laporan praktek kerja lapangan (zulfi & risfy)

Created by : Zulfikurrahman & Risfiani Syaikhan (FMIPA UNLAM BANJARBARU)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Untuk peningkatan kompetensi mahasiswa dan pengenalan ruang

lingkup aplikasi ilmu kimia dalam kegiatan industri, maka diperlukan suatu

kegiatan yang dapat dilakukan mahasisiwa di luar aktivitas perkulihan

kampus. Salah satu kegiatan ini adalah praktek kerja lapangan (PKL).

Kegiatan PKL ini dapat dilakukan di sektor pekerjaan apapun yang tentu saja

terkait dengan ilmu kimia, sehingga mahasiswa dapat mengaplikasikan

ilmunya di tempat pelaksanaan PKL dan pihak pengelola tempat PKL juga

tidak merasa rugi untuk menerima mahasiswa dalam hal PKL ini.

Salah satu bentuk kegiatan di PT. Sucofindo adalah memberikan jasa

pelayanan berupa check kualitas terhadap barang atau bahan tertentu yang

terorganisir dalam lingkungan laboratorium. Kegiatan yang semacam ini

tentunya berhubungan erat dengan ilmu kimia, sehingga mahasisiwa kimia

dapat mengambil peran pada proses tersebut melalui kegiatan PKL ini. Materi

kuliah yang didapatkan di kampus tentunya tidak akan banyak dimanfaatkan

jika tidak dipraktekan dialam keaadaan yang nyata. Sehingga dengan adanya

pelaksanaan PKL dibidang industri kemampuan mahasiswa menjadi lebih

terasah dan nantinya dapat membina hubungan kerja sama yang baik,

diharapkan mampu menciptakan suatu kerja sama yang saling

menguntungkan bagi kedua belah pihak.


2

1.2 Tujuan Kerja Praktek

Praktek kerja lapangan ini memiliki dua tujuan yaitu tujuan umum dan

tujuan khusus. Tujuan umum dari praktek kerja lapangan ini adalah :

1. Mahasiswa dapat melihat langsung aplikasi ilmu kimia pada instansi

tersebut sehingga mampu membandingkan cara analisis di bangku kuliah

dan dunia kerja.

2. Sebagai tempat menambah pengetahuan dan pengalaman mengenai

analisis kimia pada instansi tersebut.

3. Mengembangkan sikap profesionalisme mahasiswa dalam menghadapi

dunia kerja sesuai dengan bidangnya.

Tujuan khusus dari praktek kerja lapangan ini adalah :

1. Mahasiswa dapat menganalisis suatu sampel batubara di PT. Sucofindo

Banjarmasin.

2. Melakukan pengujian sampel batubara yaitu analisis komposisi abu

batubara dengan menggunakan alat yaitu atomic absortion

spectrofotometer (AAS), spektrofotometer UV-Vis, dan Sulfur

Determination.

3. Mahasiswa melaporkan hasil dari praktek kerja lapangan dalam bentuk

laporan.

1.3 Manfaat Kerja Praktek

Manfaat dari dilakukannya kerja praktek ini adalah :

1. Menambah pengetahuan dan pengalaman mahasiswa mengenai proses

serta kegiatan analisis pada skala laboratorium instansi.


3

2. Membangun program link and match antara pihak perguruan tinggi dengan

instansi ini.

3. Meningkatkan kesiapan mahasiswa untuk memasuki dunia kerja dengan

praktek kerja lapangan ini sebagai gambaran nyata terhadap jurusan yang

dipilih mahasiswa.


4

BAB II

GAMBARAN UMUM PT. SUCOFINDO BANJARMASIN

2.1 Sejarah Singkat PT. Sucofindo Banjarmasin

PT (persero) Sucofindo didirikan berdasarkan Surat Keputusan

Menteri Perekonomian RI tanggal 20 September 1956 No. 11.46a/M

berbentuk perseroan terbatas dengan nama Superintending Company of

Indonesia Ltd, dan disahkan dihadapan notaris Tobing St. Arifin dengan

akte No. 42 tertanggal 22 Oktober 1956, dan dasar anggaran diumumkan

dalam berita Negara RI No. 293 tahun 1958.

Sejak berdirinya PT. Sucofindo pemegang sahamnya adalah

Pemerintah Republik Indonesia yang diwakili oleh lembaga penyelenggara

perusahaan-perusahaan industri yang ditunjuk oleh Menteri Perekonomian

dan General Superintending Company Ltd. di Genewa, Swiss. Misi dan

tugas utama perusahaan tersebut bersifat pengawasan dan pemeriksaan

terhadap barang-barang perdagangan dan tugas lainnya yang berkaitan

dengan pekerjaan tersebut. PT. Sucofindo itu sendiri sebagai perseroan

terbatas yang mengacu pada undang-undang Republik Indonesia Nomor 1

tahun 1995 tentang perseroan terbatas.

Dalam perkembangannya PT. Sucofindo telah mengalami banyak

perubahan sehingga anggaran dasar perusahaan ini telah beberapa kali

mengalami perubahan dan terakhir berdasarkan Rapat Umum Pemegang

Saham (RUPS) yang disahkan dalam akte No. 2 tanggal 4 September 1996

notaris Agus Hashim Ahmad, SH yang telah disahkan oleh Menteri

Kehakiman RI. No. C2-9745-HT. 01.04 tahun 1996. Dengan demikian misi


5

dan tugas utama perusahaan tidak lagi bersifat pengawasan dan pemeriksaan

barang, melainkan turut dalam melaksanakan serta menunjang kebijakan

dan program pemerintah di bidang ekonomi, perdagangan terhadap

pembangunan nasional umumnya serta jasa superintending khususnya.

Dalam pelaksanaannya tugas PT. Sucofindo menjalankan kegiatan

usaha di bidang :

a. Pengawas (Supervision), pengendalian (Control), pemeriksaan

(Inspection) dan pengkajian (Assessment) mengenai kualitas dan

kuantitas serta kondisi yang berkaitan dengan nilai atau harga komoditi

dan objek usahan yang lainnya.

b. Melaksanakan usaha-usaha yang diperlukan dan terkait guna menunjang

kegiatan pokok.

Perseroan dapat pula mendirikan dan menjalankan usaha lainnya

yang mempunyai hubungan dengan bidang usaha tersebut di atas artinya

tidak secara sendiri-sendiri yaitu bersama-sama dengan bidang lainnya

sepanjang yang demikian itu tidak bertentangan dengan peraturan

perundang-undangan yang berlaku sesuai dengan ketentuan anggaran dasar.

Mengantisipasi kondisi pasar global, PT. Sucofindo telah

menetapkan strategi melalui optimalisasi pengelolaan sumber daya dengan

efisien dan efektif, terutama usaha di bidang jasa manajemen mutu dan

memperluas kemitraan usaha Internasional untuk meningkatkan daya asing.

Dalam melaksanakan berbagai aktifitas PT. Sucofindo didukung oleh 62

kantor jaringan kerja, laboratorium penguji yang lengkap dan pelayanan jasa

yang sangat komprehensif tersebar di seluruh wilayah Indonesia.


6

2.2. Visi dan Misi PT. Sucofindo Banjarmasin

A. Visi

“Menjadi Perusahaan Kelas Dunia di bidang Usaha Superintending,

Mutu dan Teknologi”. Kalimat tersebut merupakan visi dari PT.

Sucofindo.

B. Misi

Misi yang harus dijalankan PT. Sucofindo untuk menggapai visi

tersebut adalah “Memberikan kepuasaan kepada pelanggan dengan

memberikan pelayanan yang bernilai tambah dan bermutu tinggi

berdasarkan profesionalisme, teknologi yang tepat dan standar-standar

yang diakui secara international, mengembangkan secara maksimal

sumber daya manusia yang merupakan modal yang paling bernilai, dan

memberikan manfat bagi semua pihak yang terkait dengan pembangunan

nasional”.


