tbp sebagai pelarut “ - · pdf filetbp adalah senyawa organik yang ... kemampuan tbp...
Post on 31-Jan-2018
242 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
1 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Proses ekstraksi dalam pemurnian uranium memegang peranan penting sebab
dengan cara ekstraksi ini uranium dapat dipisahkan dari pengotor sehingga
didapatkan UO2 murni nuklir dan pengotor dalam skala ppm Dalam proses untuk
mendapatkan serbuk UO2 atau U3O8 dari bahan baku yellow cake harus melalui
tahapan proses yang cukup panjang dimulai dengan proses pelarutan yellow cake
menggunakan HNO3 membentuk larutan uranil nitrat [UO2(NO3)2] Hasil pelarutan
secara berturut-turut dilakukan proses ekstraksi re-ekstraksi dan pengendapan
Salah satu jenis ekstraksi yang dapat digunakan adalah ekstraksi pelarut (cair-
cair) Bermacam-macam pelarut organik yang dapat digunakan untuk proses ekstraksi
antara lain adalah Tri Butil Phosphat (TBP) Metil iso butil keton (MIBK) Tri oktil
amin (TOA) dan lain-lain Dalam proses ekstraksi media larutan yang akan diekstrak
sangat menentukan dalam pemilihan pelarut organik sebagai pengestrak contohnya
larutan dalam suasana nitrat maka pelarut organik sebagai pengekstrak digunakan
TBP Karena berat jenis pelarut organik hampir sama dengan berat jenis air maka
perlu dilakukan pengenceran menggunakan pengencer pelarut organik sehingga akan
mempermudah dalam pemisahan kedua fase setelah proses ekstraksi Pelarut yang
dapat digunakan sebagai pengencer adalah kerosin dodekan atau heksan dan lain-lain
Proses ekstraksi uranium dalam yellow cake dilakukan dengan menggunakan
pelarut organik TBP sedangkan sebagai pengencer TBP digunakan kerosin Pemilihan
TBP karena uranium yang diekstrak berada dalam suasana asam nitrat atau berupa
larutan uranil nitrat
12 Tujuan
Tujuan dari disusunnya makalah ini yaitu untuk
1 Mengetahui sifat fisis dan kimia TBP sebagai pelarut
2 Mengetahui jenis pengencer untuk TBP pada proses ekstraksi UO2
3 Mengetahui kemampuan TBP dalam mengekstrak UO2
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
2 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
13 Batasan Masalah
Pada makalah ini akan dibahas mengenai
1 Sifat fisis dan kimia TBP sebagai pelarut
2 Penggunaan pengencer untuk TBP pada proses ekstraksi UO2
3 Kemampuan TBP dalam mengekstrak UO2
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
3 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB II
ISI
21 Karakteristik (Sifat Fisis dan Kimia) TBP
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam
Solven TBP-kerosin mempunyai nilai kalori pembakaran 10000 kkalkg limbah
solven tersebut diolah dengan insenerasi Pada pembakaran TBP-kerosin timbul uap
fosfat dalam gas hasil pembakaran yang merusak filter kantong (bag filter) dari
inseneratornya
Rumus Molekul TBP
C 12 H 27 O 4 P C 12 H 27 O 4 P
Struktur Kimia TBP
Densitas TBP
09727 g mL
Massa Molar
26631 g mol -1
Titik Lebur
-80 degC (193 K -112 degF)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
4 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Titik Didih
289 deg C (562 K 552 deg F)
Kelarutan Dalam Air
1 mL165 mL air
Tributil fosfat diproduksi oleh esterifikasi dari asam ortofosfat dengan n-butanol
Sebuah hasil sintesis laboratorium dengan oksiklorida fosfor
POCl3 + 3 C4H9 H rarr PO(OC4H9 )3 + 3 HCl POCl 3 + 3C rarr
4 H 9OHPO (OC4H9) 3 + 3 HCl helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (1)
Produksi diperkirakan 3000-5000 ton di seluruh dunia
TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat (UO2) NO
3)2 Tributil phosphat mempunyai sifat fisika
antara lain aman karena memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi
HNO3
yang tinggi kapasitas dan selektifitas tinggi Dalam proses TBP-25 TBP
digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium diperkaya dengan U-235 20
dari hasil belah konsentrasi TBP yang digunakan 5 dan larutan penggaram
aluminium nitrat serta asam nitrat Kelemahan
TBP mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc
sehingga menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah
satu teknik untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer
organik
Dalam proses PUREX TBP digunakan untuk pemungutan dan pemisahan
uranium dan plutonium dari unsur-unsur hasil belah
22 Proses Ekstraksi Uranil Nitrat dengan TBP ndash Kerosin
Kriteria pemilihan pelarut organik yang akan digunakan harus mempunyai
selektifitas yang tinggi terhadap unsur yang akan diekstrak mempunyai berat jenis
lebih kecil dari air bahan mudah didapat dan harga relatif murah
Dalam proses ekstraksi untuk pemurnian uranium dalam penelitian ini pelarut
organik digunakan TBP Pemilihan TBP didasarkan karena uranium yang akan
diekstrak berada dalam media asam nitrat TBP mempunyai selektifitas yang cukup
tinggi terhadap uranium yang berada dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] TBP
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
5 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc sehingga
menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah satu teknik
untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer organik Salah satu
pengencar organik yang digunakan adalah kerosin
Dalam pemakaiannya TBP dilarutkan dalam kerosin odorless pada komposisi
TBP dan kerosin masing-masing 30 dan 70 volume Kerosin adalah senyawa
hidrokarbon yang mempunyai jumlah atom C tiap molekulnya pada harga C sampai
dengan C14 yang tersusun dari senyawa-senyawa alkana (CnH2n+2) sikloalkana (metal
siklo pentana etil siklo heksana dan lain-lain) hidrokarbon aromatik (benzen toluen
dan lain-lain) yang mengandung nitrogen belerang oksigen dan organo logam
Kerosin odorless adalah kerosin 99 yang mempunyai berat jenis 820 kgm3 dan
viskositas 03 cp tidak berbau yang komponen utamanya adalah senyawa alkana
