PEMBUATAN TAWAS DARI ALUMUNIUM FOIL

 Pembuatan Tawas dari Alumunium Foil


BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan pada praktikum ini yaitu kristalisasi serta penggunaan alumunium foil yang akan direaksikan dengan KOH sehingga terbentuk aluminat serta H2SO4 untuk membentuk air tawas

1.2  Tujuan Percobaan

Mahasiswa mampu untuk mengetahui pembuatan tawas dari alumunium foil.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa;  bubuknya berwarna abu-abu. Ia melebur pada 659oC. bila terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut. Aluminium adalah tervalen dalam senyawa-senyawanya. Ion-ion aluminium (Al3+) membentuk garam-garam yang tak berwarna dengan anion-anion yang tak berwarna. Aluminium sulfat membentuk garam-garam rangkap dengan sulfat dari kation-kation monovalen dengan bentuk-bentuk Kristal, yang disebut tawas (alum, aluin). Sedangkan, Kalium adalah logam putih-perak yang lunak. Logam ini melebur pada 63,5oC. Garam-garam kalium mengandung kation monovalen K+. Garam-garam ini biasanya larut dan membentuk larutan yang tak berwarna, kecuali bila anionnya berwarna (Vogel, 1985).

Foil adalah bahan tipis dari logam yang digulung dengan ketebalan kurang dari 0,15 mm dan memiliki lebar 1,52 meter hingga 4,06 meter. Umumnya foil tidak murni berbasis logam. Karakteristik aluminum foil kuat, ringan, tahan panas, dan hampir kedap udara, tidak mengandung magnet. Kekedapan terhadap oksigen membuat aluminum foil merupakan kemasan ideal (Nurul & Liayati, 2017)

Alum merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari dari molekul air dan dua jenis garam, salah satunya biasanya Al2(SO4)3. Alum kalium, juga sering dikenal dengan alum, mempunyai rumus formula yaitu K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O. Alum kalium merupakan jenis alum yang paling penting. Alum kalium merupakan senyawa yang tidak berwarna dan mempunyai bentuk Kristal oktahedral atau kubus ketika kalium sulfat dan aluminium sulfat (G, Shevla, 1979).

Alumunium foil dapat digunakan sebagai bahan utama pembuatan tawas. Kebutuhan Tawas selama ini diimpor dari luar negeri misalnya dari Singapura dan Australia dengan harga yang sangat mahal, sedang-kan kebutuhannya cukup banyak. Industri yang menggunakan aluminium sulfat diantaranya adalah industri kertas, industri kulit, industri batik, industri tekstil, industri kosmetik dan industri bahan pemadam api (Zakaria, 2003).

Tawas adalah garam rangkap sulfat aluminium sulfat, yang dipakai untuk menjernihkan air atau campuran bahan celup. Tawas memiliki ciri kristal putih gelap, tembus cahaya, bersifat menguatkan warna (Khusniyah, 2014).

Kapur, tawas, dan kaporit disebut koagulan karena bisa menimbulkan koagulasi. Koagulasi adalah proses penggumpalan melalui reaksi kimia, tawas ini akan mengendap dalam air bersama dengan bahan kimia pencemar air. Pengendapan terjadi bila zat-zat itu tercampur dengan baik dalam air. (Manurung & Ayuningtyas, 2010)

Tawas kalium aluminium sulfat dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al) dalam larutan basa kuat (kalium hidroksida) akan larut membentuk aluminat. Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari aluminium hidroksida [Al(OH)3], yang dengan penambahan asam sulfat endapan putih semakin banyak dan jika asam sulfat berlebihan endapan akan larut membentuk kation K+ , Al3+, dan SO42- , yang jika didiamkan akan terbentuk kristal seperti kaca dari tawas kalium aluminium sulfat atau sering disebut alum. Secara singkat reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 10H2O(l) + 4H2SO4(aq) 2KAl(SO4)2.12H2O(s) + 3H2(g)

Reaksi kimia dalam pembentukan kalium alum seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

2 Al + 2 KOH + 2 H2O  2 KAlO2 + 3 H2                                   (1)

2 KAlO2 + 2 H2O + H2SO4  2 Al(OH)3 + K2SO4                       (2)

2 Al(OH)3 + 3H2SO4 + K2SO4  2 KAl(SO4)2 + 6 H2O               (3)

2 KAl(SO4)3 + 24 H2O  2 KAl(SO4)2 .12 H2O                           (4)


BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 ALAT :

