I. TUJUAN PERCOBAAN 1. Menjelaskan proses pembuatan tawas kalium aluminium sulfat 2. Menghitung yield yang dihasilkan 3. Mempelajari reaksi proses yang terjadi
II. DASAR TEORI Tawas adalah kelompok garam rangkap berhidrat berhidrat berupa kristal dan bersifat isomorf. isomorf. Tawas ini dikenal dengan nama KAl(!"#2.12 $2! yang dikenal banyak sebagai koagulan didalam pengolahan air maupun limbah. ebagai koagulan alum sulfat sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Alum merupakan merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari molekul air dan dua jenis garam% salah satunya satunya biasany biasanyaa Al2(!"#3. Alum kalium merupakan senyawa yang tidak berwarna dan mempunyai bentuk kristal oktahedral atau kubus ketika kalium sulfat dan aluminium sulfat keduanya dilarutkan dan didinginkan. &arutan alum kalium tersebut bersifat asam. Alum kalium memiliki titik leleh 'o). Kalium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas kalium# dengan rumus KAl(!"#2.12$2! digunakan dalam pemurnian air% pengolahan limbah% dan bahan pemadam api. Tawas kalium dibuat dari logam aluminium dan kalium hidroksida. &ogam aluminium bereaksi se*ara *epat dengan K!$ panas menghasilkan larutan garam kalium aluminat.
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
Tawas kalium aluminium sulfat dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al# dalam larutan basa kuat (kalium hidroksida# akan larut membentuk aluminat. 2Al (s# + 2K!$ (a,# + 2$2! (l#
2KAl!2 (a,# + 3$2 (g#
&arutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari aluminium hidroksida hidro ksida Al(!$#3. 2KAl!2 (a,# +2$2! (l# + $2!"(a,#
K 2!"(a,# + Al(!$# 3 (s#
enga engan n penam penamba bahan han asam asam sulfa sulfatt endapa endapan n putih putih semaki semakin n banya banyak k dan jika jika asam asam sulfa sulfatt berlebihan endapan akan larut membentuk kation K +% Al3+% dan !"2-% jika didiamkan akan
1
terbentuk kristal dari tawas kalium aluminium sulfat. e*ara singkat reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut $2!"(a,# + K 2!"(a,# + 2Al(!$#3 (s# 2" $2! + 2KAl(!"#2 (a,#
2KAl(!"#2 (a,# + /$2! 2KAl(!"#2.12$2!(s#
Alum kalium sangat larut dalam air panas% sehingga ketika setelah penambahan $2!" yang membentuk endapan dan kemudian dipanaskan% pemanasan sebaiknya dilakukan pada suhu /-0o) untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 0o) karena tawas akan larut dalam air mendidih. Ketika kristalin alum kalium dipanaskan terjadi pemisahan se*ara kimia% dan sebagian garam yang terdehidrasi terlarut dalam air. ada proses penguapan selama 1 menit dan didinginkan akan terbentuk Kristal dari KAl(!"#2.12 $2!. eaksi keseluruhan 2Al (s# + 2K!$
(a,#
+ 1$2! (l# +$2!"(a,#
45
2KAl(!"#2.12$2!(s# + 3$2(g#
rinsip penjernihan air adalah dengan menggunakan stabilitas partikel-partikel bahan pen*emar dalam bentuk koloid. tabilitas partikel-partikel bahan pen*emar ini disebabkan6 a. artikel-partikel ke*il ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek. b. artikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu% bergabung dan menjadi partikel yang lebih besar dan berat% karena muatan elektris pada permukaan% elektrostatis antara muatan partikel satu dan yang lainnya. *. tabilitas partikel-partikel bahan pen*emar ini dapat diganggu dengan pembubuhan
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
koagulan. d. alam proses penjernihan air se*ara kimia melibatkan dua proses yaitu koagulasi dan flokulasi (Alearts 7 antika% 1'0"#. e. roses koagulasi adalah suatu proses pertumbuhan dan pen*ampuran dilakukan se*ara tepat dari suatu proses koagulan% stabilisasi dan partikel-partikel koloid tersuspensi% serta agregasi awal dari partikel-partikel terstabilisasi (eynold% 1'02#. f. artikel-partikel koloid yang terbentuk umumnya terlalu sulit untuk dihilangkan jika hanya dengan pengendapan se*ara gra8itasi. Tetapi apabila koloid-koloid tersebut distabilkan dengan *ara agregasi atau koagulasi menjadi partikel yang lebih besar maka koloid-koloid tersebut dapat dihilangkan dengan *epat (Met*alf 7 9ddy% 1':0#.
