Makalah Pembuatan Garam (Proses Industri Kimia) Posted by Yusuf Thariq Zaelani at 19.27 6 comments
BAB I PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang Seiring dengan kemajuan jaman, pembangunan di segala bidang makin harus
diperhatikan. Salah satu jalan untuk meningkatkan taraf hidup bangsa adalah dengan pembangunan industri, termasuk diantaranya adalah industri kimia, baik yang menghasilkan suatu produk jadi maupun produk antara untuk diolah lebih lanjut. Pembangunan industri kimia yang menghasilkan produk antara ini sangat penting, karena dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap industri luar negeri, yang pada akhirnya akan dapat mengurangi pengeluaran devisa untuk mengimpor bahan tersebut, termasuk diantaranya garam dapur. Garam merupakan salah satu kebutuhan yang merupakan pelengkap dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia. Walaupun Indonesia termasuk negara maritim, namun usaha meningkatkan produksi garam belum diminati, termasuk dalam usaha meningkatkan kualitasnya. Di lain pihak untuk kebutuhan garam dengan kualitas baik (kandungan kalsium dan magnesium kurang banyak diimpor dari luar negeri, terutama dalam hal ini garam beryodium serta garam industri. Kualitas garam yang dikelola secara tradisional pada umumnya harus diolah kembali untuk dijadikan garam konsumsi maupun untuk garam industri. Pembuatan garam dapat dilakukan dengan beberapa kategori berdasarkan perbedaan kandungan NaCl nya sebagai unsur utama garam. Jenis garam dapat dibagi dalam beberapa kategori seperti; kategori baik sekali, baik dan sedang. Dikatakan berkisar baik sekali jika mengandung kadar NaCl >95%,
baik kadar NaCl 90–95%, dan sedang kadar NaCl antara 80–90% tetapi yang diutamakan adalah yang kandungan garamnya di atas 95%. Garam industri dengan kadar NaCl >95% yaitu sekitar 1.200.000 ton sampai saat ini seluruhnya masih diimpor, hal ini dapat dihindari mengingat Indonesia sebagai negara kepulauan.
I.2
Rumusan Masalah Permasalahan pokok yang dibahas dalam makalah ini adalah diantaranya sebagai
berikut. 1. Bagaimana sejarah awal ditemukannya garam? 2. Apa sifat dan spesifikasi dari garam serta bahan baku ataupun produk yang dihasilkan dalam pembuatan garam? 3. Apa saja metoda-metoda yang digunakan dalam produksi garam? 4. Bagaimana suatu garam dapur dapat dimodifikasi menjadi garam meja? 5. Apa saja limbah yang dihaslikan dalam proses produksi garam?
I.3
Tujuan Adapun tujuan dibuatnya makalah ini yaitu diantaranya adalah:
1. Mendeskripsikan informasi kepada pembaca sejarah awal ditemukannya garam. 2.
Memberikan pengetahuan kepada pembaca tentang sifat dan spesifikasi dari garam serta bahan baku ataupun produk yang dihasilkan dalam pembuatan garam.
3. Menjelaskan kepada pembaca metoda-metoda serta tahapan produksi garam. 4. Menjelaskan kepada pembaca tahapan modifikasi garam dapur menjadi garam meja. 5.
Memberikan pengetahuan kepada pembaca akan limbah yang dihasilkan dari produksi garam.
BAB II INDUSTRI GARAM
II.1 Sejarah Garam a. Sejarah garam konsumsi Garam adalah bahan/bumbu masakan yang ditemukan hampir di semua peradaban. Diperkirakan awal munculnya adalah sejak jaman neolitikum. Reay Tannahill dalam bukunya Food in History menyebutkan bahwa produksi garam sudah dilakukan manusia pada jaman neolitikum yaitu fase atau tingkat kebudayaan pada zaman prasejarah yang mempunyai ciriciri berupa unsur kebudayaan, seperti peralatan dari batu yang diasah, pertanian menetap, peternakan, dan pembuatan tembikar. Tapi penggunaan 'rasa asin' pada makanan sudah dilakukan manusia seribu abad sebelum manusia memproduksinya pada jaman neolitikum tersebut. Sebelum ditemukan cara memproduksi garam, manusia memberikan rasa asin pada makanannya dengan cara diantaranya dengan menggunakan air laut, akan tetapi rasa tersebut akan segera hilang saat selesai dimasak (dibakar). Garam mulai diproduksi secara masal diperkirakan dilakukan pada milenium pertama sebelum Masehi, di mana pada saat itu sudah berdiri pemerintahan Administratif di China, Dinasti Ptolemy di Mesir dan Dinasti Sekulus di Persia. Dalam buku Cambridge World History of Food, Kenneth F. Kiple dan Kriemhild Conee Ornelas menuliskan bahwa pada masa awal produksi garam yang sekarang kita kenal, yaitu Natrium Klorida (NaCl) dilakukan dengan beberapa metode seperti dengan menguapkan air laut dengan bantuan sinar matahari, mendidihkan air yang mengandung garam sehingga terbentuk lapisan garam sampai ke penambangan garam yang sudah membatu karena proses alam di sumber-sumber air garam. Pada jaman yunani kuno Sebegitu pentingnya garam dalam kehidupan, Plato menggambarkan garam sebagai "Sebuah material yang dicintai dewa", Aristoteles menulis bahwa garam adalah hadiah musim semi yang berasal dari dewa dan homer menyebut garam sebagai "wahyu Ilahi". Pada masa Romawi Kuno, harga garam sangat mahal. Oleh karena mahalnya garam pada masa itu lalu dipakai untuk membayar gaji para pekerja dan prajurit dengan salarium (garam). Istilah salarium (Latin) yang maksudnya „garam‟ itu dipakai untuk gaji yang kemudian diambil dalam bahasa Inggris salary. Lucunya garam dalam bahasa Inggris kuno adalah „sealt‟. Bila kita hilangkan dua huruf terakhir –lt, kita akan dapatkan kata „sea‟ yang artinya laut. Mungkin juga maksudnya begitu karena air laut rasanya asin dan garam berasal dari laut. b. Sejarah garam di nusantara Butiran sejarah garam di nusantara ini yang juga pernah disebutkan Denys Lombard sepertinya masih harus dituliskan karena dalam Encylopaedie Nederlandsch Indie dibawah entri zout (garam) tidak memberikan keterangan apa pun mengenai sejarah garam sebelum
abad ke-19. Padahal, jauh sebelumnya menurut beberapa catatan disamping gula kelapa, asam, terasi, ikan asin, bawang merah dan bermacam-macam bumbu, garam merupakan salah satu komoditas makanan dan bumbu-bumbuan yang dibawa para pedagang yang lebih profesional serta memiliki jangkauan yang lebih luas di Jawa. Hal ini dapat ditemukan dalam prasasti abad IX-X Masehi. Dalam hal ini garam yang diperoleh dengan cara kuno erat kaitannya dengan proses pengawetan ikan (ikan asin) pada masa itu Monopoli pemerintah kolonial tidak hanya di Jawa dan Madura, monopoli meluas ke beberapa distrik di Sumatra dan hampir seluruh Borneo (Kalimantan). Sementara itu di barat daya Sulawesi pembuatan garam masih berada di tangan pihak swasta (Handbook of the Netherlands Indies 1930:121). Pada jaman Jepang ketika produksi garam di Pulau Jawa berhenti, penduduk Sumatra ramairamai merebus air laut untuk mendapatkan garam. Pada 1957 monopoli garam dihapus. Garam negara pun berubah menjadi perusahaan negara pada 1960 (Cribb 2004: 382). II.2 Pengertian garam Secara fisik, garam adalah benda padatan berwarna putih berbentuk kristal yang merupakan kumpulan senyawa dengan bagian terbesar natrium klorida (>80%) serta senyawa lainnya seperti magnesium klorida, magnesium sulfat, kalsium klorida, dan lain-lain. Garam mempunyai sifat / karakteristik higroskopis yang berarti mudah menyerap air, bulk density (tingkat kepadatan) sebesar 0,8 - 0,9 dan titik lebur pada tingkat suhu 8010C. Garam natrium klorida untuk keperluan masak dan biasanya diperkaya dengan unsur iodin (dengan menambahkan 5 g NaI per kg NaCl) yang merupakan padatan kristal berwarna putih, berasa asin, tidak higroskopis dan apabila mengandung MgCl2 menjadi berasa agak pahit dan higroskopis. Digunakan terutama sebagai bumbu penting untuk makanan, sebagai bumbu penting untuk makanan, bahan baku pembuatan logam Na dan NaOH ( bahan untuk pembuatan keramik, kaca, dan pupuk ), sebagai zat pengawet.