7

2.3 Struktur Organisasi PT. Sucofindo Banjarmasin

Gambar 2.1. Struktur Organisasi PT. Sucofindo Banjarmasin

Vice President

SM Regional II

Technical

Adhvisor

Quality Safety &

Environment

Operation Manager

Batulicin Site Manager

Kelanis

Operation Manager

Banjarmasin

Bussines Support

Manager Site Manager

IBT Pulau Laut

Human

Resources

General

Affair

Finance

Account

Customer

Service

Analyst and Preparation

Coordinator

Marine and Inspector

Coordinator

Preparator

Foreman

Preparator

Analis dan

Senior Analis

Assisten

Analis

Assisten

Inspector

Inspector

Assisten Marine

Surveyor

Marine Surveyor


8

2.4 Sarana dan Prasarana PT. Sucofindo Banjarmasin

Sarana dan prasarana yang ada di PT. Sucofindo Banjarmasin adalah :

A. Gedung Preparasi

Prasarana di gedung preparasi terdiri dari :

a. Ruang Foreman preparasi dan staf administrasi.

b. Ruang Preparasi 500 m2.

c. Ruang gudang penyimpanan sampel.

d. Ruang crew preparatory.

e. Ruang maintenace & spare part.

Sarana atau peralatan ruang preparasi antara lain :

a. Big Oven : peralatan untuk drying sampel batubara ukuran 4,75 mm.

b. Mesin RSD : Rotary Devider Sample untuk menghomogenkan sample dan

membagi sampel.

c. Hammer Mill : untuk menghancurkan/memperkecil ukuran partikel,

meningkatkan homogenitas sampel yang masih bongkahan dengan cepat.

d. Jaw Cruser : untuk memperkecil ukuran partikel dan menghomogenkan

sampel.

e. Rotap HGI : untuk uji fisika dan uji kekerasan batu bara.

f. HGI Unit Coffe Mill : untuk memperkecil ukuran batubara dan

meningkatkan homogenitas.

g. HGI Unit Screener : mesin sizing.

h. Alat penggiling Raymond Mills : Raymond Mill alat penggiling batubara

menjadi ukuran 0,212.


9

B. Gedung Lantai 3 (Laboratorium)

Sarana dari laboratorium itu sendiri terdiri dari :

a. Ruang koordinator laboratorium/preparasi & administrasi.

b. Ruang Quality Assurrance / Technical Advisor.

c. Ruang AAS/Spektrofotometer UV-Vis, yang terdiri dari instrumen AAS

Varian AA240 FS dan spektrofotometer UV-Vis Varian CARRY 50.

d. Ruang High Temperatur Furnace / Lecco S-144 DR yang didalamnya

terdiri dari instrument Leco S-144DR dan Instrument High Combution

Furnace for Determine Carbon & Hidrogen.

e. Ruang Analisa Nitrogen, produksi aqua pro analisa : Instrument Elix 5

Millipore produksi air bersih mineral deion proanalisa conductifity =

0,066 ms.

f. Laboratorium pengujian air & limbah cair.

g. Ruang furnace, terdiri dari : instrument Carbolite Volatile Matter

Furnace (ISO), Instrument Carbolite Ash Content Furnace

(ISO/ASTM), Instrument Free Space Oven for Determine Moisture

(ISO/ASTM), Instrument Dry Oven for Determine Residual Moisture

(ASTM), dan Instrument Ash Fution Temp. Furnace.

h. Ruang Analitical Balance / Equilibrium / Ruang CV yang terdiri dari

Instrument Bomb Calorimeter (PARR 2600) dan Instrument Bomb

Calorimeter (PARR 1261).

i. Ruang penyimpanan data sampel.

j. Ruang bahan kimia (solid/liquid).

k. Ruang Storage Administration Certificate File system.


10

l. Gudang alat (glassware & spare part).

m. Ruang analisa Giessler Fluidity yang terdiri dari Instrument Giessler

Fluidity P1 dan Instrument Giessler Fluidity (Lead Hot Oven).

n. Ruang asam : Instrument Hood Ruang Asam.

o. Musholla.

p. Ruang staf analis (ruang makan).

q. Toilet (Pria dan wanita).

2.5 Keselamatan dan Kesehatan Kerja

Definisi dari keselamatan dan kesehatan kerja adalah suatu

lingkungan kondusif yang diciptakan dimana orang/kelompok dapat

melakukan aktifitas kerja dengan baik, sehat, aman dan tidak

membahayakan baik bagi diri sendiri maupun orang lain di sekitar serta

tidak merusak instrumen yang digunakan dan tidak membahayakan

lingkungan. Sasaran dari keselamatan dan kesehatan kerja adalah

keselamatan yang bertalian dengan mesin, pesawat, alat kerja, bahan dan

prosedur pekerjaan dan keselamatan kerja di segala tempat kerja, baik di

darat, tanah, permukaan air, di dalam air maupun di udara, tersebar pada

setiap kegiatan ekonomi, pertanian, industri, perdagangan, pekerjaan umum,

jasa dan lain sebagainya.

Kesehatan kerja adalah spesialisasi dalam ilmu kesehatan atau

kedokteran beserta prakteknya yang bertujuan agar pekerja atau masyarakat

pekerja memperoleh derajat kesehatan setinggi-tingginya baik fisik, mental

maupun sosial. Dengan usaha-usaha preventif dan kuratif terhadap potensi

penyakit-penyakit atau gangguan-gangguan kesehatan yang diakibatkan


11

faktor-faktor pekerjaan dan lingkungan kerja, serta terhadap penyakit

umum.

Adapun sasaran umum dan sasaran khusus Usaha Keselamatan dan

Kesehatan Kerja PT. Sucofindo cabang Banjarmasin, adalah sebagai

berikut:

1. Sasaran Umum

a. Perlindungan terhadap karyawan yang berada di tempat kerja agar

selalu terjamin kesehatan dan keselamatan sehingga dapat diwujudkan

kelancaran dan produktifitas kerja.

b. Perlindungan terhadap orang lain yang berada di lingkungan kerja

selalu dalam keadaan selamat dan sehat.

c. Perlindungan terhadap bahan dan peralatan kerja agar dapat dipakai

secara aman dan efisien.

2. Sasaran Khusus

a. Mencegah dan atau mengurangi kecelakaan, kebakaran, peledakkan

dan penyakit akibat kerja.

b. Mengamankan mesin, instalasi, alat kerja dan meningkatkan akurasi

hasil analisis.

c. Perlindungan terhadap bahan dan peralatan kerja agar dapat dipakai

secara aman dan efisien.


12

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Batubara

Batubara adalah endapan yang mengandung hasil akumulasi material

organik yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan yang telah melalui proses

geotermal untuk membentuk lapisan batubara. Material tersebut telah

mengalami kompaksi, ubahan kimia dan proses metamorfosis oleh

peningkatan panas dan tekanan selama periode geologi (Nurjihan, 2011).

Sesuai dengan acuan pada gambar 3.1. Pada proses pembentukan,

selulosa yang berasal dari tanaman akan mengalami perubahan menjadi

lignit, sub-bituminus, bituminus, atau antrasit. Proses awal pembentukan,

endapan tumbuhan berubah menjadi gambut, yang selanjutnya berubah

menjadi batubara lignit. Setelah mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang

terus-menerus selama jutaan tahun, batubara muda akan mengalami

perubahan kimiawi dan fisika. Batubara menjadi lebih keras dan warnanya

lebih hitam dan akhirnya membentuk batubara sub-bituminus, bituminus

dan antrasit (Sani, 2010).

Gambar 3.1. Proses Pembentukan Batubara


13

Pada dasarnya terdapat dua jenis material yang membentuk batubara,

yaitu :

1. Combustible Material, yaitu bahan atau material yang dapat

dibakar/dioksidasi oleh oksigen. Material tersebut umumnya terdiri dari

karbon padat (fixed carbon), senyawa hidrokarbon, senyawa sulfur,

senyawa nitrogen, dan beberapa senyawa lainnya dalam jumlah kecil.

2. Non Combustible Material, yaitu bahan atau material yang tidak dapat

dibakar/dioksidasi oleh oksigen. Material tersebut umumnya terdiri

dari senyawa anorganik (SiO2, A12O3, Fe2O3, TiO2, Mn3O4, CaO,

MgO, Na2O, K2O, dan senyawa logam lainnya dalam jumlah yang

kecil) yang akan membentuk abu dalam batubara. Kandungan non

combustible material ini umumnya tak diingini karena akan

mengurangi nilai bakarnya (Anonim, 2009).

