Recycle Aluminium Foil Waste

Seminar Nasional Teknologi Lingkungan XI – ITS, Surabaya, 3 Desember 2014 ISBN No.xxx xxxx xxxxx

Recycle Aluminium Foil Waste Menjadi Kalium Aluminium Sulfat

Elly Agustiani 1, Atiqa Rahmawati 2, Mustika Tri Anggraini 3

Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya,Indonesia 1

[email protected] Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya,Indonesia2 Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya,Indonesia3

Abstrak

Bauksit merupakan bahan baku untuk pembuatan koagulan seperti Alumuniun sulfat dan kalium sulfat. Tambang bauksit tersebar di Pulau Kijang dan Tayan di Indonesia. Ketersediaan bauksit akan semakin habis, karena bauksit tidak terbarukan. Aluminium foil mengandung 92 - 99% Alumunium (Al) banyak digunakan sebagai bahan wadah produk makanan (Gale, Thomshon. 2005). Tetapi Aluminium foil tersebut hanya digunakan sebagai pembungkus produk yang langsung dibuang ke sampah yang nantinya akan dibakar, sehingga menimbulkan masalah bagi lingkungan. Peleburan Aluminium foil dapat menimbulkan limbah B3 kategori bahaya 1 Kode limbah B3A313-1(lampiran I Peraturan Pemerintah RI No. 101 Tahun 2014, tentang pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun). Berdasarkan kandungan Al sebesar 92-99% pada Aluminium foil waste, maka dapat dilakukan penelitian mendaur ulang (recycle) Aluminium foil waste menjadi Kalium aluminium sulfat (tawas kalium). Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui apakah Kalium aluminium sulfat secara analisa fisik, pH, titik leleh, kandungan Al dan turbiditas memenuhi SNI 06-0032-2004. Variabel penelitian adalah konsentrasi larutan KOH sebesar 1,4 molar (M) ; 2 M; 3M dan larutan H2SO4 sebesar 4,5 M; 6 M dan 9 M untuk setiap 1 gram Aluminium foil waste. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada penambahan larutan KOH dengan konsentrasi 3 M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 11 M pada 1 (satu) gram Aluminium foil waste, diperoleh titik leleh Kalium aluminium sulfat sebesar 92 °C dan pH 3 yang sesuai dengan MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005, sedangkan% Kalium Aluminium Sulfat sebesar 8.4% yang masih belum memenuhi SNI 06-0032-2004.

Kata kunci : Bauksit, recycle, Aluminium foil waste, Kalium aluminium sulfat, dan Peraturan Pemerintah RI No. 101 Tahun 2014

1. Pendahuluan

Bauksit merupakan bahan baku untuk pembuatan koagulan tawas seperti Alumuniun sulfat dan kalium sulfat. Tambang bauksit tersebar di Pulau Kijang dan Tayan di Indonesia. Ketersediaan bauksit akan semakin habis, karena bauksit tidak terbarukan. Koagulan tawas banyak dipakai untuk pengolahan air pada perusahaan daerah air minum (PDAM), industtri kimia tekstil dan industri kertas. Kebutuhan koagulan tawas cenderung meningkat dari tahun ke tahun sesuai dengan pesatnya pertumbuhan industri dalam negeri (Husaini,2008).

Aluminium Foil umumnya mengandung 92 sampai 99% logam Alumunium serta memiliki ketebalan berkisar antara 0.00017 sampai 0.0059 inci, banyak digunakan di dunia industri, salah satunya sebagai bahan wadah dan pelapis makanan, karena dapat menangkal zat kimia berbahaya dan bertindak sebagai pelindung terhadap sifat kemagnetan (Gale, Thomshon. 2005).

Kandungan komponen senyawa dalam Aluminium foil adalah :

Tabel 1.1 Komponen Senyawa dalam Aluminium FoilKomponen Kandungan (%)

silicon 0,6%besi 0,7 %,

tembaga 0,05% - 0,2%,


Mangan 1,0 % - 1,5%,Magnesium 0,8% - 1,3%

seng , 0,1%,aluminium 96,7% - 97,4%.

