Jurnal Praktikum Kimia Anorganik II
Pembuatan Tawas
“
”
Tanggal Percobaan: Percobaan:
Kamis, 27-Maret-2014
Disusun Oleh: Aida Nadia
(1112016200068) (1112016200068) Kelompok 4 Kloter 1:
Amaliyyah mahmudah
(1112016200043) (1112016200043)
Yeni Setiartini
(1112016200050) (1112016200050)
Rizky Harysetiawan
(1112016200069) (1112016200069)
Lilik Jalaludin
(1112016200074) (1112016200074)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014
I.
Abstrak Telah dilakukan pembuatan
tawas dari bahan aluminium yang
terkandung di dalam kaleng bekas. Kandungan aluminium dalam kaleng bekas berkisar antara 1,41% dan 16,04%. Tawas yang dihasilkan mampu menjernihkan air. Percobaan ini menggambarkan suatu proses recovery bahan kimia, yaitu mengkonversi logam aluminium menjadi kalium aluminium sulfat atau tawas. Tawas adalah suatu istilah umum yang menguraikan garam rangkap dari logam-logam tertentu. Tawas mengkristal dengan struktur oktahedral dan memiliki warna yang indah, terutama jika mengandung logam-logam transisi d. Kata kunci : aluminium, tawas, manfaat tawas.
II. Introduction Lingkungan hidup adalah semua benda yang hidup (biotik) dan yang tidak hidup (abiotik), serta kondisi yang ada dalam ruang yang kita tempati. Antara manusia dan lingkungan terdapat hubungan timbal balik, manusia mempengaruhi lingkungannya begitu juga sebaliknya. Jika lingkungan tercemar maka manusia akan merasakan dampaknya. Persoalan lingkungan yang ada hampir selalu ditimbulkan oleh ulah manusia dan kegiatan produksi yang dilakukannya. Kedua aktivitas ini merupakan sumber pencemaran lingkungan karena menggunakan dan menghasilkan zat atau bahan yang berbahaya yang tidak dapat di daur ulang. Kegiatan produksi selain menghasilkan produk yang mempunyai nilai ekonomi juga menghasilkan limbah, berupa limbah padat, cair maupun gas. Limbah-limbah tersebut akan menyebabkan pencemaran lingkungan, meliputi: pencemaran air, pencemaran udara, dan pencemaran tanah. Pencemaran tanah dapat terjadi akibat penggunaan pupuk secara berlebihan, penggunaan pestisida dan pembuangan limbah yang tidak dapat terurai. Saat ini banyak dijumpai limbah yang tidak dapat diurai seperti plastik, karet,
kaleng, dan botol, karena manusia cenderung menginginkan kemudahan dan keindahan dalam hidupnya. Botol minuman dibuat dari kaleng dan plastik agar ringan dan tidak pecah bila terjatuh. Menjinjing makanan lebih menarik dan bersih dengan kantong plastik daripada dibungkus dengan daun pisang atau daun jati. Penggantian bahan-bahan tersebut dari segi ekonomi lebih menguntungkan, tetapi jika dilihat dari dampak lingkungan hal tersebut merugikan karena akan menambah jumlah limbah yang tidak dapat diurai. Akibatnya pencemaran lingkungan semakin bertambah. Limbah merupakan konsekuensi dari adanya aktifitas manusia karena setiap aktifitas manusia cenderung menghasilkan limbah atau buangan. Jumlah/volume sampah sebanding dengan tingkat konsumsi manusia terhadap barang/material yang digunakan sehari-hari. Salah satu limbah yang banyak ditemukan di lingkungan adalah limbah kaleng. Jika disebutkan satu per satu banyak sekali limbah kaleng yang dihasilkan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari. Proses daur ulang akan menghemat energi dan eksploitasi sumber daya alam sekaligus mengurangi timbunan sampah di TPA. Selain untuk mengurangi pencemaran lingkungan dan timbunan sampah di TPA, proses daur ulang juga dapat menambah nilai ekonomis dari limbah kaleng terutama recovery dari logam-logam seperti aluminium, seng, timah, atau besi. Dugaan kuat bahwa beberapa kaleng bekas mengandung aluminium dengan kadar yang bervariasi, mengingat aluminium mempunyai sifat tahan korosi, ringan dan mudah di dapat sehingga memungkinkan untuk dijadikan bahan baku kaleng. Kandungan aluminium dalam kaleng bekas juga memberi peluang untuk diolah menjadi bahan koagulan penjernih air (tawas) atau bahan dalam deodorant. Kaleng bekas minuman ringan yang mengandung aluminium selanjutnya diolah menjadi bahan koagulan penjernih air (tawas). Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa; bubuknya berwarna abu-abu. Ia melebur pada 659 0C. 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 (Al 3+) 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) (vogel, 1985). Sedangkan, Kalium adalah logam putih-perak yang lunak. Logam ini melebur pada 63,5 0C. Garam-garam kalium mengandung kation monovalen K +. Garam-garam ini biasanya larut dan membentuk larutan yang tak berwarna, kecuali bila anionnya berwarna (Vogel,1985). Bijih yang paling penting untuk produksi aluminium ialah bauksit, yaitu aluminium oksida terhidrasi yang mengandung 50 sampai 60% Al 2O3; 1 sampai 20% Fe 2O3; 1 sampai 10%silika; sedikit sekali titanium, zirkonium, vanadium, dan oksida logam transisi lainnya, dan sisanya (20 sampai 30%) adalah air. Bauksit dimurnikan melalui proses Bayer, yang mengambil manfaat dari fakta bahwa oksida alumina amfoter yang larut dalam basa kuat. Aluminium oksida terhidrasi murni mengendap bila larutan didinginkan sampai lewat-jenuh dan dipancing menjadi Kristal dari produk (Oxtoby, 2003). Larutan berair yang mengandung jumlah molar yang sama dari Al2(SO4)3 dan K 2SO4 mengkristal sebagai kalium aluminium sulfat, KAl(SO4)2.12H2O. Garam ini yang dikenal dengan patas alum, atau alum, atau tawas, termasuk dalam golongan senyawa dengan nama alum atau tawas. Alum mempunyai rumus M(I)M(III)(SO 4)2.12H2O [dimana M(I) dapat berupa kation apa saja kecuali Li +, dan M(III) adalah kation bermuatan positif tiga, Al3+, Ti3+, V3+, Mn3+, Fe3+, Co3+, Ga3+, In3+, Re3+, dan Ir 3+]. Alum mengandung ion[M(H 2O)6]+, [M(H2O)6]3+, dan SO 42- dengan nisbah 1 : 1 : 2. Alum yang umum mempunyai M(I) = K + atau NH4+ dan M(III) = Al3+. Li+ tidak membentuk alum karena ion ini terlalu kecil untuk memenuhi syarat struktural sebuah Kristal (Petrucci,1985).
III. Materials and Methods A. Materials Alat:
Erlenmeyer
Kertas saring
Gelas beaker
Hot plate
Gelas ukur
Batang pengaduk
Corong gelas
Penjepit besi
Wadah pelastik besar (baskom)
Volumetrik pipet
Neraca o’hauss
Kaca arloji
Rak tabung reaksi + tabung reaksi
Spatula
Bahan:
Limbah alumunium (kaleng bekas larutan cap kaki tiga)
Larutan KOH 20%
Larutan H2SO4 6M
Es batu
Larutan air tanah
B. Methods
1. Timbang Aluminium sebanyak 2 gram. 2. Masukkan 40 ml KOH 20% ke labu erlenmeyer. 3. Masukkan Aluminium ke labu erlenmeyer. 4. Setelah gelembung gasnya hilang, Panaskan dengan Hot plate sampai baunya hilang. 5. Saring, lalu diamkan sampai dingin.
6. Tambahkan 30 ml H 2SO4 6M. 7. Dinginkan dengan batu es. 8. Diamkan selama 1 hari. 9. Timbang tawas. 10. Masukkan larutan air tanah ke tabung reaksi secukupnya. 11. Masukkan tawas ke tabung reaksi yang sudah berisi berisi larutan air tanah secukupnya. 12. Diamkan selama 1 jam, lalu amati perubahannya.
IV. Result and Discussion A. Result Sketsa Langkah Kerja 1. Timbang aluminium
Hasil Pengamatan Aluminium
yang
digunakan
massanya sebanyak 2 gram. 2.
Larutan
KOH
dimasukkan
ke
erlenmeyer
20%
yang
dalam
labu
volumenya
sebanyak 40 ml.
Larutan berwarna.
KOH
20%
tidak
3.
Terbentuk
gelembung
gas,
warna larutan lama-kelamaan menjadi semakin hitam pekat, terasa
panas,
berasap,
menimbulkan bau.
dan
4.
Setelah
gelembung
semuanya
hilang,
gas lalu
dipanaskan dengan hot plate sampai baunya menghilang.
5.
Setelah
disaring
larutan
menjadi tidak berwarna, setelah itu larutan didiamkan sampai dingin
(sama
dengan
suhu
ruangan yaitu 32 0C).
(larutan KOH + Alumunium menjadi tidak berwarna .
(residu/kotoran
dari
KOH + Alumunium)
larutan
6.
Larutan setelah
ditambahkan
dengan H2SO4, menjadi Kristal berwarna
putih
dan
menimbulkan rasa panas.
7.
Dengan
didinginkan
maka
larutan yang awalnya panas menjadi dingin.
8.
Setelah didiamkan selama 1 hari
Kristal
lebih padatan
yang
kering
terbentuk
membentuk
yang
mengandung sedikit air.
masih
9.
Massa gelas beaker + tawas = 135, 48 gram. Massa gelas beaker kosong = 100 gram. Massa tawas = (135,48 – 100) gram = 35, 48 gram.
10.
