Modul I Tawas.docx

MODUL I SINTESIS TAWAS DARI LIMBAH ALUMUNIUM FOIL

Oleh: Ir. Retno Indarti, MT

I. PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang. Perkembangan teknologi pangan yang semakin maju banyak menggunakan kemasan dari aluminium foil karena dapat mempertahankan kwalitas bahan. Banyaknya limbah kemasan aluminium foil dapat diolah menjadi bahan koagulan dan bahan penjernih air dalam bentuk tawas,sehingga untuk mengatasi limbah kemasan tersebut perlu dilakukan percobaan proses pembuatan tawas. Selain itu tawas digunakan pada proses pewarnaan tekstil, dengan mencelupkan tekstil dalam larutan tawas dan dipanaskan, sehingga terjadi hidrolisis dari Al(H2O)63+ menjadi Al(OH)3 ke atas serat tekstil dan kemudian zat warna diserap oleh Al(OH)3.( Liptrot GF, 1987)

1.2.Tujuan Percobaan. - Setelah melakukan modul ini diharapkan mahasiswa mampu melakukan pembuatan tawas dari aluminium foil. - Mempelajari reaksi proses yang terjadi. - Menghitung yield atau perolehan produk tawas dan menganalisa dengan menentukan titik leleh tawas.

II. DASAR TEORI Tawas (kalium aluminiumsulfat) dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al) dalam larutan basa kuat (kalium hidroksida) sehingga Al akan larut membentuk aluminat (Chadwich TF, 1985) menurut persamaan reaksi : 2 Al + 2 KOH + 2 H2O

2 KAlO2 + 3 H2 ………………….(1)

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

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I-1

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I - 2

2 Al + 2 OH- + 6 H2O

2 Al(OH)4- + 3 H2 ……………….....(2)

Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat, mula-mula terbentuk endapan berwarna putih alumunium hidroksida [Al(OH)3], dengan penambahan asam sulfat endapan putih yang terbentuk semakin banyak dan jika didiamkan akan terbentuk kristal seperti kaca dari tawas (kalium aluminiumsulfat) atau sering disebut alum. Secara singkat reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut :

2 KAlO2 + 2 H2O + H2SO4

K2SO4 + 2 Al(OH)3 …………........ (3) 2 KAl(SO4)2 + 6 H2O ………...(4)

H2SO4 + K2SO4 + 2 Al(OH)3 24 H2O + 2 KAl(SO4)2

2 KAl(SO4)2.12 H2O ………………

(5)

Reaksi keseluruhan : 2 Alp + 2 KOHl + 10 H2Ol + 4 H2SO4 l

2 KAl(SO4)2 .12 H2Op + 3 H2g

……….(6) Larutan pada persamaan (2) dipanaskan pada suhu 60-80oC untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 80oC karena tawas akan larut dalam air mendidih. Proses penguapan selama 10 menit dan bila didinginkan akan terbentuk Kristal tawas yaitu KAl(SO4)2.12 H2O Senyawa alumunium khususnya senyawa sulfat banyak digunakan pada industri kertas. Selain itu, tawas banyak digunakan di industri–industri baik digunakan sebagai koagulan dalam pengolahan air dan air buangan maupun penyamakan kulit dan bahan pewarna di industri tekstil. Selain itu tawas pun dapat digunakan untuk mengentalkan lateks (getah karet yang cair) sehingga menjadi membeku.(Suminar Achmadi PhD, 1987)

III.PERCOBAAN 3.1.Alat dan Bahan A.

Alat :



Kertas saring



Batang pengaduk



Magnetic stirrer



Gelas kimia 400 mL

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I - 3



Gelas ukur 50 mL



Labu erlenmeyer 300 mL



Buret, statif dan klem



Hot Plate (Pemanas)



Corong kaca



Gelas arloji



Neraca analitik



Indikator universal



Termometer



Pipet ukur

B. Bahan : 1. alumunium foil 3 gram 2. Kristal KOH

10 gram

3. Aquades 4. Alkohol 5. Larutan H2SO4 50 mL

3.2. LANGKAH KERJA 1. Pembuatan larutan KOH - Timbang KOH sebanyak 10 gram - Siapkan 150 mL aquades dalam gelas kimia ukuran 600ml - Masukan 10 gram KOH ke dalam gelas kimia sambil diaduk hingga larutan homogen 2. Pembuatan larutan H2SO4 50% sebanyak 50 mL - Siapkan 25 mL aquades dalam gelas kimia ukuran 100ml - Ukurlah 25 mL H2SO4 pekat menggunakan gelas ukur - Masukan sedikit demi sediki H2SO4 ke dalam gelas kimia sambil di aduk pelan.