II.3 Karakteristik garam NaCl Natrium klorida
Nama lain Garam dapur Sifat Rumus molekul
NaCl
Massa molar
58.44 g/mol
Penampilan
Tidak berwarna/berbentuk kristal putih
Densitas
2.16 g/cm3
Titik lebur
801 °C (1074 K)
Titik didih
1465 °C (1738 K)
Kelarutan dalam
35.9 g/100 mL (25 °C)
air
II.4 Sumber dan Teknologi Pembuatan Garam a. Sumber Garam Sumber garam yang didapat dialam berasal dari : 1. Air laut, air danau asin (3% NaCl) Yang bersumber air laut terdapat di Mexico, Brazilia, RRC, Australia dan Indonesia yang mencapai ± 40 %. Adapun yang bersumber dari danau asin terdapat di Yordania (Laut Mati), Amerika Serikat (Great Salt Lake) dan Australia yang mencapai produksi ± 20 % dari total produk dunia. 2. Deposit dalam tanah, tambang garam (95-99% NaCl) Terdapat di Amerika Serikat, Belanda, RRC, Thailand, yang mencapai produksi ± 40 % total produk dunia.
3. Sumber air dalam tanah Sangat kecil, karena sampai saat ini dinilai kurang ekonomis maka jarang (sama sekali tidak) dijadikan pilihan usaha. Di Indonesia terdapat sumber air garam di wilayah Purwodadi, Jawa Tengah (Burhanuddin, 2001) 4. Larutan garam alamiah (20-25% NaCl) Dari jumlah 41 ton produksi garam d USA bersumber pada batuan garam (30%), larutan garam alamiah (56%) dan air laut (14%), sedangkan pemakaiannya adalah : 50% untuk pembuatan NaOH, 6% untuk pembuatan Na2CO3, 21% untuk dipakai d jalan raya dan 3% sebagai bahan pengawet dan makanan.
II.5 Jenis dan kegunaan garam a. Garam Industri Garam industri yaitu jenis garam dengan kadar NaCl sebesar 97 % dengan kandungan impurities (sulfat, magnesium dan kalsium serta kotoran lainnya) yang sangat kecil. Kegunaan garam industri antara lain untuk industri perminyakan, pembuatan soda dan chlor, penyamakan kulit dan pharmaceutical salt. b. Garam Konsumsi Garam konsumsi merupakan jenis garam dengan kadar NaCl sebesar 97 % atas dasar bahan kering (dry basis), kandungan impuritis (sulfat, magnesium dan kalsium)sebesar 2%, dan kotoran lainnya (lumpur, pasir) sebesar 1% serta kadar air maksimal sebesar 7%. Kelompok kebutuhan garam konsumsi antara lain untuk konsumsi rumah tangga, industri makanan, industri minyak goreng, industri pengasinan dan pengawaten ikan . c.
Garam Pengawetan Jenis garam ini biasa ditambahkan pada proses pengolahan pangan tertentu. Penambahan garam tersebut bertujuan untuk mendapatkan kondisi tertentu yang memungkinkan enzim atau mikroorganisme yang tahan garam (halotoleran) bereaksi menghasilkan produk makanan dengan karakteristik tertentu. Kadar garam yang tinggi menyebabkan mikroorganisme yang tidak tahan terhadap garam akan mati. Kondisi selektif ini memungkinkan mikroorganisme yang tahan garam dapat tumbuh. Pada kondisi tertentu penambahan garam berfungsi mengawetkan karena kadar garam yang tinggi menghasilkan tekanan osmotik yang tinggi dan aktivitas air rendah. Kondisi ekstrim ini menyebabkan kebanyakan mikroorganisme tidak dapat hidup. Pengolahan dengan garam biasanya merupakan kombinasi dengan pengolahan yang lain seperti fermentasi dan enzimatis.
Contoh pengolahan pangan dengan garam adalah pengolahan acar (pickle), pembuatan kecap ikan, pembuatan daging kering, dan pembuatan keju. d. Garam Dapur
Garam dapur/laut dibuat melalui penguapan air laut, dengan proses sederhana, dan meninggalkan sejumlah mineral dan elemen lainnya (tergantung sumber air). Jumlah mineral yang tidak signifikan menambah cita rasa dan warna pada garam laut. Sehingga, tekstur garam laut di pasaran lebih bervariasi. Beberapa diantaranya lebih kasar, namun ada juga yang lebih halus. Garam jenis ini mengandung ± 0,0016% yodium. Komposisi rata-rata garam dapur (menurut standar SNI) yaitu:
NaCl = minimal 94,9 %
Air (H2O) = maksimal 5 %
Iodium = 30- 80 mg /kg sebagai KIO3
Fe2O3 = maksimal 100 mg/kg
Ca dan Mg = maksimal 1 % dihitung sebagai Ca
SO4= maksimal 2%
Bagian yang tidak larut dalam air = maksimal 0,5% Ciri-ciri garam dapur :
a.
Garam dapur dibuat melalui proses sederhana dari penguapan atau evaporasi air laut, sehingga dianggap sebagai garam yang paling alamiah dengan tekstur yang lebih kasar.
b. Mengandung yodium dalam jumlah yang sedikit.
e.
Garam Meja
Berbeda dengan garam laut, garam meja ditambang dari cadangan garam di bawah tanah. Proses pembuatan garam meja lebih berat untuk menghilangkan mineral dan biasanya mengandung aditif untuk mencegah penggumpalan. Kebanyakan dari garam meja di pasaran telah ditambahkan yodium, nutrisi penting yang terjadi secara alami dalam jumlah kecil dalam garam laut. Garam ini bebas yodium, Mg, Ca dan K2. Ciri-ciri: a.
Garam meja merupakan hasil tambang dari dalam tanah, dan diproses secara lebih rumit untuk menghilangkan mineral lain yang ikut dalam proses penambangan tersebut. Teksturnya lebih halus sehingga lebih mudah larut dalam air, biasanya diberi tambahan zat adiktif untuk mencegah penggumpalan dan tambahan zat gizi lain agar komposisinya menyerupai garam air laut. Perbandingan Garam Dapur dan Garam Meja Garam dapur dan garam meja memiliki nilai gizi yang sama, dan secara kimiawi juga mengandung NaCl (sodium klorida) dalam jumlah yang sama pula. Atau dengan kata lain baik garam meja ataupun garam dapur memiliki kadar sodium dan kadar klorida yang sama. Kandungan kedua mineral ini di dalam garam dapur/laut pun tidak ada bedanya dengan garam meja. Namun, secara komersial, garam dapur/laut lebih alami dan lebih menyehatkan dibandingkan garam meja. Jadi, perbedaan utama garam dapur/ laut dengan garam meja terletak pada rasa, tekstur dan proses pembuatannya, bukan pada campuran zat kimianya. II.6 Manfaat garam 1. Minuman kesehatan. Produk minuman kesehatan terutama dirancang sebagai produk minuman untuk mengembalikan kesegaran tubuh dan mengganti mineral-mineral yang keluar bersama keringat dari tubuh selama proses metabolisme atau aktivitas olah raga yang berat. Pada umumnya produk-produk minuman kesehatan selain mengandung pemanis dan zat aktif, juga mengandung mineral-mineral dalam bentuk ion seperti ion natrium (Na+), kalium (K+),
magnesium (Mg2+), kalsium (Ca2+), karbonat - bikarbonat (CO3
2-
dan HCO3 2-), dan klorida
(Cl-).
