HALAMAN PENGESAHAN PRAKTIKUM PROSES KIMIA PEMBUATAN GIPSUM
Laporan praktikum proses dengan materi Pembuatan Gipsum ini telah disetujui dan disahkan pada : Hari
:
Tanggal
:
Mengetahui,
Pembimbing,
Praktikan,
Ir. Rudi Firyanto, MT
Agnestha Nirmala Jazzyka
NIDN. 06-2712-6803
NIM. 14.4210.1580 14.4210.158 0
Deka Dwi Shofiyan NIM. 14.4210.1581
Lena Ardiana NIM. 14.4210.1587
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Pendahuluan
Gipsum adalah salah satu bahan material yang didapat dalam endapan besar diseluruh dunia yang berupa Hidrat Kalsium Sulfat, dengan rumus CaSO4.2H2O, jika dipanaskan akan terbentuk reaksi sebagai berikut : CaSO4.2H2O
CaSO4 ½ H2O + 1 ½ H 2O
∆H25oC = +69KJ
Jika pemanasan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi, gypsum akan kehilangan semua airnya akan menjadi Kalsium Sulfat Anhidrit. Sifat-sifat gipsantara lain : 1.
Warna Secara alamiah putih, tapi impuritas akan menyebabkan warnanya menjadi abu-abu, coklat/merah.
2.
Indek bias = 1,5226
3.
Berat molekulnya = 172,7 gram/mol
4.
Kelarutan Dalam air dingin 0oC = 0,223 gram/100 gr air Dalam air panas 50oC = 0,257 gram/100 gr air
5.
Larut dalam asam, garam NH4, NaCl
Manfaat gips 1.
Banyak digunakan dalam industri semen sebagai bahan campuran semen yang berfungsi memperlambat pengerasan bahan pada waktu semen digunakan.
2.
Digunakan sebagai soil netralizer (land plester)
3.
Digunakan untuk membuat cetakan atau plester dinding CaSO4 dapat dijumpai pada batuan, CaSO 4 juga ditemukan pada proses
pembuatan asam phospat dengan menggunakan proses basah, sebagai produk samping. Reaksi: Ca10F2(PO4)6 + 10 H2SO4 + 20H2O
10CaSO4.2H2O + 2HF + 6H 3PO4
2
Secara analitik, pembuatan CaSO4 dapat dilakukan dengan mereaksikan air yang banyak mengandung ion sulfat dengan air yang banyak mengandung ion kasium. Misal :
−
Mereaksikan air laut + Kalsium Klorida
−
Mereaksikan air kapur + Asam Sulfat. CaO + H 2SO4
−
Dapat juga dengan memuaikan bahan galian yang banyak mengandung gips.
CaSO4 + H2O
1.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari praktikum proses pembuatan gips ini adalah : a. Agar mampu menjelaskan beberapa cara pembuatan gips. b. Agar mampu menentukan variabel – variabel yang berkaitan dengan proses pembuatan gips. c. Agar mampu menetapkan kondisi optimum dari hasil percobaan pembuatan gips. d. Agar mampu memilih metode yang dipakai untuk menghitung harga konstanta kecepatan reaksi. e. Agar mampu menghitung besarnya harga konstanta kecepatan reaksi pembentukan gips berdasarkan data hasil percobaan. f. Agar mampu menggambarkan data percobaan yang diperoleh dalam bentuk grafis. g. Agar mampu menjelaskan adanya gejala yang ditimbulkan dari hasil percobaan dengan cara membandingkan hasil percobaan yang diperoleh dengan percobaan lain. h. Agar mampu menjelaskan cara menganalisa masing – masing parameter bahan baku maupun hasil.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Penggunaan Kalsium Sulfat (gips) yang terbesar adalah industri semen. Pada waktu akan digiling menjadi semen, terak dicampur dengan gips sebanyak kira-kira 3% dari berat terak, dengan maksud untuk memperlambat waktu pengerasan semen, sewaktu dipakai untuk membuat bangunan, bendungan dan lain-lain. Dalam rangka memperbanyak dan memperluas industri semen, kebutuhan akan gips juga meningkat. Cara pembuatan gips sintetik yang sekarang sedang dikembangkan adalah dari bahan dasar yang sangat murah atau tidak berharga sama sekali, yaitu air laut yang mengandung ion sulfat tinggi. Sebagai contoh: air laut, air kawah ijen, mother liquor dariproses penggaraman, dan sebagainya. Secara laboratorium pembuatan gips dapat dilakukan dengan mereaksikan air kapur dengan asam sulfat. Reaksi pembuatannya dapat ditinjau dari 2 segi yaitu : 1.
Segi kinetika reaksi
2.
Segi thermodinamika reaksi Banyak variabel-variabel yang berpengaruh terhadap hasil CaSO 4 dari
reaksi kapur dan asam sulfat, atau air laut dan kalsium klorida. Variable – variabel tersebut diantaranya adalah : a.
Pengaruh dari kadar zat – zat pereaksi Makin pekat kadar zat – zat pereaksi, makin banyak hasil gips yang diperoleh. Oleh sebab itu kadar yang tinggi dari zat pereaksi, jumlah air yang ada makin berkurang sehingga gips yang larut juga berkurang. Reaksinya : Ca2+ + SO42-
CaSO4
Reaksi ini berjalan dengan cepat dan hampir sempurna sebab daya larut CaSO4 sangat kecil jika dibanding Ca(OH) 2. Sebab itu hasil yang yang dapat diambil terutama ditentukan oleh daya larut CaSO 4. Sebagai contoh pada suhu 300C, daya larutnya adalah 0.209 gram CaSO 4/ 100 gram air.
