EKSTRAKSI ALUMINA (Al2O3) DARI LUMPUR 06 NOVEMBER 2013 LOLA MUSTAPALOKA 1113016200049 ABSTRAK Tujuan Tujuan dari percobaa percobaan n ini adalah untuk untuk mempelaja mempelajari ri ekstraksi ekstraksi alumina alumina (Al2O3) dari lumpur. lumpur. Metode Metode yang digunak digunakan an pada percob percobaan aan ini adalah adalah metode metode gravimetr gravimetri. i. Hasil dari percobaan ini menunjukan menunjukan bahwa pada metode 1 kadar Al2O3 dalam lumpur sebe sebesa sarr 8%, 8%, pada pada met metod odee 2 kada kadarr Al2O3 dalam dalam lumpur lumpur sebesar sebesar 6% dan ekstrak ekstraksi si alumina lebih efektif dengan pelarut basa dibandingkan pelarut asam. Kata kunci: kunci: ekstraks ekstraksi, i, alumina, alumina, lumpur, lumpur, massa massa konstan konstan dan kadar kadar Al2O3.
PENDAHULUAN
Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa; bubuknya berwarna abu-abu. Alumunium adalah trivalen dalam senyawa-senyawanya. Ion-ion alumunium 3+
(Al ) membentuk garam-garam yang tak berwarna dengan anion-anion yang tak berwarna. Halida, nitrat, dan sulfatnya larut dalam air; larutan ini memperlihatkan reaksi asam asam karena karena hidrolis hidrolisis. is. (Vogel (Vogel I, 1985 1985 : 266) 266) Satu-satunya oksida aluminium adalah alumina, Al 2O3. Mesk Meskip ipun un dem demik ikia ian, n, kesederhanaan ini diimbangi dengan adanya bahan-bahan polimorf dan terhidrat yang sifatnya bergantung kepada kondisi pembuatannya. Terdapat dua bentuk anhidrat, α- Al2O3 dan γγ- Al2O3. Logam-logam trivalensi lainnya (misalnya Ga, Fe) Al2O3, yaitu αmembentuk oksida-oksida yang mengkristal dalam kedua struktur yang sama. Keduanya mempunyai tatanan terkemasrapat ion-ion oksida tetapi berbeda dalam tatanan kation-kationnya. (Albert, 1989 : 289) Alumunium oksida atau alumina merupakan komponen utama dalam Bauksit yaitu bijih alumunium yang yang utama. Selain dari mineral, mineral, alumina juga dapat dapat diekstraksi dari bahan lumpur. Tanah atau lempung adalah akumulasi partikel mineral yang ikatan partikelnya lemah, lemah, yang terbentuk karena pelapukan pelapukan dari batuan. Ikatan lemah tersebut tersebut disebabkan oleh pengaruh karbonat/oksida yang tersenyawa diantara partikel, atau karena adanya bahan organik. Umumnya di dalam tanah mengandung alumina (Al 2O3)
dan silika (SiO2) dalam jumlah yang dominan selain oksida logam lainnya dari golongan alkali, alkali tanah, dan sedikit logam transisi. Ekstraksi alumina dari lumpur harus memperhatikan keberadaan dan sifat alumina serta senyawa lainnya, sehingga proses ekstraksi dapat berlangsung efektif dan menghasilkan alumina dengan kemurnian yang tinggi. (Prananto, 2012) Kebanyakan sampel yang dianalisis dalam kuliah pendahuluan analisis kuantitatif adalah zat-zat yang dapat larut di dalam air. Akan tetapi, secara umum dapat dikatakan bahwa bahan-bahan yang terdapat di alam, seperti bijih dan produk-produk logam, misalnya paduan ( alloy), harus diolah secara khusus agar dapat dilarutkan. Mengingat bahwa tiap bahan dapat menimbulkan masalah spesifik, ada dua metode yang paling lazim digunakan dalam melarutkan sampel, yakni (1) pengolahan dengan asam klorida, nitrat, sulfat, atau perklorat; dan (2) pelelehan bersama suatu fluks asam atau basa, diikuti dengan pengolahan dengan air atau asam. (Day, 2001 : 5) Alumunium oksida tidak dapat bereaksi secara sederhana dengan air seperti natrium oksida, magnesium oksida, dan tidak dapat larut dalam air. Walaupun masih mengandung ion oksida, tetapi terlalu kuat berada dalam kisi padatan untuk bereaksi dengan air. Alumunium oksida mengandung ion oksida, sehingga dapat bereaksi dengan asam seperti pada natrium atau magnesium oksida. Dalam hal ini, alumunium oksida menunjukan sisi basa dari sifat amfoternya. Alumunium oksida dapat juga menunjukan sifat asamnya, dapat dilihat dalam reaksi dengan basa. (Putra, 2010)
METODOLOGI •
Alat dan bahan Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi botol semprot, corong, desikator, gelas kimia 250 mL, gelas ukur 15 mL, hot plate, kertas saring, kaca arloji, magnetic stirer, neraca analitik, oven, spatula, statif, termometer, dan water bath. Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini meliputi akuadest, KBr, kertas pH indikator universal, larutan HCl 2 M, larutan NaOH 2 M dan lumpur kering.