2. Garam mandi. Garam mandi didefinisikan sebagai bahan aditif (tambahan) untuk keperluan mandi yang terdiri dari campuran garam NaCl dengan bahan kimia anorganik lain yang mudah larut, kemudian diberi bahan pewangi (essentials oil), pewarna, dan mungkin juga senyawa enzim. Garam mandi ini dirancang untuk menimbulkan keharuman, efek pewarnaan air, kebugaran, kesehatan dan juga menurunkan kesadahan air. Komponen utama garam mandi adalah garam NaCl yaitu sekira 90% - 95%. Kegunaan garam mandi secara umum sangatlah beraneka ragam, di antaranya adalah untuk membersihkan tubuh saat berendam, menumbuhkan suasana relaks, menurunkan rasa stres, dan sebagai sarana refreshing. suasana relaks terutama akibat adanya campuran pewangi yang dipercaya dapat memengaruhi emosi serta suasana hati secara signifikan. Sedangkan fungsi khusus di bidang kesehatan terutama karena adanya garam NaCl adalah untuk melenturkan otot yang tegang, mengurangi rasa nyeri pada otot yang sakit, menurunkan gejala inflamasi (peradangan), serta menyembuhkan infeksi. Untuk fungsi kecantikan, garam mandi antara lain dapat membantu menghaluskan kulit (cleansing), memacu
pertumbuhan
sel
kulit
sekaligus
meremajakannya
(rejuvenating).
3. Garam konsumsi. Garam dapur merupakan media yang telah lama digunakan untuk pemberantasan gangguan akibat kekurangan iodium (gaki), yaitu dengan proses fortifikasi (penambahan) garam menggunakan garam iodida atau iodat seperti KIO3, KI, NaI, dan lainnya. Pemilihan garam sebagai media iodisasi didasarkan data, garam merupakan bumbu dapur yang pasti digunakan di rumah tangga, serta banyak digunakan untuk bahan tambahan dalam industri pangan, sehingga diharapkan keberhasilan program gaki akan tinggi. Selain itu, didukung sifat kelarutan garam yang mudah larut dalam air, yaitu sekira 24 gram/100 ml.
4. Cairan Infus Dikenal beberapa jenis cairan infus yaitu cairan infus glukosa 5%, cairan infus NaCl 0,9 % + KCl 0,3% atau KCl 0,6%, cairan infus natrium karbonat dan cairan infus natrium
laktat. Cairan infus NaCl adalah campuran aquabidest dan garam grade farmasetis yang berguna untuk memasok nutrisi dan mineral bagi pasen yang dirawat di rumah sakit.
5. Sabun dan sampo. Sabun dan sampo merupakan bahan kosmetik yang digunakan untuk keperluan mandi dan mencuci rambut, garam NaCl merupakan satu bahan kimia di antara beberapa komposisi bahan dalam pembuatan sabun dan sampo. 6. Cairan dialisat. Cairan dialisat merupakan cairan yang pekat dengan bahan utama elektrolit (antara lain garam NaCl) dan glukosa grade farmasi yang membantu dalam proses cuci darah bagi penderita gagal ginjal. Seperti diketahui pasen gagal ginjal diharuskan mengganti darah atau proses cuci darah dalam periode tertentu. Dalam proses pencucian darah tersebut darah yang akan 'dibersihkan' akan dilewatkan pada suatu alat membran (hemodialisis) dalam media cairan dialisat. Dalam dialiser ini darah dibersihkan, 'sampah-sampah' metabolisme secara kontinyu menembus membran dan menyeberang ke kompartemen dialisat. 7. Penyedap rasa Garam NaCl merupakan ingredient yang paling banyak digunakan di industri pengolahan daging untuk proses pengawetan.
II.7 Proses Produksi Dan Cara Pengambilan Garam Ada beberapa cara yang umum dilakukan untuk memproduksi garam. Proses produksi garam tergantung dari bahan baku yang digunakan, diantaranya dengan cara solar evaporation, rekristalisasi, multiple effect evaporation dan pembuatan garam dari batuan garam. 1. Penguapan Air Laut (Solar Evaporation) Langkah–langkah yang dibutuhkan dalam pembuatan garam melalui solar evaporation yakni a.
Pengeringan Lahan Tahap Pengeringan Lahan untuk pembuatan garam terdiri dari :
1)
Pengeringan Lahan Pemenihan.
2)
Pengeringan Lahan Kristalisasi. Lahan pembuatan garam dibuat secara berpetak-petak secara bertingkat, sehingga dengan gaya gravitasi air dapat mengalir ke hilir kapan saja dikehendaki. Kalsium dan
magnesium sebagai unsur yang cukup banyak dikandung dalam air laut selain NaCl perlu diendapkan agar kadar NaCl yang diperoleh meningkat. Kalsium dan magnesium dapat terendapkan dalam bentuk garam sulfat, karbonat dan oksalat. Dalam proses pengendapan atau kristalisasi garam karbonat dan oksalat mengendap dahulu, menyusul garam sulfat, terakhir bentuk garam kloridanya. Tanah untuk penggaraman yang dipilih harus memenuhi kriteria yang berkaitan dengan ketinggian dari permukaan laut, topografi tanah, sifat fisis tanah, kehidupan (hewan/ tumbuhan) dan gangguan bencana alam. 1) Letak terhadap permukaan air laut :
Untuk mempermudah suplai air laut
Untuk mempermudah pembuangan
2) Topografi :
Dikehendaki tanah yang landai atau kemiringan kecil.
Untuk mengatur tata aliran air dan meminimilisasi biaya konstruksi
3) Sifat fisis tanah : Dikehendaki sifat-sifat :
Permeabilitas rendah
Tanah tidak mudah retak
Pasir
Tanah liat : Permeabilitas rendah dan Retak pada kelembaban rendah
Untuk peminihan : tanah liat untuk penekanan resapan air (kebocoran)
Untuk meja-meja : campuran pasir dan tanah liat guna kualitas dan kuantitas hasil produksi
: Permeabilitas tinggi
Pengujian laborat tanah, yang diperlukan :
Grain size (ukuran)
Kelakuan pada pengerasan (proctor test) Bila diperlukan daya dukung untuk lokasi gudang dan pondasi pompa
4) Gangguan kehidupan :
Tanaman pengganggu
Binatang tanah
5) Gangguan bencana alam : Daerah banjir / gempa / gelombang pasang
b. Pengolahan Air Peminian/ Waduk
1) Pemasukan air laut ke Peminian 2) Pemasukan Air laut ke lahan kristalisasi.. 3) Pengaturan air di Peminian 4) Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan selama seminggu. 5) Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan, untuk pengeluaran Brine selanjutnya dari peminian tertua melalui Brine Tank. 6) Pengembalian air tua ke waduk. Apabila air peminihan cukup untuk memenuhi meja kristal, selebihnya dipompa kembali ke waduk.
c. Pengolahan Air dan Tanah 1) Proses Kristalisasi a) Pemeliharaan meja beragam b) Aflak (perataan permukaan dasar garam) 2) Proses Pungutan a) Umur kristal garam 10 hari secara rutin (tergantung intensitas cahaya matahari). b) Pengaisan garam dilakukan hati-hati dengan ketebalan air meja cukup atau 3-5 cm. c) Angkut garam dari meja ke timbunan membentuk profil (ditiriskan), kemudian diangkat ke gudang dan siap untuk proses pencucian. d. Proses Pencucian 1) Pencucian bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan mengurangi unsur Mg, Ca, SO4 dan kotoran lainnya. 2) Air pencuci garam yang digunakan semakin bersih dari kotoran maka akan menghasilkan garam cucian lebih baik dan lebih bersih. 3) Air garam (Brine) dengan kepekatan 20-24 oBe. (Secara kasar, 1 oBe nilainya 10 gram per liter. Jadi kalau air laut itu 3,0 oBe berarti kandungan garamnya 30 gram per liter). 4) Kandungan Mg ≤ 10 gr/Liter.