kadar senyawa aromatiknya sangat rendah
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu dilakukan
proses pelarutan yellow cake menggunakan HNO3 membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan pelarut organik TBP-kerosin Selama
proses ekstraksi berlangsung terjadi perpindahan uranium dari fase air ke fase organic
(TBP-kerosin) Proses ekstraksi diharapkan uranium yang semula berada dalam fase
air dapat berpindah seluruhnya ke fase organik Mekanisme reaksi yang terjadi saat
pelarutan yellow cake dengan HNO3 sebagai berikut
U3O8 + 8 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (2)
UO3 + 2 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphellip (3)
Mekanisme reaksi proses ekstraksi yang terjadi adalah sebagai berikut
HNO3 H+ + NO3
- helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)
NO3- + TBP(o) TBPNO3
-(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (5)
UO2+4
+ 2TBPNO3- UO2(NO3)22TBP(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (6)
Uranium yang dihasilkan dari proses ekstraksi masih berada dalam larutan fase
organik TBP ndash kerosin Untuk mengetahui efisisensi uranium yang terekstrak maka
dilakukan analisis kandungan uranium yang berada dalam larutan fase air
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui besarnya efisiensi uranium yang telah
terekstrak secara titrasi potensiometri dengan metode Davies Gray
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
6 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Analisis Kadar Uranium Secara Potensiometri Dengan Metode Davies Gray
Analisis kadar Uranium secara titrasi potensimetri dengan metode Davies Gray
didasarkan atas reaksi reduksi-oksidasi (redoks) Dalam analisis ini laju perubahan
potensial terlihat semakin besar saat mendekati dan menjauhi titik ekivalen (TE) pada
saat titrasi berlangsung
Analisis kadar uranium dengan metode Davies Gray yang termodifikasi dibagi
menjadi 3 hal pokok yaitu
1 Proses reduksi Uranium valensi (VI) menjadi Uranium valensi (IV) menggunakan
Fe (II) sebagai reduktor Hal ini dilakukan dalam suasana asam phospat dan asam
sulfamat
2 Adanya kelebihan Fe(II) akan dioksidasi menjadi Fe (III) oleh asam nitrat dengan
Mo (VI) sebagai katalisator
3 Uranium valensi (IV) yang dihasilkan dari proses reduksi akan dioksidasi menjadi
Uranium valensi (VI) dengan dititrasi menggunakan oksidator K2Cr2O7 dan
sebagai katalisator adalah Vo (IV)
Mekanisme reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
UO22+
+ 2 Fe3+
+ 4 H+ U
4+ + 2 Fe
2+ + 2 H2O helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (7)
Mo (VI)
3 Fe2+
+ NO3- + 4 H
+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O hellip (8)
Mo (VI)
Fe2+
+ NO3- + 2 H
+ 2 Fe
3+ + NO2 + 2 H2O (9)
Reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
Vo (IV)
3 U4+
+ Cr2O72-
+ 2 H+ 3 UO2
2+ + Cr
3+ + H2O (10)
Jumlah Uranium yang dianalisis dapat diketahui langsung dari hasil pencatatan pada
alat tersebut atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
KU dalam sampel = 119 x Vt x N x Fa (11)
KU dalam Prosentase = Vt times 119 times N timesF timesK times Fa
E times Vs times 100 (12)
dengan
Vt = Volume titran yang digunakan untuk analisis (ml)
N = Normalitas K2Cr2O7 yang digunakan adalah 0025 N
F = Faktor Pengkayaan (untuk U deplesi F = 1)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
2 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
13 Batasan Masalah
Pada makalah ini akan dibahas mengenai
1 Sifat fisis dan kimia TBP sebagai pelarut
2 Penggunaan pengencer untuk TBP pada proses ekstraksi UO2
3 Kemampuan TBP dalam mengekstrak UO2
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
3 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB II
ISI
21 Karakteristik (Sifat Fisis dan Kimia) TBP
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam
Solven TBP-kerosin mempunyai nilai kalori pembakaran 10000 kkalkg limbah
solven tersebut diolah dengan insenerasi Pada pembakaran TBP-kerosin timbul uap
fosfat dalam gas hasil pembakaran yang merusak filter kantong (bag filter) dari
inseneratornya
Rumus Molekul TBP
C 12 H 27 O 4 P C 12 H 27 O 4 P
Struktur Kimia TBP
Densitas TBP
09727 g mL
Massa Molar
26631 g mol -1
Titik Lebur
-80 degC (193 K -112 degF)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
4 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Titik Didih
289 deg C (562 K 552 deg F)
Kelarutan Dalam Air
1 mL165 mL air
Tributil fosfat diproduksi oleh esterifikasi dari asam ortofosfat dengan n-butanol
Sebuah hasil sintesis laboratorium dengan oksiklorida fosfor
POCl3 + 3 C4H9 H rarr PO(OC4H9 )3 + 3 HCl POCl 3 + 3C rarr
4 H 9OHPO (OC4H9) 3 + 3 HCl helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (1)
Produksi diperkirakan 3000-5000 ton di seluruh dunia
TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat (UO2) NO
3)2 Tributil phosphat mempunyai sifat fisika
antara lain aman karena memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi
HNO3
yang tinggi kapasitas dan selektifitas tinggi Dalam proses TBP-25 TBP
digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium diperkaya dengan U-235 20
dari hasil belah konsentrasi TBP yang digunakan 5 dan larutan penggaram
aluminium nitrat serta asam nitrat Kelemahan
TBP mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc
sehingga menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah
satu teknik untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer
organik
Dalam proses PUREX TBP digunakan untuk pemungutan dan pemisahan
uranium dan plutonium dari unsur-unsur hasil belah
22 Proses Ekstraksi Uranil Nitrat dengan TBP ndash Kerosin
Kriteria pemilihan pelarut organik yang akan digunakan harus mempunyai
selektifitas yang tinggi terhadap unsur yang akan diekstrak mempunyai berat jenis
lebih kecil dari air bahan mudah didapat dan harga relatif murah
