praktikum satpros-pembuatan tawas (1).docx

8/11/2019 praktikum satpros-pembuatan tawas (1).docx

1/11

PRAKTIKUM SATUAN PROSES

Laporan

Pembuatan Tawas (KAl(SO4)2.10H2O) dari Alumuniium Foil

Oleh:

Kelompok 2

Deni Natono

Elis Salimah

Esa Mayasari

Farras Aditya

NIM 131411034

NIM 131411035

NIM 131411036

NIM 131411037

Kelas 1B

Dosen Pembimbing

Tanggal Praktikum

Tanggal Laporan

: Ir. Retno Indriati, MT

: 14 April 2014

: 21 April 2014

PROGRAM STUDI D3-TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014


2/11

PENDAHULUANLatar Belakang

Perkembangan teknologi pangan yang semakin maju banyak menggunakan kemasan dari

alumunium foil karena dapat mempertahankan kualitas bahan, Banyaknya limbah kemasan

alumunium foil dapat diolah menjadi bahan koagulan dan bahan penjernih air dalam bentuuk

tawas, sehingga untuk mengatasi limbah kemasan tersebut oerlu dilakukan percobaan proses

pembuatan tawas. Selain itu tawas digunakn pada proses pewarna tekstil, dengan mencelupakan

tekstil dalam larutan tawas dan dipanaskan, sehingga terjadi hidrolisi dari Al(H2O)63+

menjadi

Al(OH)3ke atas serat tekstil dan kemudian zat warna diserap oleh Al(OH)3.

Tujuan

a. Mempelajari dan memahami pembuatan tawas dari alumunium foil.

b. Mempelajari reaksi proses yang terjadi.

c.

Menghitung yield atau perolehan produk tawas dan menganalisis produk tawas dengan

menentukan titik lelehnya.

Dasar Teori

Tawas adalah kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal dan bersifat isomorf.

Tawas ini dikenal dengan nama KAl(SO4)2.12 H2O yang dikenal banyak sebagai koagulan

didalam pengolahan air maupun limbah. Sebagai koagulan alum sulfat sangat efektif untuk

mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Alum

merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari molekul air dan dua jenis garam, salah

satunya biasanya Al2(SO4)3. Alum kalium merupakan senyawa yang tidak berwarna dan

mempunyai bentuk kristal oktahedral atau kubus ketika kalium sulfat dan aluminium sulfat

keduanya dilarutkan dan didinginkan. Larutan alum kalium tersebut bersifat asam. Alum

kalium memiliki titik leleh 900oC. Kalium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas kalium)

dengan rumus KAl(SO4)2.12H2O digunakan dalam pemurnian air, pengolahan limbah, dan

bahan pemadam api.Tawas kalium dibuat dari logam aluminium dan kalium hidroksida.

Logam aluminium bereaksi secara cepat dengan KOH panas menghasilkan larutan garam

kalium aluminat.

Tawas Kalium Alumunium Sulfat dihasilkan dengan mereaksikan logam alumunium (Al)

dalam larutan basa kuat (Kalium Hidroksida) akan larutan membentuk alumunium sulfat

menurut persamaan reaksi.

2 Al(s)+ 2KOH(aq)+ 2H2O(l) 2KAlO2(aq)+ 3H2(g).....(1)


3/11

Kadang-kadang ditulis dalam bentuk ion sebagai kompleks aluminat yang persamaan

reaksinya.

2 Al(s)+2OH-(aq)+ 6H2O(l) 2Al(OH)

-4(g)+ 3H2(g)..(2)

Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat mula-mula terbentuk endapan berwarnaputih dari alumunium hidroksida (Al(OH)3) yang dengan penambahan asam sulfat endapan

putih semakin banyak dan jika asam sulfat berlebihan endapan akan larut membentuk kation

K+,Al

3+, dan SO4

2-, yang jika didiamkan akan terbentuk kristal seperti kaca dan tawas kalium

alumunium sulfat atau sering disebut alum.

