LAPORAN PRAKTIKUM Percobaan 3 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II PERCOBAAN III PEMBUATAN TAWAS DARI ALUMINIUM BEKAS



OLEH : NAMA



: ZULKIFLI ABDUL MALIK



NIM



: F1C117064



KELOMPOK



: V (LIMA)



ASISTEN



: MUHAMMAD FAJAR



LABORATORIUM KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2019



I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Air bersih merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang bisa diperoleh dari berbagai sumber, tergantung pada kondisi suatu daerah. Namun tidak semua air dapat langsung digunakan, misalnya saja air gambut. Hal ini karena air gambut jika berdasarkan parameter baku mutu air tidak memenuhi persyaratan kualitas air bersih. Maka dari itu diperlukan suatu upaya dalam memproses air yang ada sehingga air tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia sehari-hari seperti mandi, mencuci atau bahkan dapat langsung digunakan untuk dikonsumsi oleh manusia (Syaiful dkk., 2014). Krisis air bersih merupakan masalah sosial yang harus mendapatkan perhatian yang serius dari semua pihak termasuk di Indonesia, karena Indonesia mempunyai daerah lahan gambut yang sangat luas. Air gambut tidak memenuhi persyaratan air bersih, sedangkan masyarakat yang hidup di daerah gambut mempunyai permasalahan untuk ketersediaan air bersih bagi keperluan hidup sehari-hari. Air gambut tersebut pada dasarnya tidak layak untuk dijadikan air baku untuk air minum. Dibandingkan dengan air permukaan lainnya yang bersifat tawar, maka air dari daerah gambut perlu diolah secara spesifik dengan (Trimaily dkk., 2017). Bertambahnya jumlah penduduk, dengan sendirinya akan menyebabkan naiknya kebutuhan air yang bersih. Sumber air bersih yang tersedia secara alami sangat terbatas, untuk itu diperlukan proses pengolahan air.Koagulasi dan flokulasi merupakan salah satu langkah dalam pengolahan sumber air keruh menjadi air



minum dengan cara menghilangkan kekeruhannya. Kekeruhan dapat dihilangkan dengan menambahkan koagulan dan flokulan. Koagulan berfungsi untuk mengikat partikel atau kotoran yang terkandung di dalam air yang dilanjutkan dengan flokulan yang menjadikan partikel-partikel yang telah berikatan menjadi gumpalan yang mempunyai ukuran lebih besar sehingga akan lebih mudah mengendap. Dalam proses koagulasi-flokulasi yang biasa dan sudah sering digunakan sebagai koagulan dan flokulan adalah alum (tawas) (Hendrawati dkk., 2015). Berdasarkan latar belakang di atas maka perlu dilakukan suatu upaya pembuatan tawas dari aluminium sekaligus sebagai upaya untuk mengurangi limbah aluminium yang terdapat di lingkungan sekitar. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan masalah pada percobaan ini adalah bagaimana cara membuat tawas dari aluminium bekas? C. Tujuan Tujuan pada percobaan ini adalah untuk mengetahui membuat tawas dari aluminium bekas. D. Manfaat Manfaat dari percobaan ini adalah dapat mengetahui membuat tawas dari aluminium bekas.



II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tawas Sebagai Senyawa Kimia Tawas atau alum adalah termasuk kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal dan isomorf. Kristal tawas mudah larut dalam air, dan kelarutannya tergantung pada jenis logam dan temperatur. Alum merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari Al2(SO4)3. Alum kalium, mempunyai nama dagang dengan nama alum, mempunyai rumus yaitu K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O (Syaiful dkk., 2014). 2.2. Penggunaan Aluminium Dalam Industri Saat ini, penggunaan aluminium semakin meningkat. Salah satu penggunaan aluminium pada industri minuman ringan (soft drink) dimana aluminium tersebut digunakan sebagai kemasan dari minuman ringan (soft drink). Aluminium biasa dicampur untuk menambah sifat mekanis dan kekuatan, seperti aluminium foil dan kaleng minuman mengandung sekitar 92-99% aluminium selebihnya yaitu tembaga, seng, magnesiun, mangan, silika, dan logam lainnya dengan tingkat persen yang sedikit (Wahyuni, 2016). 2.3. Aluminium Sebagai Logam Aluminium adalah salah satu bahan logam yang paling banyak digunakan dalam industri pengerjaan logam dan penggunaannya telah sangat meningkat di bidang aeronautika dan otomotif. Rasio berat / kekuatan rendah, konduktivitas listrik dan termal yang baik, kekuatan mekanik dan kemampuan mesin yang baik adalah beberapa sifat yang meningkatkan pangsa pasar mereka. Aluminium karena kualitasnya yang sangat baik telah mengambil tempat penting



