journal of chemical and process enggineering

8
16 SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVII Program Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur Surabaya, 11 Agustus 2021 http://snsb.upnjatim.ac.id/ p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696 PEMBUATAN PREPICIPATED CALCIUM CARBONATE (PCC) DARI CANGKANG TELUR AYAM RAS DENGAN METODE KARBONASI Yuliana Nur Fitriyah 1)* , Fajar Romadhon 1) , Retno Dewati 1) 1) Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur Jalan Raya Rungkut Madya, Gunung Anyar, Surabaya, Indonesia, 60294 * Penulis Korespondensi : E-mail: [email protected] Abstrak Pemanfaatan limbah cangkang telur ayam ras dari pengolahan makanan selama ini hanya sebatas bahan untuk kerajian tangan, sedangkan limbah cangkang ayam ras tersebut memiliki kandungan kalsium karbonat yang cukup tinggi sekitar 94%. Pengolahan dengan cara precipitated caclcium carbonate (PCC) menjadi salah satu solusi permasalahan ini. Limbah cangkang telur ayam ras dapat diolah lebih lanjut untuk menghasilkan kalsium karbonat murni dengan metode yang beragam, salah satunya adalah proses PCC dengan motede karbonasi. Proses ini bertujuan untuk mencari nilai konversi dan yield terbaik dengan memurnikan kalsium karbonat dari berbagai impurities melalui pengikatan CaO dalam bahan menggunakan gas CO2. Penelitian ini menggunakan variasi suhu (40, 50, 60, 70, 80) dan waktu (45, 60, 75, 90, 105 menit). Hasil penelitian kalsium karbonat dilakukan Analisa menggunakan metode X-Ray Fluorescence (XRF) untuk mengetahui kadar kalsium karbonat pada produk. Hasil penelitian menunjukkan hasil kalsium karbonat dengan kadar sesuai mutu ISO, meskipun beberapa hasil masih mengandung impurities dalam jumlah yang kecil. Hasil terbaik didapatkan pada kondisi suhu 80 , dengan waktu reaksi 105 menit menghasilkan konversi sebesar 91,91% dan yield sebesar 91,16%. Kata Kunci : cangkang telur ayam ras; PCC; karbonasi; kalsium karbonat. PRODUCTION OF PRECIPITATED CALCIUM CARBONATE (PCC) FROM EGGSHELLS OF PUREBRED CHICKENS USING CARBONATION METHOD Abstract Utilization of eggshell waste from food processing has been limited to materials for handicrafts, while the chicken shell waste has a fairly high calcium carbonate content of around 94%. Precipitated caclcium carbonate (PCC) processing is one solution to this problem. Chicken eggshell waste can be further processed to produce pure calcium carbonate with various methods, one of which is the PCC process with the carbonation method. This process aims to find the best conversion and yield value by purifying calcium carbonate from various impurities through the binding of CaO in the material using CO2 gas. This study used a variation of temperature (40, 50, 60, 70, 80) and time (45, 60, 75, 90, 105 minutes). Calcium carbonate research results were analyzed using the X-Ray Fluorescence (XRF) method to determine the levels of calcium carbonate in the product. The results showed calcium carbonate yields with levels according to ISO quality, although some results still contained small amounts of impurities. The best results were obtained at a temperature of 80, with a reaction time of 105 minutes resulting in a conversion of 91.91% and a yield of 91.16%. Key words: eggshell; PCC; carbonation; calcium carbonate. PENDAHULUAN Pada industri makanan dengan baku telur, biasanya menghasilkan limbah cangkang telur yang melimpah. Salah satunya dalam industri pembuatan roti yang menggunakan telur ayam ras. Limbah cangkang telur ayam ras ini kurang dimanfaatkan karena bersifat keras dan berbau menyengat. Pemanfaatan limbah cangkang telur ayam ras selama ini hanya sebatas bahan untuk kerajinan tangan, sedangkan limbah cangkang ayam ras tersebut dapat dikembangkan secara

Upload: others

Post on 01-Dec-2021

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

16

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

PEMBUATAN PREPICIPATED CALCIUM CARBONATE (PCC) DARICANGKANG TELUR AYAM RAS DENGANMETODE KARBONASI

Yuliana Nur Fitriyah 1)*, Fajar Romadhon 1), Retno Dewati 1)

1)Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa TimurJalan Raya Rungkut Madya, Gunung Anyar, Surabaya, Indonesia, 60294

*Penulis Korespondensi : E-mail: [email protected]

