bab 01

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dewasa ini, industrialisasi dipilih sebagai jalur utama bagi pertumbuhan

ekonomi sehingga banyak dibutuhkannya bahan-bahan kimia yang beraneka ragam.

Dalam memenuhi kebutuhan tersebut, Indonesia lebih banyak mengimpor dari

negara luar yang menyebabkan semakin berkurangnya devisa negara. Dalam usaha

untuk mengatasi hal tersebut, maka perlu adanya suatu pemanfaatan secara maksimal

terhadap sumber daya yang ada sehingga diharapkan dapat meningkatkan devisa

negara dan dapat menyerap tenaga kerja.

Salah satu bentuk pemanfaatan sumber daya alam yaitu pemanfaatan ampas

tapioka dalam industri kimia sebagai bahan baku pembuatan asam oksalat.

Asam oksalat pada umumnya berupa kristal berwarna putih, digunakan untuk

membersihkan karat dan kerak yang terakumulasi dalam sistem pendingin terutama

pada ruang bakar serta untuk menghilangkan karbonasi pada plat logam dan logam-

logam. Selain itu, asam oksalat juga digunakan untuk menetralkan kelebihan alkali

pada pencucian dan sebagai bleaching pada industri tekstil.

Kebutuhan asam oksalat di Indonesia setiap tahun selalu meningkat

mengingat asam oksalat banyak dibutuhkan karena kegunaannya. Saat ini, Indonesia

masih mengimpor asam oksalat dari negara luar untuk memenuhi kebutuhan asam

oksalat dalam negeri. Untuk mengurangi ketergantungan tersebut, maka perlu

didirikan pabrik asam oksalat dengan kapasitas yang memadai. Berikut ini adalah

I-1

tabel yang menunjukkan data import dan konsumsi asam oksalat dari tahun 1995-

2000 berdasarkan Biro Pusat Statistik Surabaya.

Tabel 1.1.1. Data Impor Asamoksalat di Indonesia

Tahun Impor (Ton) % Kenaikan Konsumsi (Ton) % Kenaikan1995 1092,550 - 1506,372 -1996 1487,235 36,13 2157,538 43,231997 1602,475 7,75 2571,693 38,451998 2040,173 27,31 3370,492 31,061999 2410,664 18,16 4352,879 29,152000 2905,332 20,52 5884,222 35,18

Sumber : Biro Pusat Statistik Surabaya

Ampas tapioka merupakan limbah dari pabrik tepung tapioka yang belum

termanfaatkan. Adapun data produksi ubi kayu sebagai bahan baku pembuatan

tepung tapioka yang dihasilkan dari tiap propinsi di Indonesia dari tahun 1995-2000

berdasarkan Biro Pusat Statistik Surabaya dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 1.1.2. Data Produksi Ubi Kayu (Ton) di Indonesia

Daerah 1995 1996 1997 1998 1999 2000Sum-Bar 82.532 81.256 90.012 84.781 86.952 82.651Sum-Sel 300.032 299.987 321.563 325.499 312.588 350.875Lampung 3.500.767 3.475.809 4.211.074 3.508.021 3.392.583 3.850.473Jawa Tengah 3.379.299 3.225.684 3.385.296 3.292.583 3.105.868 3.365.745Jawa Timur 6.007.642 5.734.550 6.018.304 5.766.501 5.521.543 6.102.211Bali 707.097 718.146 759.592 795.104 706.948 752.254NTT 347.753 353.186 373.570 395.103 398.499 401.753NTB 104.325 105.956 112.071 113.933 109.550 118.431Sulawesi utara 89.072 95.102 98.369 93.067 101.258 105.457Sul-Teng 120.564 178.659 165.458 185.188 192.321 190.598Sul-Sel 913.664 903.132 920.336 906.195 820.432 932.452Kalimantan 420.449 445.650 546.075 486.682 521.252 564.789Irian Jaya 384.236 479.368 594.088 445.478 371.617 475.362Sumber : Biro Pusat Statistik Surabaya

I-2

1.2. Sejarah

Pada awalnya, asam oksalat diproduksi dari sodium format kemudian

dikembangkan sintesis asam oksalat dengan cara oksidasi gula (karbohidrat)

menggunakan asam nitrat pada tahun 1776 oleh “Scheele”. Saat ini terdapat 4 macam

teknologi yang telah dikembangkan untuk sintesis asam oksalat secara komersial,

yaitu peleburan selulosa oleh alkali, oksidasi karbohidrat dengan asam nitrat,

fermentasi gula dan sintesis dari sodium format. Cara yang paling banyak digunakan

adalah oksidasi dengan menggunakan asam nitrat karena lebih menguntungkan (Kirk

Othmer vol 16 hlm 621).