Gelas kimia 100mL (2buah)

Batang pengaduk (1 buah)

Spatula (1 buah)

Hotplate (1 buah)

Corong (1 buah)

Pipet tetes (5 buah)

Termometer 1000C (1 buah)

Erlenmeyer 250mL (1 buah)

Crystalisasi disk kecil (1 buah)

Gelas ukur 50mL (1 buah)

Botol semprot (1 buah) 

3.2 BAHAN :

KOH (2,5 gram)

Aquadest (50mL)

Asam Sulfat 50% (40mL)

Serbuk alumunium (0,75 gram)

Kertas Saring (2 lembar)

pH indikator universal

Alkohol 96% (25 mL)

3.3 PROSEDUR PERCOBAAN



BAB IV

PEMBAHASAN 

            Pada praktikum ini telah dilakukan percobaan sintesis tawas dari limbah kemasan. Namun, pada praktikum yang telah dilaksanakan, bahan limbah kemasan tersebut diganti dengan alumunium foil yang sudah disediakan di laboratorium. Pada dasarnya sintesis tawas menggunakan prinsip kristalisasi. Langkah pertama adalah melarutkan padatan KOH sebanyak 2,55 gram yang akan digunakan ke dalam akuades 37,5 gram. Hingga  padatan larut dan menghasilkan larutan homogen serta adanya perubahan warna pada larutan menjadi warna putih. KOH berfungsi agar reaksi dapat berjalan sempurna dan dapat melarutkan alumunium. Langkah selanjutnya yaitu dipotong kecil – kecil alumunium foil yang akan digunakan lalu ditimbang sebanyak 0,75 gram. Menurut Nurul Fitri (2017) menyatakan bahwa alumunium foil dipotong kecil dengan maksud agar reaksi yang terjadi antara alumunium dengan KOH nantinya  dapat berlangsung lebih cepat. Hal itu disebabkan karena luas permukaan dari suatu zat sangat berpengaruh pada kecepatan berlangsungnya reaksi saat penambahan pelarut. Setelah itu dimasukkan alumunium foil tersebut ke dalam larutan KOH kemudian diaduk hingga terjadi perubahan warna dari putih menjadi abu kehitaman. Proses tersebut akan menghasilkan reaksi sebagai berikut :

2Al + 2KOH + 2H2O 2K[Al(OH)4] + 3H2+

            Reaksi ini menghasilkan gas H2 yang ditandai dengan munculnya asap pekat dan gelembung – gelembung gas. Gelembung gas ini akan hilang setelah alumunium bereaksi. Proses ini disertai pemanasan untuk mempercepat reaksi. Larutan yang didapatkan kemudian disaring untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang tidak larut dalam pelarut KOH. Dalam proses ini yang dibutuhkan hanyalah filtrat saja.

            Selanjutnya, filtrat yang diperoleh ditambahkan H2SO4 tetes demi tetes sampai pH filtrat mencapai 1 – 2. pH campuran harus 1 – 2, hal itu karena pembuatan tawas akan lebih optimal. Pada proses penambahan H2SO4 harus disertai dengan pengadukan agar tidak menggumpal. Pada proses penambahan H2SO4 akan terbentuk endapan putih. Endapan putih ini terbentuk dari senyawa Al(OH)3. Penambahan H2SO4 bertujuan supaya terbentuk kation – kation K+ dan Al3+ yang merupakan elemen – elemen yang diperlukan untuk membentuk tawas. Penambahan H2SO4 juga bertujuan agar seluruh senyawa K[Al(OH)4] dapat bereaksi sempurna. Al(OH)3 yang terbentuk langsung bereaksi dengan H2SO4 dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

2Al(OH)3 + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O

            Pada reaksi sebelumnya, penambahan H2SO4 membentuk Al(OH)3 bersama – sama dengan K[Al(OH)4], namun setelah berlebih H2SO4, namun setelah berlebih H2SO4 melarutkan Al(OH)3 menjadi Al2(SO4)3 berupa larutan bening tak berwarna. Penambahan berlebih ini dilakukan karena ketika campuran dalam suasana asam makan akan terjadi pengendapan sempurna. Senyawa Al2(SO4)3 yang terbentuk pada reaksi di atas bereaksi kembali dengan K2SO4 hasil reaksi membentuk kristal yang diperkirakan adalah KAl(SO4)2.12H2O berwarna putih reaksinya adalah :