3.2 Abu Batubara

Pembakaran batubara akan mengasilkan residu berupa abu. Abu

batubara adalah bagian dari sisa pembakaran batubara yang berbentuk

partikel halus, amorf dan merupakan bahan anorganik yaitu mineral

(mineral matter). Mengacu pada gambar 3.2. Pembakaran batubara pada

sistem PLTU akan menghasilkan beberapa jenis residu abu yaitu :

a. Dry Bottom Ash : merupakan sisa dari pembakaran batubara dalam boiler

dan merupakan abu yang jatuh melalui lorong bawah boiler. Umumnya,

dry bottom ash merupakan agregat dengan komponen utama adalah

silika, oksida besi, dan alumina. Persentase abu dasar akan tergantung

pada sumber batubara dibakar.


14

b. Wet Bottom Boiler Slag : merupakan terak yang dihasilkan ketika residu

cair dalam boiler dibuang. Komponen umumnya sama dengan dry bottom

ash, tetapi jumlah setiap komponen akan bervariasi tergantung pada

sumber batubara tersebut yang

c. Fly Ash : berupa butiran halus ringan, bundar, tidak porous, mempunyai

kadar bahan semen yang tinggi dan mempunyai sifat pozzolanik yaitu

bahan yang mengandung silika dan alumina, bereaksi dengan kalsium

hidroksida pada temperatur biasa untuk bentuk senyawa yang memiliki

sifat semen (Speight, 2005).

Gambar 3.2. Perbedaan antara Abu Batubara Dengan Mineral Lain. Dari

Kiri ke Kanan, Fly Ash (Kelas C), Metakaolin (Tanah Liat Terkalsinasi),

Silica Fume, Fly Ash (Kelas F), Slag, dan Calcined Shale

Fly ash dan dry bottom ash merupakan limbah padat yang dihasilkan

dari pembakaran batubara, contohnya pada pembangkit tenaga listrik. Ada

tiga tipe pembakaran batubara pada industri listrik yaitu dry bottom boilers,

wet bottom boilers dan cyclon furnace . Apabila batubara dibakar dengan

tipe dry bottom boiler, maka kurang lebih 80% dari abu meninggalkan

pembakaran sebagai fly ash dan masuk dalam corong gas. Apabila batubara


15

dibakar dengan wet bottom boiler sebanyak 50% dari abu tertinggal di

pembakaran dan 50% lainnya masuk dalam corong gas. Pada cyclon

furnace, dimana potongan batubara digunakan sebagai bahan bakar, 70-

80% dari abu tertahan sebagai boiler slag dan hanya 20-30% meninggalkan

pembakaran sebagai dry ash pada corong gas. Tipe yang paling umum

untuk pembakaran batubara adalah pembakaran dry bottom seperti yang

dapat dilihat pada gambar 3.3 (Wardani, 2008).

Gambar 3.3. Tipe Pembakaran Dry Bottom Boiler

Proses pembakaran batubara ruang dalam ruang boiler akan

dihasilkan residu berupa high temperature ash (abu yang ada pada sistem

suhu tinggi). Pipa ketel kemudian menyerap panas dari boiler untuk

mendinginkan gas buang sehingga menyebabkan residu mineral (fly ash)

mencair. Mineral cair ini kemudian mengeras dan terbentuklah terak (slag).

Partikel abu kasar yang tidak ikut mencair disebut sebagai bottom ash.

Bottom ash bersama dengan terak akan jatuh ke bawah ruang bakar,

sementara partikel yang lebih ringan abu halus (fly ash) akan tersuspensi

dalam gas buang. Sebelum melepaskan gas buang, fly ash diserap oleh


16

Electrostatic Precipitator yaitu perangkat kontrol emisi partikulat

(Rafalowsky, 2003).

3.3 Abu Layang (Fly Ash)

Fly ash disebut juga dengan abu layang batubara yang merupakan

residu halus dan terpisah dari pembakaran batubara yang umunya dihasilkan

oleh PLTU. Fly ash bersifat pozzolan yaitu bahan yang mengandung silika

dan alumina, bereaksi dengan kalsium hidroksida pada temperatur biasa

untuk bentuk senyawa yang memiliki sifat semen. Sifat pozzolan dari fly ash

biasanya dimanfaatkan dalam pencampuran beton untuk meningkatkan

kekuatan beton (Cowi, 2009).

Bahan yang bersifat pozzolan tidak mengeras dengan sendirinya

ketika dicampur dengan air. Tetapi, ketika ditumbuk halus dan dengan

adanya air, bahan tersebut akan bereaksi pada suhu yang normal. Sedangkan

ketika dilarutkan dengan kalsium hidroksida Ca(OH)2 untuk membentuk

campuran senyawa kalsium silikat dan kalsium aluminat yang memiliki

kekuatan mekanik tinggi. Pozzolan terdiri dari silikon dioksida reaktif

(SiO2) dan aluminium oksida (Al2O3). Sisanya mengandung besi oksida

(Fe2O3) dan oksida lainnya (Cowi, 2009).

Warna fly ash dapat menjadi cokelat sampai abu-abu gelap,

tergantung pada kandungan kimia dan unsur mineral. Warna kecoklatan

biasanya terkait dengan kandungan besi sedangkan warna abu-abu tua

sampai hitam biasanya dihubungkan dengan suatu peningkatan kandungan

karbon yang tidak terbakar, hal ini dapat dilihat pada gambar 3.4 (Speight,

2005).


17

Gambar 3.4. Perbedaan Warna Fly Ash Akibat Kandungan Mineralnya

Sifat dan komposisi kimia dari fly ash dipengaruhi oleh jenis

batubara yang dibakar. Pembakaran batubara lignit dan sub-bituminus

menghasilkan fly ash dengan kalsium dan magnesium oksida lebih banyak

dari pada jenis bituminus. Namun, memiliki kandungan silika, alumina, dan

karbon yang lebih sedikit dari pada bituminus (Rafalowsky, 2003).

3.3.1 Karakteristik Fly Ash

Menurut ACI (American Concrete Institute) Committee 226,

disebutkan bahwa abu terbang (fly ash) mempunyai karakteristik seperti

pada tabel berikut :

Tabel 3.1. Karakteristik Fly Ash

Deskripsi Rincian

% Residu 10-85%

Ukuran 0,5-100 mikron

Kepadatan 0,6 - 3

Titik leleh >1000 oC

Warna Coklat muda, abu-abu, hitam

pH 3 sampai 12

Fly ash adalah pozzolan yang dihasilkan ketika batubara dibakar dan

merupakan partikel yang sangat kecil sehingga bisa melayang di udara. Fly


18

ash memiliki berbagai warna (dari cokelat terang sampai abu-abu hingga

hitam) dan pH yang bervariasi karena perbedaan kandungan kimianya.

Partikel fly ash memiliki kekuatan mekanik tinggi dan memiliki titik leleh

yang titik di atas 1000 oC serta konduktivitas termal yang rendah. Mengacu

pada gambar 3.5 (Berryman, et al., 2002).

Gambar 3.5. Scanning Elektron Mikroskop (SEM) dari Partikel Abu

Terbang (Perbesaran 1000 kali).

3.3.2 Komposisi Fly Ash

Ketika batubara terbakar, semua bahan organik akan teroksidasi atau

terurai menghasilkan volatile matter. Sedangkan bahan anorganik yang

terdapat pada batubara akan mengalami efek penggabungan dari

dekomposisi termal dan oksidasi. Akibatnya, jumlah dan komposisi abu

yang dihasilkan jauh berbeda dengan bahan anorganik awalnya terkait

dengan substansi batubara murni. Karena itu, tidak mungkin untuk

menentukan secara akurat komposisi murni batubara (Rafalowsky, 2003).

