Asam sulfat, dengan rumus kimia H₂SO₄, adalah salah satu asam mineral terkuat dan paling penting di dunia industri. Penggunaannya sangat luas, mulai dari produksi pupuk, pemurnian minyak bumi, hingga pembuatan berbagai bahan kimia lainnya. Namun, perlu digarisbawahi bahwa pembuatan asam sulfat di luar laboratorium atau fasilitas industri yang terkontrol sangatlah berbahaya dan tidak disarankan bagi individu tanpa pelatihan dan peralatan yang memadai.
Di skala industri, asam sulfat umumnya diproduksi melalui proses kontak. Proses ini melibatkan tiga tahapan utama:
Tahap awal adalah menghasilkan gas sulfur dioksida. Cara paling umum adalah dengan membakar belerang padat dalam udara:
S (padat) + O₂ (gas) → SO₂ (gas)Alternatif lain adalah dengan memanggang bijih sulfida, seperti pirit (FeS₂):
4FeS₂ (padat) + 11O₂ (gas) → 2Fe₂O₃ (padat) + 8SO₂ (gas)Gas SO₂ yang dihasilkan kemudian dimurnikan untuk menghilangkan impuritas seperti debu dan arsenik, yang dapat meracuni katalis pada tahap selanjutnya.
Tahap ini adalah jantung dari proses kontak. Gas SO₂ dicampur dengan oksigen (dari udara) dan dialirkan melalui reaktor yang berisi katalis, biasanya vanadium pentoksida (V₂O₅) yang didukung pada silika. Reaksi ini bersifat eksotermik dan reversibel:
2SO₂ (gas) + O₂ (gas) ⇌ 2SO₃ (gas)Reaksi ini dilakukan pada suhu sekitar 400-450 °C. Tekanan parsial yang tinggi dari SO₂ dan O₂, serta penggunaan katalis, sangat penting untuk mencapai konversi yang efisien menjadi SO₃. Untuk memaksimalkan rendemen, beberapa tahap pemanasan dan pendinginan dilakukan dalam reaktor.
Gas SO₃ yang dihasilkan tidak langsung dilarutkan dalam air karena akan menghasilkan kabut asam sulfat yang sulit dikendalikan dan sangat berbahaya. Sebaliknya, SO₃ diserap dalam asam sulfat pekat (konsentrasi 98-99%) untuk membentuk oleum (asam pirosulfat, H₂S₂O₇):
SO₃ (gas) + H₂SO₄ (cair) → H₂S₂O₇ (cair)Oleum ini kemudian diencerkan dengan air secara hati-hati untuk mendapatkan asam sulfat dengan konsentrasi yang diinginkan:
H₂S₂O₇ (cair) + H₂O (cair) → 2H₂SO₄ (cair)Proses absorpsi ini biasanya dilakukan di menara absorpsi.
Meskipun tidak praktis atau aman untuk dilakukan di rumah, secara teoritis asam sulfat dapat dibuat di laboratorium melalui reaksi kimia tertentu. Salah satu metode adalah oksidasi sulfur dioksida menggunakan agen pengoksidasi kuat. Namun, perlu diingat kembali bahwa ini hanyalah gambaran teoritis.
Reaksi antara sulfur dioksida dengan hidrogen peroksida dalam air dapat menghasilkan asam sulfat. Namun, mengontrol reaksi ini dan menangani reaktan serta produknya sangatlah sulit dan berbahaya.
SO₂ (gas) + H₂O₂ (cair) + H₂O (cair) → H₂SO₄ (cair) + H₂O (cair)Metode lain melibatkan penggunaan asam nitrat sebagai agen pengoksidasi, namun ini juga kompleks dan berbahaya.
Sekali lagi, pembuatan asam sulfat di luar lingkungan industri yang terkontrol adalah tindakan yang sangat berisiko. Jika Anda membutuhkan asam sulfat untuk keperluan tertentu, cara teraman adalah dengan membelinya dari pemasok bahan kimia yang terpercaya dan mengikuti semua panduan keselamatan yang diberikan.
Memahami cara pembuatan asam sulfat penting untuk menghargai kompleksitas kimianya dan peran vitalnya dalam industri. Namun, keselamatan harus selalu menjadi prioritas utama, dan eksperimen berbahaya seperti ini harus dihindari.