Dalam proses ekstraksi untuk pemurnian uranium dalam penelitian ini pelarut
organik digunakan TBP Pemilihan TBP didasarkan karena uranium yang akan
diekstrak berada dalam media asam nitrat TBP mempunyai selektifitas yang cukup
tinggi terhadap uranium yang berada dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] TBP
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
5 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc sehingga
menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah satu teknik
untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer organik Salah satu
pengencar organik yang digunakan adalah kerosin
Dalam pemakaiannya TBP dilarutkan dalam kerosin odorless pada komposisi
TBP dan kerosin masing-masing 30 dan 70 volume Kerosin adalah senyawa
hidrokarbon yang mempunyai jumlah atom C tiap molekulnya pada harga C sampai
dengan C14 yang tersusun dari senyawa-senyawa alkana (CnH2n+2) sikloalkana (metal
siklo pentana etil siklo heksana dan lain-lain) hidrokarbon aromatik (benzen toluen
dan lain-lain) yang mengandung nitrogen belerang oksigen dan organo logam
Kerosin odorless adalah kerosin 99 yang mempunyai berat jenis 820 kgm3 dan
viskositas 03 cp tidak berbau yang komponen utamanya adalah senyawa alkana
kadar senyawa aromatiknya sangat rendah
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu dilakukan
proses pelarutan yellow cake menggunakan HNO3 membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan pelarut organik TBP-kerosin Selama
proses ekstraksi berlangsung terjadi perpindahan uranium dari fase air ke fase organic
(TBP-kerosin) Proses ekstraksi diharapkan uranium yang semula berada dalam fase
air dapat berpindah seluruhnya ke fase organik Mekanisme reaksi yang terjadi saat
pelarutan yellow cake dengan HNO3 sebagai berikut
U3O8 + 8 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (2)
UO3 + 2 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphellip (3)
Mekanisme reaksi proses ekstraksi yang terjadi adalah sebagai berikut
HNO3 H+ + NO3
- helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)
NO3- + TBP(o) TBPNO3
-(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (5)
UO2+4
+ 2TBPNO3- UO2(NO3)22TBP(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (6)
Uranium yang dihasilkan dari proses ekstraksi masih berada dalam larutan fase
organik TBP ndash kerosin Untuk mengetahui efisisensi uranium yang terekstrak maka
dilakukan analisis kandungan uranium yang berada dalam larutan fase air
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui besarnya efisiensi uranium yang telah
terekstrak secara titrasi potensiometri dengan metode Davies Gray
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
6 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Analisis Kadar Uranium Secara Potensiometri Dengan Metode Davies Gray
Analisis kadar Uranium secara titrasi potensimetri dengan metode Davies Gray
didasarkan atas reaksi reduksi-oksidasi (redoks) Dalam analisis ini laju perubahan
potensial terlihat semakin besar saat mendekati dan menjauhi titik ekivalen (TE) pada
saat titrasi berlangsung
Analisis kadar uranium dengan metode Davies Gray yang termodifikasi dibagi
menjadi 3 hal pokok yaitu
1 Proses reduksi Uranium valensi (VI) menjadi Uranium valensi (IV) menggunakan
Fe (II) sebagai reduktor Hal ini dilakukan dalam suasana asam phospat dan asam
sulfamat
2 Adanya kelebihan Fe(II) akan dioksidasi menjadi Fe (III) oleh asam nitrat dengan
Mo (VI) sebagai katalisator
3 Uranium valensi (IV) yang dihasilkan dari proses reduksi akan dioksidasi menjadi
Uranium valensi (VI) dengan dititrasi menggunakan oksidator K2Cr2O7 dan
sebagai katalisator adalah Vo (IV)
Mekanisme reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
UO22+
+ 2 Fe3+
+ 4 H+ U
4+ + 2 Fe
2+ + 2 H2O helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (7)
Mo (VI)
3 Fe2+
+ NO3- + 4 H
+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O hellip (8)
Mo (VI)
Fe2+
+ NO3- + 2 H
+ 2 Fe
3+ + NO2 + 2 H2O (9)
Reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
Vo (IV)
3 U4+
+ Cr2O72-
+ 2 H+ 3 UO2
2+ + Cr
3+ + H2O (10)
Jumlah Uranium yang dianalisis dapat diketahui langsung dari hasil pencatatan pada
alat tersebut atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
KU dalam sampel = 119 x Vt x N x Fa (11)
KU dalam Prosentase = Vt times 119 times N timesF timesK times Fa
E times Vs times 100 (12)
dengan
Vt = Volume titran yang digunakan untuk analisis (ml)
N = Normalitas K2Cr2O7 yang digunakan adalah 0025 N
F = Faktor Pengkayaan (untuk U deplesi F = 1)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
3 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB II
ISI
21 Karakteristik (Sifat Fisis dan Kimia) TBP
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam
Solven TBP-kerosin mempunyai nilai kalori pembakaran 10000 kkalkg limbah
solven tersebut diolah dengan insenerasi Pada pembakaran TBP-kerosin timbul uap
fosfat dalam gas hasil pembakaran yang merusak filter kantong (bag filter) dari
inseneratornya
Rumus Molekul TBP
C 12 H 27 O 4 P C 12 H 27 O 4 P
Struktur Kimia TBP
Densitas TBP
09727 g mL
Massa Molar
26631 g mol -1
Titik Lebur
-80 degC (193 K -112 degF)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
4 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Titik Didih
289 deg C (562 K 552 deg F)
Kelarutan Dalam Air
1 mL165 mL air
Tributil fosfat diproduksi oleh esterifikasi dari asam ortofosfat dengan n-butanol
Sebuah hasil sintesis laboratorium dengan oksiklorida fosfor
POCl3 + 3 C4H9 H rarr PO(OC4H9 )3 + 3 HCl POCl 3 + 3C rarr
4 H 9OHPO (OC4H9) 3 + 3 HCl helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (1)
Produksi diperkirakan 3000-5000 ton di seluruh dunia
TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat (UO2) NO
3)2 Tributil phosphat mempunyai sifat fisika