dalam aplikasi teknik, menjadikannya logam non-ferro yang paling banyak diproduksi di industri metalurgi (Kumar dan Arshad, 2018). 2.4. Aluminium Foil Industri makanan dan minuman dalam kemasan berkembang sangat pesat, karena kecenderungan konsumen untuk memilih produk siap saji yang lebih praktis. Umumnya kemasan yang digunakan aluminium foil, film plastik, selopan, film plastik berlapis logam aluminium (metalized film) dan kertas. Foil adalah bahan tipis dari logam yang digulung dengan ketebalan kurang dari 0,15 mm dan memiliki lebar 1,52 meter hingga 4,06 meter. Umumnya foil tidak murni berbasis logam. Karakteristik aluminum foil kuat, ringan, tahan panas, dan hampir kedap udara, tidak mengandung magnet. Kekedapan terhadap oksigen membuat aluminum foil merupakan kemasan ideal Dengan memanfaatkan limbah padat berupa afalan aluminium foil untuk membuat bahan penolong pengolahan limbah yaitu tawas yang membantu proses koagulasi, maka akan berdampak baik bagi lingkungan dengan mendapatkan beberapa manfaat sekaligus, yaitu mengurangi jumlah limbah padat yang dihasilkan dan mengurangi penggunaan dan pembelian tawas komersil (Ariani dan Liayati, 2017). 2.5. Manfaat Aluminium Sulfat Aluminium sulfat [Al2(SO4)3] atau yang lebih dikenal dengan tawas merupakan salah satu bahan kimia yang sangat diperlukan baik dalam industri pengolahan air. Kebutuhan aluminium sulfat selama ini diimpor dari luar negeri misalnya dari Singapura dan Australia dengan harga yang sangat mahal, sedangkan kebutuhannya cukup banyak. Industri yang menggunakan aluminium



sulfat diantaranya adalah industri kertas, industri kulit, industri batik, industri tekstil, industri kosmetik dan industri bahan pemadam api. Perkembangan penduduk Indonesia yang semakin pesat dan penggunaan air semakin banyak, penggunaan aluminium juga semakin banyak, Oleh karena itu produksi aluminium sulfat sangatlah penting untuk mengatasi kekurangan dan mengurangi import dari luar Negeri. Bahan baku yang digunakan untuk proses pembuatan aluminium sulfat tersedia dalam jumlah yang cukup besar di dalam negeri. Bahan Baku tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu sumber aluminium dan sumber sulfat (Ismayanda, 2011).



III. METODOLOGI PRAKTIKUM A. Waktu dan Tempat Percobaan pembuatan tawas dari aluminium bekas dilaksanakan pada hari Kamis, 25 April 2019 dan bertempat di Laboratorium Kimia Anorganik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari. B. Alat dan Bahan 1. Alat Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah Neraca analitik, hot plate, Gelas kimia 50 mL, gelas ukur, Batang pengaduk, Corong, Pipet tetes, Gegep, spatula, statif dan klem.



2. Bahan Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah, Potongan aluminium, NaOH 20%, H2SO4 , Akuades, Es batu, kertas saring dan Etanol.



C. Prosedur Kerja 1.



Ditimbang suatu potongan aluminium kira-kira 0,5-0,9 gram. Dimasukkan kedalam gelas kimia 250 mL.



2.



Ditambahkan KOH kedalam dalam gelas kimia tersebut.



3.



Jika reaksi sangat lambat, ditempatkan gelas kimia diatas nyala api kecil dan dipanaskan secara berlahan.



4.



Ketika reaksi sudah selesai (ditandai dengan tidak terbentuknya lagi gelembung gas), didinginkan gelas kimia tersebut pada suhu kamar. Jika larutan tidak mengandung residu padat, kemudian dilanjutkan ke langka ke tujuh (jika ada residu, dilakukan langka ke lima).



5.



Disaring dengan perlahan-lahan dengan menggunakan kertas saring whatman.



6.



Digunakan botol semprot untuk membilas semua larutan yang ada pada gelas kimia dimana terdapat larutan aluminium. Jangan menggunakan lebih dari 20 mL air untuk membilas gelas kimia. (lebih baik digunakan 4 kali 5 mL untuk membilas disbanding dengan 20 mL sekaligus).



7.



Ditambahkan 10 tetes indicator metil merah pada larutan yang jelas bersih. (catatan : metil merah berwarna kuning pada larutan basa dan berwarna kuning pada larutan basa dan berwarna merah pada larutan asam).



8.



Dimasukan 25 mL 6M H2SO4 kedalam gelas kimia.



9.



Ditambahkan 6M H2SO4 beberapa militer secara perlahan-lahan sambil diaduk sampai larutan baru berwarna merah. Hindari penambahan H2SO4 berlebihan. (catatan: penambahan H2SO4 akan menyebabkan Al(OH)3 membentuk endapan putih, kelebihan H2SO4 akan melarutkan Al(OH)3).