Gambar 1.1 Flow Sheet Pembuatan Garam Evaporasi Sumber: http://www.oocities.org/trisaktigeology84/Garam.pdf
Pada proses pengkristalan apabila seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri dari campuran bermacam-macam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium Klorida yang terbentuk tetapi juga beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities). Proses kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”. Untuk mengurangi impuritis dalam garam dapat dilakukan dengan kombinasi dari proses pencucian dan pelarutan cepat pada saat pembuatan garam. Sedangkan penghilangan impuritis dari produk garam dapat dilakukan dengan proses kimia, yaitu mereaksikannya dengan Na2CO3 dan NaOH sehingga terbentuk endapan CaCO3 dan Mg(OH)2. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut: CaSO4
+
MgSO4
+
CaCl2
+
MgCl2 CaCl2
Na2CO3 2NaOH
-> CaCO3
(putih) +
->
Mg(OH)2
Na2SO4
->
CaSO4 (putih) +
+
2NaOH
->
Mg(OH)2 (putih) +
+
Na2CO3
->
CaCO3
Na2SO4
(putih) +
Na2SO4
2NaCl
(putih) +
2NaCl 2NaCl
Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi garam NaCl melalui penguapan air laut diantaranya yaitu : a) Air Laut Mutu air laut (terutama dari segi kadar garamnya (termasuk kontaminasi dengan air sungai), sangat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk pemekatan (penguapan). b) Keadaan Cuaca
Panjang kemarau berpengaruh langsung kepada “kesempatan” yang diberikan kepada kita untuk membuat garam dengan pertolongan sinar matahari.
Curah hujan (intensitas) dan pola hujan distribusinya dalam setahun rata-rata merupakan indikator yang berkaitan erat dengan panjang kemarau yang kesemuanya mempengaruhi daya penguapan air laut.
Kecepatan angin, kelembaban udara dan suhu udara sangat mempengaruhi kecepatan penguapan air, dimana makin besar penguapan maka makin besar jumlah kristal garam yang mengendap.
c) Tanah
Sifat porositas tanah mempengaruhi kecepatan perembesan (kebocoran) air laut kedalam tanah yang di peminihan ataupun di meja.
Bila kecepatan perembesan ini lebih besar daripada kecepatan penguapannya, apalagi bila terjadi hujan selama pembuatan garam, maka tidak akan dihasilkan garam.
Jenis tanah mempengaruhi pula warna dan ketidakmurnian (impurity) yang terbawa oleh garam yang dihasilkan.
d) Pengaruh air
Pengaturan aliran dan tebal air dari peminihan satu ke berikutnya dalam kaitannya dengan faktor-faktor arah kecepatan angin dan kelembaban udara merupakan gabungan penguapan air (koefisien pemindahan massa).
Kadar/kepekatan air tua yang masuk ke meja kristalisasi akan mempengaruhi mutu hasil.
Pada kristalisasi garam konsentrasi air garam harus antara 25–29°Be. Bila konsentrasi air tua belum mencapai 25°Be maka gips (Kalsium Sulfat) akan banyak mengendap, bila konsentrasi air tua lebih dari 29°Be Magnesium akan banyak mengendap.
e) Cara pungutan garam Segi ini meliputi jadwal pungutan, umur kristalisasi garam dan jadwal pengerjaan tanah meja (pengerasan dan pengeringan). Demikian pula kemungkinan dibuatkan alas meja dari kristal garam yang dikeraskan, makin keras alas meja makin baik.
f)
Air Bittern Air Bittern adalah air sisa kristalisasi yang sudah banyak mengandung garam-garam magnesium (pahit). Air ini sebaiknya dibuang untuk mengurangi kadar Mg dalam hasil garam, meskipun masih dapat menghasilkan kristal NaCl. Sebaiknya kristalisasi garam dimeja terjadi antara 25–29°Be, sisa bittern ≥ 29°Be dibuang.
Gambar : Ladang Garam Kondisi operasi proses produksi garam dapur dilakukan pada T = 30oC yang merupakan suhu lingkungan dan tekanan 1 atm karena proses evaporasi air laut menggunakan tenaga surya dan dilakukan di ruang terbuka. Air laut yang diuapkan sampai kering mengandung setiap liternya sejumlah 7 mineral seperti CaSO4, MgSO4, MgCl2, KCl, NaBr, NaCl, dan air dengan berat total 1.025,68 gram. Setelah dikristalkan pada proses selanjutnya akan diperoleh garam dengan kepekatan 16,75 - 28,5 oBe yang setara dengan 23,3576 gram. Untuk menghasilkan garam dapur hanya akan diperoleh 40,97 % dari jumlah semula.
2. Rekristalisasi Rekristalisasi merupakan suatu pembentukan kristal kembali dari larutan atau leburan dari material yang ada. Sebenarnya rekristalisasi hanyalah sebuah proses lanjut dari kristalisasi. Apabila kristalisasi (dalam hal ini hasil kristalisasi) memuaskan rekristalisasi hanya bekerja apabila digunakan pada pelarut pada suhu kamar, namun dapat lebih larut pada suhu yang lebih tinggi. Hal ini bertujuan supaya zat tidak murni dapat menerobos kertas saring dan yang tertinggal hanyalah kristal murni. (Fessenden, 1983) Proses Kristalisasi terdiri dari beberapa tahapan umum seperti : a) Pendinginan
Larutan yang akan dikristalkan didinginkan sampai terbentuk kristal pada larutan tersebut. Metode ini digunakan untuk zat yang kelarutan mengecil bila suhu diturunkan. Pendinginan dilakukan 2x yaitu pendinginan larutan panas sebelum penyaringan dan pendinginan sesudah penguapan. b) Penguapan Solvent Larutan yang dikristalkan merupakan senyawa campuran antara solven dan solut. Setelah dipanaskan maka solven menguap dan yang tertinggal hanya kristal. Metode ini digunakan bila penurunan suhu tidak begitu mempengaruhi kelarutan zat pada pelarutnya. Penguapan bertujuan untuk menghilangkan atau meminimalizir solvent atau zat pelarut sisa yang terdapat pada filtrat. c) Evaporasi Adiabatis Metode ini digunakan dalam ruang vakum, larutan dipanaskan, dimasukkan dalam tempat vakum yang mana tekanan total lebih rendah dari tekanan uap solvennya. Pada suhu saat larutan dimasukkan ke ruang vakum solven akan menguap dengan cepat dan penguapan itu akan menyebabkan pendinginan secara adiabatis. d) Salting Out Prinsipnya adalah menambah suatu zat untuk mengurangi zat yang akan dikristalkan. Pengeluaran garam dari larutan dengan zat baru ke dalam larutan bertujuan menurunkan daya larut solven terhadap suhu pada pengatur tersebut. Peningkatan harga k, jika kedalam suatu larutan ditambah dengan zat elektrolit. (Cahyono, 1998) Faktor-faktor yang mempengaruhi kristalisasi adalah diantaranya : a) Laju pembentukan inti (nukleous) Laju pembentukan inti dinyatakan dengan jumlah inti yang terbentuk dalam satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi, maka banyak sekali kristal yang terbentuk, tetapi tak satupun akan tumbuh menjadi besar, jadi yang terbentuk berupa partikel-partikel koloid. b) Laju pertumbuhan kristal Merupakan faktor lain yang mempengaruhi ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan berlangsung. Jika laju tinggi kristal yang besar akan terbentuk, laju pertumbuhan kristal juga dipengaruhi derajat lewat jenuh. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pembentukan kristal adalah : Derajat lewat jenuh.
Jumlah inti yang ada, atau luas permukaan total dari kristal yang ada. Pergerakan antara larutan dan kristal. Viskositas larutan. Jenis serta banyaknya pengotor. (Handojo, 1995) Proses rekristalisasi terdiri dari:
Melarutkan zat tak murni dalam terlarut tertentu pada atau dekat tiik leleh.