antara lain aman karena memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi
HNO3
yang tinggi kapasitas dan selektifitas tinggi Dalam proses TBP-25 TBP
digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium diperkaya dengan U-235 20
dari hasil belah konsentrasi TBP yang digunakan 5 dan larutan penggaram
aluminium nitrat serta asam nitrat Kelemahan
TBP mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc
sehingga menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah
satu teknik untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer
organik
Dalam proses PUREX TBP digunakan untuk pemungutan dan pemisahan
uranium dan plutonium dari unsur-unsur hasil belah
22 Proses Ekstraksi Uranil Nitrat dengan TBP ndash Kerosin
Kriteria pemilihan pelarut organik yang akan digunakan harus mempunyai
selektifitas yang tinggi terhadap unsur yang akan diekstrak mempunyai berat jenis
lebih kecil dari air bahan mudah didapat dan harga relatif murah
Dalam proses ekstraksi untuk pemurnian uranium dalam penelitian ini pelarut
organik digunakan TBP Pemilihan TBP didasarkan karena uranium yang akan
diekstrak berada dalam media asam nitrat TBP mempunyai selektifitas yang cukup
tinggi terhadap uranium yang berada dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] TBP
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
5 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc sehingga
menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah satu teknik
untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer organik Salah satu
pengencar organik yang digunakan adalah kerosin
Dalam pemakaiannya TBP dilarutkan dalam kerosin odorless pada komposisi
TBP dan kerosin masing-masing 30 dan 70 volume Kerosin adalah senyawa
hidrokarbon yang mempunyai jumlah atom C tiap molekulnya pada harga C sampai
dengan C14 yang tersusun dari senyawa-senyawa alkana (CnH2n+2) sikloalkana (metal
siklo pentana etil siklo heksana dan lain-lain) hidrokarbon aromatik (benzen toluen
dan lain-lain) yang mengandung nitrogen belerang oksigen dan organo logam
Kerosin odorless adalah kerosin 99 yang mempunyai berat jenis 820 kgm3 dan
viskositas 03 cp tidak berbau yang komponen utamanya adalah senyawa alkana
kadar senyawa aromatiknya sangat rendah
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu dilakukan
proses pelarutan yellow cake menggunakan HNO3 membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan pelarut organik TBP-kerosin Selama
proses ekstraksi berlangsung terjadi perpindahan uranium dari fase air ke fase organic
(TBP-kerosin) Proses ekstraksi diharapkan uranium yang semula berada dalam fase
air dapat berpindah seluruhnya ke fase organik Mekanisme reaksi yang terjadi saat
pelarutan yellow cake dengan HNO3 sebagai berikut
U3O8 + 8 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (2)
UO3 + 2 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphellip (3)
Mekanisme reaksi proses ekstraksi yang terjadi adalah sebagai berikut
HNO3 H+ + NO3
- helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)
NO3- + TBP(o) TBPNO3
-(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (5)
UO2+4
+ 2TBPNO3- UO2(NO3)22TBP(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (6)
Uranium yang dihasilkan dari proses ekstraksi masih berada dalam larutan fase
organik TBP ndash kerosin Untuk mengetahui efisisensi uranium yang terekstrak maka
dilakukan analisis kandungan uranium yang berada dalam larutan fase air
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui besarnya efisiensi uranium yang telah
terekstrak secara titrasi potensiometri dengan metode Davies Gray
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
6 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Analisis Kadar Uranium Secara Potensiometri Dengan Metode Davies Gray
Analisis kadar Uranium secara titrasi potensimetri dengan metode Davies Gray
didasarkan atas reaksi reduksi-oksidasi (redoks) Dalam analisis ini laju perubahan
potensial terlihat semakin besar saat mendekati dan menjauhi titik ekivalen (TE) pada
saat titrasi berlangsung
Analisis kadar uranium dengan metode Davies Gray yang termodifikasi dibagi
menjadi 3 hal pokok yaitu
1 Proses reduksi Uranium valensi (VI) menjadi Uranium valensi (IV) menggunakan
Fe (II) sebagai reduktor Hal ini dilakukan dalam suasana asam phospat dan asam
sulfamat
2 Adanya kelebihan Fe(II) akan dioksidasi menjadi Fe (III) oleh asam nitrat dengan
Mo (VI) sebagai katalisator
3 Uranium valensi (IV) yang dihasilkan dari proses reduksi akan dioksidasi menjadi
Uranium valensi (VI) dengan dititrasi menggunakan oksidator K2Cr2O7 dan
sebagai katalisator adalah Vo (IV)
Mekanisme reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
UO22+
+ 2 Fe3+
+ 4 H+ U
4+ + 2 Fe
2+ + 2 H2O helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (7)
Mo (VI)
3 Fe2+
+ NO3- + 4 H
+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O hellip (8)
Mo (VI)
Fe2+
+ NO3- + 2 H
+ 2 Fe
3+ + NO2 + 2 H2O (9)
Reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
Vo (IV)
3 U4+
+ Cr2O72-
+ 2 H+ 3 UO2
2+ + Cr
3+ + H2O (10)
Jumlah Uranium yang dianalisis dapat diketahui langsung dari hasil pencatatan pada
alat tersebut atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
KU dalam sampel = 119 x Vt x N x Fa (11)
KU dalam Prosentase = Vt times 119 times N timesF timesK times Fa
E times Vs times 100 (12)
dengan
Vt = Volume titran yang digunakan untuk analisis (ml)
N = Normalitas K2Cr2O7 yang digunakan adalah 0025 N
F = Faktor Pengkayaan (untuk U deplesi F = 1)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
4 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Titik Didih
289 deg C (562 K 552 deg F)
Kelarutan Dalam Air
1 mL165 mL air
Tributil fosfat diproduksi oleh esterifikasi dari asam ortofosfat dengan n-butanol
Sebuah hasil sintesis laboratorium dengan oksiklorida fosfor
