Ilustrasi: Oksidasi Isopropanol menjadi Aseton
Aseton (propanon, $\text{CH}_3\text{COCH}_3$) adalah pelarut organik yang sangat umum dikenal dan penting dalam industri kimia, kosmetik (sebagai penghapus kuteks), dan sintesis kimia lainnya. Meskipun tersedia secara komersial, pemahaman mengenai cara pembuatannya—terutama melalui metode oksidasi—memberikan wawasan mendalam tentang prinsip-prinsip kimia organik.
Secara historis, aseton diproduksi melalui proses fermentasi (proses aseton-butanol-etanol atau ABE). Namun, metode industri modern saat ini sangat bergantung pada sintesis petrokimia atau proses oksidasi alkohol sekunder.
Saat ini, mayoritas produksi aseton global terkait erat dengan produksi fenol, menggunakan proses yang dikenal sebagai Proses Kumen (Cumene Process). Namun, jika kita fokus pada cara membuat aseton secara spesifik dari bahan baku yang lebih sederhana, oksidasi alkohol sekunder adalah jalur yang paling relevan secara kimiawi.
Ini adalah metode laboratorium atau skala kecil yang paling umum untuk menghasilkan aseton, di mana isopropil alkohol dioksidasi. Reaksi ini mengubah alkohol sekunder menjadi keton yang sesuai.
Bahan utama yang diperlukan adalah isopropil alkohol (IPA) dengan kemurnian yang baik. Katalis adalah kunci utama dalam reaksi ini, biasanya berupa tembaga atau perak yang dipanaskan.
Proses ini seringkali melibatkan penguapan isopropanol dan mengalirkannya melalui katalis logam panas. Reaksi ini bersifat endotermik dan melepaskan gas hidrogen sebagai produk sampingan.
Reaksi kimianya adalah:
$\text{CH}_3\text{CH}(\text{OH})\text{CH}_3 \xrightarrow{\text{Katalis, Panas}} \text{CH}_3\text{COCH}_3 + \text{H}_2$
Suhu reaksi biasanya dijaga antara $300^\circ\text{C}$ hingga $400^\circ\text{C}$. Pada suhu yang lebih rendah, laju reaksi melambat, sementara suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan dekomposisi atau pembentukan produk samping yang tidak diinginkan.
Campuran gas yang keluar dari reaktor mengandung uap aseton, hidrogen, dan sisa isopropanol yang tidak bereaksi. Langkah selanjutnya adalah pendinginan cepat untuk mengkondensasikan aseton dan isopropanol.
Karena titik didih aseton ($56^\circ\text{C}$) berbeda dengan isopropanol ($82.5^\circ\text{C}$), pemisahan akhir biasanya dilakukan melalui distilasi fraksional. Distilasi memungkinkan pemisahan aseton yang relatif murni dari alkohol yang tersisa, yang kemudian dapat didaur ulang kembali ke reaktor untuk meningkatkan efisiensi keseluruhan.
Walaupun tidak secara langsung 'membuat' aseton dari nol, proses kumen adalah sumber utama aseton dunia. Proses ini melibatkan tiga tahap utama:
Keuntungan utama proses kumen adalah efisiensi ekonomisnya karena menghasilkan dua produk utama secara simultan. Namun, metode ini memerlukan infrastruktur kimia yang jauh lebih kompleks dibandingkan oksidasi isopropanol sederhana.
Aseton adalah cairan yang sangat mudah menguap, tidak berwarna, dan memiliki bau khas yang tajam. Sifatnya yang polar dan non-polar (amfifilik) menjadikannya pelarut universal yang sangat efektif untuk berbagai zat, termasuk resin, minyak, lemak, dan plastik tertentu.
Memahami proses pembuatan aseton, baik melalui oksidasi langsung isopropanol maupun melalui proses kumen terintegrasi, menunjukkan pentingnya keton dalam rantai pasok industri modern. Selalu ingat bahwa semua eksperimen kimia harus dilakukan dengan kehati-hatian ekstrem dan pengetahuan yang memadai tentang protokol keselamatan.