© Manufacture of Sodium Nitrate from NaOH and Nitric Acid

Sodium nitrat (natrium nitrat) adalah senyawa kimia dengan rumus NaNO3. Garam ini juga dikenal sebagai Chili saltpeter atau Peru saltpeter (karena deposito besar ditemukan di setiap negara) untuk membedakannya dari saltpeter biasa, kalium nitrat. Bentuk mineral juga dikenal sebagai nitratine, nitratite atau soda saltpeter.

Natrium nitrat adalah padatan putih yang sangat larut dalam air. Ini adalah sumber dari nitrat anion (NO3^-), yang berguna dalam beberapa reaksi dilakukan pada skala industri untuk produksi pupuk, kembang api dan bom asap, kaca dan keramik enamel, pengawet makanan, dan propelan roket padat. Ini telah ditambang secara ekstensif untuk tujuan ini.

Natrium nitrat juga disintesis dalam industri dengan menetralkan asam nitrat dengan soda ash

2 HNO3 + Na2CO3    →  2 NaNO3 + H2O + CO2

atau dengan mencampurkan secara stoikiometri amonium nitrat dan natrium hidroksida, natrium bikarbonat atau natrium karbonat.

NH4NO3 + NaOH        →    NaNO3 + NH4OH

NH4NO3 + NaHCO3    →    NaNO3 + NH4HCO3

2NH4NO3 + Na2CO3   → 2 NaNO3 + (NH4)2CO3

Natrium nitrat digunakan secara luas sebagai pupuk dan bahan baku untuk pembuatan mesiu pada akhir abad ke-19. Hal ini dapat dikombinasikan dengan besi hidroksida untuk membuat resin sintetis.

REAKSI KIMIA

Reaksi kimia untuk pembentukan sodium nitrat (NaNO3), yaitu antara sodium hidroksida dan asam nitrat adalah merupakan reaksi penetralan yang berlangsung cepat dengan konversi reaksi yang dianggap mencapai sempurna terjadi pada suhu sekitar 90°C dan tekanan operasi 1 atm.

Reaksi yang terjadi di reaktor sebagai berikut :                       

           NaOH    +   HNO₃    ===>   NaNO₃  +  H₂O

Reaksi yang terjadi sangat eksotermis yaitu keluar panas maka untuk menjaga suhu operasi tetap 90°C  diperlukan pendinginan dengan mengalirkan air pendingin melalui coil yang dimasukan ke dalam reactor. Sedangkan reaktor yang digunakan adalah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB).

URAIAN PROSES

Larutan asam nitrat 53% dialirkan ke dalam reaktor, pada saat yang sama larutan sodium hidroxid 40% juga diumpankan ke dalam reaktor. Di dalam reaktor terjadi reaksi penentralan pembentukan senyawa sodium nitrat dan air dengan konversi mendekati 100% pada kondisi operasi 90°C dan 1 atm.

Hasil reaksi dimasukan ke dalam evaporator untuk dipekatkan mencapai konsentrasi sodium nitrat sebesar 64% pada suhu 100°C dengan menguapkan sebagian air yang terikut dari reaktor. 

Larutan jenuh sodium nitrat ini kemudian diumpankan ke dalam crystallizer dengan cara pendinginan sehingga suhu menjadi 40°C. Pada suhu 40°C kelarutan jenuh sodium nitrat dalam air hanya 51% padahal konsentrasi sodium nitrat dari reactor adalah 64% sehingga ada sebagian sodium nitrat yang tidak larut. Sodium nitrat yang tidak larut inilah yang membentuk kristal.

Slurry dari crystallizer ini kemudian dialirkan ke dalam centrifugal filter. Filtrat (mother liquor) keluar centrifugal filter direcycle ke dalam evaporator, sedangkan padatan/cake dikeringkan di dalam rotary drier sehingga diperoleh kristal sodium nitrat (NaNO3) dengan kadar 99,5%.

DIAGRAM ALIR

DATA UNTUK REAKTOR

Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB / CSTR )

☻Kondisi operasi
Suhu	: 90°C
Tekanan	: 1 atm
Sifat reaksi	: eksotermis
Kondisi proses	: isotermal - non adiabatis
Pendingin	: Air

Data US Patent untuk pembuatan Sodium Nitrat adalah United States Patent 2032699,
3 Maret 1936 dengan label  Process for the production of sodium nitrite

Download United States Patent 2032699