2
;eberapa *ontoh tawas% *ara membuat dan kegunaannya6 1.
. Amonium
besi(===#
sulfat
dodekahidrat
(tawas
besi(==##
dengan
formula
<$"?e(!"#2.12$2! digunakan untuk mordan pada pewarnaan tekstil. Tawas ini dibuat dengan mengoksidasi ion besi(==# menjadi ion besi(===# dengan asam nitrat dalam larutan amonium sulfat. @ntuk setiap kali pembuatan tawas% sebagian pelarut mungkin perlu dikurangi dengan *ara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang kemudian menghasilkankristal tawas pada waktu didinginkan.
@ntuk mendapatkan
kristal yang berukuran
besar%
pendinginan larutan jenuh harus dilakukan se*ara pelan-pelan.
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
M9KA<=M9 9AK= Tawas (Kalium ulfat# dihasilkan dengan mereaksikan logam alumuniun (Al# dalam larutan basa kuat (Kalium $idroksida# akan larut membentuk aluminat menurut persamaan reaksi6 2Al + 2K!$ + 2$ 2!
2KAl!2 + 3$2
(1#
Atau ditulis dalam persamaan ion kompleks aluminat sebagai berikut6 2Al + 2!$ - + /$2!
2Al(!$#"- + 3$2
(2#
&arutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat% mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari alumunium hidroksida Al(!$# 3B yang dengan penambahan asam sulfat akan terbentuk Kristal tawas (Kalium Alumunium ulfat#. e*ara singkat reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut6
3
2KAl!2 + 2$2! + $2!"
K 2!" + 2Al(!$#3
(3#
$2!" + K 2!" + 2Al(!$# 3
2KAl(!"#2 + /$2!
("#
2"$2 + 2KAl(!"#2
2KAl(!"#2. 12$2!
(>#
eaksi keseluruhan6 2Al + 2K!$ + 1$ 2! + "$ 2!"
2KAl(!"#2 + 12$ 2! + 3$ 2
(/#
&arutan pada persamaan (2# dipanaskan pada suhu /-0 ) untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 0 ) karena tawas akan larut dalam air mendidih. ada proses penguapan selama 1 menit dan didinginkan akan terbentuk Kristal KAl(! "#2.12$2!.
III. ALAT DAN BAHAN Alat :
Bahan :
$ot late
Aluminium foil > gram
Magneti* tirer
Kristal K!$ 1> gram
Kertas aring
&arutan
;atang pengaduk (1 buah#
>D 2 ml
Celas kimia " ml (1 buah#
A,uadest
Celas ukur > ml (1 buah# )orong ;u*hner (1 buah# )orong (1 buah# 9rlenmeyer 3 ml (1 buah#
$2!" pekat
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
Celas Arloji (1 buah# ;uret (1 buah#
IV. CARA KERJA
4
1. embuatan larutan K!$ Memimbang 10 gram KOH padat
Menambahkan Aquades sampai 150 mL
Mengaduk larutan sampai homogen
2. embuatan Tawas Memimbang 3 gram Alumunium oil dan potong ke!il"ke!il
Memasukkan Al ke dalam larutan KOH sambil diaduk dan dipanaskan
Mendinginkan larutan selama 10 menit untuk kemudian disaring
Memanaskan iltrate selama 10 menit pada suhu #0o$ % &0o$
Menambahkan H2'O4 50( tetes demi tetes hingga pH larutan 1 " 2
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
Membiarkan larutan selama beberapa hari agar terbentuk Kristal ta)as
5
V. DIAGRAM ALIR PEMBUATAN TAWAS *elarutan dan *engadukan
Larutan KOH
*elarutan Al
*en+aringan
,esidu
Asam sulat 50 (
-iltrat
*embentukan ta)as .pH 1"2/
*endinginan
Kristal ta)as
*en+aringan
Air etanol
Kristal
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
-iltrat
*engoenan
*enimbangan
erat kristalta)as
Analisis titik leleh
#
VI. DATA PENGAMATAN
No 1
Rea!" Al + K!$
Pen#a$atan Al larut% timbul gelembung-gelembung (berbusa#% ada
endapan dan warna larutan menjadi hitam. Eaktu yang di 2
Aluminat + $2!"
perlukan hingga Al larut adalah 12 menit " detik. ;erwarna putih% terbentuk endapan putih% perubahan p$ (p$ larutan F 1 - 2#. Golume $2!" yang dibutuhkan
3
endinginan
hingga p$ berubah adalah 22%> m&. Terbentuk kristal tawas.