Abstrak

Pemanfaatan limbah cangkang telur ayam ras dari pengolahan makanan selama ini hanya sebatasbahan untuk kerajian tangan, sedangkan limbah cangkang ayam ras tersebut memiliki kandungan kalsiumkarbonat yang cukup tinggi sekitar 94%. Pengolahan dengan cara precipitated caclcium carbonate (PCC)menjadi salah satu solusi permasalahan ini. Limbah cangkang telur ayam ras dapat diolah lebih lanjut untukmenghasilkan kalsium karbonat murni dengan metode yang beragam, salah satunya adalah proses PCC denganmotede karbonasi. Proses ini bertujuan untuk mencari nilai konversi dan yield terbaik dengan memurnikankalsium karbonat dari berbagai impurities melalui pengikatan CaO dalam bahan menggunakan gas CO2.Penelitian ini menggunakan variasi suhu (40, 50, 60, 70, 80℃) dan waktu (45, 60, 75, 90, 105 menit). Hasilpenelitian kalsium karbonat dilakukan Analisa menggunakan metode X-Ray Fluorescence (XRF) untukmengetahui kadar kalsium karbonat pada produk. Hasil penelitian menunjukkan hasil kalsium karbonat dengankadar sesuai mutu ISO, meskipun beberapa hasil masih mengandung impurities dalam jumlah yang kecil. Hasilterbaik didapatkan pada kondisi suhu 80℃, dengan waktu reaksi 105 menit menghasilkan konversi sebesar91,91% dan yield sebesar 91,16%.

Kata Kunci : cangkang telur ayam ras; PCC; karbonasi; kalsium karbonat.

PRODUCTION OF PRECIPITATED CALCIUM CARBONATE (PCC)FROM EGGSHELLS OF PUREBRED CHICKENS USING

CARBONATIONMETHOD

Abstract

Utilization of eggshell waste from food processing has been limited to materials for handicrafts, whilethe chicken shell waste has a fairly high calcium carbonate content of around 94%. Precipitated caclciumcarbonate (PCC) processing is one solution to this problem. Chicken eggshell waste can be further processed toproduce pure calcium carbonate with various methods, one of which is the PCC process with the carbonationmethod. This process aims to find the best conversion and yield value by purifying calcium carbonate fromvarious impurities through the binding of CaO in the material using CO2 gas. This study used a variation oftemperature (40, 50, 60, 70, 80℃) and time (45, 60, 75, 90, 105 minutes). Calcium carbonate research resultswere analyzed using the X-Ray Fluorescence (XRF) method to determine the levels of calcium carbonate in theproduct. The results showed calcium carbonate yields with levels according to ISO quality, although someresults still contained small amounts of impurities. The best results were obtained at a temperature of 80℃, witha reaction time of 105 minutes resulting in a conversion of 91.91% and a yield of 91.16%.

Key words: eggshell; PCC; carbonation; calcium carbonate.

PENDAHULUAN

Pada industri makanan dengan baku telur,biasanya menghasilkan limbah cangkang teluryang melimpah. Salah satunya dalam industripembuatan roti yang menggunakan telur ayam

ras. Limbah cangkang telur ayam ras ini kurangdimanfaatkan karena bersifat keras dan berbaumenyengat. Pemanfaatan limbah cangkang telurayam ras selama ini hanya sebatas bahan untukkerajinan tangan, sedangkan limbah cangkangayam ras tersebut dapat dikembangkan secara

17

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

ilmiah. Salah satu pemanfaatan yag bisadikembangkan secara ilmiah dalam hal iniadalah untuk pembuatan kalsium karbonatmurni dengan cara Precipitated CalciumCarbonate (PCC). Cangkang telur ayam yangmembungkus telur ini memiliki kandungankalsium karbonat (CaCO3) sebesar 94% daritotal komponen penyusunnya (Walendra, 2011).

PCC (Precipitated Calcium Carbonate)adalah suatu produk yang dihasilkan daripengolahan material alam melalui proses reaksikimia yang mengandung kalsium karbonat.Pembuatan PCC ini dibuat melalui proseshidrasi kalsium karbonat yang terkandungdalam suatu bahan dan setelah itu direaksikandengan gas karbon dioksida (CO2). Nilaiekonomi dari produk PCC ini memiliki nilaiyang tinggi karena memiliki kelebihan sepertiukuran partikelnya yang kecil, sifat fisik dankimia dari PCC yang mudah diatur, memilikitingkat kehomogenan yang tinggi dan bentukpartikelnya yang seragam (Rahmawati, Amri,Jurusan Teknik Kimia, et al., 2015).

