Salah satu senyawa kimia yang memegang peranan sentral dalam industri modern dan proses biokimia adalah asam nitrat adalah asam kuat yang memiliki rumus kimia HNO₃. Senyawa ini adalah asam anorganik kuat yang sangat korosif dan merupakan salah satu produk kimia paling penting di dunia, terutama dalam produksi pupuk dan bahan peledak.
Apa yang Membuat Asam Nitrat Adalah Asam Kuat?
Dalam terminologi kimia, sebuah asam diklasifikasikan sebagai asam kuat jika ia mampu terdisosiasi (terurai) hampir sepenuhnya menjadi ion hidrogen (H⁺, yang dalam air membentuk ion hidronium, H₃O⁺) dan anionnya (dalam hal ini, nitrat, NO₃⁻) ketika dilarutkan dalam air. Asam nitrat adalah asam monoprotik, yang berarti hanya melepaskan satu proton (H⁺) per molekul.
Reaksi disosiasinya dalam air sangat efisien:
HNO₃ (aq) + H₂O (l) → H₃O⁺ (aq) + NO₃⁻ (aq)
Karena hampir 100% molekul HNO₃ terurai, larutan asam nitrat memiliki konsentrasi ion hidronium yang tinggi, menjadikannya asam yang sangat tajam dan reaktif. Sifat asam inilah yang mendefinisikan sebagian besar kegunaan dan bahaya penggunaannya.
Proses Produksi: Proses Ostwald
Secara komersial, hampir seluruh produksi asam nitrat dilakukan melalui Proses Ostwald. Proses ini merupakan metode bertahap yang melibatkan oksidasi amonia (NH₃) menggunakan udara (oksigen) dalam kehadiran katalis platinum-rhodium pada suhu tinggi.
Langkah-langkah utamanya adalah:
- Oksidasi Amonia: Amonia dioksidasi menjadi nitrogen monoksida (
NO). - Oksidasi Nitrogen Monoksida: Nitrogen monoksida kemudian dioksidasi lebih lanjut menjadi nitrogen dioksida (
NO₂). - Absorpsi: Nitrogen dioksida dilarutkan dalam air (absorpsi) untuk menghasilkan larutan asam nitrat, sekaligus menghasilkan kembali nitrogen monoksida yang dapat didaur ulang.
Kualitas asam nitrat biasanya diukur berdasarkan konsentrasinya. Asam nitrat pekat (sekitar 68% HNO₃) adalah cairan berasap, sementara asam nitrat berasap (fuming nitric acid) memiliki konsentrasi di atas 90% dan sangat berbahaya.
Aplikasi Industri dari Asam Nitrat
Karena sifatnya yang sangat reaktif, asam nitrat adalah bahan baku kunci dalam berbagai sektor:
1. Industri Pupuk
Ini adalah penggunaan terbesar asam nitrat. Asam nitrat digunakan untuk memproduksi garam nitrat yang penting sebagai pupuk tanaman, seperti:
- Amonium nitrat (
NH₄NO₃) - Kalsium nitrat
- Kalium nitrat
Nitrogen adalah nutrisi esensial bagi pertumbuhan tanaman, dan bentuk nitrat sangat mudah diserap oleh akar.
2. Bahan Peledak dan Propelan
Asam nitrat adalah agen nitrasi yang sangat kuat. Ia digunakan untuk mengubah senyawa organik kaya karbon menjadi senyawa yang lebih eksplosif melalui proses nitrasi. Contoh terkenal termasuk:
- Trinitrotoluena (TNT)
- Nitrogliserin
- Nitroselulosa
3. Pembuatan Polimer dan Bahan Kimia Organik
Selain bahan peledak, asam nitrat juga vital dalam pembuatan banyak bahan kimia industri lainnya, seperti:
- Asam adipat (bahan dasar nilon)
- Kaprolaktam
4. Metalurgi dan Pemurnian Logam
Dalam bentuknya yang lebih pekat, asam nitrat digunakan sebagai agen pengoksidasi dalam pemrosesan logam. Ia dapat melarutkan banyak logam (seperti tembaga, perak, dan seng) dan digunakan dalam etsa (etching) untuk manufaktur elektronik atau dalam proses pemurnian logam mulia.
Peringatan Keamanan
Perlu ditekankan bahwa asam nitrat adalah asam yang sangat berbahaya. Kontak dengan kulit menyebabkan luka bakar kimia parah. Uapnya sangat beracun jika terhirup. Selain itu, asam nitrat adalah agen pengoksidasi yang kuat; ia dapat bereaksi hebat, bahkan meledak, jika dicampur dengan senyawa organik tertentu atau bahan yang mudah terbakar.
Penanganan senyawa ini memerlukan alat pelindung diri (APD) yang memadai dan ventilasi yang baik, mengingat sifatnya yang sangat korosif dan kemampuannya melepaskan gas beracun (nitrogen oksida) saat terurai.