Secara singkat reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut :

2KAlO2(aq)+2H2O(l)+ H2SO4(aq) K2SO4(aq)+ 2Al(OH)3(s).(3)

H2SO4(aq)+ K2SO4(aq)+ 2Al(OH)3(s) 2KAl(SO4)2(aq) + 6H2O(s)...(4)

24H2O(l)+ 2KAl(SO4)2(aq) 2KAl(SO4)2(aq)+ 2H2O(s)...(5)

Reaksi keseluruhan :

2 Al(s)+ 2KOH(aq)+ 10H2O(l)+ 4H2SO4(aq) 2KAl(SO4)2.2H2O(s)+ 3H2(g).(6)

Larutan dipersamaan (2) dipanaskan pada suhu 600-80

0C untuk menguapkan airnya dan suhu

pemanasan tidak boleh lebih dari 800C karena tawas akan larut dalam air mendidih. Pada

proses penguapan selama 10 menit dan didinginkan akan terbentuk kristal dari

KAl(SO4)2.2H2O. senyawa alumunium khususnya senyawa sulfat banyak digunakan pada

industry kertas, selain itu, tawas digunakan sebagai koagulan dalam pengolahan air dan air

buangan.

Sifat Fisika

Tabel 1. Tabel sifat fisika tawas

Massa molar 258.21 g/mol

Densitas 1.76 g/cm

Titik leleh 9293 C

Titik didih 200 C

Kelarutan dalam air 36.80 g/100 g (50 C)


4/11

METODE PENELITIAN

Tabel 2. Tabel Alat yang digunakan

Alat Spesifikasi Jumlah

Timbangan neraca analitik- 1 buahGelas ukur 50 mL 1 buah

Gelas kimia 500 mL 1 buah

50 mL 1 buah

Kertas saring - 3 lembar

Pemanas (hot plate) - 1 buah

Batang pengaduk - 1 buah

Magnerik stirrer - 1 buah

Corong - 1 buah

Labu erlenmeyer300 mL 1 buahGelas arloji - 1 buah

Termometer 250 C 1 buah

Pipet ukur 25 mL 1 buah

Tabel 3. Tabel Bahan yang digunakan

Bahan-bahan Spesifikasi Jumlah

Alumunium foil - 3 gram

Kristal KOH - 10 gramLarutan H2SO4 50% 30 mL

Aquades - -

Alkohol - -

Indikator universal - -


5/11

Diagram Alir Kerja

A. Pembuatan Larutan KOH

(+) 100 ml aquadesaduk

B. Pembuatan Larutan H2SO450%

(+) 20 ml H2SO4

aduk

7,5 gram KOH

Larutan KOH

Larutan H2SO450%

20 ml aquades


6/11

C. Pembuatan Tawas

(

(+) Larutan KOH

(+) H2SO450%

Pelarutan Al

Penyaringan

Residu Filtrat

Pembentukan Tawas (pH 1-2) < 80C

Penyaringan

Pendinginan

FiltratKristal

Pencucian dengan alkohol 1:1

Pengeringan

Penimbangan Berat Kristal

2,5 gram Al


7/11

HASIL

Data reaktan dan produk

No Komponen Satuan

1 Berat Al 3,05 gram

2 Berat kertas saring 1,59 gram

3 Berat KOH 10,04 gram

4 Berat tawas 5.29 gram

5 Volume Asam Sulfat 50 mL

Data pengamatan

No Reaksi Gejala/Peristiwa

1 Al + KOH Al larut, larutan berwarna hitam ke abu-abuan

2 Aluminat + H2SO4 Larutan berwarna putih pekat/putih susu

3 Pendinginan Terbentuk endapan berwarna putih

Berat tawas teoritis

2Al + 2KOH + 4H2SO4 + 10 H2O 2KAl(SO4)2.12H2O + H2

M 0,111 0,1786 0,2628 - -

R 0,111 0,111 0,222 0.1111 0,111

S - 0.0676 0.0408 0.1111 0,111

Al sebagai pereaksi pembatas dan pereaksi yang lain dianggap berlebih.

Mol Al=

= 0.111 mol

Mol KOH =

= 0,1786 mol

Massa H2SO4= x V

= 1,84 x 28

= 25,76 gram

Mol H2SO4=


8/11

Berat tawas teoritis = mol tawas x MR tawas

= 0,1111 mol x 474

= 52,6614 gram

Berat tawas hasil percobaan = (berat tawas+kertas saring)(kertas saring)

= 41,72 gram1,44 gram

= 40,28 gram

Yield =

x 100% = 76,49 %

Titik leleh

Tabel 4. Tabel titik leleh tawas hasil percobaanMulai meleleh 88

Semua tawas meleleh 92,3


9/11

PEMBAHASAN

a. Deni Natono

Proses awal pembuatan tawas dilakukan dengan melarutkan potongan potongankecil aluminium foil dalam larutan KOH sambil dipanaskan dalam suhu 60-700C.