Pada penelitian mengenai sintesisprecipitated calcium carbonate dari batuankapur alam dengan metode karbonasimenggunakan variasi laju alir gas CO2. Bahanbaku berupa batu kapur dipilih karenamengandung senyawa utama CaCO3 yangkemudian dapat di murnikan melalui prosesPCC. Hasil rendemen PCC yang optimumdiperoleh sebesar 65,5% pada laju alir CO2 0,5L/menit (Seminar and Kimia, 2015).

Pada penelitian mengenai sintesisprecipitated calcium carbonate dari cangkangkerang darah yang dipengaruhi oleh jenis asamdan waktu karbonasi. Bahan baku cangkangkerang darah dipilih karena mengandungCaCO3 sebesar 76,66%. Hasil PCC tertinggidiperoleh sebesar 84,42% pada penggunaanasam nitrat dan waktu karbonasi selama 90menit (Rahmawati, Amri, Zultiniar, et al., 2015).

Pada penelitian mengenai sintesisprecipitated calcium carbonate dari batuankapur alam dengan metode kaustik yangdipengaruhi oleh konsentrasi HNO3. Hasil PCCoptimum diperoleh pada konsentrasi HNO3 6Mdan konsentrasi Na2CO3 1M dengan diperolehhasil rendemen sebesar 64,7% (Azkiya et al.,2016).

Kalsium karbonat atau yang lebih dikenaldengan senyawa yang memiliki rumus kimiaCaCO3 ini merupakan suatu zat yang banyak

ditemukan didalam suatu batuan dan jugapenyusun atau komponen utama dari cangkangorganisme laut, siput, mutiara dan kulittelur(Rusdi, Maryesri and Zulharmitta, 2013).Kalsium karbonat (CaCO3) merupakan senyawakimia yang banyak terkandung dalam batuankapur dalam jumlah yang besar. Senyawa initidak memiliki kandungan silikon dan termasukdalam kelompok mineral yang paling sederhana.Kalsium karbonat ini juga sumber dalampembuatan senyawa kalsium terbesar(Risnojatiningsih, 2019).

Kalsium karbonat ini pada dasarnyadidapatkan melalui proses suspensi kapurpadam pada air dan gas karbon dioksida. Prosesnya dimulai dari kalsinasi batu kapur dengansuhu 105oC ± 500 oC, kemudian memadamkankalsium oksida yang didapat lalu diencerkanmenggunakan air. Kemudian dilakukanpenyaringan menggunakan suatu ayakan denganukuran lubang tertentu agar diperoleh suspensiyang sesuai dengan syarat. Selama proseskalsinasi batu kapur didapatkan gas karbondioksida yang kemudian digelembungkan kedalam suspensi kapur padam. Ini yang terjadidalam reaktor karbonatasi sehingga dapatterbentuk kalsium karbonat (Soemargono andBillah, 2017).

Kalsium karbonat (CaCO3) yangberbentuk serbuk jika di proses denganmenambahkan air maka reaksinya dapatberjalan dengan sangat kuat dan cepat, karenaserbuk kalsium karbonat tersebut akan melepaspanas. Molekul yang terdapat dalam CaCO3

dengan cepat akan terikat dengan molekul air(H2O) dan kemudian membentuk kalsiumhidroksida yang berbentuk lunak seperti pasta.Kalsium karbonat memiliki kegunaan yangsangat banyak dan sangat luas yaitu untuksuplemen kalsium dalam keadaan defisiensi,untuk tambahan terapi osteoporosis, dandigunakan untuk mengobati hiperfosfatemiapada pasien gagal ginjal kronis atauhiperparatiroidisme sekunder (Ayu et al., 2015).

Pada proses pembuatan PCC denganmelakukan penambahan asam-asam anorganikdapat meningkatkan jumlah hasil rendemenPCC yang dihasilkan. Hasil kalsinasi berupakalsium oksida ini dilakukan pelarutanmenggunakan asam maka dihasilakn garamyang memiliki kelarutan tinggi seperti CaCl2atau Ca(NO3)2. Sehingga dapat meningkatkanhasil rendemen PCC yang diperoleh.

18

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

Penggunaan asam klorida sebagai pelarut untukmelarutkan kalsium oksida disebabkan denganpelarut asam maka dapat meningkatkankelarutan CaO dibandingkan dengan melarutkanCaO menggunakan air (Meilianti, 2018). Padaproses hidrasi dengan menggunakan air murnidiperoleh kelarutan Ca(OH)2 yang relatif kecildengan nilai Ksp = 7,9 × 10-6 maka PCC yangdihasilkan juga memiliki jumlah yang sedikit(Oates, 2007).