Menyaring larutan panas dari partikel bahan tak larut
Mendinginkan larutan panas sehingga zat terlarut menjadi kristal
Memisahkan kristal – kristal dari larutan. Memperoleh suatu senyawa kimia dengan kemurnian yang sangat tinggi merupakan hal yang sangat esensi bagi kepentingan kimiawi. Metode pemurnian suatu padatan yang umumyaitu rekristalisasi (pembentukan kristal berulang ). Metode ini pada dasarnya mempertimbangkan perbedaan daya larut padatan yang akan dimurnikan dengan pengotornya dalam pelarut tertentu maupun jika mungkin dalam pelarut tambahan yang lain yang hanya melarutkan zat – zat pengotor saja. Pemurnian demikian banyak dilakukan pada industri – industri (kimia) maupun laboratorium untuk meningkatkan kualitas zat yang bersangkutan. Persyaratan suatu pelarut yang baik untuk dipakai dalam proses rekristalisasi, antara lain yaitu:
1)
Memberikan perbedaan kelarutan yang cukup signifikan antara zat yang akan dimurnikan dengan pengotornya.
2) Kelarutan suatu zat dalam pelarut merupakan suatu fungsi temperatur, umumnya menurun dengan menurunnya temperatur 3) Mudah dipisahkan dari kristalnya 4) Tidak meninggalkan zat pengotor di dalam kristal zat yang dimurnikan 5) Bersifat inert terhadap zat yang dimurnikan. Rekristalisasi dalam pembuatan garam dapur intinya merupakan metode pemurnian suatu kristal garam dari pengotor-pengotornya. Campuran senyawa yang akan dimurnikan dilarutkan dalam pelarut yang bersesuaian dalam temperatur yang dekat dengan titik didihnya. Selanjutnya untuk memishkan pengotor atau zat lain dari zat yang diinginkan dilakukan penyaringan sampai terbentuk kristal. (Cahyono,1991)
Rekristalisasi garam batu adalah sebuah proses yang dilakukan untuk menghasilkan garam dengan kemurnian yang sangat tinggi dengan menggunakan sedikit energi panas, sedangkan langkah-langkah prosesnya adalah sebagai berikut : a.
Bahan baku dialirkan ke dissolver untuk dipisahkan dengan pengotor. Dan pengotor yang terendapkan dibuang.
b.
Dari dissolver larutan garam dialirkan ke preheater untuk dipanaskan sampai suhu 108 oC dan larutan yang masih mengandung kotoran dialirkan ke clarifier untuk dipisahkan dengan kotoran yang masih tersisa.
c.
Larutan garam yang sudah bersih dimasukkan ke evaporator tiga tahap. Larutan garam diuapkan sehingga menghasilkan slurry garam dan larutan brine.
d.
Slurry garam dialirkan ke slurry tank lalu dialirkan ke sentrifuge, sedangkan larutan brine yang dingin ditampung di tangki lalu dialirkan ke sentrifuge.
e.
Di sentrifuge kristal garam terpisahkan dari air.
f.
Kristal garam yang masih basah lalu didinginkan.
3. Multiple Effect Evaporation
Gambar Flow Sheet Pembuatan garam dengan multiple effect evaporator
Pada proses ini biasanya digunakan saturated brine (leburan garam jenuh) alami, yang terkandung didalam tanah atau danau. Saturated brine dapat juga diperoleh dari hasil samping produksi natrium carbonate dengan proses Solvey. Pertama-tama saturated brine (leburan garam) dari air dalam tanah dengan kadar H2S yang terlarut dalam garam NaCl maksimum 0.015%. Perlakuan pendahuluan dari bahan baku brine adalah dengan aerasi untuk menghilangkan kandungan hidrogen sulfide. Penambahan sedikit chlorine dimaksudkan untuk mempercepat penghilangan H2S dalam brine. Brine setelah proses aerasi, kemudian diumpankan dalam tangki pengendap untuk mengendapkan lumpur atau solid yang tidak diinginkan seperti kalsium, magnesium dan ion besi. Pengendapan dibantu dengan penambahan campuran caustic soda, soda ash dan brine sehingga didapat larutan garam. Setelah proses pengendapan, kemudian larutan garam dipekatkan pada evaporator multi efek. Larutan garam pekat kemudian dicuci dengan brine untuk memurnikan garam. Larutan garam kemudian difiltrasi pada filter untuk proses pemisahan garam dan larutan brine. Garam yang terpisah kemudian ditambahkan kalium yodat untuk penambahan kandungan yodium pada garam sehingga dihasilkan sodium chloride. Sodium chloride kemudian dikeringkan pada dryer dan kemudian disaring untuk mendapatkan ukuran yang seragam. Sodium chloride kemudian siap dikemas dan dipasarkan. Yields yang dihasilkan pada proses ini adalah 99,8%. Proses dengan multiple effect evaporation merupakan proses yang paling klasik untuk produksi garam. Jumlah evaporator yang diterapkan bervariasi antara 2, 6, mungkin 7. Sedangkan langkah-langkah prosesnya adalah sebagai berikut : a.
Umpan yang berupa larutan NaCl 26% dipanaskan terlebih dahulu di preheater.
b. Larutan NaCl yang sudah dipanaskan dimasukkan ke dalam evaporator 5 tahap. Evaporator divakumkam sehingga dari satu evaporator ke evaporator berikutnya titik didihnya semakin menurun. Di evaporator larutan garam dipanaskan dengan steam. c.
Uap yang dihasilkan pada proses sebelumnya digunakan lagi untik proses penguapan di evaporator berikutnya.
d. Dari evaporator dihasilkan slurry garam yang selanjutnya dialirkan ke alat sentrifugasi. e.
Di alat sentrifugasi kristal garam terpisahkan dari air namun masih basah.
f.
Garam yang basah tersebut dikeringkan lalu dipak dan siap dikeringkan.
4. Pembuatan Garam Dengan Proses Open Pan
Flow sheet Pembuatan Garam dengan Proses Open Pan
Pembuatan garam dengan proses open pan ini menggunakan bahan baku brine yang berasal dari proses pemanasan air laut. Proses ini disebut juga proses “Grainer”, dimana air laut dijenuhkan dengan cara memanaskan pada heater pada suhu 230oF (110oC). Larutan brine panas kemudian diumpankan pada graveller yang berfungsi untuk memisahkan calcium sulfate pada larutan brine. Larutan brine kemudian didinginkan pada flasher dengan suhu yang dijaga agar garam (NaCl) masih dalam kondisi larut dalam air. Larutan brine dingin kemudian diumpankan ke open pan yang berfungsi untuk menguapkan air dengan suhu operasi 205oF (96oC) sehingga dihasilkan kristal garam yang kemudian dipisahkan dari mother liquor pada centrifuge. Mother liquor kemudian direcycle kembali pada open pan pan, sedangkan kristal garam yang terpisah kemudian ditambahkan kalium yodat untuk penambahan kandungan yodium pada garam sehingga dihasilkan sodium chloride. Sodium chloride kemudian dikeringkan pada dryer dan kemudian disaring untuk mendapatkan ukuran yang seragam. Sodium chloride kemudian siap dikemas dan dipasarkan. Yields yang dihasilkan pada proses ini adalah 99,9%.
5. Pembuatan Garam dari Batuan Garam (Rock Salt)
(Sumber : http://birjwazi.blogspot.com/2012/03/tambang-garam-yang-paling-megah-di.html)
Di zaman kuno, sumber utama garam adalah garam batu, batu kristal yang ditambang sama seperti batu bara, dan endapan garam kering yang ditemukan di area dekat laut, seperti rawa-rawa. Garam batu umum ditemukan di berbagai lokasi di dunia. Namun, tambang garam tertua di dunia tampaknya yang ada di Lembah Araxes di Azerbaijan. Dikenal dengan nama area endapan garam Duzdagi, area ini ditemukan oleh para arkeolog pada tahun 1970an, sebagai peninggalan milenium kedua sebelum Masehi. Batuan garam didapatkan dari hasil penggalian yang kedalamannya tidak begitu dalam. Batuan garam juga terkenal dengan sebutan karang garam, batuan garam terbentuk akibat mengeringnya samudra pada jutaan tahun yang lalu. Cadangan terbesar garam batu ditemukan di Amerika Serikat, Kanada, Jerman, Eropa timur, dan Cina. Karena adanya tekanan dari dalam bumi maka tebentuklah kubah garam, kejadian ini bisa ditemukan di Amerika Serikat di sepanjang pantai teluk Texas dan Lousiana. Pengolahan garam batu secara umum terdiri dari beberapa tahap mulai dari penggalian batuan lalu proses crushing, grinding, screening lalu dihasilkan garam. Berikut ini adalah tahapan secara detail pengolahan garam batu yang dilakukan oleh beberapa perusahaan tambang garam. 1.