K2SO4 + Al2(SO4)3 +12H2O 2KAl(SO4)2.12H2O

            Setelah itu, dipanaskan campuran tersebut di atas hotplate pada suhu 60 – 80oC selama 10 menit. Menurut (Chisholm, 1911) menyatakan bahwa pemanasan tidak boleh melebihi 80oC  karena jika melebihi dari batas tersebut maka kristal tawas tidak akan terbentuk disebabkan uap air yang dihasilkan akan membawa banyak kristal tawas. Pemanasan ini bertujuan untuk menjenuhkan larutan, membentuk kristal, serta membuat air menguap. Setelah dipanaskan, campuran didiamkan dan didinginkan di dalam penangas es sampai terbentuk kristal tawas. Jika sudah terbentuk kristal tawas, disaring kristal menggunakan kertas saring untuk memisahkan kristal dan filtrat.

            Selanjutnya dicuci kristal yang terbentuk dengan 20 mL campuran alkohol dan akuades (1:1). Alkohol berfungsi untuk menghilangkan pengotor – pengotor dan mempercepat pengeringan pada sampel tawas karena alcohol dapat  menyerap kelebihan air pada tawas. Alkohol digunakan karena tawas tidak mudah larut dalam etanol. Setelah itu krsital dikeringkan dan ditimbang. Diperoleh berat tawas adalah 6,2 gram dengan rendemen sebesar 46,72%.

            Menurut Irfan (2014) menyatakan bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi terbentuknya tawas. Faktor pertama yaitu konsentrai basa dari pelarut kalium hidroksida (KOH) yang digunakan. Hal itu disebabkan karena konsentrasi basa akan mempengaruhi jumlah alumunium yang terambil dari bahan baku. Faktor kedua yaitu faktor pendingan sampel yang akan mempengaruhi bentuk kristal yang akan terbentuk. Faktor ketiga yaitu konsentrasi asam dari pereaksi asam sulfat yang akan mempengaruhi banyaknya kritsl yang akan terendapkan. Faktor terakhir adalah proses pengeringan tawas yang akan mempengaruhi tingkat kekeringan dari tawas.


BAB V

KESIMPULAN

            Sintesis tawas pada dasarnya menggunakan prinsip kristalisasi. Dengan pelarut KOH dan penambahan asam sulfat yang akan menghasilkan endapan. Banyak faktor yang mempengaruhi terbentuknua tawas. Yaitu konsentrasi basa pelarut KOH yang diguanakan, proses pendinginan sampel, konsentrasi asam dari pereaksi asam sulfat dan juga proses pengeringan kristal tawas. Berdasarkan percobaan yang dilakukan telah dihasilkan bahwa bobot sampel yang didapatkan sebanyak 6,2 gram dan rendemannya sebesar 46,72%.


DAFTAR PUSTAKA

Ariani, Nurul Mahmida, Mahmudah, Liayati. 2017. Recycle Afalan Kemasan Aluminium Foil Sebagai Koagulan Pada IPAL. Jurnal Teknologi Proses Dan Inovasi Industri:Surabaya

Svehla, 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I. PT Kalman Media Pustaka. Jakarta

Svehla. 1979. Buku Ajar Vogel: Analisis Anorganik Kuantitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka

Zakaria, B. 2003.”Konversi Bauksit menjadi Aluminium Sulfat”. Skripsi. Universitas Syiah Kuala. Banda Aceh

Khusniyah, 2014, Pengaruh tawas dan Soda Abu Terhadap Hasil Pewarnaan pada Biji Buah Melon dengan Zat Warna Rhodamine B sebagai Bahan Kerajinan Bando, e-Jurnal, 3(1).