Abu batubara mengandung silika dan alumina sekitar 40-80%

dengan sebagian silika berbentuk amorf. Selain itu juga terdapat kandungan

lain seperti MgO, CaO, Fe2O3 dan mineral lainnya. Residu berasal dari

pembakaran batubara dapat dikelompokkan sebagai berikut:


19

a. Major Element (elemen utama) yaitu, elemen yang terdapat pada

batubara dalam konsentrasi lebih dari 0,5% atau 50 ppm. Mayor element

biasanya terdiri dari aluminium, kalsium, besi, dan silikon

b. Minor Element (elemen kecil) yaitu, elemen pada kisaran konsentrasi

sekitar 0,02% sampai 0,5% pada batubara secara keseluruhan. Minor

element terdiri dari kalium, magnesium, natrium, dan kadang-kadang

fosfor, barium, strontium, boron, dan lainnya tergantung pada daerah

geologi pembentukan batubara.

c. Trace Element, yaitu, semua material anorganik lainnya yang biasanya

terdeteksi dalam batubara kurang dari 0,02% (200 ppm). Kebanyakan

berupa elemen logam berat seperti Hg dan Cd (Speight, 2005).

Adapun komposisi kimia fly ash pada tiap jenis batubara secara

umum dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 3.2. Komposisi Fly Ash pada Tiap Jenis Batubara Berdasarkan ASTM

C618-96

Komponen Lignit Sub-bituminus Bituminus

SiO2 15-45 40-60 20-60

Al2O3 20-25 20-30 5-35

MgO 3-10 3-10 0-5

CaO 15-40 15-40 1-12

Fe2O3 4-15 4-15 10-40

Na2O 0-6 0-6 0-4

K2O 0-4 0-4 0-3

SO3 0-10 0-2 0-4

LOI 0-5 0-3 0-15

(Rafalowsky, 2003).


20

3.3.3 Klasifikasi Fly Ash

Menurut ASTM C618- 96 ada tiga klasifikasi abu layang batubara

yaitu :

a. Fly ash kelas F : merupakan fly ash yang diproduksi dari pembakaran

batubara antrasit atau bituminus dan mempunyai sifat pozzolanic. Fly

ash kelas F ini kadar kapurnya rendah (CaO < 10%) sedangkan kadar

(SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 70%.

b. Fly ash kelas C : diproduksi dari pembakaran batubara lignit atau sub-

bituminus. Mempunyai sifat pozolanic dan sifat self-cementing, sifat ini

timbul tanpa penambahan kapur. Fly ash kelas C mengandung kapur

(CaO) > 20% dan kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 50%.

c. Fly ash kelas N : merupakan buangan atau pozzolan alam terkalsinasi

seperti beberapa tanah diatomaceous , opalinse chert dan debu-debu

vulkanik serta bahan- bahan lainnya yang mungkin masih dalam proses

kalsinasi (Wardani, 2008).

Tiap elemen dalam fly ash memiliki sifat yang berbeda-beda.

Elemen-elemen utama dari abu layang dibedakan dalam tiga kelompok

sebagai berikut:

1. Oksida logam asam, antara lain: SiO2, Al2O3 , dan TiO2

2. Oksida logam basa, antara lain: Fe2O3 , CaO, MgO, K2O dan Na2O.

3. Unsur-unsur lain, seperti P2O5 , SO3, sisa karbon dan beberapa unsur lain

(Rahmi, 2006).

Komposisi kimia dari tiap jenis fly ash dapat dilihat pada tabel

berikut :


21

Tabel 3.3. Komposisi Kimia Masing-Masing Kelas Abu Layang Batubara

Berdasarkan ASTM C618-96

(Rafalowsky, 2003).

Limbah abu ini bila ditimbun akan menghasilkan gas metana (CH4)

yang dapat terbakar atau meledak dengan sendirinya (self burning dan

self exploding). Selain itu, abu ini berbahaya untuk kesehatan khususnya

pada sistem pernafasan dan kulit. Oleh sebab itu menurut peraturan

PP85/1999, limbah abu layang dan abu dasar ini dikategorikan sebagai

limbah B3 (Bahan Beracun dan Berbahaya) (Setiaka, et al., 2011).

3.3.4 Analisis Abu Batubara

Analisis abu batubara dengan teknik ashing dapat dilakukan untuk

menentukan kandunagan mineral dari abu batubara. Abu yang dihasilkan

digolongkan sebagai fly ash karena proses ashing tidak menghasilkan dry

bottom ash maupun slag. Fly ash disini dimaksudkan kepada abu batubara

secara umum sehingga salah satu metode untuk analsis abu adalah dengan


22

metode ASTM D-3682 yaitu analisis kandungan elemen mayor dan elemen

minor pada abu batubara. Penentuan kandungan elemen seperti silikon,

aluminium, besi, kalsium, magnesium, natrium, kalium, dan titanium,

menggunakan alat spektroskopi serapan atom (Speight, 2005).

Dalam metode pengujiannya, sampel abu atau sisa pembakaran

dipanaskan pada suhu 750 ◦C. Abu ini menyatu dalam litium tetraborat

(Li2B4O7) yang kemudian dilarutkan asam klorida (HCl) atau asam nitrat

(HNO3). Larutan tersebut dianalisis dengan spektrofotometer serapan atom

untuk penetapan elemen mayor dan minornya (Speight, 2005).

Untuk penentuan belerang dalam abu batubara dapat ditentukan

dengan menggunakan sulfur determination dimana contoh abu dipanaskan

pada suhu yang tinggi sehingga SO3 terlepas dari abu. Sampel abu

dipanaskan dalam tungku tabung pada suhu operasi minimum dari 1350 oC

dalam atmosfer oksigen. SO3 merupakan salah satu elemen mayor dalam

abu batubara sehingga diperlukan untuk mendukung data dari metode

ASTM D-3682 (Speight, 2005).

Analisis komposisi abu berguna dalam deskripsi total kualitas

batubara. Analisis komposisi abu juga penting karena penggunaan batubara

sebagai bahan bakar tergantung pada komposisi abu kimia abu.

Pengetahuan tentang komposisi abu juga berguna dalam memprediksi

perilaku abu dan terak di ruang pembakaran. Selain itu, analisis abu juga

diperlukan untuk mengetahui pelepasan elemen tertentu

sehingga dapat diketahui apa saja dampak yang akan ditimbulkan dari

pembuangan limbah abu batubara ke lingkungan (Speight, 2005).


23

3.5 Spektrofotometer Serapan Atom

Berdasar gambar 3.6. Spektrofotometer Serapan Atom atau lebih

dikenal dengan nama AAS (Atomic Absorbtion Spectrophotometer) adalah

suatu teknik analisis unsur-unsur yang berdasarkan pada penyerapan sinar

emisi yang memiliki panjang gelombang spesifik oleh atom-atom bebas dari

unsur yang diperiksa. Prinsip metode spektrofotometer serapan atom adalah

berdasarkan absorbsi cahaya oleh atom. Sampel yang berupa larutan

bersama bahan bakar diubah menjadi aerosol (kabut) dan dimasukkan ke

dalam pembakar. Sampel akan dijadikan atom-atom bebas pada waktu

pembakaran. Atom-atom dapat mengabsorpsi cahaya dan dapat

mengabsorpsi energi panas, sehingga terbentuk atom-atom tereksitasi.

Dalam proses ini seberkas sinar yang berasal dari lampu katoda yang

mempunyai intensitas dan panjang gelombang tertentu akan melewati

atom-atom tereksitasi, maka sebagian sinar diteruskan dan sebagian

diserap. Pengurangan intensitas sinar tersebut dapat dideteksi oleh detektor

(Alfian, 2005).

Secara umum, instumentasi spektrofotometer serapan atom dapat

digambarkan sebagai berikut:

Gambar 3.6. Komponen Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom


24

1) Sumber Sinar

Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (Hollow

Cathode Lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang

mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder

berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam

tertentu.

2) Bagian Atomisasi

Dalam analisis menggunakan AAS, sampel yang akan dianalisis harus

diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan dasar.