Sedimen garam bawah tanah biasanya ditemukan oleh prospectors dengan mencari air atau minyak. Ketika garam terdeteksi, bor berongga digunakan untuk mengambil sampel di beberapa lubang teratur di seluruh area sedimen. Sampel ini dianalisis untuk menentukan apakah pertambangan garam akan menguntungkan.
2.
Ketika sebuah area telah dipilih untuk mulai pertambangan, lubang digali hingga ke tengah sedimen atau deposit garam. Kemudian mesin bergergaji digunakan untuk memotong slot
dengan tinggi sekitar 6,0 inci (15 cm), lebar sekitar 66 kaki (20 m, dan kedalaman sekitar 10 kaki (3 m) hingga ke dasar lapisan. Proses ini dikenal sebagai undercutting. Serangkaian lubang dibor ke dalam garam yang telah di-undercut dengan bor listrik yang mengandung sedikit tungsten karbida. Lubang ini diisi dengan bahan peledak seperti dinamit atau amonium nitrat. Tutup peledak listrik dipasang dengan kabel panjang, dan ledakan dilakukan dari jarak yang aman. Pemotongan dan peledakan diulang dan meninggalkan bentuk pilar garam untuk mendukung daerah atap pertambangan. Hal ini dikenal sebagai metode ruangdan-pilar dan juga digunakan di tambang batubara. 3.
Potongan-potongan garam batu yang telah hancur lalu diangkut ke area penghancuran bawah tanah. Di sini mereka melewati kisi yang dikenal sebagai grizzly yang akan mengumpulkan potongan-potongan kecil berukuran sekitar 9 inci (23 cm). Potongan yang lebih besar hancur dalam silinder berputar di antara rahang dengan logam berduri. Garam tersebut kemudian diangkut ke luar tambang menuju ke area proses penghancuran sekunder dimana grizzly yang lebih kecil dan crusher yang lebih kecil akan mengurangi ukuran partikel garam menjadi sekitar 3,2 inci (8 cm). Pada proses ini benda asing sepertik kotoran akan dihapus dari garam, proses yang dikenal sebagai picking. Logam akan dihapus oleh magnet dan bahan-bahan lain dengan tangan. Material batuan-batuan juga dapat dihilangkan dalam Penghancur Bradford, yaitu drum metal yang berputar dengan lubang kecil di bagian bawah. Garam dimasukkan ke drum, lalu dipecah ketika bertubrukan di bagian bawah, dan melewati lubang. Batuan-batuan umumnya lebih keras dari garam, sehingga tidak pecah dan tidak akan melewati alat tersebut. Garam yang lolos kemudian dipindahkan ke area penghancuran tersier, di mana grizzly paling kecil dan crusher akan menghasilkan ukuran partikel sekitar 1,0 inci (2,5 cm). Jika diinginkan partikel garam lebih kecil, maka garam dilewatkan melalui penggiling terdiri dari dua silinder logam bergulir terhadap satu sama lain. Jika diinginkan garam murni, maka garam dilarutkan dalam air untuk membentuk air garam untuk diproses lebih lanjut. Biasanya garam dihancurkan atau ditumbuk lalu dilewatkan melalui penyaring untuk dipisahkan berdasarkan ukuran, dituangkan ke dalam bag packing, dan dikirim ke konsumen.
(Sumber : http://www.madehow.com/Volume-2/Salt.html)
II.8 Proses pembuatan garam meja Garam yang kita kenal sehari-hari, adalah suatu kumpulan senyawa kimia dengan bagian terbesar terdiri dari natrium klorida (NaCl) dengan pengotor terdiri dari kalsium sulfat (gips), CaSO4, Magnesium sulfat (MgSO4), Magnesium klorida (MgCl2), dan lain-lain (Sutrisnanto, 2001). Apabila air laut diuapkan maka akan dihasilkan kristal garam, yang biasa disebut garam krosok. Oleh karena itu garam dapur hasil penguapan air laut yang belum dimurnikan banyak mengandung zat-zat pengotor seperti Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+, SO42-, I-, Br(Anonim, 1989). Tipe garam terdiri dari kategori baik sekali, baik dan sedang. Kategori tersebut berdasarkan kandungan NaCI-nya yaitu > 95%, 90 – 95% dan 80 – 90% berturut-turut untuk kategori baik sekali, baik dan sedang. Garam industri dengan kadar NaCI >95%, yaitu sekitar 1.200.000 ton sampai saat ini seluruhnya masih impor, pada hal Indonesia merupakan Negara kepulauan. Sistem penggaraman rakyat sampai saat ini menggunakan kristalisasi total sehingga produktivitas dan kualitas kasih kurang atau pada umumnya kadar NaCI- nya kurang dari 90% dan banyak mengandung zat pengotor. Natrium klorida (NaCl) merupakan salah satu bahan yang banyak digunakan oleh masyarakat dalam pengolahan makanan dan bahan baku dalam berbagai industri kimia. Industri kimia yang paling banyak menggunakan natrium klorida (NaCl) sebagai bahan bakunya adalah industri klor alkali. Produk utama dari industri ini adalah klorin (Cl- ) dan natrium hidroksida (NaOH), yang banyak dibutuhkan oleh industri lain, seperti industri pulp dan kertas, tekstil, sabun dan pengolahan air limbah. Hasil karakterisasi sampel garam dapur kotor dapat dilihat sebagai berikut:
Parameter uji
Kadar pada garam kotor
NaCl
80,1170 %
Mg2+
0,0399 %
Ca2+
2,7812 %
Fe3+
Tidak terdeteksi
Kadar air
5,2141 %
Fungsi dari garam meja tidak jauh dari garam dapur biasa, yang membedakan adalah teksturnya lebih lembut dan halus, sehingga penggunaanya lebih praktis. Garam meja sering dapat kita temui di restaurant atau warung makan. Proses pembuatan garam meja menggunakan bahan dasar garam dapur. Prinsip percobaanya adalah garam dapur yang kotor dibersihkan dari kotoran-kotoran dan dari zat penyebaba mudah membasah maupun rasa sedikit pahit. Proses pembuatannya adalah garam dapur dilarutkan dalam airsambil mengaduknya sampai semuanya larut. Setelah larut semua lalu disaring. Tapisannya ditambah Natrium Karbonat yang larut dalam air kemudian diaduk. Menyaring endapan yang terbentuk lalu diuapkan hingga airnya habis dan tertinggal kristal garam. Selama proses penguapan diusahakan api tidak terlalu besar dan sambil diaduk. Menumbuk halus kristal-kristal garam yang telah kering dan menyimpannya dalam toples.
Untuk meningkatkan kualitas garam dapur dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya : 1. Kristalisasi bertingkat, rekristalisasi, dan pencucian garam. Pada dasarnya pembuatan garam dari air laut terdiri dari langkah-langkah proses pemekatan (dengan menguapkan airnya) dan pemisahan garamnya (dengan kristalisasi). Bila seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri dari campuran bermacammacam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium Klorida yang terbentuk tetapi juga beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities). Proses kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”. Untukmeningkatkan kemurnian garam dengan cara kristalisasi bertingkat, maka di perlukan air pencuci. Air pencuci garam semakin bersih dari kotoran akan dapat menghasilkan garam cucian yang lebih abik atau bersih. Syarat air pencuci antara lain : - Air garam (Brine) dengan kepekatan 20–24°Be - Kandungan Mg ≤ 10 g/liter.
Dalam mengukur sampel air laut digunakan alat beumeter yaitu skala untuk menunjukkan nilai konsentrasi/kelarutan zat dalam larutan. ˚Be = 145-145/sg Bagan Proses Pembuatan Garam Evaporasi Kadar NaCl Tinggi dapat dilihat sebagai berikut :
Keterangan :
I II III : baks isrkulasi pencuci terbuat dari beton
1,2,3 : bak penampungan yg berisi garam yg bercampur air pencuci terbuat dari beton.
