LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN PROSES

PEMBUATAN TAWAS ALUM

Nama pembimbing : Emmanuela Ir., MT

Tanggal praktikum : 30 maret 2011

Tanggal pengumpulan : 6 arpil 2011

Disusun oleh :

KELOMPOK 1

Abdullah M Ridha 101411065

Annisa Leoni A 101411066

Ari Haryanto 101411067

Asep Saiful B 101411068

JURUSAN D3 TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2011

PEMBUATAN KALIUM ALUMINIUM SULFAT

(TAWAS)

DARI LIMBAH ALUMINIUM FOIL

I. Tujuan

• Menjelaskan proses pembuatan tawas kalium aluminium sulfat.

• Menghitung yield yang dihasilkan.

• Menganalisis produk tawas dengan menentukan titik leleh.

II. Landasan Teori

Tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat dengan

formula (SO4)2.12H2O merupakan kation univalen, umumnya Na+,

Fe+, Cr+, Ti3+ atau Co3+, tawas biasa dikenal dalam kehidupan

sehari-hari adalah amonium sulfat dodekahidrat.

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 keduanya dilarutkan dan didinginkan. Larutan

alum kalium tersebut bersifat asam. Alum kalium sangat larut

dalam air panas. Ketika kristalin alum kalium dipanaskan terjadi

pemisahan secara kimia, dan sebagian garam yang terdehidrasi

terlarut dalam air.

Alumunium dapat dengan mudah dipisahkan dari besi

ketika alumunium mulai terlarut dalam larutan Kalium Hidroksida

panas seperti persamaan di bawah ini :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O 2KAl(OH4)(aq) +

3H2(g)

Penambahan asam sulfat, pertama kali membentuk Al(OH)3 yang

terlarut ketika larutan dipanaskan.

2KAl(OH)4(aq) + H2SO4(aq) 2Al(OH)3(s) + K2SO4(aq)

+ 2H2O(l)

2Al(OH)3(s) + K2SO4(aq) + 3H2SO4 2KAl(SO4)2(aq) +

6H2O(l)

Dalam pendinginan, tawas terbentuk dengan reaksi :

KAl(SO4)2(aq) + 12H2O(l) KAl(SO4)2(aq).12H2O(s)

Jadi, semua persamaan pembuatan tawas dari aluminium

adalah :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 4H2SO4(aq) + 2H2O(l)

2KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) + 3H2(g)

Aluminium sulfat padat dengan nama lain: alum, alum

padat, aluminium alum, cake alum, atau aluminium salt adalah

produk buatan berbentuk bubuk, butiran, atau bongkahan,

dengan rumus kimia Al2(SO4)3. xH2O. Kekeruhan dalam air dapat

dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang

disebut koagulan. Pada umumnya bahan seperti Aluminium sulfat

[Al2(SO4)3.18H2O] atau sering disebut alum atau tawas, fero

sulfat, Poly Aluminium Chlorida (PAC) dan poli elektrolit organik

dapat digunakan sebagai koagulan. Untuk menentukan dosis

yang optimal, koagulan yang sesuai dan pH yang akan digunakan

dalam proses penjernihan air, secara sederhana dapat dilakukan

dalam laboratorium dengan menggunakan tes yang sederhana

(Alearts & Santika, 1984).

Prinsip penjernihan air adalah dengan menggunakan

stabilitas partikel-partikel bahan pencemar dalam bentuk koloid.

Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini disebabkan:

a. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap

dalam waktu yang pendek

b. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung

dan menjadi partikel yang lebih besar dan berat, karena

muatan elektris pada permukaan, elektrostatis antara

muatan partikel satu dan yang lainnya.

c. Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini dapat

diganggu dengan pembubuhan koagulan.

d. Dalam proses penjernihan air secara kimia melibatkan dua

proses yaitu koagulasi dan flokulasi (Alearts & Santika,

1984).

e. Proses koagulasi adalah suatu proses pertumbuhan

dan pencampuran dilakukan secara tepat dari suatu proses

koagulan, stabilisasi dan partikel-partikel koloid tersuspensi,

serta agregasi awal dari partikel-partikel terstabilisasi

(Reynold, 1982).

f. Partikel-partikel koloid yang terbentuk umumnya terlalu sulit

untuk dihilangkan jika hanya dengan pengendapan secara

gravitasi. Tetapi apabila koloid-koloid tersebut distabilkan

dengan cara agregasi atau koagulasi menjadi partikel yang

lebih besar maka koloid-koloid tersebut dapat dihilangkan

dengan cepat (Metcalf & Eddy, 1978).