Pemanasan ini bertujuan untuk mempercepat kelarutannya, karena semakin tinggi suhu

dan semakin luas permukaan zat maka kelarutannya semakin besar dan jika jika terlalu

panas maka ion K+menjadi hilang.

Pada penambahan KOH reaksi berjalan cepat dan bersifat eksoterm karena

menghasilkan kalor. Setelah Al larut, dihasilkan larutan berwarna hitam. Reaksi antar Al

dan KOH berlangsung melalui persamaan berikut

2Al (s)+ 2KOH (aq) + 2H2O (l) 2KAlO2 (aq) + 3H2 (g)

Setelah proses pelarutan selesai, dilakukan proses penyaringan, dan yang tersisa

hanya tinggal filtratnya. filtrat ini kemudian diambil, dan ditetesi dengan asam sulfat50%. Proses penambahan asam sulfat ini dilakukan secara perlahan sambil diaduk.

Penambahan asam sulfat secara perlahan bertujuan agar dapat mengendalikan pH dengan

mengecek pH setiap beberapa tetes sekali, penambahan H2SO4 dapat dihentikan tepat

pada pH 1-2, karena pada pH 1-2 terjadi pengendapan yang sempurna dan dapat

mengikat kation K+dan Al

3. Reaksi yang dihasilkan antara zat Al dan KOH dengan asam

sulfat menghasilkan endapan yang berwarna putih.

2KAlO2 (aq) +2H2O (l)+ H2SO4(aq) K2SO4(aq)+ Al(OH)3 (s)

Warna putih yang terbentuk berasal dari senyawa Al(OH)3. senyawa Al(OH)3

yang bersifat basa dicampurkan dengan asam sulfat hingga pHnya 1-2.

H2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 2Al(OH)3 (s) 2Kal(SO4)2 (aq) + 6H2O

Larutan pH 1-2 tersebut dipanaskan dengan suhu 60-80oC. Setelah dipanaskan

kemudian didinginkan sehingga terbentuklah kristal-kristal tawas. Pada saat pendinginan

ini, larutan dibiarkan diudara terbuka hingga dingin, pada saat ini endapan yang terbentuk

adalah KAl(SO4)2.12H2O. Setelah dingin, dilakukan penyaringan dan dibilas dengan air

dan alkohol. Kristal yang terbentuk kemudian disaring dan dikeringkan.

24 H2O + 2Kal(SO4)2 (aq) 2Kal(SO4)2.12H2O(s)

Dari hasil percobaan yang didapat, berat tawas sebesar 40,28 gram dan yield yang

dihasilkan adalah 76,49%, hal ini disebabkan beberapa faktor diantaranya, pada awal

pemanasan (pelarutan Al dengan KOH) terjadi penguapan yang berlebih, karena suhuyang terlalu tinggi, serta pada awal pemanasan dilakukan pengadukan menggunakan

batang pengaduk dan menggunakan magnet stirer di tengah proses pemanasan, hal ini

menyebabkan larutan meluber ke atas dan ada sisa Al yang menempel pada batang

pengaduk dan ada juga Al yang menempel di dinding gelas, sehingga terdapat Al yang

tidak ikut larut.


10/11

b. Elis Salimah

Pada praktikum kali ini dilakukan proses pembuatan tawas dari limbah aluminium

foil yang direaksikan dengan larutan KOH dan asam sulfat (H2SO4) 50 % yang bertujuan

untuk mencari yield dari produk (tawas) yang dihasilkan.

hal pertama yang harus dilakukan adalah membuat larutan KOH sebanyak 10 gram

masukan ke dalam gelas kimia 600 mL lalu encerkan dengan aquades sebanyak 150 mL,

aduk hingga larutan homogen.

Selanjutnya pembuatan H2SO450%, berhubung larutan tersebut sudah ada jadi

kami tidak membuatnya lagi, selanjutnya pada pembuatan tawas kami menimbang

limbah alumunium foil sebanyak 3gr kemudian kami potong-potong dengan ukuran

sangat kecil, hal itu dilakukan agar Al mudah larut.

Lalu memanaskan larutan KOH yang telah di buat tadi menggunakan penangas

dan di dalamnya di masukan magnet stirrer untuk pengadukan dan suhu kami set sekitar

60-70C dan memasukan limbah Al secara sedikit-sedikit, tunggu hingga larutan

homogeny lalu didinginkan.Selajutnya penambahan asam sulfat sedikit demi sedikit dilakukan karena proses

tersebut bersifat eksoterm (mengeluarkan panas). Sehingga jika penambahan dilakukan

secara langsung akan meledak.