A : alat penghalus garam
B1, B2, B3: talang pencucian (15-30˚C)
C : pipa pencucian garam terbuat dari pipa paralon
D : pompa sirkulasi air pencuci
E : Saluran pembuangan air pencuci
Bila terjadi kristalisasi komponen garam tersebut diatur pada tempat-tempat yang berlainan secara berturut-turut maka dapatlah diusahakan terpisahnya komponen garam yang relatif lebih murni. Proses kristalisasi demikian disebut kristalisasi bertingkat. Untuk mendapatkan hasil garam Natrium Klorida yang kemurniannya tinggi harus ditempuh cara kristalisasi bertingkat, yang menurut kelakuan air laut, tempat kristalisasi garam (disebut meja garam) harus mengkristalkan air pekat dari 25°Be sehingga menjadi 29°Be, sehingga pengotoran oleh gips dan garam-garam magnesium dalam garam yang dihasilkan dapat dihindari/dikurangi.
2. Pemurnian dengan penambahan bahan pengikat pengotor.
Tanpa adanya proses pemurnian, maka garam dapur yang dihasilkan melalui penguapan air laut masih bercampur dengan senyawa lain yang terlarut, seperti MgCl2, MgSO4, CaSO4, CaCO3 dan KBr , KCl dalam jumlah kecil (Jumaeri, 2003). Bahan pengikat pengotor adalah bahan atau zat yang dapat digunakan untuk mengikat zat-zat asing yang keberadaannya tidak dikehendaki dalam zat murni. Secara teori garam yang beredar di masyarakat sebagai garam konsumsi harus mempunyai kadar NaCl minimal 94,7% untuk garam yang tidak beriodium (Nitimihardja, 2005:6). Sesuai SNI nomor 013556-2000 (Anonim, 1994), garam beriodium adalah garam konsumsi yang mengandung komponen utama NaCl (Natrium Klorida/mineral) 94,7%, air maksimal 7 % dan Kalium Iodat (KIO3) mineral 30 ppm, serta senyawa-senyawa lain sesuai dengan persyaratan yang ditentukan, namun pada kenyataannya kadar NaCl pada garam dapur jauh di bawah standar. Cara yang dapat dilakukan adalah lima puluh mL air garam diuapkan hingga membentuk kristal kering, kemudian kristal yang diperoleh ditimbang dan ditentukan kadar air, kadar pengotor dan kadar NaCl. Kristalisasi garam dapur dengan penambahan bahan pengikat pengotor ke dalam 50 ml air tua ditambahkan Na2CO3 dengan konsentrasi bervariasi (0,1; 0,5; 1) M. Kemudian ditambahkan larutan Na2C2O4 (0,1; 0,5; 1) M tetes demi tetes sampai tidak membentuk endapan lagi. Larutan dibiarkan 10 menit, kemudian disaring. Filtrat diuapkan hingga kering. Kristal yang diperoleh ditentukan kadar air, kadar pengotor dan kadar NaClnya. Perlakuan yang sama juga dilakukan pada penambahan bahan pengikat pengotor Na2CO3– NaHCO3. Sampel garam dapur hasil kristalisasi sebelumnya sebanyak 2 gram dimasukkan dalam botol timbang lalu dikeringkan pada suhu 110˚C selama 2 jam. Kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang hasilnya. Kadar air ditentukan sebelum dan sesudah garam dapur dimurnikan dengan bahan pengikat pengotor. Sampel garam dapur hasil kristalisasi sebelumnya sebanyak 0,025 gram dilarutkan dalam labu takar 10 mL dan diencerkan sampai batas. pH larutan dicek, bila terlalu asam ditambahkan larutan NaHCO3 0,1 M tetes demi tetes sampai netral, bila terlalu basa ditambahkan larutan HNO3 0,1 M tetes demi tetes sampai netral, Ditambahkan 1 mL indikator K2CrO4 5%. Larutan dititrasi dengan larutan AgNO3 yang telah distandarisasi sampai warna merah coklat dan dihitung kadar NaCl. Ion-ion yang akan ditentukan adalah ion Fe3+, ion Ca2+ dan ion Mg2+. Kadar ion pengotor ditentukan dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.
Dalam tahap kristalisasi dengan menggunakan bahan pengikat ini, csmpuran pengikat yang paling efektif untuk digunakan adalah campuran Na2C2O4 dan. Hal ini dapat dilihat dari berbagai aspek antara lain : a. Kadar air berdasarkan variasi penambahan Na2C2O4 dan Na2CO3 Variasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Konsentrasi Na2C2O4 (M) 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0
Konsentrasi Na2CO3 (M) 0,1 0,5 1,0 0,1 0,5 1,0 0,1 0,5 1,0
Kadar air (%) 14,186 9,970 11,203 0,626 0,438 11,323 8,295 14,012 7,100
Pada variasi penambahan Na2C2O4 dan Na2CO3 kadar air tertinggi diperoleh pada penambahan Na2C2O4 1,0 M dan NaHCO3 0,1 M yaitu sebesar 24,9327 % dan kadar air terendah pada penambahan Na2C2O4 0,5 M dan Na2CO3 1,0 M, yaitu sebesar 14,2633 %. b. Kadar NaCl berdasarkan variasi penambahan Na2C2O4 dan Na2CO3 Variasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Konsentrasi Na2C2O4 (M) 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0
Konsentrasi Na2CO3 (M) 0,1 0,5 1,0 0,1 0,5 1,0 0,1 0,5 1,0
KadarNaCl (%) 77,043 87,764 77,698 76,890 96,460 85,467 80,124 81,001 79,347
Pada penambahan Na2C2O4 dan Na2CO3 diperoleh kadar NaCl tertinggi pada penambahan Na2C2O4 0,5M dan Na2CO3 0,5M yaitu sebesar 96,460 %. c.