Beberapa contoh tawas, cara membuat dan kegunaannya:

1. Natrium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas natrium)

dengan formula NaAl(SO4)2. 12H2O digunakan sebagai

serbuk pengembang roti.

2. 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.

3. Amonium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas amonium)

dengan formula NH4Al(SO4)2.12H2O digunakan sebagai acar

ketimun.

4. Kalium kromium(III) sulfat dodekahidrat (tawas kromium)

dengan formula KCr(SO4)2.12H2O digunakan sebagai

penyamak kulit dan bahan pembuat kain tahan api.

5. Amonium besi(III) sulfat dodekahidrat (tawas besi(II))

dengan formula NH4Fe(SO4)2.12H2O digunakan untuk

mordan pada pewarnaan tekstil. Tawas ini dibuat dengan

mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III) dengan asam

nitrat dalam larutan amonium sulfat.

Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut

mungkin perlu dikurangi dengan cara penguapan untuk

menghasilkan larutan jenuh yang kemudian menghasilkan kristal

tawas pada waktu didinginkan. Untuk mendapatkan kristal yang

berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus dilakukan

secara pelan-pelan.

III. Alat dan Bahan

Alat :

Hot Plate ( 1 buah )

Magnetic Stirer ( 1 buah

)

Kertas Saring ( 3 buah )

Batang pengaduk (1

buah)

Gelas kimia 400 ml (1

buah)

Bahan :

Aluminium foil

2.5gram

Kristal KOH 7.5

gram

Larutan H2SO4

pekat 20 ml

Aquadest

Indikator PH

Gelas ukur 50 ml (1

buah )

Corong Buchner (1

buah)

Corong (1 buah)

Erlenmeyer 300 ml (1

buah)

Gelas Arloji (1 buah)

Buret (1 buah)

Neraca analitiik

Labu hisab

( 1buah )

IV. Flow Chart Kerja

1. Pembuatan Larutan KOH

Menimbang 7.5 gram KOH padat

Menambahkan aquadest Sampai 200

Mengaduk sampai homogen

2. Pengenceran H2SO4 50 %

DIAGRAM ALIR PEMBUATAN TAWAS

Mengukur Volume H2SO4 yang akan diencerkan

Gelas Kimia 20 ml aquadest

Menambahkan sedikit demi sedikit 20 ml H2SO4

Mengaduk sampai homogen

Lewat dinding

Pelarutan dan Pengadukan Larutan KOH

Pelarutan Al

Penyaringan

Residu Filtrat

Pembentukan tawas (pH 1-2)

Asam sulfat 50 %

Pendinginan Kristal tawasPenyaringanKristal FiltratAir PengovenanPenimbangan Berat

kristal/tawasAnalisis titik

leleh

V. Tabel Data

Data Reaktan dan Produk

N

o

Komponen Satuan

1 Berat KOH 7.5 gram2 Berat Al 2.5 gram3 Volume Asam sulfat 20 ml4 Berat tawas 12.17 gram5 Volume Aquadest 200 ml

Berat kertas = 0.60 gram

Berat kertas + tawas = 12.77 gram

Berat tawas = 12.77 – 0.6 = 12.17 gram

VI. Data Pengamatan

N

o

Reaksi Pengamatan

1 Al + KOH Al larut, timbul gelembung-gelembung

(berbusa) dan warna larutan menjadi

hitam2 Aluminat +

H2SO4

Terbentuk endapan putih, pH larutan =

1-23 Pendinginan Terbentuk kristal tawas

VII. Pengolahan Data

Reaksi yang terjadi dalam pembuatan tawas :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 4H2SO4(aq) + 2H2O(l)

2KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) + 3H2(g)

Al sebagai pereaksi pembatas dan pereaksi yang lain dianggap

berlebih.