POCl3 + 3 C4H9 H rarr PO(OC4H9 )3 + 3 HCl POCl 3 + 3C rarr
4 H 9OHPO (OC4H9) 3 + 3 HCl helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (1)
Produksi diperkirakan 3000-5000 ton di seluruh dunia
TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat (UO2) NO
3)2 Tributil phosphat mempunyai sifat fisika
antara lain aman karena memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi
HNO3
yang tinggi kapasitas dan selektifitas tinggi Dalam proses TBP-25 TBP
digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium diperkaya dengan U-235 20
dari hasil belah konsentrasi TBP yang digunakan 5 dan larutan penggaram
aluminium nitrat serta asam nitrat Kelemahan
TBP mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc
sehingga menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah
satu teknik untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer
organik
Dalam proses PUREX TBP digunakan untuk pemungutan dan pemisahan
uranium dan plutonium dari unsur-unsur hasil belah
22 Proses Ekstraksi Uranil Nitrat dengan TBP ndash Kerosin
Kriteria pemilihan pelarut organik yang akan digunakan harus mempunyai
selektifitas yang tinggi terhadap unsur yang akan diekstrak mempunyai berat jenis
lebih kecil dari air bahan mudah didapat dan harga relatif murah
Dalam proses ekstraksi untuk pemurnian uranium dalam penelitian ini pelarut
organik digunakan TBP Pemilihan TBP didasarkan karena uranium yang akan
diekstrak berada dalam media asam nitrat TBP mempunyai selektifitas yang cukup
tinggi terhadap uranium yang berada dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] TBP
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
5 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc sehingga
menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah satu teknik
untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer organik Salah satu
pengencar organik yang digunakan adalah kerosin
Dalam pemakaiannya TBP dilarutkan dalam kerosin odorless pada komposisi
TBP dan kerosin masing-masing 30 dan 70 volume Kerosin adalah senyawa
hidrokarbon yang mempunyai jumlah atom C tiap molekulnya pada harga C sampai
dengan C14 yang tersusun dari senyawa-senyawa alkana (CnH2n+2) sikloalkana (metal
siklo pentana etil siklo heksana dan lain-lain) hidrokarbon aromatik (benzen toluen
dan lain-lain) yang mengandung nitrogen belerang oksigen dan organo logam
Kerosin odorless adalah kerosin 99 yang mempunyai berat jenis 820 kgm3 dan
viskositas 03 cp tidak berbau yang komponen utamanya adalah senyawa alkana
kadar senyawa aromatiknya sangat rendah
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu dilakukan
proses pelarutan yellow cake menggunakan HNO3 membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan pelarut organik TBP-kerosin Selama
proses ekstraksi berlangsung terjadi perpindahan uranium dari fase air ke fase organic
(TBP-kerosin) Proses ekstraksi diharapkan uranium yang semula berada dalam fase
air dapat berpindah seluruhnya ke fase organik Mekanisme reaksi yang terjadi saat
pelarutan yellow cake dengan HNO3 sebagai berikut
U3O8 + 8 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (2)
UO3 + 2 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphellip (3)
Mekanisme reaksi proses ekstraksi yang terjadi adalah sebagai berikut
HNO3 H+ + NO3
- helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)
NO3- + TBP(o) TBPNO3
-(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (5)
UO2+4
+ 2TBPNO3- UO2(NO3)22TBP(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (6)
Uranium yang dihasilkan dari proses ekstraksi masih berada dalam larutan fase
organik TBP ndash kerosin Untuk mengetahui efisisensi uranium yang terekstrak maka
dilakukan analisis kandungan uranium yang berada dalam larutan fase air
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui besarnya efisiensi uranium yang telah
terekstrak secara titrasi potensiometri dengan metode Davies Gray
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
6 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Analisis Kadar Uranium Secara Potensiometri Dengan Metode Davies Gray
Analisis kadar Uranium secara titrasi potensimetri dengan metode Davies Gray
didasarkan atas reaksi reduksi-oksidasi (redoks) Dalam analisis ini laju perubahan
potensial terlihat semakin besar saat mendekati dan menjauhi titik ekivalen (TE) pada
saat titrasi berlangsung
Analisis kadar uranium dengan metode Davies Gray yang termodifikasi dibagi
menjadi 3 hal pokok yaitu
1 Proses reduksi Uranium valensi (VI) menjadi Uranium valensi (IV) menggunakan
Fe (II) sebagai reduktor Hal ini dilakukan dalam suasana asam phospat dan asam
sulfamat
2 Adanya kelebihan Fe(II) akan dioksidasi menjadi Fe (III) oleh asam nitrat dengan
Mo (VI) sebagai katalisator
3 Uranium valensi (IV) yang dihasilkan dari proses reduksi akan dioksidasi menjadi
Uranium valensi (VI) dengan dititrasi menggunakan oksidator K2Cr2O7 dan
sebagai katalisator adalah Vo (IV)
Mekanisme reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
UO22+
+ 2 Fe3+
+ 4 H+ U
4+ + 2 Fe
2+ + 2 H2O helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (7)
Mo (VI)
3 Fe2+
+ NO3- + 4 H
+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O hellip (8)
Mo (VI)
Fe2+
+ NO3- + 2 H
+ 2 Fe
3+ + NO2 + 2 H2O (9)
Reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
Vo (IV)
3 U4+
+ Cr2O72-
+ 2 H+ 3 UO2
2+ + Cr
3+ + H2O (10)
Jumlah Uranium yang dianalisis dapat diketahui langsung dari hasil pencatatan pada
alat tersebut atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
KU dalam sampel = 119 x Vt x N x Fa (11)
KU dalam Prosentase = Vt times 119 times N timesF timesK times Fa
E times Vs times 100 (12)
dengan
Vt = Volume titran yang digunakan untuk analisis (ml)
N = Normalitas K2Cr2O7 yang digunakan adalah 0025 N