1.3. Kegunaan

Asam oksalat merupakan bahan kimia yang sangat dibutuhkan

keberadaannya, antara lain yaitu (Kirk Othmer vol 16 hlm 621) :

a. Sebagai pembersih logam-logam secara umum.

b. Sebagai pembersih radiator mobil (bleaching agent), industri lilin dan tekstil.

c. Pada industri kulit dibutuhkan dalam proses penyamakan.

d. Oleh penatu digunakan sebagai asam pencuci untuk menghilangkan kotoran yang

disebabkan oleh ion ferri dan merupakan penghapus noda KMnO4.

e. Pembuatan blue print paper dalam bentuk besi oksalat.

f. Dalam industri kimia digunakan untuk membuat tinta, bahan kimia dalam

fotografi, pemurnian gliserol, sebagai bahan warna, untuk membuat selluloid,

dan rayon.

g. Banyak digunakan dalam laboratorium kimia sebagai reagent.

I-3

1.4. Sifat Bahan Baku dan Produk

1.4.1. Sifat Bahan Utama

A. Ampas Tapioka (Fak. MIPA Univ. Lampung, Badan Pengkajian dan

Penerapan Teknologi)

Sifat fisika :

- Berbentuk bongkah-bongkah

- Berwarna putih

- Kelarutan dalam air membentuk larutan pekat

Sifat kimia :

- Karbohidrat = 68 %

- Protein = 1,5 %

- Lemak = 0,25 %

- Serat Kasar = 10 %

- Air = 20 %

B. Asam Nitrat / HNO3 (Ahmad Chon dkk, Intisari Pengetahuan Barang)

Sifat fisika :

- Berat jenis = 1,51 g/cm3

- Titik didih = 86 C

- Kemurnian = 95 %

- Cairannya berasap

Sifat kimia :

- Rumus molekul = HNO3

- Berat Molekul = 63 g/mol

I-4

- Bersifat racun dan merupakan asam pengoksidasi kuat

- Dalam suhu kamar akan terurai oleh cahaya/sinar

- Bila dicampur dengan HCl dengan perbandingan 1 : 3 akan

menghasilkan aqua regia

1.4.2. Sifat Bahan Pembantu

A. Asam Sulfat / H2SO4 (Ahmad Chon dkk, Intisari Pengetahuan Barang)

Sifat fisika :

- Berupa cairan kental tidak berwarna/jernih

- Berat molekul = 98,1 g/mol

- Titik didih = 339 0C


- Kemurnian = 93 – 97 %

Sifat kimia :

- Dapat melarutkan logam

- Merupakan pengoksidasi kuat

- Bersifat higroskopis

- Merupakan sulfating agent terhadap campuran organik

- Dengan air akan membentuk hidrat H2SO4. 2H2O sambil mengeluarkan

panas

B. Besi (III) Sulfat (Kirk Othmer, vol 13)

Sifat fisika :

- Berupa serbuk berwarna kuning


- Titik lebur = 480 0C

I-5

- Densitas = 1,798 g/cm3

- Cp = 66,2 kal/mol.K

Sifat kimia :

- Rumus molekul = Fe2(SO4)3

- Bobot molekul = 399,88 g/mol

C. Vanadium Pentaoksida /V2O5 (Kirk Othmer, vol 23)

Sifat fisika :

- Merupakan serbuk yang berwarna kuning kemerahan



Sifat kimia :

- Rumus molekul = V2O5

- Bobot molekul = 181,88 g/mol

- Titik nyala = 690 0C

- Sukar larut dalam air, asam dan basa

D. Air (Kirk Othmer, vol 22)

Sifat fisika :

- Berat molekul = 18 g/mol

- Berat jenis = 1 g/cm3

- Titik beku = 0 0C


Sifat kimia :

- Rumus molekul = H2O

- Sebagai bahan pelarut sempurna

I-6

1.4.3. Sifat Produk (Kirk Othmer, vol 16 hlm 619)

A. Sifat fisika :

Asamoksalat anhidrid {(COOH)2}:



- Titik leleh = 187,0 0C

- Panas pembakaran = 60 kkal/mol

- Panas penguraian (18 0C) = 195,36

- Panas pelarutan dalam air = - 9,58 kJ/mol

- Panas sublimasi = 90,58 kJ/mol

- Panas dekomposisi = 826.78 kJ/mol

- Larut dalam air, alkohol dan etil eter 23,6 g/100 g solvent

- Tekanan uap padat (57-107 0C) = log P = - 4726,95/T + 11,3478

- Panas jenis (-200 s/d 50 0C) = Cp = 0,295 + 0,00076 t (kal/g)

Asamoksalat dihidrida {(COOH)2.2 H2O}:

- Berat jenis = 1,653


- Titik leleh = 101,5 0C

- Indeks bias = 1,475

- Panas pelarutan dalam air = - 35,5 kJ/mol

- Panas pembentukan = - 1422 kJ/mol (pada 18 C)

- Larut dalam air, alkohol dan etil eter 23,6 g/100 g solvent

I-7

B. Sifat kimia

- Asamoksalat bila dipanaskan dengan H2SO4 pekat akan terurai menjadi

CO2 , CO dan H2

- Asamoksalat bila direaksikan dengan KMnO4 dan H2SO4 encer pada

suhu 60 0C akan teroksidasi menjadi :

5 H2C2O4 + 3 H2SO4 + KMnO4 10 CO2 + 8 H2O +

K2SO4 + 2 MnSO4

- Dekomposisi asamoksalat dalam larutan air bisa berlangsung dengan

bantuan sinar ultraviolet, sinar gamma atau sinar X.