Sampel dikabutkan dengan nebulizer kemudian di dalam spray chamber

dicampur dengan oksigen dan bahan bakar untuk selanjutnya dibakar

menggunakan nyala api. Suhu yang dicapai oleh nyala api tergantung

pada gas-gas yang digunakan, misalkan untuk asetilen-udara: 2200oC,

dan gas asetilen-dinitrogen oksida: 3000oC.

3) Sistem Optik

Sistem optik berfungsi untuk mengumpulkan cahaya dari sumbernya,

melewatkannya ke contoh kemudian ke monokromator. Lensa yang

digunakan harus terbuat dari gelas silikat yang dapat mentransmisikan

cahaya 180-900 nm.

4) Monokromator

Monokromator berfungsi untuk mengisolasi sinar dengan panjang

gelombang tertentu dari sinar yang dihasilkan oleh lampu katoda.

Dengan demikian apabila ada beberapa panjang gelombang cahaya,


25

yang dilewatkan ke detektor hanya cahaya tertentu saja, sedangkan

yang lain diserap atau dipantulkan.

5) Detektor

Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui

tempat pengatoman. Ada 2 cara yang dapat digunakan dalam sistem

deteksi. Pada cara pertama, output yang dihasilkan dari radiasi resonan

dan radiasi kontinu disalurkan pada sistem galvanometer dan setiap

perubahan yang disebabkan oleh radiasi resonansi akan menyebabkan

perubahan output. Pada cara kedua, output berasal dari radiasi

resonan dan radiasi kontinu yang dipisahkan. Dalam hal ini, sistem

penguat cukup selektif untuk dapat membedakan radiasi (Rahmi, 2006).


26

BAB IV

METODE KERJA PRAKTEK

4.1 Waktu dan Tempat

Kerja praktek dilaksanakan selama 1 bulan yaitu mulai tanggal 17

Januari s/d 17 Februari 2012 di Laboratorium PT. Sucofindo Banjarmasin

beralamat jalan Ahmad Yani Km. 7,8 No. 21A Banjarmasin, Kalimantan

Selatan.

4.2 Bentuk Kerja Praktek

Kegiatan yang dilakukan selama kerja praktek kali ini berupa kegiatan

magang dimana setiap kali melakukan kegiatan diawasi oleh pembimbing

eksternal yang ditunjuk oleh kepala pimpinan sebagai pemantau selama

kegiatan magang berlangsung serta didampingi oleh analis pendamping.

Dalam kegiatan magang ini, mahasiswa ikut melakukan pekerjaan yang biasa

dilakukan oleh staf di laboratorium. Kegiatan kerja praktik mahasiswa

meliputi pemeriksaan laboratorium, namun lebih menekankan kepada Ash

Analysis (analisis abu batubara) dari berbagai sumber dengan parameter-

parameter yang dapat diuji di laboratorium PT. Sucofindo Banjarmasin.

Dalam pelaksanaannya, staf laboratorium sangat membantu proses

kerja praktek yang dilakukan oleh mahasiswa dengan membantu mahasiswa

dalam melakukan pemeriksaan laboratorium maupun dalam analisis terhadap

parameter-parameter yang diinginkan oleh pelanggan.

4.3 Prosedur Kerja

Pada kegiatan praktek kerja lapangan kali ini, telah dilakukan analisis

komposisi abu batubara (Ash Analysis). Ash Analysis merupakan salah satu


27

analisis kualitas batubara yang digunakan untuk menetapkan komposisi

elemen-elemen mayor dan minor penyusun abu batubara seperti oksida-oksida

logam (SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, Mn3O4, SrO, BaO, TiO2),

seperti P2O5 dan SO3. Penentuan komposisi abu dilakukan dengan metode

standar ASTM D 3682-96.

Sampel batubara yang digunakan adalah sampel MA 0234. Sebenarnya

ada 3 sampel lain yang telah dikerjakan yaitu sampel MA 0240, MA 0222 dan

GA 012. Namun hanya sampel MA 0234 yang dibahas dalam laporan kerja

praktek ini karena data sampel MA 0234 adalah yang paling baik diantara data

sampel lainnya. Sampel dengan kode MA (Mineral Analysis) merupakan

sampel LQSI (laboratorium Quality Services International) yang dianalisis

oleh seluruh group laboratoium LQSI diseluruh dunia. Data hasil analisis yang

didapat nantinya akan dibandingkan dengan data rata-rata dari group

laboratorium LQSI sehingga dapat diketahui apakah data hasil yang diperoleh

masuk dalam nilai rata-rata atau tidak. Berikut adalah proses analisis komposisi

abu batubara dengan metode ASTM D 3682-96.

4.3.1 Preparasi Sampel MA 0234

Sampel yang akan dianalisis dipreparasi dengan prosedur sebagai

berikut :

a) Alat

Alat-alat yang digunakan meliputi : Neraca Analitik, spatula, cawan

porselin, oven/furnace, krisibel, magnetik stirer, gelas beker 100mL,

gelas arloji, hot plate, labu ukur 200, 100, dan 50 mL, corong, pipet

gondok 10 dan 20 mL, propipet, kertas saring bebas abu, tisu


28

b) Bahan

Bahan-bahan yang digunakan meliputi : Sampel batubara MA 024,

Lithium tetraborat, HCL 5:95, Akuades grade 3, Lanthanum 1 %.

1. Proses Ashing Sampel

Sampel Batubara MA 024 dihaluskan (0,212 mm) kemudian ditimbang

sebanyak 9 gram, dipanaskan dalam furnace pada suhu 5000C selama

1 jam, dilanjutkan suhu 7500C selama 2 jam. Dan dihasilkan Abu

Batubara.

2. Penetapan % Loss on Ingition, Fusion, dan Pelarutkan Sampel

Abu Batubara yang diperoleh dari proses ashing sample tadi

kemudiaan ditimbang sebanyak 0,1 gram ke dalam krusibel yang telah

diketahui massanya (dicatat sebagai nilai M2-M1) dan dihitung nilai

M2 (massa krusibel). dimasukkan ke dalam furnace pada suhu 7500C

selama 15 menit kemudian didinginkan dan ditimbang massanya (M3).

dihitung % Loss on Ignition dengan rumus :

x 100%

kemudiaan ditambahkan 0,5 gram Lithium Tetraborat, diaduk dengan

pengaduk kaca sampai tercampur sempurna dengan abu dalam

krusibel, ditambahkan lagi 0,5 gram Lithium Tetraborat, diratakan

sampai menutupi seluruh permukaan sampel abu dalam krusibel,

panaskan dalam furnace pada suhu 9500C selama 15 menit kemudian

keluarkan dan didinginkan, bagian luar krusibel dibilas dengan

akuades lalu krusible dimasukkan ke dalam gelas beker 100 mL dan ke

dalam gelas beker dimasukkan magnetik stirer kemudian diisi dengan


29

HCL 5:95 kemudiaan dipanaskan dengan hot plate pada suhu 2 0C dan

distirer sampai seluruh sampel larut, dihasilkan larutan Sampel.

3. Pengenceran Larutan Sampel

a. Larutan Original

Larutan Sampel yang dihasilkan dari proses sebelumnya

kemudiaan dipindahkan seluruhnya ke dalam labu ukur 200 mL,

dihasilkan larutan original. (Larutan original mengandung ± 5

g/L litium, dalam suasana asam HCL 5:95, digunakan untuk

pembacaan Mn dan Ti).

b. Larutan 2,5x Pengenceran

20 mL Larutan Original dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL

dan diencerkan dengan HCl 5:95, diperoleh Larutan 2,5x

Pengenceran. (Larutan 2,5x pengenceran mengandung ± 2 g/L

litium dalam suasana HCL 5:95, digunakan untuk pembacaan Si,

Al, Na dan K).

c. Larutan 10x Pengenceran

20 mL Larutan Original dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL

dan ditambahkan 10 mL Larutan Lanthanum, diencerkan dengan

HCl 5:95, diperoleh Larutan 10x Pengenceran. (Larutan 10x

pengenceran mengandung 0,5 g/L litium dan 1 % lanthanum

dalam suasana HCL 5:95, digunakan untuk pembacaan Fe, Ca,

dan Mg).