Metode dalam pembuatan PCC yaitusalah satunya menggunakan metode karbonasi.Metode karbonasi ini diawali denganmelakukan proses kalsinasi batu kapur hinggaterbentuk CaO dengan menggunakan suhu900oC. Kemudian dihasilkan Ca(OH)2 denganmelarutkan CaO hasil kalsinasi menggunakanair pada proses slaking. Setelah itu, akanterbentuk endapan PCC setelah mengalirkan gasCO2 sampai dengan pH nya mendekati netral.Karbonasi ini merupakan metode yang tidakmenggunakan bahan kimia tambahan dalamprosesnya sehingga efisien untuk digunakan.Pada metode ini hasil reaksi samping dalamsetiap tahapan reaksinya dapat digunakan lagi,seperti penggunaan gas CO2 dari hasilpemanasan batu kapur dan penggunaan air hasilsamping proses karbonasi. Metode ini jugamemiliki kelemahan seperti hasil serbuk CaCO3

yang diperoleh sangat sedikit karena kelarutanCa dalam air yang kecil. Maka, agar didapatkanyield yang lebih banyak harus melarutkan CaOdengan menggunakan asam kuat seperti HCldan HNO3 (Apriliani, Baqiya and Darminto,2012).

Reaksi yang terjadi pada prosesprecipitated calcium carbonate dengan metodekarbonasi hingga menghasilkan CaCO3 adalah :Ca(OH)2(aq) + CO2(g) →CaCO3(s) + 2 NH4Cl(l)

+ 2H2O(l)

Tujuan dilakukannya penelitian iniialah untuk membuat kalsium karbonat melaluiproses precipitated calcium carbonate daricangkang telur ayam ras dengan variasi waktudan suhu karbonasi, mengetahui konversi danyield hasil precipitated calcium carbonate daricangkang telur ayam ras dengan metodekarbonasi serta mengetahui pengaruh waktu dansuhu karbonasi terhadap hasil konversi danyield precipitated calcium carbonate.

METODE PENELITIAN

BahanBahan yang digunakan dalam penelitian

ini adalah cangkang telur ayam ras dengankomposisi CaO sebesar 99,33%, asam klorida(HCl), ammonium hidroksida (NH4OH) pekatdan gas CO2.

AlatRangkaian alatnya sebagai berikut :

Keterangan :1 = Magnetic Stirer2 = Beaker Glass3 = Selang4 = Tabung Gas CO2

Gambar 1. Rangkaian Alat Precipitated CalciumCarbonate dengan Metode Karbonasi

ProsedurTahap Persiapan Bahan Baku

Pertama cangkang telur ayam rasdiperoleh dari tempat pengolahan makanan didaerah Surabaya. Cangkang yang telah didapatkemudian dicuci bersih dan dikeringkandibawah sinar matahari sampai kering. Setelahcangkang kering, kemudian dihancurkan sampaihalus. Cangkang telur ayam yang telah halusselanjutnya diayak dengan menggunakanayakan berukuran 100 mesh agar didapatkanpartikel yang seragam.

Tahap KalsinasiCangkang telur yang telah diayak

kemudian dikalsinasi menggunakan furnacepada suhu 900oC selama 20 menit, sehinggadiperoleh Kalsium Oksida (CaO) yangdigunakan untuk bahan baku pembuatan PCC.

Tahap KarbonasiSetelah didapatkan Kalsium Oksida (CaO)

hasil kalsinasi kemudian diambil 17 gram untukdilarutkan dalam HCl 2M 300 mL. Larutantersebut kemudian dilakukan pengadukanmenggunakan magnetic stirrer selama 30 menitdengan kecepatan 350 rpm kemudianmenyaring menggunakan kertas saring. Filtrat

19

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

yang didapat kemudian diatur pH nya denganpenambahan NH4OH pekat sampai pH 12.Setelah itu dipanaskan sesuai dengan variasitemperatur yang telah ditentukan. Laludikarbonasi dengan mengontakkan gas karbondioksida (CO2) sesuai variable yang ditentukandengan waktu (40; 50; 60; 70; 80 menit) dansuhu (45; 60; 75; 90; 105℃) sehingga didapatendapan CaCO3 berwarna putih. Endapantersebut lalu disaring dan dicuci dengan aquadessampai pH 7. Setelah itu, CaCO3 yang didapatdikeringkan dalam oven pada suhu 100oC yangbertujuan untuk menghilangkan sisa air daripengendapan.