Manurung,Manuntun,Ayuningtyas,Fitria.2010.Kandungan Aluminium dalam Kaleng Bekas dan Pemanfaatannya dalam Pembuatan Tawas. Jurnal Kimia:Bukit Jimbaran


LAMPIRAN

1.      Hitung yield tawas yang terbentuk baik secara teoritis maupun hasil percobaan!

Jawab:

Diketahui:

m KOH = 2.5 gr

Mr KOH = 56 gr/mol

m Al = 0.75 gr

Mr Al = 27 gr/mol

Volume H2SO4 = 40 ml

ρ H2SO4 = 1.84 gr/mol

Mr H2SO4 = 99 gr/mol

Mr 2KAl(SO4)2.12H2O = 474 gr/mol

v   n KOH = m/mr = 2,5/56 = 0,045 mol

v   n Al = m/mr = 0,75/27 = 0,028 mol

v  m H2SO4 = ρ x V

= 1.84 gmol x 40 ml

= 73.6 g

n H2SO4 = m/mr = 73,6/98 = 0,75 mol

 

v  Massa 2KAl(SO4)2.12H2O

 

2Al(s)              + 2KOH(aq)     + 10H2O(l) + 4H2SO4(aq) 2KAl(SO4)2.12H2O(s) +      3H2(g)

M 0.028 mol     0.045 mol                        0.075 mol                     -                            -   

R 0.028 mol      0.028 mol                        0.056 mol                0.028 mol                 0.042 mol

S      -                0.017 mol                         0.694 mol              0.028 mol                0.042 mol

 

Massa 2KAl(SO4)2.12H2O = n x Mr

= 0.028 mol x 474 g/mol

= 13.27 g

2.      Jelaskan prinsip pembentukan tawas dari alumunium!

Jawab:

Tawas kalium alumunium sulfat dapat dibuat dengan mereaksikan alumunium dan KOH yang akan membentuk aluminat. Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat menghasilkan endapan alumunium hidroksida. Penambahan asal sulfat berlebih akan melarutkan endapan membentuk ion-ion Al3+, K+, dan SO42- yang apanila didiamkan akan membentuk kristal tawas kalium alumunium sulfat.

3.      Tuliskan reaksi pembentukan tawas dan jelaskan secara detail mekanisme yang terjadi dari masing-masing tahapan reaksi!

Jawab:

2 Al + 2 KOH + 2 H2O  2 KAlO2 + 3 H2                                   (1)

2 KAlO2 + 2 H2O + H2SO4  2 Al(OH)3 + K2SO4                       (2)

2 Al(OH)3 + 3H2SO4 + K2SO4  2 KAl(SO4)2 + 6 H2O               (3)

2 KAl(SO4)3 + 24 H2O  2 KAl(SO4)2 .12 H2O                           (4)

4.      Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhin besar rendemen yang dihasilkan dalam percobaan ini!

Jawab: Menurut Irfan (2014) ada beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan tawas diantaranya konsentrasi basa dari pelarut kalium hidroksida (KOH), proses pendinginan, konsentrasi asam dari pereaksi asam sulfat (H2SO4) dan pengeringan. Konsentrasi basa akan mempengaruhi jumlah aluminium yang diambil dari bahan baku. Sedangkan proses pendinginan akan mempengaruhi bentuk kristal yang akan terbentuk. Konsentrasi asam yang akan mempengaruhi banyaknya aluminium akan terendap. Proses pengeringan akan mempengaruhi tingkat kekeringan dari tawas.


FOTO DOKUMENTASI


Persiapan sampel KOH 2,5 gram


             Pengadukan KOH yang telah dilarutkan akuades + Serbuk Alumunium. Dilakukan dalam ruang asam

  

Proses pengadukan campuran larutan dan terjadi perubahan warna dari larutan putih menjadi hitam. Setelah itu didiamkan dan didinginkan

                 

Proses penyaringan dan tampung filtrat dalam erlenmeyer

         

pH berubah menjadi 1 – 2 setelah ditambahkan asam sulfat 50% tetes demi tetes

                      

Proses pemanasan campuran di atas hotplate pada suhu 60 – 80oC selama 10 menit

            

Diamkan campuran larutan

   

Proses pendinginan pada penangas es sampai terbentuk kristal

     

Proses penyeringan  kristal yang telah terbentuk

       

Proses pencucian kristal dengan 20 mL campuran alkohol dan akuades (1:1)

Komentar

Postingan populer dari blog ini

SINTESIS KALIUM DIKROMAT

SINTESIS KALSIUM SULFAT DARI BATU GAMPING

PEMISAHAN KOMPONEN DARI CAMPURAN

PEMURNIAN GARAM GUBAR (KASAR)

PELUNAKAN AIR SADAH MENGGUNAKAN RESIN PENUKAR ION

SINTESIS NaOH

DAYA REDUKSI HALOGEN