F = Faktor Pengkayaan (untuk U deplesi F = 1)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
5 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
mempunyai berat jenis yang hampir sama dengan air yaitu 0973 gcc sehingga
menyulitkan perpindahan uranium dari fasa air ke fasa organik maka salah satu teknik
untuk menurunkan berat jenis TBP perlu menambahkan pengencer organik Salah satu
pengencar organik yang digunakan adalah kerosin
Dalam pemakaiannya TBP dilarutkan dalam kerosin odorless pada komposisi
TBP dan kerosin masing-masing 30 dan 70 volume Kerosin adalah senyawa
hidrokarbon yang mempunyai jumlah atom C tiap molekulnya pada harga C sampai
dengan C14 yang tersusun dari senyawa-senyawa alkana (CnH2n+2) sikloalkana (metal
siklo pentana etil siklo heksana dan lain-lain) hidrokarbon aromatik (benzen toluen
dan lain-lain) yang mengandung nitrogen belerang oksigen dan organo logam
Kerosin odorless adalah kerosin 99 yang mempunyai berat jenis 820 kgm3 dan
viskositas 03 cp tidak berbau yang komponen utamanya adalah senyawa alkana
kadar senyawa aromatiknya sangat rendah
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu dilakukan
proses pelarutan yellow cake menggunakan HNO3 membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan pelarut organik TBP-kerosin Selama
proses ekstraksi berlangsung terjadi perpindahan uranium dari fase air ke fase organic
(TBP-kerosin) Proses ekstraksi diharapkan uranium yang semula berada dalam fase
air dapat berpindah seluruhnya ke fase organik Mekanisme reaksi yang terjadi saat
pelarutan yellow cake dengan HNO3 sebagai berikut
U3O8 + 8 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (2)
UO3 + 2 HNO3 8 UO2(NO3)2 + H2O + NO2 helliphellip (3)
Mekanisme reaksi proses ekstraksi yang terjadi adalah sebagai berikut
HNO3 H+ + NO3
- helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)
NO3- + TBP(o) TBPNO3
-(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (5)
UO2+4
+ 2TBPNO3- UO2(NO3)22TBP(o) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (6)
Uranium yang dihasilkan dari proses ekstraksi masih berada dalam larutan fase
organik TBP ndash kerosin Untuk mengetahui efisisensi uranium yang terekstrak maka
dilakukan analisis kandungan uranium yang berada dalam larutan fase air
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui besarnya efisiensi uranium yang telah
terekstrak secara titrasi potensiometri dengan metode Davies Gray
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
6 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Analisis Kadar Uranium Secara Potensiometri Dengan Metode Davies Gray
Analisis kadar Uranium secara titrasi potensimetri dengan metode Davies Gray
didasarkan atas reaksi reduksi-oksidasi (redoks) Dalam analisis ini laju perubahan
potensial terlihat semakin besar saat mendekati dan menjauhi titik ekivalen (TE) pada
saat titrasi berlangsung
Analisis kadar uranium dengan metode Davies Gray yang termodifikasi dibagi
menjadi 3 hal pokok yaitu
1 Proses reduksi Uranium valensi (VI) menjadi Uranium valensi (IV) menggunakan
Fe (II) sebagai reduktor Hal ini dilakukan dalam suasana asam phospat dan asam
sulfamat
2 Adanya kelebihan Fe(II) akan dioksidasi menjadi Fe (III) oleh asam nitrat dengan
Mo (VI) sebagai katalisator
3 Uranium valensi (IV) yang dihasilkan dari proses reduksi akan dioksidasi menjadi
Uranium valensi (VI) dengan dititrasi menggunakan oksidator K2Cr2O7 dan
sebagai katalisator adalah Vo (IV)
Mekanisme reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
UO22+
+ 2 Fe3+
+ 4 H+ U
4+ + 2 Fe
2+ + 2 H2O helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (7)
Mo (VI)
3 Fe2+
+ NO3- + 4 H
+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O hellip (8)
Mo (VI)
Fe2+
+ NO3- + 2 H
+ 2 Fe
3+ + NO2 + 2 H2O (9)
Reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
Vo (IV)
3 U4+
+ Cr2O72-
+ 2 H+ 3 UO2
2+ + Cr
3+ + H2O (10)
Jumlah Uranium yang dianalisis dapat diketahui langsung dari hasil pencatatan pada
alat tersebut atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
KU dalam sampel = 119 x Vt x N x Fa (11)
KU dalam Prosentase = Vt times 119 times N timesF timesK times Fa
E times Vs times 100 (12)
dengan
Vt = Volume titran yang digunakan untuk analisis (ml)
N = Normalitas K2Cr2O7 yang digunakan adalah 0025 N
F = Faktor Pengkayaan (untuk U deplesi F = 1)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
6 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Analisis Kadar Uranium Secara Potensiometri Dengan Metode Davies Gray
Analisis kadar Uranium secara titrasi potensimetri dengan metode Davies Gray
didasarkan atas reaksi reduksi-oksidasi (redoks) Dalam analisis ini laju perubahan
potensial terlihat semakin besar saat mendekati dan menjauhi titik ekivalen (TE) pada
saat titrasi berlangsung
Analisis kadar uranium dengan metode Davies Gray yang termodifikasi dibagi
menjadi 3 hal pokok yaitu
1 Proses reduksi Uranium valensi (VI) menjadi Uranium valensi (IV) menggunakan
Fe (II) sebagai reduktor Hal ini dilakukan dalam suasana asam phospat dan asam
sulfamat
2 Adanya kelebihan Fe(II) akan dioksidasi menjadi Fe (III) oleh asam nitrat dengan
Mo (VI) sebagai katalisator
3 Uranium valensi (IV) yang dihasilkan dari proses reduksi akan dioksidasi menjadi
Uranium valensi (VI) dengan dititrasi menggunakan oksidator K2Cr2O7 dan
sebagai katalisator adalah Vo (IV)
Mekanisme reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
UO22+
+ 2 Fe3+
+ 4 H+ U
4+ + 2 Fe
2+ + 2 H2O helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (7)
Mo (VI)
3 Fe2+
+ NO3- + 4 H
+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O hellip (8)
Mo (VI)
Fe2+
+ NO3- + 2 H
+ 2 Fe
3+ + NO2 + 2 H2O (9)
Reaksi yang terjadi saat peristiwa reduksi sebagai berikut
Vo (IV)
3 U4+
+ Cr2O72-
+ 2 H+ 3 UO2
2+ + Cr
3+ + H2O (10)
Jumlah Uranium yang dianalisis dapat diketahui langsung dari hasil pencatatan pada