Metode Analisaa) Analisis Bahan Baku

Proses analisa bahan yang digunakanadalah Analisa X-Ray Fluorescence (XRF).Dimana dilakukan pengujian XRF untukmengetahui kadar CaCO3 pada bahan bakuCangkang Telur Ayam Ras.b) Analisis Produk

Proses analisa produk yang digunakanadalah Analisa XRF. Dimana dilakukanpengujian XRF untuk mengetahui kadar CaCO3

pada hasil Precipitated Calcium Carbonate(PCC) dari Cangkang Telur Ayam Ras.

c) Perhitungan Konversi Produk PCCKonversi (%) = ��� ������

��� ����−����� 100%

d) Perhitungan Yield Produk PCCYield (%) = ����� ������

����� ��ℎ�� ����� 100%

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisa Awal Cangkang Telur Ayam RasBahan baku yang digunakan untuk

membuat precipitated calcium carbonate adalahcangkang telur ayam ras. Metode analisis untukmengetahui kandungan dalam bahan bakucangkang telur ayam ras yaitu menggunakananalisis XRF (X-Ray Fluorescence) untukmengetahui berbagai macam komponen padabahan baku yang dapat dilihat pada tabel 1berikut :

Tabel 1. Hasil Analisa XRF Cangkang Telur AyamRas

Kandungan Cangkang TelurAyam Ras (%)

Ca 99,3S 0,04Fe 0,12Co 0,12Cu 0,044Mo 0,2Lu 0,19SO3 0,1CaO 99,33Fe2O3 0,12Co3O4 0,11CuO 0,036MoO3 0,1Lu2O3 0,15Pada Tabel 1. menunjukkan hasil

analisa awal bahan baku cangkang telur ayamras menggunakan uji XRF didapatkankandungan Ca sebesar 99,3% dan CaO sebesar99,33%. Adanya kandungan CaO yang cukuptinggi menunjukkan bahwa limbah cangkangtelur ayam ras dapat dibuat menjadi produkprecipitated calcium carbonate.

Analisa Kadar Produk CaCO3

Hasil analisa kadar produk CaCO3 dariproses precipitated calcium carbonat dapatdilihat pada tabel berikut :Tabel 2. Hasil analisa CaCO3 cangkang telur ayam

ras

Pada tabel 2. menunjukkan hasil analisaXRF produk dalam berbagai variabel suhu danwaktu. Dari hasil analisa tersebut diperolehkandungan CaCO3 yang bervariasi. KadarCaCO3 terbesar diperoleh pada suhu 50oC padawaktu 45 menit yaitu sebesar 99,67%. Tingkatkemurnian merupakan faktor yang dapatmenentukan kualitas dari produk PCC. Kualitasproduk PCC akan semakin baik dengan tingkatkemurnian yang semakin tinggi. Parameteruntuk kelayakan produk PCC dapat dilihat daritingkat kemurniannya. Syarat mutu kemurnianPCC menurut ISO yaitu harus mencapai 96 –99,99%. Pada hasil penelitian ini diperoleh

Suhu(°C)

Kandungan CaCO3 (%)Waktu (menit)

45 60 75 90 10540 99,16 99,06 98,95 99,05 99,1550 99,67 99,33 98,98 98,87 98,7660 99,29 99,1 98,91 99,09 99,2670 99,59 99,16 98,73 98,75 98,7780 99,08 98,88 98,67 98,65 98,63

20

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

kemurnian PCC dari semua peubah yangdijalankan yaitu sekitar 98,67% - 99,67 %,maka produk kalsium karbonat presipitat initelah sesuai dengan standar baku mutu dari PCC.Kemurnian produk PCC yang dihasilkan jugadipengaruhi oleh pelarut yang digunakan. Padapenelitian ini menggunkan asam kuat HClsebagai pelarut untuk meningkatkan hasilrendemen. Semakin tinggi kemurnian HCl makakemampuannya untuk melarutkan impuritispada sampel semakin besar, sehingga dihasilkankemurnian produk yang semakin tinggi.Lamanya waktu reaksi juga mempengaruhikemurnian produk PCC, ion logam yang diikatpada sampel akan semakin banyak seiringdengan semakin lamanya waktu reaksiberlangsung (Maulia, 2020).