Produk KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) (tawas) yang dihasilkan seberat

12.17 gram.

Serbuk aluminium yang digunakan = 2.5 gram

Ar Al = 27 ; Mr KOH = 56,1 ; Hρ 2SO4 = 1,2 g/ml ; Mr H2SO4 =

98

Mol Al = = 0,0925 mol

Mol KOH = = 0,1335 mol

Massa H2SO4 = x Vρ

= 1,2 x 20 = 24 gram

Mol H2SO4 =

Persamaan reaksi yang berlangsung :

2Al + 2KOH + 4H2SO4 + 2H2O

2KAl(SO4)2.12H2O + 3H2

M 0,0925 0,1335 0,2445 - -

R 0,0925 0,0925 0,185 -

0,0925

S - 0,0410 0,0595

0,0925

KOH dan H2SO4 berlebih dan mol produk(tawas) = 0,0925 mol

Mr KAl(SO4)2.12H2O(tawas) = 474

Maka Berat tawas = mol tawas x Mr tawas

= 0,0925 x 474

= 43,845 gram

Perhitungan Yield

Yeild =

=

= 27,75 %

Pembahasan

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. Tawas sendiri adalah kelompok garam rangkap

berhidrat berupa kristal yang dikenal sebagai koagulan di dalam

pengolahan air maupun limbah.

Dalam praktikum ini, aluminium dilarutkan dalam larutan KOH.

Larutan dicampur dengan air bertujuan untuk mengencerkan tawas

sehingga tawas tersebut berubah dari padatan menjadi larutan, karena tawas

dalam fase padatan akan sulit bereaksi dengan asam sulfat encer. Fungsi dari

pengadukan adalah untuk mempercepat pelarutan Al. Campuran

aluminium yang telah larut dalam larutan KOH ini disebut dengan

aluminat. Ke dalam aluminat yang telah terbentuk, ditambahkan asam

sulfat 50 % secara perlahan-lahan.

Penambahan asam sulfat di sini berfungsi sebagai reaktan. Proses

pencampuran tersebut dilakukan di ruang asam, hal ini dilakukan karena

salah satu bahan pembuat tawas adalah asam sulfat pekat yang

merupakan zat kimia berbahaya dan proses pencampuran tersebut

menghasilkan reaksi eksoterm (mengeluarkan panas) sehingga bersifat

eksplosif dan dapat meledak.

Dari hasil percobaan dihasilkan produk (tawas) sebanyak 16,64

gram, sedangkan menurut perhitungan secara teori jumlah tawas yang

harus dihasilkan sebanyak 87,760 gram. Massa atau berat produk yang

dihasilkan berbeda jauh dengan massa berdasarkan perhitungan teori.

Hal ini kemungkinan disebabkan oleh beberapa faktor seperti :

• adanya massa produk yang terbuang pada saat penyaringan dan

penimbangan.

• ketika pelarutan Al, tidak semua Al habis bereaksi.

Untuk analisis produk (tawas) yang kami lakukan, produk atau

tawas yang dihasilkan dapat larut dalam air. Untuk analisis titik leleh,

kami tidak dapat menentukan besarnya titik leleh dari tawas yang

dihasilkan karena setelah mencapai suhu lebih dari 1200C pun belum

menunjukkan titik leleh. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh

kandungan Al yang tinggi sehingga titik leleh produk tinggi.

Kesimpulan

• Berat tawas yang dihasilkan sebesar 12.17 gram.

• Yield yang dihasilkan sebesar 27.75 %.

•

Daftar Pustaka

Jobsheet Praktikum Satuan Proses. 2010. Jurusan Teknik Kimia. Polban.

Perry, John H. 1950. Chemical Engineers’ Handbook. Tokyo :

Kogakusha Company

http://www.dietriot.com/fff/mcd/mcd.html).

http://www.straightdope.com/mailbag/malum.html