VII. PERHITUNGAN %. Men#h"t&n# Ma!!a Al&$ Se'a(a Teo("
ik6 m Al F 3 gr m K!$ F 1 gr
Ar Al F 2: grHmol Mr K!$ F >/ grHmol
it6 massa alumI Jawab6
Mol Al F
Mol K!$ F
Massa
F %111 mol
Mr Alum F ":" grHmol
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
F %1:0 mol
$2!" F 1%2 grHm& 22%> m& F2: gr
Mol $2!" F
F %2:> mol
ersamaan eaksi6
2Al +
2K!$
+
"$2!" + 2$2!
M %111
%1:0
%2:>
%111
%111
%111
-
./:
%1/"
2KAl(!"#2.12$2! + 3$2
%111
Al sebagai pereaksi pembatas dan pereaksi yang lain dianggap berlebih. Mol
Alum F %111 mol
Massa alum F %111 mol ":" grHmol F >2%/1" gr Jadi% massa alum se*ara teori sebesar )*+,%- gr
*. Men#h"t&n# $a!!a Al ala$ al&$ /an# "0e(oleh Massa
Al F (Ar Al6 Mr alum# massa eksperimen F (2:6":"# 31%/0 gr F %+12- gram
3. Men#h"t&n# 0e(!en 4"el
ik 6 m teori F >2%/1" gr m alum yang dihasilkan F 31%/0 gr
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
it6 ersen LieldI Jawab6
D Lield F
F ,2+*% 5
VIII. PEMBAHASAN Oleh : R"$a A#&!t"n Me(ea6at"
&
ada praktikum kali ini% kami melakukan per*obaan membuat tawas dari limbah alumunium foil yang direaksikan dengan K!$ dan $2!". Alumunium foil tersebut dipotong ke*il-ke*il terlebih dahulu agar mudah larut ketika di masukkan ke dalam larutan K!$ yang sedang dipanaskan pada suhu / 4 : o). emanasan tidak boleh melebihi suhu 0o)% hal ini dikarenakan jika larutan dipanaskan pada suhu diatas 0) maka kristal tawas tidak akan terbentuk karena uap air yang dihasilkan banyak membawa kristal tawas. aat alumunium dimasukkan kedalam K!$ terjadi perubahan warna dari bening menjadi warna hitam. $al itu menunjukkan apabila alumunium foil larut dalam K!$. etelah pemanasan selesai% saring larutan dan masukkan filtratnya ke dalam erlenmeyer. etelah itu masukkan asam sulfat ke dalam filtrat. Ketika memasukkan asam sulfat harus sedikit demi sedikit mengingat sifat asam sulfat yang mempunyai sifat oksidator. ada saat $2!" dimasukkan kedalam filtrat timbul endapan berwarna putih yang berasal dari alumunium hidroksida% yang jika $2!" itu berlebih maka endapan tersebut akan terlarut sehingga berdampak pada warna larutan menjadi agak bening. enambahan asam sulfat dihentikan ketika p$ dari larutan telah men*apai 1-2% hal ini dikarenakan larutan tersebut akan bereaksi optimal membentuk tawas pada kisaran p$ 1-2. ari hasil praktikum didapatkan efisiensi sebesar /%21D hal ini dapat terjadi karena pada saat pemanasan suhu yang dipakai terlalu tinggi sehingga mengakibatkan banyaknya uap air yang dihasilkan. elain itu% dikarenakan adanya alumunium yang tidak larut sehingga mengurangi jumlah tawas yang dihasilkan.