(rahimah,2009)

Pada umumnya Aluminium foil ini hanya digunakan sebagai pembungkus produk sekali pakai dari makanan, minuman dan lain-lain, sehingga menimbulkan masalah bagi lingkungan. Pada umumnya Aluminium foil bekas pembungkus makanan tersebut dibuang ditempat sampah yang nantinya akan dibakar. Peleburan Aluminium foil tersebut dapat menimbulkan limbah B3 kategori bahaya 1dengan Kode limbah B3A313- 1(lampiran I Peraturan Pemerintah RI No. 101 Tahun 2014, tentang pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun). Berdasarkan kandungan Aluminium foil yang umumnya terdiri atas 92 sampai 99% logam Aluminium tersebut, maka diperlukan penelitian daur ulang atau recycle Aluminium foil waste menjadi tawas kalium.

Kalium aluminium sulfat dedokahidrat KAl (SO4)2.12H2O atau tawas kalium dapat dibuat dari logam aluminium dan kalium hidroksida. Logam aluminium bereaksi secara cepat dengan KOH panas menghasilkan garam kalium aluminat. 2Al(s) + 2K+

(aq) + 2-OH(aq)+6H2O(l)→2K+(aq)+2Al(OH)4-

(aq) + 3H2(g) ……………….(1)Ion aluminium Al(OH4)- bersifat amfoter jika direaksikan dengan asam sulfat, diendapkan sebagai aluminium hidroksida, tetapi larut pada pemanasan.(ibid)

2Al(OH)3(s) + 6H+(aq)+3SO4

2-(aq)→2Al3+

(aq) + 3SO42-

(aq) + 6H2O(l) …………………(2) Al3+

(aq) + 3HCO3-(aq) → Al(OH)3 + 3CO2(g) ……………………………………...(3)

Jika larutan kalium aluminat sulfat dodekahidrat yang hampir jenuh didinginkan maka akan terbentuk kristal-kristal yang terbentuk oktahedron. Larutan garam aluminium sulfat bersifat asam artinya hidrolisis garam ini menghasilkan endapan Al(OH)3 dan ion H3+ yang membawa sifat asam, ion ini selanjutnya diikat oleh HCO3- hingga terjadi dekomposisi yang menghasilkan gas CO2. Campuran CO2(g) – Al(OH)3(s) ini dihasilkan sebagai basa yang distabilkan oleh pengemulsi hingga dapat disemprotkan pada api, sehingga api menjadi diselimuti oleh busa yang mencegah kontak dengan oksigen diudara dan akibatnya api menjadi padam . Data Fisik dan Kimia dari kalium Aluminium sulfat dapat dilihat pada tabel 2.3.Tabel 1.2 Data Fisik dan Kimia dari Kalium aluminium sulfat

Formula molekul KAl(SO4)2.12H2O Sumber DataBentuk fisik Kristal

MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005

Warna PutihBau Tidak berbaupH 3-3,5 (pada 10%larutan)Melting point 92°CKelarutan dalam air 140 gram/l (20°C)Kalium aluminium sulfat Min 17% SNI 06-0032-2004.

Metode pembuatan tawas kalium dengan bahan baku Alumunium pernah dilakukan oleh Baruah,JB, 2005. Reaksi kimia pembentukan tawas kalium (Kalium aluminium sulfat) adalah:

2 Al + 2KOH +6H2O 2 K[Al(OH)4] + 3 H2...........................(1)

2 K [Al(OH)4 + H2SO4 2 Al(OH)3 + K2SO4 +H2O.................(2)

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

K2SO4 + Al2(SO4)3 +12 H2O 2 KAl (SO4)2 .12 H2O.............(4)


2. Tujuan dari penelitian Tujuan penelitian Recycle Alumunium foil waste menjadi Kalium alumunium sulfat (tawas kalium) adalah untuk mengetahui apakah Kalium alumunium sulfat (tawas kalium) dari hasil penelitian ini secara fisik kristal, pH, titik leleh, dan kandungan alumunium memenuhi SNI 06-0032-2004.dan sesuai MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005.