Hasil karakterisasi sampel garam dengan penambahan Na2C2O4 dan Na2CO3 Parameter uji
Kadar pada garam kotor
NaCl
96,460 %
2+
Mg
0,00396 %
Ca2+
Tidak terdeteksi
Fe3+
Tidak terdeteksi
Kadar air
0,4376 %
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
II.9 Limbah proses produksi garam Proses produksi garam rakyat, melalui berbagai tahapan, diantaranya : penyediaan lahan (tambak), pengaliran air laut kelahan, proses penguapan air laut, proses kristalisasi garam, pemisahan garam dari airnya sehingga diperoleh garam rakyat. Air sisa dari proses produksi garam rakyat ini, berwarna kuning muda, dibuang (tidak dimanfaatkan), disebut dengan istilah "Air Tua" atau "Bittern". Air tua (bittern) ini merupakan air limbah dari proses produksi garam rakyat, jumlahnya cukup besar sehingga dibutuhkan pengelolaan yang dapat dimanfaatkan. Kualitas air limbah industri garam ini (bittern) : Kandungan ion magnesium (Mg) : 36,45 gram/L Kandungan ion kalium (K)
: 10,95 gram/L
Kandungan ion kalsium (Ca)
: 0,14 gram/L
Kandungan ion sulfat (SO4)
: 52,14 gram/L
Berat Jenis
: 1,250 gram/ml
Beberapa manfaat dari air limbah garam antara lain : 1. Produksi pupuk multinutrien phosphate-base Langkah-langkah pembuatan pupuk multinutrien phosphate-base adalah sebagai berikut : a. Larutan air limbah (bittern) dimasukan kedalam tangki reaksi b. Tambahkan Larutan NaH2PO4 (sesuai stoikiometrinya) c. Tambahkan Larutan NaOH (sesuai stoikiometrinya) d. Lakukan Pengadukan dengan kecepatan putaran pengaduk 135 rpm, waktu pengadukan 60 menit e. Lakukan proses pemisahan produk pupuk dari larutannya dengan proses filtrasi f. Produk pupuk dilakukan proses pencucian dengan air untuk menghilangkan kandungan NaCl nya g. Produk pupuk dilakukan proses pengeringan untuk mengurangi kandungan airnya * kondisi temperatur produksi : 30 C. * kondisi pH : 10 Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : 4 MgCl2 + KCl + 3NaH2PO4 + 6NaOH → MgKPO4↓ + Mg3(PO4)2 ↓ + 9NaCl + 6H2O Produk : MgKPO4 dan Mg3(PO4)2·4H2O
Kualitas Produk : Kandungan ion phosphate (PO4)
: 53,92 % berat
Kandungan ion magnesium (Mg)
: 19,95 % berat
Kandungan ion kalium (K)
: 5,40 % berat
Kandungan ion boron (B)
: 0,05 % berat
Kandungan ion kalsium (Ca)
: 0,07 % berat
2. Sebagai penyelamat jantung Masyarakat Jepang lebih beruntung. Mereka terbiasa minum nigari sebagai sumber magnesium. Nigari alias sari air laut adalah air laut tua atau yang berada di lapisan teratas, kira-kira setebal 10 cm, dalam pembuatan garam. Sementara lapisan bawah bakal menjadi garam. Supaya menjadi sari air laut, air tua itu diproses dengan otoklaf kristalisasi. Biasanya air tua terbuang dalam proses pembuatan garam. Satu ton produksi garam, membutuhkan 50 m3 air laut. Jumlah air tua yang terbentuk 1,9 m3. Nigari berupa bubuk magnesium klorida kerap dipakai untuk koagulan (pengeras) alami dalam pembuatan tofu alias tahu jepang serta bahan pendingin alami ikan. Di negeri Matahari Terbit itu, nigari yang pahit memang beken. Anak-anak hingga orang tua terbiasa mengkonsumsinya dalam kehidupan sehari-hari. Meski budaya memproduksi garam sangat tua di Indonesia, tetapi nigari baru diperkenalkan setahun terakhir. Dr. Nelson Sembiring periset Badan Penelitian dan Pengembangan Daerah Provinsi Jawa Timur yang memperkenalkannya. Nelson mengetahui khasiat nigari saat belajar di Jepang. Limbah air garam kaya mineral seperti magnesium sulfat, natrium klorida, magensium klorida, dan Kalsium klorida. Kandungan utamanya magnesium, mineral terbanyak keempat dalam tubuh. Jika limbah itu diekstraksi, sarinya bisa dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia, terutama untuk kecukupan gizi magnesium. Magnesium berperan menjkesehatan jantung. “Ia mampu mencegah pengendapan lemak pada dinding pembuluh darah jantung.” kata Prof Dr Bambang Wirjatmadi dari bagian gizi Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Airlangga, Surabaya. Menurut Bambang, kurangnya asupan magnesium bisa mempercepat timbulnya endapan lemak pada pembuluh darah jantung. “Padahal pembuluh darah jantung itu kan ukurannya sangat kecil. Endapan lemak bisa menyebabkan pembuluh tersumbat. Akibatnya, kerja jantung terhambat,” tambah alumnus Fakultas Kedokteran Unair itu. Untuk mencegah penyakit jantung, Bambang biasa melarutkan 20 tetes nigari dalam 20 liter air minum.
3. Manfaat lain :
Pelangsing No. 1 di Jepang Ranpa Diet Ketat & Olahraga Berat Tatsuya Kosaka meriset untuk membuktikannya. Menurut direktur Institut Penelitian Nigari itu, magnesium dalam sari air laut bisa membakar lemak dan mengeluarkan cairan tak berguna dalam tubuh. Wajar jika di Jepang, kalangan anak muda, terutama remaja perempuan, senantiasa membawa sari air laut. Gunanya menjaga tubuh tetap langsing dan terhindar dari penyakit kolesterol walau memakan apa pun.
Kecantikan kulit Magnesium pada nigari mampu memperlambat proses penuaan sehingga kulit tidak gampang keriput. Selain itu, kolagen kulit pun bisa diperbaiki, jadi kulit muka semakin kenyal dan kencang.
Detoksifikasi: Mengeluarkan Racun Tubuh
Perawatan Kulit: Mengangkat Kulit Mati, Mengurangi Jerawat, Memperbaiki Kualitas Kulit, Merangsang Pembentukan Kolagen
Mencegah Osteoporosis
Mencegah Kerusakan Gigi, Tulang, & Gusi Di Selandia Baru, pemerintahnya menyarankan anak-anak usia 3-13 tahun untuk mengkonsumsi sari air laut. Di negeri kiwi itu pertumbuhan tulang pada usia itu sangat lambat. Nah, kalsium pada nigari bekerja sama dengan magnesium bisa berperan dalam pembentukan tulang dan gigi.
Memblokir Gula
Memcegah & Mengatasi Diabetes
Memblokir & Membakar Lemak
Memblokir pembentukan Trigliseida & Kolesterol
Mencegah Batu Ginjal & Batu Saluran Kencing
Mencegah Kejang Otot
Mengatur Detak Jantung
Mencegah Jantung Koroner
Mencegah Hipertensi & Stroke
Mengatasi Sembelit & Pencernaan
Beberapa saran penggunaan :
Untuk Menjaga Kesehatan, agar tetap Fit & Segar: Gunakan 50-60 tetes Nigarin per hari ke dalam makanan atau minuman
Sebagai Isotonic Essence: Tambahakn 15ml (3 sendok teh) Nigarin dalam 1 galon (19lt) air minum
Untuk Kecantikan: Pelembab, campurkan 10 ml (200 tetes) Nigarin dalam lotion pelembab.
Cleansing, campurkan 5 tetes Nigarin pada busa sabun wajah.
Mandi Spa, campurkan 100 – 200 ml Nigarin dalam 180 Liter Air.
BAB III PENUTUP
III.1 KESIMPULAN Garam adalah bahan/bumbu masakan yang ditemukan hampir di semua peradaban. Diperkirakan awal munculnya adalah sejak jaman neolitikum. Reay Tannahill dalam bukunya Food in History menyebutkan bahwa produksi garam sudah dilakukan manusia pada jaman neolitikum yaitu fase atau tingkat kebudayaan pada zaman prasejarah yang mempunyai ciriciri berupa unsur kebudayaan, seperti peralatan dari batu yang diasah, pertanian menetap, peternakan, dan pembuatan tembikar. Garam bisa di hasilkan dari berbagai sumber antara lain yaitu dari airlaut, air danau asin, deposit dalam tanah, tambang garam, sumber air dalam tanah, larutan garam alamiah, dll. Bukan hanya sebagai penyedap rasa, tetapi garam juga memilki berbagai macam manfaat lainnya antara lain sebagai minuman kesehatn, garam mandi, garam konsumsi, cairan infus, sabun dan sampo, cairan dialisat, dsb. Ada beberapa cara yang umum dilakukan untuk memproduksi garam. Proses produksi garam tergantung dari bahan baku yang digunakan, diantaranya dengan cara solar evaporation, rekristalisasi, multiple effect evaporation, open pan dan pembuatan garam dari batuan garam. Selain itu untuk memperoleh kualitas garam yang lebih baik lagi dengan kandungan NaCl yang tinggi, ada beberapa cara yang dapat dilakukan antara lain dengan kristalisasi
bertingkat
maupun
menambahkan bahan kimia.
sengan
pengikatan
pengotor
pada
garam
dengan
Proses produksi garampun juga menghasilkan limbah yaitu berupa air bittern yang merupakan air sisa proses kristalisasi garam. Air bittern ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain sebagai pupuk multinutrien, penyelamat jantung, dsb.
DAFTAR PUSTAKA Adshead, Samuel A.M. Salt and Civilization. MacMillan, 1992. Multhauf, Robert P. Neptune's Gift. Johns Hopkins, 1978. Rumah pintar kimia . 2011. http://rumahpintarkimia.blogspot.com/2011/06/laporan-praktikum.html Ketut Arhie. 2010. http://www.scribd.com/doc/76868720/Kristalisasi-garam-Kasar http://chemedu09.wordpress.com/2011/04/28/pemurnian-garam-dapur/ http://hurahura.wordpress.com/2011/02/23/di-manakah-tambang-garam-pertama-di-dunia/ Artikel : How salt is made - material, used, processing, procedure, industry, machine, Raw Materials, The Manufacturing Process of salt, Quality Control, Health Aspects http://www.madehow.com/Volume-2/Salt.html#ixzz1wDmb42sc