alat tersebut atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
KU dalam sampel = 119 x Vt x N x Fa (11)
KU dalam Prosentase = Vt times 119 times N timesF timesK times Fa
E times Vs times 100 (12)
dengan
Vt = Volume titran yang digunakan untuk analisis (ml)
N = Normalitas K2Cr2O7 yang digunakan adalah 0025 N
F = Faktor Pengkayaan (untuk U deplesi F = 1)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
7 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
K = Volume labu takar yang digunakan untuk melarutkan sampel (ml)
Fa = Nilai faktor dari alat
F = Berat sampel yang dilarutkan (mg)
Vs = Volume sampel yang dianalisis (ml)
23 Kemampuan TBP Dalam Mengekstrak UO2
Kemampuan TBP dalam proses ekstraksi dapat diketahui dengan cara
menentukan banyaknya uranium yang terekstrak kedalam fase organik dengan cara
menganalisis uranium yang berada dalam fase air hasil ekstraksi Selanjutnya uranium
yang berada dalam fase organik dibandingkan dengan uranium yang berada dalam
umpan untuk ekstraksi atau sering disebut dengan efisiensi ekstraksi Efisiensi
ekstraksi yang diperoleh sangat tergantung dari beberapa parameter proses ekstraksi
yaitu perbandingan TBP terhadap volume pengencer larutan organik (seperti kerosin
heksan) keasaman larutan umpan lama waktu ekstraksi konsentrasi uranium umpan
dan perbandingan fase air terhadap organik dalam proses ekstraksi
Penentuan Efisiensi Ekstraksi Uranium Pada Proses Ekstraksi Uranium Dalam
Yellow Cake Menggunakan TBP-Kerosin
Telah dilakukan penelitian mengenai ekstraksi uranium dalam yellow cake asal
Cogema Perancis Tujuan kegiatan ini untuk menentukan perbandingan prosentase
TBP terhadap kerosin yang paling baik untuk proses ekstraksi uranium dalam yellow
cake hal ini ditandai dengan diperoleh efisiensi ekstraksi uranium yang maksimal
Perbandingan prosentase TBP-kerosin yang digunakan masing-masing adalah 30
70 40 60 50 50 60 40 70 30 dan 90 100
Larutan yellow cake hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi menggunakan
TBP - kerosin dengan perbandingan TBP kerosin sebesar 30 70 selama 20
menit dan perbandingan volume fase air terhadap fase organik = 11 Kandungan
uranium dalam larutan fase air hasil proses ekstraksi dianalisis secara titrasi
potensiometri dengan metode Davies Gray Selanjutnya proses ekstraksi dilakukan
lagi dengan perbandingan TBP kerosin yang berbeda-beda yaitu 4060
5050 6040 7030 dan 9010 Dalam kegiatan ini masing-masing
parameter perbandingan TBP kerosin dilakukan 3 kali proses ekstraksi Analisis
uranium dalam fase air masing-masing yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan
3 kali analisistitrasi
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
8 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Dalam proses ekstraksi uranium dalam yellow cake terlebih dahulu melarutkan
yellow cake menggunakan HNO3 3M sehingga akan membentuk larutan uranil nitrat
Larutan uranil nitrat diekstraksi menggunakan TBP-kerosin dengan perbandingan
yang berbeda-beda yaitu 4060 5050 6040 7030 dan 9010
Proses ekstraksi dilakukan secara batch dan pemisahan larutan fase air terhadap fase
organik menggunakan corong pemisah Kandungan uranium dalam larutan fase air
hasil proses ekstraksi di analisis secara titrasi potensiometri dengan metode Davies
Gray Dengan mengetahui kandungan uranium yang berada dalam fase air maka
efisiensi ekstraksi atau uranium yang terekstrak ke dalam larutan fase organik (TBP-
kerosin) dapat ditentukan Berikut tabel hasil efisiensi ekstraksi dengan variasi
perbandingan TBP terhadap kerosin
Tabel 1 Data hasil efisiensi ekstraksi uranium dalam yellow cake dengan variasi
perbandingan volume TBPkerosin
Dari Tabel 1 terlihat bahwa proses ekstraksi dengan perbandingan TBP -
kerosin = 30 70 masih mengalami kenaikan efisiensi tetapi mulai menggunakan
perbandingan TBP - kerosin = 40 60 tidak terjadi lagi kenaikan efisiensi
ekstraksi atau pertambahan uranium yang terekstrak ke fase organik konstan Dengan
melihat hasil perbandingan TBP-terhadap kerosin tersebut maka perbandingan TBP
terhadap kerosin dalam proses ekstraksi sangat mempengaruhi besarnya hasil efisiensi
ekstraksi atau banyaknya uranium yang terekstrak kedalam larutan fase organik
Dengan demikian maka mulai perbandingan volume TBP-kerosin = 4060 mulai
diperoleh efisiensi ekstraksi yang konstan Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 1
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
9 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
Gambar 1 Hubungan antara volume TBP-kerosin terhadap Efisiensi ekstraksi
Di dalam proses pemisahan larutan fase air terhadap fase organik hasil proses
ekstraksi dengan perbandingan TBP-kerosin = 40 60 dan 50 50 tidak
memerlukan waktu yang lama (kurang dari 10) sudah terjadi pemisahan 2 fase larutan
yang sempurna tetapi untuk perbandingan TBP-kerison mulai 6040 sampai
9010 dalam pemisahan fase air terhadap fase organik memerlukan waktu yang
lebih lama (lebih dari 20 menit) Hal ini disebabkan karena mulai perbandingan TBP
kerosin = 6040 diduga berat jenis larutan organik yang digunakan semakin besar
karena prosentase TBP lebih banyak dari kerosin sehingga berat jenis larutan organik
pengekstrak dengan larutan uranium yang diekstraksi hampir sama sebab berat jenis
TBP = 0973 gml dan kerosin 08 gml Dengan demikian semakin besar prosentase
TBP yang digunakan dalam proses ekstraksi maka proses pemisahan fase organik
terhadap fase air hasil proses ekstraksi akan membutuhkan waktu pemisahan yang
lebih lama dibandingkan dengan perbandingan prosentase TBP lebih kecil dari
volume kerosin Dengan didasarkan hasil dari proses ekstraksi secara batch satu stage
tersebut maka perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah =
4060 dan diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008) TBP dikatakan jenuh
