Benzil alkohol adalah alkohol aromatik dengan rumus C6H5CH2OH dan mempunyai nama lain sebagai Phenylmethanol, Benzenemethanol, Phenylcarbinol, Benzenecarbinol, Phenylmethyl alcohol. Kelompok benzil sering disingkat "Bn" (tidak harus bingung dengan "Bz" yang digunakan untuk benzoil), sehingga alkohol benzil dilambangkan sebagai BnOH. Benzil alkohol adalah cairan tidak berwarna dengan bau aromatik yang menyenangkan ringan. Ini adalah pelarut yang berguna karena polaritas, toksisitas rendah, dan tekanan uap yang rendah. Benzil alkohol sebagian larut dalam air (4 g/100 mL) dan benar-benar larut dalam alkohol dan dietil eter.
Benzil alkohol diproduksi secara alami oleh banyak tanaman dan umumnya ditemukan dalam buah-buahan dan teh. Hal ini juga ditemukan dalam berbagai minyak esensial termasuk melati, hyacinth gondok, dan ylang-ylang. Hal ini juga salah satu senyawa kimia yang ditemukan dalam castoreum. Senyawa ini dikumpulkan dari tanaman pangan berang-berang.
Benzyl alcohol dan turunannya banyak ditemukan dalam berbagai bidang, seperti dalam pernis, pelapis, dan komposisi coating atau waterproofing. Benzyl alcohol juga digunakan sebagai bahan awal untuk pembuatan parfum. Benzil alkohol digunakan sebagai pelarut umum untuk tinta, cat, lak, dan coating resin epoxy. Ini juga merupakan prekursor untuk berbagai ester, yang digunakan dalam industri sabun, parfum, dan rasa.
Benzil alkohol digunakan sebagai pengawet bakteriostatik pada konsentrasi rendah dalam obat intravena, kosmetik dan obat-obatan topikal. Penggunaan benzil alkohol sebagai larutan 5% telah disetujui oleh FDA AS dalam pengobatan kutu kepala pada anak-anak yang lebih tua dari 6 bulan dan pada orang dewasa.
Benzil alkohol memiliki indeks refraksi yang hamper sama dengan kuarsa dan serat wol. Jika objek kuarsa bening direndam dalam benzyl alcohol, maka menjadi hampir tak terlihat. Ini telah digunakan sebagai metode non-destruktif untuk mengenali jika obyek benar terbuat dari kuarsa atau tidak (lihat tengkorak kristal). Demikian pula, wol putih direndam dalam benzyl alkohol juga menjadi hampir tak terlihat dan jelas akan mengungkap kontaminan seperti serat gelap dan bagian tanaman.
Sampai sekarang Benzyl alcohol dihasilkan dengan cara hidrolisis Benzyl chloride dengan berbagai prosedur pembuatan. Secara umum hidrolisis dilakukan dengan adanyaalkali atau garam logam alkali tanah, seperti calcium chloride, calcium carbonat, sodium carbonat dan potassium carbonat.
REAKSI KIMIA
Benzyl alcohol dapat dihasilkan oleh reaksi hidrolisis benzyl chloride dengan menggunkana sodium carbonat.
Reaksi yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
2 C6H5CH2Cl + Na2CO3 + H2O ===> 2 C6H5CH2OH + 2 NaCl + CO2
Benzyl chloride dihydrolisis ke benzyl alcohol pada suhu 100°C dengan 10-15% larutan sodium carbonate pada tekanan atmospheris. Waktu tinggal dalam satu atau beberapa reactor yang bekerja secara kontinyus adalah beberapa jam tergantung pada suhu yang digunakan. Konversinya untuk teknologi yang terbaru bisa mencapai hampir 99,9%. Namun selama sisa reaktan benzyl chloride dapat direcycle kembali maka konversi terhadap benzyl chloride tidak harus sangat besar.
Proses reaksi hidrolisis antara benzyl chloride dengan sodium carbonat yang dijalankan pada suhu 100°C tanpa katalisator. Reaksi bersifat eksotermis namun panas yang muncul tidak besar untuk konversi di bawah 80%, sehingga untuk menjaga suhu reaksi tetap sebesar 100°C bisa dilakukan pendinginan ataupun tidak. Jika tidak didinginkan kenaikan suhu reaksi tidak signifikan.