30

4.3.2 Analisis Komposisi Abu Batubara Sampel MA 024

1. Analisis Komposisi Mineral

Kandungan mineral yang akan ditentukan meliputi SiO2, Al2O3,

Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, Mn3O4, SrO, BaO, TiO2. Analisis ini

menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom. Berikut adalah

prosedur analisis kandungan mineral dengan menggunakan

Spektrofotometer Serapan Atom :

a) Alat :

Alat-alat yang digunakan meliputi : AAS tipe AA 240-FS, burner ,

lampu hollow katoda, tisu, kompresor

b) Bahan

Bahan–bahan yang digunakan meliputi : Sampel yang sudah

diencerkan (original; 2,5x; dan 10x), Larutan ASCRM 010-2

(original; 2,5x; dan 10x), Akuades grade 3, Larutan standar Si, Al,

Mg, Fe, Na, K, Sr, Ba, Ti, Mn, Gas asetilen C2H2 dan Nitros Oxides

N2O

c) Prosedur

Persiapan Larutan Standar

Larutan-larutan standar yang disiapkan adalah sebagai berikut :

Standar Si ( 20; 30; 40; 50; 60) ppm, Standar Al (10; 20; 30; 40;

50) ppm, Standar Fe (1,25; 2,5; 5; 7; 90) ppm, Standar Mg ( 0,1

; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8) ppm, Standar Ca (0,25; 0,5; 1; 2; 3) ppm,

Standar Mn (0,25; 0,5; 1; 1,5; 2) ppm, Standar Na/K (0,25; 0,5;


31

1; 2; 3) ppm, Standar Ti (3; 5; 10; 15; 25) ppm, Larutan

ASCRM 010-2 (original, 2,5x dan 10x)

Pembacaan Sampel dengan AAS

Larutan Original, Larutan 2,5x Pengenceran dan Larutan 10x

Pengenceran kemudiaan dianalisis dengan AAS.

*Prosedur pembacaan sampel dengan AAS ada di bagian

lampiran

2. Analisis Kandungan P2O5

Fosfor pada batubara terdapat dalam difosfor pentaoksida (P2O5).

Dalam suasana asam, difosfor pentaoksida dapat membentuk kompleks

berwarna kuning dengan amonium molibdat, sehingga dapat ditetapkan

dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 460 nm.

Prosedur penentuan fosfor menggunakan spektrofotometer uv-vis adalah

sebagai berikut :

a) Alat :

Alat-alat yang digunakan meliputi : UV-Vis Spektrofotometri Carry

50 Conc, labu ukur 50 mL, pipet gondok 5 mL, propipet, tisu

b) Bahan :

Bahan-bahan yang digunakan meliputi : Larutan sampel original

molibdat vanadat sebagai agen pengkompleks

c) Prosedur

20 mL Larutan Original dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan

ditambambahkan 5 mL Molibdat vanadat, didiamkan selama 15

menit, kemudiaan dianalisis UV-Vis Spektrofotometr


32

*Prosedur pembacaan sampel dengan UV-Vis Spektrofotometri ada di

bagian lampiran

3. Analisis Kadar SO3

Abu batubara mengandung SO3 yang berbeda-beda tergantung

jenis batubaranya. Analisis SO3 dilakukan dengan alat sulfur

determination tipe Leco S-144DR. Prosedur analisis SO3 adalah sebagai

berikut :

d) Alat :

Alat-alat yang digunakan meliputi: Instrument sulfur determination

tipe Leco S-144DR, krusibel keramik, neraca analitik, spatula

e) Bahan :

Bahan-bahan yang digunakan meliputi: Sampel abu MA 0234

Prosedur

0,1 gram Sampel Abu Batubara dimasukkan krusibel keramik

kemudiaan dianalisis dengan instrumen alat sulfur determination dan

dicatat hasil yang diperoleh dalam kertas record.


33

Gambar 4.1. Bagan Analisis Komposisi Abu Batubara Sampel MA 024 dengan

Metode ASTM D 3682-96.

Sampel Batubara MA

0234

Analisis SO3 Abu Batubara

Analisis Al, Si,

Na, K

Analisis Fe,

Ca, Mg

Analisis data

Proses Ashing

Pelarutan

Sampel

10x

pengenceran

Original 2,5x

pengenceran

Proses Fusion

Analisis Mn,

Ti, Ba, Sr

Analisis P2O5

Hasil


34

BAB V

EVALUASI PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK

5.1 Pelaksanaan Kerja Praktek

Kerja praktek telah dilakukan selama 1 bulan terhitung sejak 17 Januari

hingga 17 Februari 2012. Selama pelaksanaan mahasiswa telah memperoleh

gambaran nyata dari dunia kerja, serta mendapatkan pengetahuan dan

keterampilan seperti analisis komposisi abu batubara (Ash Analysis). Sebagai

tambahan, pada saat kerja praktik mahasiswa memperoleh pengetahuan bahwa

dalam melakukan pengukuran suatu kualitas batubara memerlukan ada suatu

metode standar yang telah ditetapkan. Adapun metode standar yang

digunakan untuk analisis kualitas batubara di tempat kerja praktek kali ini

adalah ASTM D 3682-1996.

Kerja praktek ini telah berjalan dengan baik. Fakultas MIPA dan

Laboratorium PT. Sucofindo Banjarmasin banyak mendukung dan

memfasilitasi kerja praktek yang dilakukan mahasiswa. Selama kerja praktek

hingga selesai telah terjalin kerja sama yang baik antara mahasiswa yang

mewakili Fakultas MIPA dan pihak PT. Sucofindo. Diharapkan hubungan ini

dapat terus berlanjut dan memberi manfaat bagi kedua belah pihak.

5.2 Hasil Pengamatan dan Pembahasan

Dalam laporan ini, disajikan hasil pengamatan dan pembahasan

terhadap hasil analisis komposisi abu batubara sampel MA 0234. Analisis

komposisi abu sampel MA 0234 didasarkan pada standar ASTM D 3682-

1996. Preparasi, analisis sampai report data dilakukan dari tanggal 1 sampai

dengan 2 Februari 2012.


35

5.2.1. Hasil Analisis Komposisi Abu Batubara Sampel MA 0234

Data hasil analisis sampel batubara MA 0234 dapat dilihat pada tabel

berikut ini:

Tabel 5.1. Data % Loss of Ignition (LOI) Sampel Batubara MA 0234

Massa krusibel (M1) 24,9300 gr

Massa krusibe l + sampel (M2) 25,0311 gr

Massa Sampel (M2 – M1) 0,1011 gr

Massa krusibel + Sampel “setelah pemanasan” ( M3) 25,0268 gr

Massa yang hilang saat pemanasan (M2 - M3) 0,0043 gr

Massa sampel terkoreksi (M3 –M1) 0,0968 gr

% LOI = [( M2 – M3) / (M2-M1)] x 100 %

= [( 25,0311-25,0268) / (0,1011)] x 100 % 4,29 %

Tabel 5.2. Hasil Analisis Komposisi Abu Batubara Sampel MA 0234

Elemen Kadar (%)

SiO2 57,45

Al2O3 22,53

Fe2O3 11,36

CaO 0,86

MgO 1,79

Na2O 0,55

K2O 2,37

Mn3O4 0,03

SrO 0,02

BaO 0,05

TiO2 1,19

P2O5 0,1

SO3 1,24

Total 99,54

Undetermined 0,46


36

Tabel 5.3. Perbandingan Data Sampel MA 0234 dengan Data ASTM

C618-96 tentang Klasifikasi Abu Batubara Berdasarkan Kelas Abu

MA 0234 Fly Ash

Elemen Kadar (%) Kelas C (%) Kelas F (%)