3. Metode yang diterapkanMetode pembuatan Kalium Aluminium Sulfat dari limbah Aluminium foil terdiri dari 3 tahapan, yaitu tahap persiapan, tahap pembuatan Kalium Aluminium Sulfat, dan tahap analisa produk. Variabel penelitian adalah konsentrasi larutan KOH dengan konsentrasi 1,4 molar (M) ; 2 M; 3M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 4,5 M; 6 M dan 9 M untuk setiap 1 gram Aluminium foil waste

Tahap PersiapanTahap persiapan, yaitu membersihkan Aluminium foil waste berbentuk container (limbah dari rumah makan Pizza Hut di Surabaya), dipotong kecil-kecil, lalu ditimbang sebanyak 1 gram menggunakan timbangan elektrik. Kemudian membuat larutan KOH dengan konsentrasi 3M, 2M, dan 1,4M yang masing-masing sebanyak 50 ml. Selanjutnya membuat larutan H2SO4

dengan konsentrasi 9M, 7 M, 6M, 5M, dan 4,5M yang masing-masing 20 ml

3.1 Prosedur Pembuatan Kalium Alumunium Sulfata) Memasukkan potongan Aluminium foil waste sebanyak 1 gram kedalam beaker glass 100

cc, b) Larutan KOH dengan konsentrasi 3M sebanyak 50 ml sedikit demi sedikit dituangkan ke

dalam beaker glass tersebut sambil diaduk dan dipanaskan dengan menggunakan Bunsen pada suhu 70-80 0C hingga Aluminium foil larut, larutan yang terjadi disaring dengan kertas saring dan filtratnya ditampung dalam cawan porselen.

c) Menambahkan 20 ml asam sulfat dengan konsentrasi 4,5 M tetes demi tetes dengan menggunakan pipet tetes ke dalam filtrat tersebut sambil diaduk dan dipanaskan dengan Bunsen pada suhu 70-80 0C hingga endapan putih larut dan larutan menjadi bening.

d) Mendinginkan dan mendiamkan di udara terbuka sampai terbentuk kristal Kalium Aluminium Sulfat. Kemudian, menyaring kristal yang terjadi menggunakan kertas saring yang sudah ditimbang sebelumnya.

e) Mengeringkan kristal yang terbentuk di udara terbuka. Selanjutnya menimbang kristal Kalium Aluminium Sulfat tersebt.

f) Prosedure a) sampai dengan e) diulang untuk variabel larutan KOH dengan konsentrasi 2M, dan 1,4M dan H2SO4 dengan konsentrasi 11 M, 9M, 7M, 6M, 5 M dan 4,5M.

3.2 Tahap AnalisaAnalisa kalium Aluminium sulfat yang dilakukan yaitu analisa kandungan Al2O3 menggunakan metode spektrofotmetri serapan atom (SSA) yang dilakukan di laboratorium energi pusat robotika ITS, juga dilakukan analisa fisik yang meliputi warna, pH, analisa turbiditas dan analisa titik leleh. Hasil analisa yang diperoleh dibandingkan dengan SNI 06-0032-2004.