Hasil Precipitated Calcium Carbonate (PCC)Pada penelitian ini, precipitated calcium

carbonate dibuat dengan bahan baku cangkangtelur ayam ras menggunakan metode karbonasi.Pada metode ini pembuatan PCC dilakukandengan mereaksikan kalsium oksida yangdidapatkan dari proses kalsinasi cangkang telurayam ras yang kemudian direaksikanmenggunakan larutan asam organik yaitu asamklorida (HCl), setelah itu direaksikan dengangas CO2. Pada proses kalsinasi ini melibatkandekomposisi termal yang melepaskankandungan air pada bahan, sehingga CaCO3

terkonversi menjadi CaO pada bahan bakucangkang telur ayam ras. Proses kalsinasi padapenelitian ini dilakukan pada suhu 900oC karenauntuk bahan kalsium karbonat memerlukansuhu kalsinasi antara 800°C - 1000°C dalamproses dekomposisi karena adanya ikatan kimiayang cukup kuat pada air kristal. Penambahanasam organik sebagai pelarut pada penelitian inimenggunakan HCl, dapat meningkatkankelarutan kalsium oksida (CaO) untukmembentuk Ca(OH)2 dibandingkan denganmenggunakan pelarut air yang menghasilkanrendemen relatif lebih kecil dikarenakankelarutan Ca(OH)2 yang kecil dalam pelarut air.Pengontakan dengan menggunakan gas CO2 kedalam larutan akan memengaruhi hasil PCCyang diperoleh (Keifer and Effenberger, 1967).Dari proses precipitated calcium carbonatedengan metode karbonasi didapatkan produkkalsium karbonat berwarna putih dan memilikitekstur yang halus. Namun, terdapat beberapaproduk yang berwarna putih kecoklatan yang

diakibatkan karena adanya impuritis yangcukup tinggi, seperti besi (III) oksida,molybdenum dioksida, tembaga (II) Oksida,dan belerang trioksida. Komponen tersebutmemiliki berbagai macam warna, contohnyabesi (III) oksida dan tembaga (II) oksida yangberwarna hitam, sehingga produk kalsiumkarbonat juga berwarna putih kecoklatan.

Berdasarkan syarat mutu PCC, bentukdan warnanya yaitu berupa bubuk berwarnaputih. Oleh karena itu, untuk parameter bentukdan warna kurang sesuai dengan standart bakumutu PCC dikarenakan terdapat beberapa hasilyang masih berwarna putih kecoklatan yangdisebabkan oleh adanya kandungan impuritisyang terdapat didalam hasil PCC yang diperoleh.Hasil Perhitungan Konversi

Konversi menunjukkan banyaknyareaktan yang bereaksi menjadi produk.Perhitungan konversi CaCO3 yang dihasilkandari proses Precipitated Calcium Carbonateditampilkan pada tabel berikut :

Tabel 3. Hasil konversi CaCO3

Pada tabel 3. menunjukkan bahwakonversi CaCO3 yang dihasilkan dipengaruhioleh waktu dan suhu karbonasi pada saatpengontakan dengan gas CO2. Pada penelitianini didapatkan hasil semakin tinggi suhu danwaktu karbonasi, konversi produk PCC yangdihasilkan juga semakin tinggi. Konversitertinggi diperoleh pada variasi suhu 80oCdengan waktu reaksi 105 menit yaitu sebesar91,91%. Sedangkan konversi terendah diperolehpada suhu variasi 40oC dengan waktu reaksi 45menit.

Pengaruh antara waktu reaksi terhadaphasil perhitungan konversi produk PCCdisajikan pada gambar berikut :

Suhu(°C)

Konversi (%)Waktu (menit)

45 60 75 90 10540 61,56 63,87 70,89 77,82 83,7050 62,37 65,18 74,74 80,11 85,2760 64,27 70,14 76,16 83,47 87,8470 63,96 71,69 80,05 84,08 87,5880 67,36 74,46 84,77 89,17 91,91