SiO2 57,45 25-42 4-57

Al2O3 22,53 15-21 16,5-29

Fe2O3 11,36 5-10 6-24

CaO 0,86 17-32 1,8-5,5

MgO 1,79 4-12 0,7-2,1

Na2O 0,55 0,8-6 0,2-1,1

K2O 2,37 0,3-1,2 1,9-2,8

TiO2 1,19 < 1 0,6-4,8

SO3 1,24 0,4-5,0 0,4-2,9

% LOI 4,29 0,1-1 0,6-4,8

Keterangan : angka yang dicetak tebal menandakan bahwa data tersebut

masuk dalam klasifikasi yang bersangkutan

Tabel 5.4. Perbandingan Data Sampel MA 0234 dengan Data ASTM

C618-96 tentang Klasifikasi Abu Batubara Berdasarkan Jenis Batubara

MA 0234 Jenis Batubara

Elemen Kadar (%) Lignit Sub-bituminus Bituminus

SiO2 57,45 15-45 40-60 20-60

Al2O3 22,53 20-25 20-30 5-35

Fe2O3 11,36 4-15 4-15 10-40

CaO 0,86 15-40 15-40 1-12

MgO 1,79 3-10 3-10 0-5

Na2O 0,55 0-6 0-6 0-4

K2O 2,37 0-4 0-4 0-3

SO3 1,24 0-10 0-2 0-4

% LOI 4,29 0- 4 0-3 0-15

Keterangan : angka yang dicetak tebal menandakan bahwa data tersebut

masuk dalam klasifikasi yang bersangkutan


37

Tabel 5.5. Perbandingan Data Sampel MA 0234 dengan Data Group

LQSI

MA 0234 Data Group LQSI ( x )

Elemen Kadar (%) Kadar (%)

SiO2 57,45 56,24

Al2O3 22,53 24,29

Fe2O3 11,36 10,98

CaO 0,86 0,80

MgO 1,79 1,33

Na2O 0,55 0,402

K2O 2,37 3,049

MnO2 0,03 0,036

SrO 0,02 0,020

BaO 0,05 0,054

TiO2 1,19 1,29

P2O5 0,1 0,076

SO3 1,24 0,399

5.2.2. Hasil Perhitungan Nilai Standar (Z-Score)

Nilai standar (Z-Score) adalah suatu nilai yang menunjukkan seberapa

jauh suatu nilai observasi menyimpang dari mean ). Nilai standar atau Z-

Score dapat ditentukan berdasarkan rumus berikut :

dimana :

Z = nilai standar

xi = nilai observasi

= nilai rata-rata

SD = standar deviasi


38

Nilai adalah nilai dari data LQSI sedangkan nilai xi adalah nilai dari

data sampel MA 0234. Hasil perhitungan nilai Z-Score terhadap data sampel

MA 0234 dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 5.6. Data Nilai Standar (Z-Score) Data Sampel MA 0234

Elemen MA 0234 (xi) Data Group LQSI ( ) SD Z-score

SiO2 57,45 56,84 1,317 1,92

Al2O3 22,53 24,29 0,685 - 2,57

Fe2O3 11,36 10,98 0,256 1,48

CaO 0,86 0,80 0,13 0,46

MgO 1,79 1,33 0,285 1,61

Na2O 0,55 0,402 0,208 0,71

K2O 2,37 3,049 0,353 -1,92

MnO2 0,03 0,036 0,0193 0,31

SrO 0,02 0,023 0,012 -0,20

BaO 0,05 0,054 0,0142 -0,28

TiO2 1,19 1,29 0,11 0,9

P2O5 0,1 0,076 0,04 0,6

SO3 1,24 0,399 0,364 2,31

Keterangan : angka yang di dicetak tebal menandakan bahwa data tersebut

tidak masuk dala rata-rata LQSI (toleransi Z-score LQSI -2 s/d 2 ).

5.2.3. Perhitungan Nilai Coefisien Quality (Cq)

Cq merupakan suatu nilai yang menunjukkan perbandingan antara

oksida logam asam (SiO2, Al2O3, TiO2) dengan oksida logam basa ( Fe2O3,

CaO, MgO, K2O, Na2O . Nilai Cq dari sampel MA 0234 adalah sebagai

berikut :


39

5.2.4. Pembahasan

Sampel batubara yang akan dianalisis komposisinya dipreparasi

terlebih dahulu sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan. Pada tahap

awal, sampel yang sudah dihaluskan dipanaskan terlebih dahulu dalam

furnace dengan suhu 5000C selama 1 jam dilanjutkan dengan suhu 750

0C

selama 2 jam. Tujuan pemanasan secara bertahap dari suhu 500-7500C

adalah agar seluruh sampel batubara betul-betul menjadi abu.

Sampel yang telah menjadi abu kemudian ditimbang sebanyak 0,1

gram (M1) ke dalam krusibel yang telah diketahui massanya (M2)

kemudian dipanaskan dalam furnace pada suhu 7500C selama 15 menit.

Sampel yang telah dipanaskan kemudian ditimbang lagi massanya (M3)

sehingga dapat dihitung % Loss on Ignition dengan rumus :

x 100%

Dari hasil analisis diperoleh % LOI sampel MA 0234 sebesar 4,29. Nilai

% LOI berbeda-beda untuk setiap abu batubara. Nilai % LOI sampel MA

0234 sebesar 4,29 menunjukkan bahwa sampel tersebut termasuk dalam

jenis batubara bituminus, dimana range %LOI batubara bituminus adalah

dari 0-15 (ASTM C618-96).

Perlakuan selanjutnya adalah menambahkan litium tetraborat

(Li2B4O7) pada sampel di dalam krusibel kemudian dipanaskan lagi pada

suhu 7500C (proses fusion) selama 15 menit. Litium tetraborat berfungsi


40

untuk melarutkan abu ketika proses fusion. Selain itu, untuk menghindari

abu batubara terhambur pada saat pemanasan maka ditambahkan lagi

litium tetraborat sebagai cover.

Tahap selanjutnya yaitu proses melarutkan sampel dimana sampel

yang telah difurnace selama 15 menit tadi dimasukkan ke dalam gelas

beker kemudian ditambahkan larutan asam lalu diaduk dengan magnetik

stirer ± 1 jam. Proses pelarutan berguna untuk melarutkan sampel menjadi

larutan homogen yang stabil, sedangkan tujuan penambahan larutan asam

adalah untuk menjaga agar logam-logam dalam sampel tetap dalam

keadaan terlarut (logam-logam tertentu akan mengendap pada pH >4).

Sampel yang telah dilarutkan kemudian diencerkan menjadi 3

bagian yaitu larutan original (dalam labu 200 mL), larutan 2,5x

pengenceran (dalam labu 50 mL), dan larutan 10x pengenceran (dalam

labu 100 mL). Khusus untu larutan 10x pengenceran ditambahkan 10 mL

lantanum agar logam besi yang terdapat dalam larutan dapat terbaca oleh

AAS. Larutan original digunakan untuk pembacaan Mn, Ti, Ba dan Sr;

larutan 10x pengenceran untuk pembacaan Si, Al, Na dan K; dan larutan

2,5x pengenceran untuk pembacaan Fe, Mg, Ca. Untuk bagian analisis

phospor larutan tidak diencerkan, melainkan hanya mengambil 20 mL

larutan original kedalam labu ukur 50 mL.

1. Analisis Komposisi Mineral Sampel MA 0234

Analisis kandungan logam/mineral pada sampel MA 0234

dilakukan dengan alat AAS tipe AA 240 FS. Elemen yang diuji yaitu Si,

Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, Mn, Sr, Ba, dan Ti dimana tiap elemen memiliki


41

kadar yang berbeda. Dari data yang tercantum dalam Tabel 5.2 dapat

diketahui bahwa kandungan terbesar atau elemen mayor dari abu batubara

sampel MA 0234 adalah SiO2 (57,45%), Al2O3 (22,53%), Fe2O3 (11,36%),

K2O (2,37%), MgO (1,79%), SO3 (1,24%) dan TiO2 (1,19%). Untuk

logam-logam lainnya yaitu Na, Mn, Sr, Ca, Ba dan P2O5 kadarnya sangat

kecil yaitu kurang dari 1% sehingga disebut elemen-elemen minor.