- Bentuk esternya mudah mengalami reaksi kondensasi

- Dekomposisi asamoksalat juga dapat terjadi pada proses fusi dengan

larutan alkali menghasilkan karbonat dan hidrogen

- Asamoksalat juga mengalami reaksi penggaraman dengan basa dan

esterifikasi dengan alkohol seperti asam organik yang lain.

1.5. Penentuan Kapasitas Produksi

Berdasarkan tabel 1.1.1. maka didapatkan data produksi asam oksalat di

Indonesia, yaitu seperti terlihat pada tabel berikut :

Tabel 1.5.1. Data Produksi Asam oksalat di Indonesia

Tahun Produksi (Ton) % Kenaikan1995 413,822 -1996 670,303 61,981997 969,218 44,591998 1330,319 37,261999 1942,215 46,002000 2978,89 53,38

I-8

Berdasarkan tabel 1.5.1. diatas, maka diperoleh rata-rata persentase kenaikan

produksi asam oksalat adalah sebesar 40,54 %. Berdasarkan persentase tersebut,

maka produksi asam oksalat pada tahun 2005 dapat diperkirakan dengan rumus :

F = P ( 1 + i )n

Dimana :

F = Produksi asam oksalat tahun 2005 (ton)

P = Produksi asam oksalat tahun 2000 (ton)

i = Kenaikan rata-rata produksi asam oksalat tiap tahun

n = Jarak tahun

Sehingga produksi asam oksalat yang dihasilkan pada tahun 2005 dapat diperkirakan

sebagai berikut :

F = P ( 1 + i )n

= 2978,89 ( 1 + 0,4054 )5

= 16.332,558 ton/tahun

Berdasarkan tabel 1.1.1. diperoleh rata-rata persentase kenaikan konsumsi asam

oksalat adalah sebesar 29,51 %. Berdasarkan persentase tersebut, maka konsumsi

asam oksalat pada tahun 2005 dapat diperkirakan dengan rumus :

F = P ( 1 + i )n

Dimana :

F = Konsumsi asam oksalat tahun 2005 (ton)

P = Konsumsi asam oksalat tahun 2000 (ton)

i = Kenaikan rata-rata konsumsi asam oksalat tiap tahun

n = Jarak tahun

I-9

Sehingga konsumsi asam oksalat yang dihasilkan pada tahun 2005 dapat

diperkirakan sebagai berikut :

F = P ( 1 + i )n

= 5884,222 ( 1 + 0,2951)5

= 21.439,051 ton/tahun

Pada tahun 2005 diharapkan Indonesia tidak lagi mengimpor asam oksalat

untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri (M1 = 0) dan juga tidak dilakukan ekspor

terlebih dahulu (M5 = 0), sehingga kapasitas pabrik dapat diperkirakan sebagai

berikut :

M1 + M2 + M3 = M4 + M5

Dimana :

M1 = Volume impor dalam negeri (ton) = 0

M2 = Volume produksi dalam negeri (ton) = 16.332,558 ton

M3 = Kapasitas pabrik yang akan didirikan (ton)

M4 = Volume konsumsi dalam negeri (ton)

M5 = Volume ekspor (ton)

Sehingga :

M1 + M2 + M3 = M4 + M5

0 + 16.332,558 + M3 = 21.439,051 + 0

M3 = 5106,493 ton/tahun

Dari perhitungan diatas, maka peluang kapasitas pabrik baru untuk tahun

2005 adalah sebesar 5106,493 ton/tahun.

I-10

Ampas tapioka sebagai bahan baku pembuatan asam oksalat dihasilkan dari

industri tepung tapioka. Di daerah Jawa Tengah dan Jawa Timur, ampas tapioka yang

dihasilkan banyak digunakan sebagai pakan ternak. Sedangkan di daerah Lampung,

ampas tapioka belum banyak digunakan. Oleh karena itu, direncanakan pabrik akan

didirikan di Lampung dengan pertimbangan bahwa di tempat tersebut terdapat

sumber bahan baku yang melimpah dilihat dari besarnya produksi ubi kayu seperti

terlihat pada tabel 1.1.2.

Dilihat dari segi bahan baku dan beberapa pertimbangan yang lain, maka

kapasitas produksi pada tahun 2005 diambil sebesar 2800 ton/tahun dan pabrik

direncanakan akan didirikan di daerah Kecamatan Srengsem, Kabupaten Bandar

Lampung, Provinsi Lampung.

I-11

bab 01

Documents