10. Dipanaskan larutan secara perlahan-lahan sambil diaduk sampai semua Al(OH)3 larut. Larutan yang panas berwarna merah dan tidak mengandung suspense padatan apapun. Jika larutan tidak berwarna merah, secara berlahanlahan ditambahkan beberapa tetes 6M H2SO4 sampai larutan berwarna merah. 11. Didinginkan larutan tersebut dalam penangas es selama 20-30 menit sambil sekali-kali diaduk. Kristal tawas akan terbentuk. 12. Disiapkan corong. 13. Disaring Kristal tawas dengan menggunakan corong (catatan: jika masih tersisa waktu sekitar 45 menit atau lebih, dilanjutkan ke langka 14. Jika waktu yang tersedia kurang dari itu, dilanjutkan langka 15). 14. Dimasukkan larutan kedealam gelas kimia sebelumnya dan diuapkan sampai sekitar ½ volume aslinya. Didinginkan larutan itu kedalam penangas es selama 20-30 menit dan kemudian disaring kristal yang kedua dengan digunakan kertas saring yang sama denga kristal pertama. Diperhatikan: jaukan etil alcohol yang mudah terbakar dari api. 15. Dicuci Kristal dengan digunakan 20 mL etil alcohol. Dibiarkan didalam pompa vakum sekitar 3-5 menit. Dikeringkan Kristal dalam oven selama beberapa menit. (tawas meleleh pada 92°C). 16. Ditimbang gelas kimia bersih dan kering (100-150 mL). 17. Dipindahkan kristal yang kering pada gelas kimia tersebut. Ditimbang Kristal dan gelas kimia tersebut. Dihitung % rendamen hasil tawas.



IV. PEMBAHASAN Penelitian tentang senyawa kompleks baik di bidang sintesis maupun identifikasi sifat-sifatnya menarik untuk dibicarakan karena warna-warna yang terjadi pada pembentukan senyawa kompleks serta manfaat dan kegunaannya yang sangat banyak. Penelitian tentang senyawa kompleks terus berkembang pesat sejalan dengan perkembangan IPTEK. Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu ion logam pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya kepada ion logam pusat. Sintesis senyawa kompleks dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai cara antara lain dengan pencampuran larutan pada berbagai perbandingan mol logam : mol ligan dalam berbagai pelarut tanpa pemanasan atau pencampuran larutan disertai pemanasan pada berbagai temperatur. Salah satu senyawa kompleks yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah tawas. Tawas banyak dimanfaatkan dalam proses koagulasi dan flokulasi dalam pengolahan air yang kurang bersih sehingga menghasilkan air yang lebih bersih. Tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat dengan formula M+, M3+ (SO4)2.12H2O. M+ merupakan kation univalen, umumnya Na+, Fe+, Cr+, Ti3+ atau Co3+, tawas biasa dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah amonium sulfat dodekahidrat. Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin perlu dikurangi dengan cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang kemudian menghasilkan



kristal tawas pada waktu didinginkan. Untuk



mendapatkan kristal yang berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus dilakukan secara pelan-pelan.



Percobaan pembuatan tawas dilakukan dengan cara membuatnya dari kertas aluminium foil yang ditambahkan dengan KOH 20% sehingga menghasilkan tawas kalium aluminium sulfat. Kemudian penambahan dengan H2SO4 6 M secara perlahan-lahan hingga larutan berwarna bening. Tujuan dilakukan penambahan H2SO4 6 M yaitu untuk membentuk K2SO4. Selain itu, pada penambahan H2SO4 juga akan terbentuk endapan Al(OH)3. Campuran larutan tersebut kemudian dipanaskan setelah penambahan bahan-bahan sebelumnya dilakukan. Proses pemanasan dilakukan untuk melarutkan endapan Al(OH)3yang terdapat pada campuran larutan. .Kemudian larutan yang telah dipanaskan didinginkan dengan es selama 20-30 menit hingga kristal terbentuk. K2SO4 akan bereaksi dengan Al2(SO4)3 membentuk 2KAl(SO4)2.



V. PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa tawas dapat dibuat dengan mereaksikan alumunium dengan kalium hidroksida (KOH) dalam keadaan asam dengan menambahkan H2SO4 dengan konsentrasi tinggi maka akan terbentuk tawas. B. Saran Sebaiknya ketelitian praktikan saat praktikum sedang berlangsung lebih ditingkatkan lagi agar hasil yang didapatkan juga lebih maksimal.