21

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

Gambar 2. Pengaruh Waktu Karbonasi terhadapKonversi Produk CaCO3

Berdasarkan gambar 2 yaitu grafikpengaruh waktu karbonasi terhadap konversimenunjukkan hasil bahwa, semakin tinggi suhureaksi pada berbagai variasi waktu karbonasimenyebabkan peningkatan konversipembentukan kalsium karbonat. Kenaikankonversi terlihat cukup signifikan pada waktu45 menit hingga 90 menit. Ini sesuai denganpenelitian terdahulu, dimana semakin tinggisuhu akan memengaruhi kereaktifan molekul-molekul untuk bergerak semakin besar sehinggasemakin sering terjadi tumbukan antar molekul,dengan kereaktifan molekul yang meningkatmenyebabkan reaksi berlangsung dengan baikdan konversi terbentuknya produk semakinbesar (Ambarita, 2009). Namun ketika waktumendekati 100 menit dan setelahnya, konversikalsium karbonat yang terbentuk cenderungstabil dengan kenaikan yang sedikit. Hal inidikarenakan pada waktu tersebut sebagian besarreaktan sudah terkonversi menjadi produk,sehingga laju kenaikan konversinya pada grafikjuga tidak meningkat dengan signifikan.Hasil Perhitungan Yield

Yield disebut juga dengan rendemen inimenunjukkan banyaknya produk yangdihasilkan pada suatu proses reaksi kimia.

Tabel 4. Hasil yield CaCO3

Tabel 4. Menunjukkan pengaruh waktudan suhu terhadap yield CaCO3. Pada penelitian

ini didapatkan yield CaCO3 yang semakin tinggiseiring dengan semakin tingginya suhu danwaktu reaksi.

Hasil yield PCC yang dipengaruhiwaktu reaksi dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar 3. Pengaruh Waktu Karbonasi terhadap%yield Produk CaCO3

Pada gambar 3 menunjukan bahwawaktu reaksi mempengaruhi yield PCC yangdihasilkan. Pada grafik tersebut diketahuibahwa yield tertinggi diperoleh pada suhu 80oCdengan waktu 105 menit yaitu sebesar 91,16%.Sedangkan yield terendah yaitu pada suhu 40oCdengan waktu 45 menit. Nilai yield PCC yangdihasilkan dari waktu 45 menit sampai 105menit di setiap suhunya cenderung mengalamikenaikan. Ini karena tidak terjadi penguapanyang tinggi pada saat proses reaksi, sehinggatidak ada uap yang menempel pada tutup yangdapat menyebabkan berkurangnya filtrat yangdihasilkan. Berdasarkan hasil yield tersebut,pada suhu 70oC dengan waktu 45 menitdiperoleh yield sebesar 63,44% terjadipenurunan sedikit dari suhu sebelumnya yaitu60oC dengan waktu yang sama yaitu 45 menitdengan yield sebesar 63,74%. Penurunan padahasil ini dikarenakan pada saat reaksiberlangsung terjadi penguapan yang dapatmengurangi filtrat yang terbentuk. Ini sesuaidengan penelitian terdahulu yaitu,kesempurnaan reaksi belum tercapai ketikawaktu reaksi berlangsung terlalu cepat,sehingga akan lebih kecil produk yangdihasilkan dari yang seharusnya. Waktu reaksiyang lebih lama akan menghasilkan reaksi yangsemakin sempurna. Sehingga yield yang didapatjuga semakin banyak (Jamarun, - and Arief,2015). Pada penelitian ini hasil yield maksimumyang didapatkan masih lebih kecil jikadibandingkan dengan penelitian yang terdahulu

Suhu(°C)

%YieldWaktu (menit)

45 60 75 90 10540 61,06 63,35 70,32 77,19 83,0250 61,87 64,65 74,13 79,46 84,5760 63,74 69,57 75,54 82,80 87,1370 63,44 71,11 79,40 83,39 86,8780 66,81 73,85 84,09 88,45 91,16

22

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

yaitu dengan presentase yield sebesar 96,52%.Ini dikarenakan dari variasi bahan yangdigunakan berbeda. Pada penelitian sebelumnyabahan yang digunakan adalah batuan kapur darialam, sedangkan bahan baku yang digunakanpada penelitian ini adalah cangkang telur ayamras.

SIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telahdilakukan dapat disimpulkan bahwa precipitatedcalcium carbonate yang dihasilkan akansemakin tinggi ketika suhu reaksi dan waktureaksi juga semakin tinggi. Konversidan %yield pembentukan kalsium karbonatterbaik didapatkan pada kondisi suhu 80oC,dengan waktu reaksi 105 menit yaitumenghasilkan konversi sebesar 91,91%dan %Yield sebesar 91,16%.

SARAN

Pada penelitian selanjutnya, diharapkanmenggunakan variabel yang berbeda contohnyadalam penggunakan asam kuat yang berbedadengan konsentrasi yang beragam atau jugadengan menggunakan kecepatan pengadukanyang beragam serta menggunakan proses yangberkelanjutan.