Volume
air
dimasukkan
tanah
yang
kedalam
tabung
reaksi adalah setengah tabung reaksi sedang.
11.
Massa tawas yang di masukkan ke
tabung
reaksi
adalah
5
sendok spatula.
12.
Air tanah yang awalnya sangat keruh berwarna coklat, setelah ditambah tawas dan didiamkan hasilnya
air
menjadi
lebih
jernih warnanya, dan kotoran tanahnya mengendap tertarik oleh tawas.
Perhitungan: -
Massa gelas kimia + tawas = 135, 48 gram
-
Massa gelas kimia kosong = 100 gram
-
Massa tawas = (Massa gelas kimia + tawas) – (Massa gelas kimia kosong) = 135,48 gram – 100 gram = 35,48 gram.
Persamaan Reaksi:
2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l)
2K[Al(OH)4](aq) + 3H2(g)
2K[Al(OH)4](aq) + H2SO4(aq)
2Al(OH)3(s) + K 2SO4(aq) + 2H2O(l)
2Al(OH)3(s) + 3H2SO4(aq)
Al2(SO4)3(aq) + 6H2O(l)
K 2SO4(aq) + Al2(SO4)3(aq) + 12H2O(l)
2KAl(SO4)2.12H2O
B. Discussion Pada penambahan KOH 20% reaksi berjalan cepat dan bersifat eksoterm karena menghasilkan kalor (panas). Reaksi yang terjadi adalah : 2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l)
2K[Al(OH)4](aq) + 3H2(g)
Dalam reaksi ini terbentuk gas H 2 yang ditandai dengan munculnya gelembung-gelembung gas. Gelembung-gelembung gas hilang setelah semua aluminium bereaksi. Setelah gelembung gas H2 hilang, maka dilakukan pemanasan untuk mempercepat reaksi. Setelah itu, larutan disaring
(untuk
menghilangkan
pengotor-pengotornya
serta
untuk
memisahkan antara filtrat dengan residunya), sehingga diperoleh filtrat yang tak berwarna. Filtrat yang diperoleh ditambah dengan H2SO4 6 M. Reaksi yang terjadi adalah : 2K[Al(OH)4](aq) + H2SO4(aq)
2Al(OH)3(s) + K 2SO4(aq) + 2H2O(l)
Penambahan larutan H2SO4 dilakukan 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(s) + 3H2SO4(aq)
Al2(SO4)3(aq) + 6H2O(l)
Pada reaksi sebelumnya, penambahan H2SO4 membentuk Al(OH)3 bersama-sama
dengan
K[Al(OH)4],
namun
setelah
berlebih
H2SO4
melarutkan Al(OH)3 menjadi Al2(SO4)3 berupa larutan tak berwarna. Senyawa Al2(SO4)3 yang terbentuk pada reaksi (3) di atas bereaksi kembali dengan K 2SO4 hasil reaksi (2) membentuk kristal yang diperkirakan adalah KAl(SO4)2.12H2O berwarna putih (anonim, 2006). Reaksinya adalah : K 2SO4(aq) + Al2(SO4)3(aq) + 12H2O(l)
2KAl(SO4)2.12H2O
Kristal alum (tawas) yang diperoleh beratnya adalah 35, 48 gram. Kristal tawas yang telah disintesis kali ini dianggap berhasil, karena pada saat proses uji coba di dalam air tanah yang berwarna coklat sangat keruh ditambahkan tawas ini, maka hasilnya adalah air tanah tersebut larutannya menjadi jernih. Kotoran-kotoran yang terdapat didalam larutan air tanah tersebut terserap atau tertarik ke bawah (tawas). Berdasarkan hal ini, maka teori diatas yang mengatakan bahwa tawas berfungsi sebagai koagulan yang bermanfaat dapat menjernihkan air, ini terbukti kebenarannya.
V.
Conclution Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan: 1.Berat (massa) tawas yang dihasilkan adalah 35, 48 gram. 2. Percobaan yang telah dilakukan berhasil, karena tawas yang telah disintesis dari aluminium dapat menjernihkan larutan air ta nah. 3.Salah satu produk Aluminium sulfat adalah Tawas [KAl(SO4)2.12H2O].
VI. Referensi Oxtoby, David, W. 2003. Prinsip-prinsip Kimia Modern Jilid II Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga. Petrucci, Ralph, H. 1985. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 3 Edisi Keempat . Jakarta: Erlangga. Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT.Kalman Media Pusaka.
Manurung, M dan Ayuningtyas, I,F. 2010. Kandungan Aluminium dalam Kaleng Bekas dan Pemanfaatannya dalam Pembuatan Tawas. http://ojs.unud.ac.idindex.phpjchemarticleviewFile28061995. Diakses pada tanggal 26 Maret 2014 Pukul 21:55 WIB. Sholihah,
Z.
2011.
Sintesis
Tawas.
http://scribd.com/sintesis-
tawas_download/direct/58418488.pdf . Diakses pada tanggal 30 Maret 2014 Pukul 20:53 WIB.