Uranium 100 jika TBP tersebut semuanya membentuk komplek dengan rumusan
UO2(NO3)2 2 TBP untuk TBP 30 Vol jika TBP mengandung 124 gl
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
10 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
24 Degradasi TBP
Degradasi TBP akibat radiasi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Jika TBP mengalami radiasi
pada dosis sangat tinggi maka akan terbentuk polimer yang memiliki sifat seperti
asam phospat atau phosponat rantai panjang MBP amp DBP mudah membentuk
komplek dengan Zr dan terekstraksi maka Fd Zr akan menurun Diperkirakan
peruraian TBP kurang dari 0001
Pengaruh radiasi terhadap hasil ekstraksi
Dalam proses Purex radiasi terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan
kerusakan pada TBP dan penurunan keasaman sehingga menimbulkan banyak
kerugian misalnya
Daya retensi yang besar dari hasil belah terutama Zr dan Nb dalam fasa organik
sehingga memperbesar radioaktivitas fasa organik dan memperkecil faktor
dekontaminasi
U dan Pu lebih tertahan dalam fasa organik sehingga menyulitkan dalam proses
stripping
Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga menurunkan efisiensi
Pada proses ekstraksi uranium dari hasil belah rutenium menggunakan pesawat
penga-duk pengenap 12 stage dan ekstraktan TBP 30-kerosen dan asam nitrat
sebagai pencuci yang keduanya telah diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis
tertentu terlihat bahwa makin tinggi dosis radiasi menyebabkan penurunan keasaman
serta faktor dekon-taminasi (FDRu-U
) dan rekoveri U
25 Pengekstrak Lain
Pada proses ekstraksi Uranium ada beberapa zat yang dapat digunakan untuk
mengekstraksi Uranium selain Tri Butil Phosphat(TBP) Salah satunya adalah metal
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
11 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
isobutyl keton atau disebut juga dengan hekson Hekson digunakan pada proses
Redoks dan Proses Hekson-25
Proses Redox
Pada proses ini digunakan pelarut organik metil isobutil keton (hekson) serta
larutan penggaram aluminium nitrat yang ditambah-kan dalam fasa air guna
memperbaiki pemisahan antara uranium dan plutonium Proses Redox dilakukan pada
suasana acid defiency Pada proses tersebut uranium lebih mudah terekstraksi ke fasa
organik pada valensi VI sedangkan plutonium pada valensi IV
Proses Hekson-25
Pada proses ini juga digunakan pelarut hekson dan larutan penggaram
aluminium nitrat tetapi digunakan untuk pemungutan dan pemisahan uranium
diperkaya tinggi dengan U-235 20 dari hasil belah
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
12 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
BAB III
PENUTUP
31 Kesimpulan
TBP adalah senyawa organik yang mempunyai rumus C12H27PO4 merupakan
solven pengekstraksi uranium dari senyawa uranil nitrat [UO2(NO3)2] yang
mempunyai koefisien distribusi dan selektivitas yang tinggi tahan radiasi dan tahan
asam TBP mempunyai selektifitas yang cukup tinggi terhadap uranium yang berada
dalam suasana asam nitrat [(UO2) NO
3)2] Tributil phosphat bersifat aman karena
memiliki sifat eksplosif yang rendah stabil pada konsentrasi HNO3
yang tinggi
kapasitas dan selektifitas tinggi
Penggunaan TBP sebagai pelarut akan mengalami kerusakan akibat adanya
radiasi sehingga terjadi proses radiolisa Selain radiasi yang berasal dari unsur-unsur
hasil belah timbulnya panas reaksi serta hidrolisis oleh asam nitrat TBP dapat
mengalami degradasi menjadi DBP (Dibutil phospat) MBP (Mono butil phospat)
butil alkohol butil eter hidrokarbon dan asam pospat Dalam proses Purex radiasi
terhadap TBP dan asam nitrat menyebabkan kerusakan pada TBP dan penurunan
keasaman sehingga menimbulkan banyak kerugian seperti daya retensi besar sehingga
memperbesar radioaktivitas fasa organik U dan Pu lebih tertahan sehingga
menyulitkan dalam proses stripping Pembentukan emulsi antara ke dua fasa sehingga
menurunkan efisiensi
Perbandingan TBP terhadap kerosin yang paling baik adalah = 4060 dan
diperoleh efisiensi sebesar (9648 plusmn 008)
32 Saran
321 Perlu dilakukan penggantian umpan TBP segar saat TBP sudah jenuh
322 Perlu diperhatikan komposisi pengencer TBP agar diperoleh effisiensi pemisahan
yang optimal
323 Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengekstrak Uranium selain TBP
yang lebih murah efektif dan efisien serta mudah didapat dalam ekstraksi
Uranium
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
ldquo TBP Sebagai Pelarut ldquo 2010
13 MAKALAH PROSES KIMIA BAHAN NUKLIR (PKBN)
DAFTAR PUSTAKA
Herhady R Didiek2010Presentasi Teknik Pengolahan Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
Herhady R Didiek2010Presentasi Proses Olah Ulang Bahan Bakar Nuklir
(pptx)Yogyakarta STTN-BATAN
httpenwikipediaorgwikiTributyl_phosphate (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=httpenwikipedi
aorgwikiTributyl_phosphate23Productionampprev=_t (diakses pada tanggal 30
Oktober 2010)
httptranslategoogleusercontentcomtranslate_chl=idampie=UTF8ampsl=enamptl=idampu=http
wwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phosp
hatehtmlampprev=_tamprurl=translategooglecoidampusg=ALkJrhgVQqFPII9PMfCbeu
wrOZIyt6J9mQ (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpwwwgreatvistachemicalscomindustrial_and_specialty_chemicalstributyl_phospha
tehtml (diakses pada tanggal 30 Oktober 2010)
httpenwikipediaorgwikiNuclear_fuel_cycleUranium_conversion (diakses pada
tanggal 30 Oktober 2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FNuclear_fuel_cycle23Uranium_conversion (diakses pada
tanggal 11 November 2010)
httpenwikipediaorgwikiLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
httptranslategooglecoidtranslatehl=idampsl=enamptl=idampu=http3A2F2Fenwikiped
iaorg2Fwiki2FLiquid-liquid_extraction (diakses pada tanggal 11 November
2010)
top related