DAFTAR PUSTAKA

Ambarita, R. (2009) ‘PUPUK ZA DENGANPROSES SODA Pendahuluan’, pp. 1–6.

Apriliani, N. F., Baqiya, M. a and Darminto(2012) ‘Pengaruh Penambahan LarutanMgCl 2 pada Sintesis Kalsium KarbonatPresipitat Berbahan Dasar Batu Kapurdengan Metode Karbonasi’, Sains danSeni ITS, 1(1), pp. B30–B34.

Ayu, M. et al. (2015) ‘BERBASIS BATUKAPUR I . PENDAHULUAN Batugamping ( Limestone ) juga seringdisebut dengan batuan kapur merupakanbatuan yang umumnya digunakanmasyarakat Indonesia sebagai salah satubahan bangunan . Batu gamping sendiritermasuk kedalam golongan batuan s’,5(1), pp. 15–20.

Azkiya, N. I. et al. (2016) ‘Sintesis PrecipitatedCalcium Carbonate (PCC) dari BatuanKapur Alam dengan Metode Kaustik

Soda (Kajian Konsentrasi HNO3)’,Jurnal Ilmu Dasar, 17(1), pp. 31–34.

Jamarun, N., -, Y. and Arief, S. (2015)‘Pembuatan Precipitated CalciumCarbonate (Pcc) Dari Batu Kapur DenganMetoda Kaustik Soda’, Jurnal RisetKimia, 1(1), p. 20. doi:10.25077/jrk.v1i1.54.

Keifer, G. and Effenberger, F. (1967),Angewandte Chemie InternationalEdition, 6(11), pp. 951–952.

Maulia, G. (2020) ‘Pembuatan PCC(Precipitated Calcium Carbonate)Menggunakan Bahan Baku Lime MudDengan Metode Kaustik Soda’, JurnalVokasi Teknologi Industri (Jvti), 2(2). doi:10.36870/jvti.v2i2.187.

Meilianti, M. (2018) ‘Isolasi Kalsium Oksida(CaO) Pada Cangkang Sotong (Cuttlefish)Dengan Proses Kalsinasi MenggunakanAsam Nitrat Dalam PembuatanPrecipitated Calsium Carbonat (PCC)’,Jurnal Distilasi, 2(1), pp. 1–8.

Oates, J. A. H. (2007) ‘Lime and Limestone:Chemistry and Technology, Productionand Uses’, in, pp. 258–298. doi:10.1002/9783527612024.ch26.

Rahmawati, L., Amri, A., Jurusan Teknik Kimia,M., et al. (2015) ‘SINTESAPRECIPITATED CALCIUMCARBONATE(PCC) DARICANGKANG KERANG DARAH(Anadara granosa)’, Jom FTEKNIK, 2(2),p. 1.

Rahmawati, L., Amri, A., Zultiniar, et al. (2015)‘SINTESA PRECIPITATED CALCIUMCARBONATE(PCC) DARICANGKANG KERANG DARAH(Anadara granosa) DENGAN VARIASIUKURAN PARTIKEL DAN WAKTUKARBONASI’, Jom FTEKNIK, 2(2), pp.1–7.

Risnojatiningsih, S. (2019) ‘PemanfaatanLimbah Padat Pupuk ZA Sebagai BahanBaku Pembuatan Kalsium Karbonat(CacO3)’, Journal of ChemicalInformation and Modeling, 53(9), pp.1689–1699.

Rusdi, Maryesri, M. and Zulharmitta (2013)‘Pembuatan Kalsium Karbonat Dari BatuKapur Bukit Tui Kota Padang Panjang’,Jurnal Farmasi Higea, 5(2), pp. 159–166.

Seminar, P. and Kimia, N. (2015) ‘( Kajian Laju

23

SEMINAR NASIONAL TEKNIK KIMIA SOEBARDJO BROTOHARDJONO XVIIProgram Studi Teknik Kimia UPN “Veteran” Jawa Timur

Surabaya, 11 Agustus 2021http://snsb.upnjatim.ac.id/

p-ISSN 1978-0427 e-ISSN 2776-5696

Alir Gas Co 2 )’, pp. 3–4.Soemargono, S. and Billah, M. (2017)‘Pembuatan Kalsium Karbonat DariBittern Dan Gas Karbondioksida SecaraKontinyu’, Reaktor, 11(1). doi:10.14710/reaktor.11.1.14-21.

walendra (2011) ‘Sintesis dan KarakterisasiHidroksiapatit Berpori dari CangkangKerang Darah’.