Minaral SiO2, Al2O3, dan TiO2 merupakan oksida logam asam

karena dapat membentuk senyawa asam pada saat meleleh. Oksida asam

memiliki titik leleh yang tinggi (>1500oC) sehingga cenderung mamapu

bertahan pada saat proses pembakaran. Sedangkan Fe2O3, CaO, MgO,

K2O dan Na2O merupakan oksida logam basa dimana ketika mineral

tersebut meleleh akan mengasilkan suatu senyawa yang bersifat basa. Titik

leleh oksida logam basa lebih rendah dibandingkan oksida logam asam

(<1500oC). Oksida logam basa dapat membentuk kerak saat meleleh dan

menimbulkkan penyumbatan pada saluran tungku pembakaran sehingga

mngurangi efisiensi mesin.

Analisis komposisi abu dapat digunakan untuk mengetahui nilai Cq

(Coefisien quality) dimana dari nilai Cq dapat diketahui kadar dari oksida

rasio oksida logam asam : oksida logam basa. Nilai Cq yang rendah (< 4)

menunjukkan tingginya kadar oksida logam basa dalam abu sehingga

batubara tersebut cenderung menghasilkan kerak pada tungku pembakaran

dan berakibat turunnya kualitas batubara tersebut. Berdasarkan data

kompisisi abu sampel MA 0234 yang diperoleh, dapat diketahui bahwa


42

nilai Cq adalah 4,79 sehingga sampel MA 0234 dapat dikatakan memiliki

kualitas batubara yang baik jika dilihat dari komposisi abunya.

2. Analisis Kadar P2O5 Sampel MA 0234

Fosfor dalam abu batubara terdapat dalam difosfor pentaoksida

(P2O5). Analsisi P2O5 dilakukan dengan pereaksi vanadium molibdat,

dimana fosfat akan bereaksi dengan vanadium molibdat membentuk

senyawa kompleks fosfovanadomolibdat berwarna kuning. Warna

kompleks fosfovanadomolibdat lebih stabil dibandingkan warna kompleks

biru molibdem, sehingga dapat ditetapkan dengan spektrofotometer UV-

Vis pada panjang gelombang 460 nm. Reaksi yang terjadi adalah sebagi

berikut :

P2O5 + 3 H2O 2 HPO42-

+ 2 H2

2 HPO43-

PO43+

+ H+

PO43-

+ (NH4)2.MoO4 + NH4VO3

(NH4)2PO4.VO3.MoO4

Struktur kompleks fosfovanadomolibdat adalah sebagai berikut :

Gambar 5.1. Struktur Senyawa Kompleks Fosfovanadomolibdat

Tipe Spektrofotometer UV-Visible yang digunakan untuk analisis

kadar fosfor sampel MA 0234 adalah CARRY 50 Conc. Pembacaan

terhadap phospor pada sampel MA 0234 dilakukan duplo agar data yang


43

diperoleh memiliki nilai rata-rata. Dari hasil analisis, diperoleh kadar

fosfor sampel MA 0234 adalah 0,1 %. Data kandungan fosfor pada sampel

MA 0234 menunjukkan bahwa fosfor termasuk dalam golongan elemen

minor penyusun abu batubara karena kadarnya yang kurang dari 1%.

3. Analisis Kadar SO3 pada Sampel MA 0234

Sulfur dalam batubara ditentukan dalam bentuk sulfit (SO3),

dimana kadar SO3 merupakan salah satu elemen mayor dalam abu

batubara akan berpengaruh terhadap kualitas batubara. Penentuan kadar

SO3 dilakukan dengan alat LECO S-144 DR pada suhu 1500 0C. Selama

proses pembakaran, sulfur akan membentuk SO2. Keadaan sistem

pembakaran dengan atmosfer oksigen yang cukup membuat reaksi

lanjutan sehingga SO2 teroksidasi menjadi SO3. Reaksi yang terjadi selama

proses pembakaran dalam alat LECO S-144 DR yaitu :

S + O2 SO2

2 SO2 + O2 2 SO3

Setelah dianalisa, diperoleh hasil kadar SO3 sebesar 1,24%.

Semakin besar kandungan SO3 maka kualitas batubara akan menurun

karena sulfur mengganggu proses pembakaran. Selain itu sulfur yang

dihasilkan dari pembakaran biasanya tidak terpakai sehingga menjadi

limbah yang merugikan. Namun, saat ini telah dikembangkan teknologi

untuk mengolah sulfur hasil pembakaran batubara menjadi limbah yang

bermanfaat.


44

4. Analisis Data Sampel MA 0234

Analisis Data untuk Menentukan Klasifikasi Sampel Abu MA 0234

Data komposisi abu yang diperoleh dapat digunakan untuk

mengetahui klasifikasi sampel abu MA 0234. American Society for Testing

and Materials (ASTM) C618-96 talah mengklasifikaskan abu batubara

berdasarkan kelas (kelas C dan F) dan berdasarkan jenis batubaranya

(lignit, sub-bituminus, dan bituminus). Dari data dalam tabel 5.3 dapat

dilihat bahwa seluruh data sampel MA 0234 masuk dalam klasifikasi abu

kelas F, sehingga sampel abu batubara MA 0234 termasuk dalam kelas F.

Begitupula dengan data dalam tabel 5.4 dimana seluruh data sampel MA

0234 masuk dalam klasifikasi batubara jenis bituminus sehingga sampel

MA 0234 dapat digolongkan sebagai batubara bituminus.

Analisis Data Terhadap Nilai Rata-Rata LQSI

Sampel MA 0234 merupakan sampel LQSI (Laboratory Quality

Sevices International), dimana data yang diperoleh dari hasil analisis

bukan untuk tujuan komersial melainkan akan dikirim dan di bandingkan

dengan data rata-rata LQSI seluruh laboratorium secara internasional. Dari

data yang diperoleh akan dapat diketahui apakah laboratorium yang

bersangkutan memiliki kualitas analisis yang baik karena data yang

diperoleh akan dibandingkan dengan data rata-rata seluruh laboratorium

secara internasional.

Toleransi nilai Z-Score adalah antara -2 s/d 2, jika data yang

diperoleh berada diluar nilai toleransi maka data tidak masuk di dalam

nilai rata-rata data laboratoium secara internasional. Dari tabel 5.6 dapat


45

dilihat bahwa Z-Score Al2O3 dan SO3 diluar dari nilai toleransi dimana

nilai Z-Score Al2O3 (2,37) dan SO3 (2,31). Hal ini menandakan bahwa

nilai Al2O3 dan SO3 tidak masuk dalam rata-rata LQSI, sehingga perlu

diadakan investigasi terhadap kedua elemen tersebut agar dapat diketahui

letak kesalahannya. Untuk nilai elemen lainnya sudah dapat dikatakan

masuk dalam Mean Group LQSI. Dari hasil yang diperoleh maka dapat

dikatakan bahwa data hasil analisis sampel MA 0234 yang telah

dikerjakan masuk dalam data rata-rata LQSI meskipun ada dua elemen

yang tidak masuk Mean LQSI.


46

BAB VI

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa :

1. Kandungan terbesar (elemen mayor) pada sampel abu batubara MA 0234

adalah SiO2 (57,45%) disusul dengan Al2O3 (22,53%), Fe2O3 (11,36%), TiO2

(1,19%), K2O (2,37%), SO3 (1,24%) dan MgO (1,79%). Untuk logam-logam

lainnya (elemen minor) yaitu Na, Mn, Sr, Ca, Ba dan P2O5 kadarnya sangat

kecil yaitu kurang dari 1%.

2. Nilai Cq (coefisien quality) dari sampel MA 0234 adalah 4,79 dimana

kandungan oksida logam asamnya lebih besar daripada kandungan oksida

basanya.

3. Sampel batubara MA 0234 termasuk jenis batubara bituminus dengan tipe abu

kelas F.

4. Nilai Al2O3 dan SO3 tidak masuk dalam rata-rata LQSI, sehingga perlu

diadakan investigasi terhadap kedua element tersebut agar dapat diketahui letak

kesalahannya.

6.2. Saran

Selama proses analisis, sebaiknya perlu diperhatikan prosedur dengan teliti

agar data yang diperoleh tidak melenceng dari teorinya. Selain itu juga harus

diperhatikan keselamatan saat bekerja agar terhindar dari bahaya kecelakaan di

laboratorium.

laporan praktek kerja lapangan (zulfi & risfy)

Documents