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
Oleh: D"la A"la ada praktikum ini dilakukan per*obaan untuk pembuatan tawas. Tawas dibuat dari limbah alumunium foil. Alumunium foil yang digunakan adalah 3 gram. alam pembuatan tawas ini% alumunium dilarutkan dengan menambahkan K!$. alam proses pelarutan ini akan dihasilkan gas $2 dan terbentuk larutan berwarna hitam. etelah itu larutan didiamkan untuk menurunkan suhunya dan akhirnya disaring. Kemudian filtrat ditambahkan dengan asam sulfat >D sedikit demi sedikit hingga didapatkan p$ larutannya 1-2. alam per*obaan ini didapatkan 8olume asam sulfat yang didapatkan adalah 22%> ml. alam proses diatas terjadi reaksi6
2Al(s# + 2K!$(a,# + "$2!"(a,# + 2$2!(l#
2KAl(!"#2(a,#.12$2!(s# + 3$2(g#
&arutan tawas yang terbentuk dipanaskan pada suhu /)-0) selama N1 menit agar tawas bisa mengendap. etelah diendapkan akan didapatkan kristal tawas. ari per*obaan didapatkan D yield dari tawas adalah /%21D. alam hal ini banyak berat tawas yang hilang. $al ini dikarenakan adanya tawas yang terbuang pada saat penyaringan.
Oleh: Ul7a N&(&l A8"e8ah ertama kita menimbang 3 gr limbah Al lalu potong-potong hingga ke*il. Timbang 1gr K!$ dan larutkan dengan 1>ml a,uades . anaskan larutan K!$ tersebut dan tambahkan Al yang telah di potong ke*il-ke*il sedikit demi sedikit. emanasan ini bertujuan untuk memper*epat kelarutannya% karena semakin tinggi suhu dan semakin luas permukaan Oat maka kelarutannya semakin besar. ada penambahan K!$ reaksi berjalan *epat dan bersifat eksoterm karena menghasilkan kalor. alam reaksi ini terbentuk gas $2 yang ditandai dengan mun*ulnya gelembung- gelembung gas. Celembung-gelembung gas hilang setelah semua aluminium bereaksi. etelah Al larut% dihasilkan larutan berwarna hitam. eaksi antar Al dan K!$ berlangsung melalui persamaan berikut 2Al (s# + 2K!$
(a,#
+ 2$2! (l#
-5
2KAl!2 (a,# + 3$2 (g#
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
&alu hasil pen*ampuran tersebut disaring hingga mendapat filtratnya % lalu filtratnya di titrasi oleh larutan $2!" hingga $ menjadi 1-2 sambil diaduk terus menerus karna pada $ tersebut dapat terbentuk endapan. etelah men*apai $ 1-2 panaskan kembali larutan tersebut dengan suhu /-0 derajat *el*ius selama 1 menit tidak boleh lebih dari 0 derajat *el*us karena tawas akan larut pada suhu tinggi. &alu diamkan dan dinginkan hingga terbentuk endapan tawas lalu saring tawas dan bilas dengan a,uades dan alkohol. 2" $2! + 2Kal(!"#2 (a,#
-5
2Kal(!"#2.12$2!(s#
ari hasil per*obaan yang didapat% yield yang dihasilkan adalah /%21 D% hal ini disebabkan beberapa faktor diantaranya% pada awal pemanasan (pelarutan Al dengan K!$# terjadi penguapan yang berlebih hingga 5' derajat% karena suhu yang terlalu tinggi% serta
1 0
pada awal pemanasan
dilakukan
pengadukan
menggunakan
batang pengaduk
dan
menggunakan magnet stirer di tengah proses pemanasan% hal ini menyebabkan larutan meluber ke atas dan ada sisa Al yang menempel pada batang pengaduk dan ada juga Al yang menempel di dinding gelas dan juga ber*e*eran dilantai saat hendak dimasukan sedikit demi sedikit kedalam larutan K!$ sehingga terdapat Al yang tidak ikut larut. Lang kedua pada saat pengeringan% kertas saring dan *orong tidak di tutup (hal ini bertujuan untuk memper*epat proses penguapan # sehingga ada beberapa endapan yang beterbangan dan mengurangi berat tawas% selain itu meskipun telah dilakukan penyaringan ganda masih ada endapan yang tidak tersaring pada kertas saring.
I9. KESIMPULAN -
;erat tawas yang dihasilkan 31%/0 gram
-
D yield nya /%21 D
-
Massa alumunium dalam tawas 1%0" gram
A?TA @TAKA urba% Mi*hael. 2. Kimia 2 (jilid = ;#. Jakarta69rlangga. uminar A*hmadi%h (eru**i%alph#. (1'0:#. Kimia dasar Prinsip dan Terapan Modern% jilid 3% Jakarta 6 enerbit 9rlangga
l i o F m u i n u m u l A h a b m i L i r a D s a w a T n a t a u b m e P
Jobsheet atuan roses. Jurusan Teknik Kimia . oliteknik
1 1