Tujuan utama penambahan H2SO4adalah untuk pembentukan kristal/

pengendapan Kristal. Karena Kristal terbentuk pada pH asam yaitu minimum pH 4 dan

kristal akan terbentuk optimal pada pH 1-2. Selain itu, penambahan asam sulfat juga

dilakukan untuk menetralkan larutan, larutan H2SO4 yang ditambahkan sebanyak 26 ml.

Larutan dipanaskan kembali hingga larutan bening dan pertahankan suhu di 60-

70C, dan limbahgkemudian dinginkan selama 24 jam agar terbentuk endapan Kristal.

Kemudian filtrate lalu keringkan dalam open selama beberapa menit, berat tawasyangdidapat yaitu 40,28 gram.

Persentase yield yang di peroleh tidak mencapai 100% karena hal itu di pengaruhi

banyak faktor seperti dari pengadukan yang tidak sama sehinngga yield yang kami dapat

sebesar 76,49%, sedangkan awal mula tawas meleleh yaitu pada temperature 88C

sedangkan semua tawas meleleh yaitu pada temperature 92,3.

c. Esa Mayasari

Pada praktikum pembuatan tawas digunakan bahan baku limbah alumunium foil.

Alumunium dipotong kecil-kecil agar mempermudah proses pelarutan. Alumunium

dilarutkan didalam KOH sambil dipanaskan. Proses pemanasan dilakukan untuk

mempercepat proses pelarutan. Pada percobaan dihasilkan gelembung gas serta gas

berwarna putih. Gas yang dihasilkan dimungkinkan adalah H2 sesuai dengan reaksi:

2Al (s)+ 2KOH (aq) + 2H2O (l) -> 2KAlO2 (aq) + 3H2 (g)


11/11

Setelah proses pelarutan, dilakukan penyaringan saat larutan masih panas. Hal ini

dilakukan untuk memisahkan filtrat dengan zat-zat pengotor. Dengan kondisi tersebut

diharapkan kristal yang terbentuk adalah kristal murni yang bebas dari pengotor.

Filtrat hasil penyaringan ditambahkan H2SO4 50% sampai pH 1-2. Penambahan H2SO4

secara perlahan agar pH bisa terkontrol. pH harus berada di rentang 1-2. Apabila ph < 1maka endapan Al(OH)3 yang terbentuk akan larut kembali. Dan jika pH > 2 endapan

yang terbentuk tidak sempurna. Selain itu reaksi antara H2SO4 dan larutan Al adalah

reaksi eksoterm, apabila penambahan H2SO4secara langsung dikhawatirkan akan terjadi

panas yang tinggi.

Setelah terbentuk endapan, larutan didinginkan sampai terbentuk Kristal

KAl(SO4)3.12H2O. setelah itu dilakukan penyaringan untuk mendapatkan kristalnya.

Lalu Kristal yang terbentuk dibilas dengan alkohol 1:1. Pencucian bertujan untuk

mencuci endapan dan membilas sisa tawas yang tersisa di erlenmeyer alkohol berfungsi

untuk mempercepat penguapan larutan pencuci. Kristal yang terbentuk kemudian disaringdan dikeringkan.

Massa tawas yang didapat adalah 40,28 gram sedangkan massa teoritis yang seharusnya

adalah 52,6614 gram. Sehingga diperoleh %yield sebesar 76.49%. Hal ini bisa

disebabkan oleh reaksi yang tidak sempurna sehingga ada reaktan yang tidak beraksi,

sebagian produk juga dapat hilang pada saat pemisahan, penambahan H2SO4yang kurang

tepat dapat menyebabkan endapan yang terbentuk larut kembali, suhu pemanasan yang

terlalu tinggi dapat menyebabkan larutan menjadi rusak. Waktu pendinginan yang kurang

lama juga bisa menjadi penyebab rendemen jauh tidak100% karena endapan belum

terbentuk sempurna.

Titik leleh tawas hasil percobaan adalah 92,3, hasil ini masuk ke dalam rentang titik

leleh tawas secra teoritis yaitu antara 92-93. Hal ini dapat mengindikasikan bahwa

tawas hasil percobaan merupakan tawas yang tidak terlalu banyak pengotor karena titik

lelehnya mendekati titik leleh teoritis.

praktikum satpros-pembuatan tawas (1).docx

Documents