•
Langkah kerja Pada percobaan ini digunakan 2 buah metode. Pada metode 1, mula -mula timbang 2,5 gram lumpur kering yang sudah dikasinasi (dipanaskan dalam oven dan ditambahkan KBr). Kemudian masukan pada gelas kimia 250 mL dan tambahkan 15
mL larutan NaOH 2 M, lalu aduk dengan magnetic stirer selama 30 menit. Pisahkan endapan dengan kertas saring, lalu pindahkan filtrat ke gelas kimia lain. Tambahkan HCl 2 M hingga pH 8 (gunakan indikator universal). Panaskan larutan tersebut hingga suhu 70 ºC hingga terbentuk endapan, kemudian dinginkan larutan hingga suhu kamar dan pisahkan endapan yang terbentuk. Cuci endapan dengan aquadest hingga pH air hasil cucian netral, kemudian endapan dipanaskan dalam oven selama 15 menit pada suhu 110 ºC. Lalu dinginkan dalam desikator, kemudian timbang berat endapan. Ulangi pemanasan hingga didapat berat konstan, dan catat massa endapan akhir yang diperoleh. Pada metode 2, mula-mula ditimbang 2,5 gram lumpur yang sudah dikasinasi dan tempatkan pada gelas kimia 250 mL. Kemudian tambahkan 15 mL larutan HCl 2 M. Tutup gelas kimia dengan kaca arloji, aduk dan panaskan dengan magnetic stirer selama 30 menit. Pisahkan endapan dengan kertas saring, lalu pindahkan filtrat ke dalam gelas kimia lain. Kemudian tambahkan NaOH 2 M hingga pH 8 (gunakan indikator universal). Pisahkan endapan yang terbentuk dan cuci dengan akuadest hingga pH air pencucian netral, kemudian endapan dipanaskan dalam oven selama 15 menit pada suhu 110 ºC. Lalu dinginkan dalam desikator, kemudian timbang berat endapan. Ulangi pemanasan hingga didapat berat konstan, dan catat massa endapan akhir yang diperoleh.
HASIL DAN PEMBAHASAN •
Metode 1 No
Reaksi
1
2,5 g lumpur + 15 mL NaOH 2 M
2
Filtrat + HCl 2 M
3
Filtrat + HCl 2 M (panaskan) 70 ºC
Hasil Pengamatan
Terbentuk suspensi coklat keabuan pH larutan 8 Endapan coklat muda
Penimbangan Ke-
Massa
1
0,40 gram
2
0,20 gram
3
0,20 gram
Massa konstan : 0,20 gram
•
Metode 2 No
Reaksi
Hasil Pengamatan
1
2,5 g lumpur + 15 mL HCl 2 M
Terbentuk suspensi
2
Filtrat + NaOH 2 M
pH larutan 8, terbentuk endapan
3
Endapan + akuadest
pH larutan 7
Penimbangan Ke-
Massa
1
0,15 gram
2
0,15 gram
Massa konstan : 0,15 gram
Pada percobaan kali ini, praktikan melakukan ekstraksi alumina (Al 2O3) dalam lumpur. Sebelum diekstraksi, lumpur harus dikasinasi terlebih dahulu untuk mengubah struktur alumina yang terdapat dalam lumpur agar menjadi fasa yang lebih stabil pada temperatur ruang. Pada metode 1, pelarut yang digunakan untuk melarutkan lumpur ialah NaOH 2 M. Alumina akan larut dalam suasana basa sebagai natrium aluminat. Al2O3(s) + NaOH(aq) + 3 H2O(l)
2 Na[Al(OH)4](aq)
Alumina diendapkan dengan penambahan HCl sampai pH 8, hal ini dikarenakan pH 8 merupakan pH optimum untuk pengendapan alumunium. Endapan yang didapatkan kemudian dicuci dengan akuadest untuk mengurangi garam NaCl yang terbentuk. Pada metode 2, tidak jauh berbeda dengan prinsip kerja pada metode 1. Hanya saja HCl digunakan sebagai pelarut dan NaOH sebagai pengendap. Pada metode 1, massa endapan konstan yang didapat sebesar 0,20 gram sehingga kadar Al 2O3 dalam lumpur yang diperoleh sebesar 8%. Dan pada metode 2, massa endapan konstan yang didapat sebesar 0,15 gram dengan kadar Al 2O3 dalam lumpur yang diperoleh sebesar 6%. Dari kedua metode yang digunakan pada percobaan ini dapat dilihat bahwa ekstraksi alumina lebih efektif dengan pelarut basa, hal ini dapat dilihat dari kadar alumina yang dihasilkan lebih besar bila dibandingkan ekstraksi dengan pelarut asam.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan maka diketahui: •
Pada metode 1 kadar Al2O3 dalam lumpur sebesar 8%, pada metode 2 kadar Al2O3 dalam lumpur sebesar 6%.
•
Ekstraksi alumina lebih efektif dengan pelarut basa dibandingkan pelarut asam.
DAFTAR PUSTAKA
Albert, Cotton F dan Geoffrey Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar . Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia Day R.A dan A.L Underwood. 2001. Analisis Kimia Kuantitatif . Jakarta: Erlangga Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Bagian I . Jakarta: Kalman Media Pusaka Prananto, Yuniar Ponco
all.
et
2012. Diktat
Praktikum Kimia
Anorganik .
http://prananto.lecture.ub.ac.id/files/2011/12/Diktat-Praktikum-Kimia-Anorganik2012.pdf [06 November 2014] 22.53 Putra,
Andika.
2010.
Chapter
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20022/4/Chapter%20II.pdf [07 November 2014] 17.30
LAMPIRAN •
Perhitungan Metode 1: Kadar Al2O3 = =
× 100% × 100%
,
,
= 8%
Metode 2: Kadar Al2O3 = =
× 100% × 100%
,
,
= 6%
II .
•
Gambar langkah kerja