Menurut US Patent No.3557222 dan US Patent No. 4474993; konversi bisa mencapai 99,9% dengan waktu tinggal hanya beberapa menit asal reaksi dijalankan pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi. Jika dijalankan pada suhu 145°C maka tekanan operasinya sekitar 18 atm. Tekanan operasi dipilih sehingga fase reaksi tetap dalam kondisi cair bukan dalam bentuk gas.
Benzyl chloride dari tangki penyimpan dialirkan ke dalam tangki pencampur-01 (TP-01) bersama dengan benzyl chloride yang berasal dari arus recycle hasil atas menara distilasi 02. Benzyl chloride dipanaskan sampai suhu 100°C kemudian diumpankan ke dalam reactor RATB/CSTR. Pada saat yang sama padatan sodium carbonat dari gudang diumpankan ke dalam tangki pencampur-02 (TP-02) untuk dicampur dengan air sehingga konsentrasi sodium carbonat menjadi 15% dan suhunya dinaikkan menjadi 100°C. kemudian campuran ini diumpankan ke dalam reactor.
Di dalam reaktor terjadi reaksi hidrolisis yang bersifat eksotermis (keluar panas) sehingga untuk menjaga suhu tetap 100°C panas yang timbul diambil oleh pendingin air. Gas carbon dioksida yang terbentuk akan keluar dari reactor melalui sisi atas reactor, dengan membawa sebagian uap air dan komponen organic lain. Gas ini diembunkan di condensor yang dipasang di atas reactor sehingga uap-uap yang mempunyai titik didih tinggi akan mengembun dan akan mudah terpisah dari gas carbon dioksida di separator setelah condensor. Embunan ini dibalikkan lagi ke dalam reactor.
Sebelum diumpankan ke dalam decanter, hasil reaksi kemudian didinginkan di cooler. Di dalam decanter akan terpisah antara larutan organic yang terdiri dari benzyl chloride dan benzyl alcohol sebagai fase ringan dengan larutan inorganic yang terdiri atas garam-garam dan air sebagai fase berat. Larutan garam dialirkan ke unit pengolah limbah.
Larutan organic kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 01. Menara distilasi 01 digunakan untuk memisahkan air dan toluene yang merupakan impuritas dari umpan benzyl chloride dan akan diperoleh sebagai hasil atas yang kemudian dialirkan ke UPL. Hasil bawah yang berupa benzyl chloride dan benzyl alkohol kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 02 untuk memisahkan benzyl alkohol dari komponen lainnya. Hasil atas menara distilasi 02 berupa senyawa benzyl chloride kemudian direcycle ke dalam reactor. Hasil bawah yang berupa senyawa benzyl alcohol dengan kemurnian 99% kemudian ditampung di tangki produk.
Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB / CSTR )
☻Kondisi operasi | |
| Suhu | : 100°C |
| Tekanan | : 1 atm |
| Sifat reaksi | : eksotermis |
| Kondisi proses | : non adiabatis |
| Pendingin | : Air |
☻ Kinetika reaksi
Persamaan kecepatan reaksi:
rA = k.CA.CB
Harga konstanta kecepatan reaksi diberikan dengan:
k = 2.5082 1015 exp(-26544/RT)
dengan:
rA = kecepatan reaksi
|
, kmol/ m3.j
|
CA = konsentrasi C6H5CH2Cl
|
, kmol/ m3
|
CB = konsentrasi Na2CO3
|
, kmol/ m3
|
k = konstanta kecepatan reaksi
|
, m3 / kmol.j
|
Harga konstanta kecepatan reaksi k dihitung berdasarkan persamaan pendekatan yang dijabarkan di dalam Chemical Engineering Kinetics J.M.,Smith 1981.
Data US Patent untuk pembuatan benzyl alcohol dari benzyl chloride adalah:
- United States Patent No 2221882, 19 November 1940 dengan label
- United States Patent No 3557222, 19 Januari 1971 dengan label
- United States Patent No 4474993, 2 Oktober 1984 dengan label
Tidak ada komentar:
Posting Komentar