4. Pembahasan HasilHasil Analisa Pembuatan Kalium aluminium sulfat dari Limbah Aluminium foil Jenis Container dari kegiatan rumah makan Pizza Hut Dharmo Surabaya 2013 dapat dilihat pada tabel 1. Yield hasil pembuatan Kalium aluminium sulfat dari Limbah Aluminium foil Jenis Container diperoleh dari perhitungan:


Tabel 1.3 Hasil Analisa Pembuatan Kalium Aluminium Sulfat dari Aluminium foil waste dari Pizza Hut Dharmo Surabaya 2013

KOH H2SO4 PH Titik Leleh (0C) % Kalium Aluminium Sulfat (%)

1,4 M 4,5M 4 93 4,5

1,4 M 5 M 4 93 5,4

1,4 M 6 M 3 94 5,7

1,4 M 7 M 4 93 4,5

1,4 M 9 M 4 93 5,4

1,4 M 11 M 3 94 5,7

2M 4,5M 3 94 5

2M 5 M 3 95 5,7

2M 6 M 4 96 5,5

2M 7 M 4 94 5

2M 9 M 3 93 7,9

2M 11 M 3 92 6,0

3M 4,5 M 4 95 6,1

3M 5 M 4 95 7,8

3M 6 M 4 95 8,2

3M 7 M 3 95 8,5

3M 9 M 3 93 8,6

3M 11M 3 92 8,4

. (3-3,5)*

92* 17**

* MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005 **SNI 06-0032-2004

4.1 Pengaruh Variasi Konsentrasi H2SO4 dan KOH terhadap titik leleh dan pH Kalium Aluminium Sulfat

Hasil percobaan menyatakan bahwa untuk 1 (satu) gram Aluminium foil waste, penambahan larutan KOH dengan konsentrasi 3 M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 11M, diperoleh titik leleh Kalium aluminium sulfat dan pH 3 yang sesuai dengan MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005 (tabel 1).


4.2 Pengaruh Variasi Konsentrasi H2SO4 dan KOH terhadap Pembentukan % Kalium Aluminium Sulfat

Hasil percobaan menyatakan bahwa untuk 1 (satu) gram Aluminium foil waste, penambahan larutan KOH dengan konsentrasi 3 M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 6 sampai dengan11M, diperoleh 8,2 sampai dengan 8.6 % Kalium Aluminium Sulfat (gambar 1).

5. KesimpulanBerdasarkan hasil pembuatan Kalium aluminium sulfat dapat disimpulkan bahwa:

1. Untuk 1 (satu) gram Aluminium foil waste, penambahan larutan KOH dengan konsentrasi 3 M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 11 M, diperoleh 8,4 % Kalium Aluminium Sulfat

2. Untuk 1 (satu) gram Aluminium foil waste, penambahan larutan KOH dengan konsentrasi 3 M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 11M, diperoleh titik leleh Kalium aluminium sulfat sebesar 92 °C dan pH 3 yang sesuai dengan MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005

3. Pada penambahan larutan KOH dengan konsentrasi 3 M dan larutan H2SO4 dengan konsentrasi 11 M pada 1 (satu) gram Aluminium foil waste, diperoleh titik leleh Kalium aluminium sulfat sebesar 92 °C dan pH 3 yang sesuai dengan MSDS Kalium aluminium sulfat, 2005, sedangkan% Kalium Aluminium Sulfat sebesar 8.4% yang masih belum memenuhi SNI 06-0032-2004

5. Daftar PustakaBaruah,JB.2008.Some Experiments for B.Tech in Chemistry & Chemical Technology.

Great Britain:Pergamon PressEfriandi,B.2009.Pengaruh Konsentrasi Optimum Tawas Terhadap Turbiditas dengan

Metode Jar Test di PDAM Tirtanadi Instalasi Sunggal. USU Repository:MedanManurung,Manuntun,Ayuningtyas,Fitria.2010.Kandungan Aluminium dalam Kaleng Bekas

dan Pemanfaatannya dalam Pembuatan Tawas. Jurnal Kimia:Bukit JimbaranPanitia Industri Kimia Anorganik.2002. SNI Aluminium Sulfat Padat: Pusat standarisasi dan

Akreditasi Departemen Perindustrian dan Perdagangan:JakartaAnonymous. 2006. Pengolahan air Bab II.Sumut : Universitas Sumatera Utara

KAl2(SO)4.12H2O

Documents

Recycle Aluminium Foil Waste