DAFTAR PUSTAKA



Ismayanda M. H. 2011. Produksi Aluminium Sulfat dari Kaolin dan Asam Sulfat Dalam Reaktor Berpengaduk Menggunakan Proses Kering. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan. 8(1). Ariani N. M., Liayati M. 2017. Recycle Afalan Kemasan Aluminium Foil Sebagai Koagulan Pada IPAL. Jurnal Teknologi Proses Dan Inovasi Industri. 2(2). Kumar A., Arshad M. 2018. Investigation of mechanical properties of pure aluminum by variation of copper content. International Research Journal of Engineering and Technology. 5(3). Sri Wahyuni, Lukman Hakim, Fikri Hasfita. 2016. Pemanfaatan Limbah Kaleng Minuman Aluminium Sebagai Penghasil Gas Hidrogen Menggunakan Katalis Natrium Hidroksida (NaOH). Jurnal Teknologi Kimia Unimal. 5(1) Syaiful M., Anugrah I. J., Danny A. 2014. Efektivitas Alum Dari Kaleng Minuman Bekas Sebagai Koagulan Untuk Penjernihan Air. Jurnal Teknik Kimia. 4(20).



LAMPIRAN 1 Prosedur Kerja Potongan Aluminium - ditimbang sebanyak 0,5- 0,9 gram - dimasukkan dalam gelas kimia 250 mL - ditambahkan larutan NaOH - dipanaskan - disaring Residu - ditambahkan 10 tetes indikator metil orange - ditambahkan 25 mL H2SO4 6M - dipanaskan - dibiarkan dingin sejenak - didinginkan dalam gelas kimia yang berisi es batu sampai terbentuk kristal - diaduk sesekali - disaring Filtrat



Filtrat



Kristal - dicuci dengan 20 mL etil alkohol - dikering di desikator - ditimbang - dihitung % hasil tawas % Rendamen = 13,8 %



LAMPIRAN 2 Data pengamatan No.



Perlakuan



Hasil Pengamatan



2.



Aluminium foil 1 g direaksikan dengan NaOH



Berasap, bergelemung dan larutan berwarna hitam



3.



Aluminium foil + NaOH dipanaskan



Larutan berwarna agak kehitaman



4.



Campuran aluminium dan NaOH di saring dan diambil filtratnya



Filtrat berbawana bening



5.



Filtrat + H2SO4 25 mL



Berbentuk endapan putih



6.



Endapan putih dipanaskan



Larut



Gambar



7.



Larutan didinginkan dengan air



Terbentuk endapan putih



-



8.



Larutan disaring dan diambil residunya



Berwarna putih



-



9.



Disimpan dalam desikator dan berbentuk kristal



Berwarna putih



-



10.



Berat kristal



2,424 g



LAMPIRAN 3 Reaksi Yang Terjadi: 2 Al + 2 NaOH + 6 H2O



2 NaAl(OH)4 + 3 H2



2 NaAl(OH)4+ H2SO4



2 Al(OH)3 + Na2SO4 + 2 H2O



2 Al(OH)3 + 3 H2SO4



Al2(SO4)3 + 6 H2O



Al2(SO4)3 + Na2SO4



2 NaAl(SO4)2.12H2O



Analisis Data Dik



: Berat aluminium



= 1 gram



Volume NaOH



= 30 mL



Volume H2SO4



= 25 mL



Berat kertas saring



= 1,07 gram



Berat kertas saring + Kristal = 3,494 Berat Kristal Dit



: % Rendamen



= 2,424 gram = ….?



Penyelesaian : mol Al = QUOTE



7,5 g 1,5 g 1g QUOTE = 0,0370 mol 249,603 g/mol 27 g/mol 27 g/mol % NaOH=



massa =20 % 30 mL



g x30mL mL massa NaOH= =6 g 100% 20 %



mol NaOH=



6g =0,107 mo l 56 g/mol



mol H2SO4¿ 0,025 L x 6 M = 0,15 mol



Reaksi : 2 Al + 2 NaOH + 6 H2O



2 NaAl(OH)4 + 3 H2



M:



0,0370



0,107



-



T:



0,0370



0,0370



0,0370



S:



-



0,07



0,0370



Reaksi : 2 NaAl(OH)4 + H2SO4



2 Al(OH)3 + Na2SO4 + 2 H2O



M:



0,0370



0,15



-



-



T:



0,0370



0,0185



0,0370



0,0185



S:



-



0,1315



0,0370



0,0185



Reaksi :



2 Al(OH)3 + 3 H2SO4



Al2(SO4)3 + 6 H2O



M:



0,0370



0,15



-



T:



0,0370



0,0370



0,0185



S:



-



0,12225



0,0185



Reaksi : Al2(SO4)3 + Na2SO4



2 NaAl(SO4)2.12H2O



M:



0,0185



0,0185



-



T:



0,0185



0,00925



0,037



S:



-



-



0,037



Berat teori = mol NaAl(SO4)2.12H2O x Mr NaAl(SO4)2.12H2O



= 0,037 mol x 474 g/mol = 17,538 g



% Rendamen



berat praktek ×100 % = berat teori =



2,424 x 100% = 13,8 % 17,538