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I - 4

3. Pembuatan Tawas a. Timbang dan siapkan alumunium foil sebanyak 3 gram, di potong dalam ukuran kecil a. Panaskan larutan KOH yang sudah dibuat pada suhu 60 – 70 Cdiatas hotplate, masukan magnet stirrer kedalamnya. (dikerjakan di lemari asam). b. Masukan alumunium foil sedikit demi sedikit ke dalam larutan KOH yang sedang

dipanaskan. Amati perubahan yang terjadi !

c. Setelah selesai, diamkan dan dinginkan larutannya, lalu saring dan filtratnya ditampung dalam erlenmeyer d. Siapkan 50 mL H2SO4 yang telah dibuat kedalam buret e. Masukan H2SO4 ke dalam Erlenmeyer yang berisi filtrat, tetes demi tetes dari buret sampai pH larutan 1-2.Catat volume H2SO4 yang digunakan. f. Panaskan campuran (f) di atas hotplate pada suhu 60-80oC selama 10 menit g. Diamkan sambil didinginkan beberapa waktu hingga terbentuk padatan tawas, lalu saring menggunakan kertas saring yang telah ditimbang h. Setelah filtrat terpisah, residu pada kertas saring cuci dengan 10 mL alkohol dan 10 mL aquades, kemudian keringkan dalam desikator. i. Timbang Kristal tawas yang terbentuk setelah dikeringkan

3.3. Flowsheet atau diagram alir Percobaan. Tahap 1 membuat larutan reaktan KOH dan H2SO4 1. Melarutkan KOH sebanyak 10 gram dalam 150ml H2O

2.Membuat larutan H2SO4 50% (25ml H2SO4 pekat + 25 ml H2O)

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I - 5

Tahap 3 Sintesis Tawas Timbang 3 gram Aluminium foil dan potong kecil-kecil

Masukkan potongan Aluminium foil ke dalam larutan KOH pada suhu 60-70 C, dinginkan

Proses penyaringan

Ukur pH ±1-2 dengan kertas pH

Filtrat

endapan/kotoran

Masukkan H2SO4 50% tetes demi tetes dari buret, catat volume H2SO4 yang digunakan

Panaskan filtrat tersebut pada suhu 60-80C ±10 menit

Dinginkan hingga terbentuk tawas

Proses penyaringan

Endapan tawas cuci dengan alkohol dan air

Keringkan, kemudian timbang

Hitung % Yield dan ukur titik lelehnya

filtrat dibuang

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I - 6

3.4. Tabel Data Pengamatan Tabel 1.Data Reaktan dan Produk No

Komponen

Satuan

1 Berat KOH

Gram

2 Berat Al

Gram

3 Volume H2SO4

mL

4 Volume aquades

mL

5 Volume alcohol

mL

6 Berat kertas saring

Gram

7 Berat tawas  kertas

Gram

8 Berat tawas

Gram

Tabel 2.Data Pengamatan No

Aktivitas

PENGAMATAN

1 Melarutkan Al dalam KOH 2 Aluminat + H2SO4 3 Penyaringan 4 Pendinginan 5

Membilas tawas dengan alkohol dan aquades

IV. PENGOLAHAN DATA. Perhitungan Yield Tawas Jumlah tawas Kalium Aluminium sulfat yang seharusnya dihasilkan : Mol Al x Mr (KAl(SO4)2 = a gram

(a)

Jumlah tawas yang dihasilkan dari percobaan : Berat tawas

= b gram

Persentase hasil tawas

= b/a x 100%

(b)

Sintesis Tawas dari Limbah Aluminium Foil I - 7

V. KESELAMATAN KERJA. -

Gunakan jaslab, dan sarung tangan,sepatu tertutup.

-

NaOH dapat mengiritasi kulit dan siram dengan air bila kena kulit.

-

H2SO4 merupakan asam berbahaya dan gunakan sarung tangan.

-

Mereaksikan serbuk Al dengan KOH dilemari asam, karena reaksi tersebut menghasilkan gas hidrogen yang dapat mengiritasi.

-

MSDS ( terlampir)

VI. PUSTAKA 1.Chadwich TF (1985), General Chemistry & Inorganic Chemistry, second edition, New Delhi: S.Anand & Company. 2. Liptrot,GF (1987), Modern Inorganic Chemistry,4nd,London : EBLS 3.Suminar Achmadi, PhD (Perruci,Ralph ).(1987). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern jilid 3 Jakarta : Penerbit Erlangga.