Stoikiometri Benzotriazole

Stoikiometri Benzotriazole adalah senyawa organik heterosiklik dengan rumus kimia C₆H₅N₃ yang banyak berguna di berbagai aplikasi industri. Senyawa ini berbentuk padatan kristal berwarna putih hingga kuning pucat, memiliki titik leleh relatif tinggi, serta larut di beberapa pelarut organik tetapi hanya sedikit larut dalam air. Struktur kimianya terdiri dari cincin benzena yang terikat dengan cincin triazole, sehingga menghasilkan kombinasi sifat kimia yang unik, terutama hal kestabilan maupun reaktivitas terhadap logam. Pengertian azimidobenzene erat kaitannya dengan fungsinya sebagai inhibitor korosi.

Senyawa ini di kenal mampu melindungi logam, khususnya tembaga ataupun paduannya, dari proses oksidasi maupun kerusakan akibat paparan lingkungan. Lapisan pelindung yang terbentuk dari interaksi BTA dengan permukaan logam membuatnya sangat penting menjaga daya tahan material. Karena itu, azimidobenzene sering memanfaatkan industri elektronik, sistem perpipaan, maupun mesin yang membutuhkan perlindungan ekstra dari kelembaban dan oksidasi. Selain itu, BTA juga memahami sebagai bahan aditif serbaguna di berbagai produk industri.

Table of Contents

Stoikiometri Benzotriazole melibatkan hubungan kuantitatif antara reaktan dan produk proses pembentukan, penggunaan, dan analisis senyawa ini.

Dalam bidang cat dan pelapisan, senyawa ini berperan meningkatkan ketahanan material terhadap korosi. Pada polimer dan plastik, benzotriazole bertindak sebagai stabilizer yang mencegah kerusakan akibat paparan sinar ultraviolet. Bahkan di bidang fotografi tradisional, senyawa ini berguna sebagai agen pengendali kualitas hasil cetakan. Dengan begitu, pengertian benzotriazole tidak hanya terbatas pada sifat kimianya, tetapi juga pada nilai praktisnya aplikasi nyata. Dari sisi lingkungan, azimidobenzene termasuk senyawa yang relatif stabil serta sulit terurai secara alami.

Hal ini membuat penggunaannya perlu mengontrol dengan baik agar tidak menimbulkan dampak negatif terhadap ekosistem. Oleh karena itu, memahami pengertian BTA, penting juga memperhatikan aspek keberlanjutan. Pengolahan limbah industri yang mengandung stoikiometri benzotriazole harus melakukan secara tepat agar manfaat penggunaannya tetap dapat merasakan tanpa merugikan lingkungan. Secara keseluruhan, azimidobenzene dapat mengartikan sebagai senyawa kimia penting dengan kegunaan luas, terutama mencegah korosi, melindungi material, serta menstabilkan produk industri.

Pemahaman stoikiometrinya penting untuk sintesis senyawa ini secara industri, formulasi produk, dan pengendalian dosis di berbagai aplikasi.

Rumus Molekul dan Massa Molar

Rumus molekul BTA adalah C₆H₅N₃. Dari rumus ini, kita dapat menghitung massa molar (Mr) senyawa:

Karbon (C) = 12,01 g/mol × 6 = 72,06 g/mol
Hidrogen (H) = 1,008 g/mol × 5 = 5,04 g/mol
Nitrogen (N) = 14,01 g/mol × 3 = 42,03 g/mol
Total Massa Molar = 72,06 + 5,04 + 42,03 = 119,13 g/mol

Massa molar ini berguna untuk menghitung jumlah mol benzotriazole yang memerlukan dalam suatu reaksi atau aplikasi industri. Sebagai contoh, jika kita memiliki 11,913 gram benzotriazole, maka kita memiliki 0,100 mol senyawa tersebut (karena 11,913 g / 119,13 g/mol = 0,1 mol).

Reaksi Sintesis Azimidobenzene dan Stoikiometri

Stoikiometri benzotriazole biasanya disintesis dari reaksi antara o-phenylenediamine (C₆H₄(NH₂)₂) dengan natrium nitrit (NaNO₂) dalam kondisi asam. Reaksi ini menghasilkan benzotriazole melalui proses azotasi intramolekuler.

Reaksi umum sintesisnya dapat menulis sebagai berikut:

C₆H₄(NH₂)₂ + NaNO₂ + HCl → C₆H₅N₃ + NaCl + 2H₂O

Mari kita perhatikan aspek stoikiometri dalam reaksi ini:

1 mol o-phenylenediamine bereaksi dengan 1 mol NaNO₂ dan 1 mol HCl
Hasilnya adalah 1 mol benzotriazole, 1 mol NaCl, dan 2 mol H₂O

Dengan kata lain, perbandingan molar reaktan dan produk dalam reaksi ini adalah 1:1:1 → 1:1:2. Reaksi ini menunjukkan bahwa jika kita ingin menghasilkan 1 mol benzotriazole (119,13 gram), kita juga memerlukan 1 mol o-phenylenediamine (108,14 gram), 1 mol natrium nitrit (69,00 gram), dan 1 mol HCl (36,46 gram di bentuk gas atau sekitar 73 mL larutan 1 M).

Stoikiometri Penggunaan Azimidobenzene sebagai Inhibitor Korosi

Benzotriazole banyak berguna sebagai inhibitor korosi pada logam, terutama tembaga (Cu). Ketika melarutkan dalam air atau pelumas, senyawa ini membentuk kompleks kimia dengan permukaan logam, membentuk lapisan pelindung yang tidak larut dalam air. Reaksi pembentukan kompleks ini bersifat kimia fisika, tetapi bisa menulis secara idealisasi sebagai:

Cu + C₆H₅N₃ → Cu(C₆H₅N₃)

Dalam konteks ini, satu mol BTA membentuk kompleks dengan satu mol ion tembaga. Namun dalam kenyataan, kompleks yang terbentuk bisa lebih kompleks seperti [Cu(BTA)₂] atau polimer logam-inhibitor tergantung pada konsentrasi ataupun kondisi lingkungan (pH, suhu, keberadaan ion lain). Secara stoikiometri, jika Anda ingin melindungi permukaan tembaga seluas 1 m², membutuhkan sekitar 2–5 mg benzotriazole tergantung ketebalan lapisan maupun metode aplikasinya. Stoikiometri ini berguna di perancangan sistem anti-korosi, terutama di sistem pendingin air, sirkuit elektronik, atau peralatan industri.

Stoikiometri dalam Analisis dan Penentuan Konsentrasi

Dalam laboratorium, stoikiometri benzotriazole dapat menganalisis menggunakan metode titrasi atau spektrofotometri. Dalam beberapa kasus, ion logam seperti Cu²⁺ berguna untuk membentuk kompleks berwarna dengan benzotriazole yang kemudian mengukur konsentrasinya menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

Reaksi kompleksasi dengan ion logam mengikuti stoikiometri tertentu, misalnya:

Cu²⁺ + 2 BTA⁻ → [Cu(BTA)₂]

Jika konsentrasi Cu²⁺ mengetahui dan reaksi berlangsung kuantitatif, maka konsentrasi stoikiometri benzotriazole bisa menghitung berdasarkan stoikiometri 1:2 (1 ion Cu²⁺ mengikat 2 molekul BTA). Hal ini penting pengujian kualitas produk atau untuk pemantauan residu benzotriazole di limbah industri.

Aplikasi Stoikiometri Benzotriazole dalam Lingkungan

Dalam bidang lingkungan, stoikiometri berguna untuk menghitung beban pencemar benzotriazole di air limbah. Jika suatu pabrik menggunakan 100 kg benzotriazole per hari serta efisiensi unit pengolahan limbah adalah 90%, maka 10 kg per hari memperkirakan bisa lepas ke lingkungan. Jika aliran sungai yang menerima limbah tersebut adalah 1 juta liter per hari, maka:

Konsentrasi benzotriazole = 10.000 gram / 1.000.000 liter = 10 mg/L

Dengan informasi ini, ahli lingkungan bisa mengevaluasi apakah konsentrasi tersebut melebihi ambang batas yang menetapkan oleh regulasi, misalnya 1 mg/L. Maka, stoikiometri bukan hanya penting dalam reaksi kimia laboratorium, tetapi juga perhitungan lingkungan maupun kebijakan industri.

Kesimpulan

Dengan massa molar sebesar 119,13 g/mol, stoikiometri benzotriazole dapat menghitung penggunaannya dalam berbagai aplikasi, termasuk sebagai inhibitor korosi logam dan dalam sintesis industri. Selain itu, stoikiometri juga membantu dalam pengendalian pencemaran lingkungan yang menyebabkan oleh senyawa ini, serta metode analisis kimia untuk mengetahui konsentrasi azimidobenzene secara akurat.