4
b.
Pengaruh penambahan elektrolit kuat Penambahan elektrolit kuat, sebagai contoh NaCl, akan mempengaruhi daya larut Kalsium Sulfat. SCaSO4
= (a Ca2+) (a SO42- ) = (f Ca2+) (Ca2+) . (f SO 42-) (SO42-) = (f Ca2+) (f SO42-) (SO42-)
(Ca2+) (SO42-) =
S CaSO4 f Ca2+ . f SO42-
keterangan : S CaSO4 = hasil kali kelarutan CaSO4 ( )
= konsentrasi ion, gram ion / liter
a
= aktivitas
f
= koefisien aktivitas
Jumlah CaSO4 yang larut, ditunjukkan oleh banyaknya ion SO 42- dalam larutan, sebab ion Ca 2+ berlebihan jumlahnya. Karena temperatur dibuat konstan untuk setiap percobaan, maka S CaSO 4 harganya tetap, sehingga Ion Ca2+ dan SO4 2- tergantung pada harga dari f Ca2+ dan f SO42-. Elektrolit mempengaruhi harga koefisien aktivitas, mungkin memperbesar atau memperkecil nilai f. Pada umumnya elektrolit memperkecil harga koefisien f atau dengan kata lain memperbesar daya larutnya. c.
Pengaruh perbandingan zat – zat pereaksi Hasil gips yang dapat diambil dipengaruhi oleh perbandingan Ca 2+: SO42-. Hasil terbaik diperoleh pada perbandingan Ca 2+ : SO42- 2 : 1.
d.
Pengaruh waktu reaksi Waktu reaksi dihitung mulai dari saat penambahan larutan Ca(OH) 2 sampai waktu reaksi dihentikan. Apabila waktu reaksi diperpanjang, hasil gips bertambah banyak karena kesempatan untuk bereaksi dan pembentukan kristal adalah cukup. Apabila ditinjau kenaikan hasil gips per satuan waktu, maka makin lama makin berkurang, sebab keseimbangan sudah semakin
5
dekat. Reaksi pembentukan CaSO 4 menurut persamaan diatas tadi merupakan reaksi orde 2. Kecepatan reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut : -d (SO42-)/dt = k (SO 42-) (Ca2+) Apabila SO42- yang diambil sebagai CaSO 4 banyaknya Y1 bagian, sedangkan (Ca2+)0 = 2 (SO42-)0 , maka : (SO42-) = (SO42-)0 (1- y1) (Ca2+) = (SO42-)0 (2 - y1) Jika harga – harga ini dimasukkan pada persamaan 1, kemudian disusun dan akhirnya diintegralkan maka akan diperoleh persamaan : Log (2-Y1)/(1-Y1) = k (SO42-)0 / 2,303 ( t + C) Keterangan : k =
konstanta kecepatan reaksi (gr/mol menit)
C =
konstanta
t
waktu reaksi (menit)
=
Konstanta – konsatanta dalam persamaan diatas dicari dengan cara Least Square, yaitu dengan membuat grafik hubungan : log (2-Y1)/(1-Y1) Vs t Maka didapat : Intercept = C Slope = k(SO 42-)0 / 2.303 Sehingga dapat dihitung harga k. e.
Pengaruh temperatur reaksi Pengaruh temperatur ini dapat diamati apabila pemanasan dilakukan didalam heater thermostat, dapat digunakan pemanas air biasa sebagai pengatur suhu. Air dipanaskan dengan pemanas listrik dan temperatur diatur dengan jalan menghidupkan dan mematikan aliran listrik. Dua buah thermometer dipakai untuk melihat besarnya temperatur. Satu thermometer dipasang didalam beaker glass tempat reaksi, satunya lagi ditempatkan di pemanas air. Pengaruh temperatur ini menunjukkan bahwa bila temperatur reaksi dinaikkan, hasil gips juga akan bertambah karena kecepatan reaksi makin
6
besar. Tetapi pertambahan ini sebagian diimbangi oleh bertambanhya gips yang larut. f.
Pengaruh kecepatan pengadukan Kecepatan pengadukan dinyatakan dengan rpm. Pengadukan bertujuan untuk memperbesar jumlah tumbukan antara meolekul – molekul atau ion – ion yang mengambil bagian dalam reaksi. Pengadukan yang makin cepat menyebabkan hasil gips juga bertambah karena kecepatan reaksi juga bertambah.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi :
1.
Konsentrasi reaktan Pada umumnya reaksi akan berlangsung semakin cepat apabila konsentrasi reaktannya semakin besar, kecuali reaksi orde nol.
2.
Temperatur Reaksi dapat berlangsung semakin cepat apabila harga konstanta kecepatan reaksi dan temperatur dinyatakan dalam persamaan : k= Ae-E/RT Dimana : k = konstanta kecepatan reaksi A = faktor frekuensi E = energi aktifasi R = konstanta gas ideal (1,9872 Cel/gr mol OK) Dari persamaan Archenius tersebut dapat diketahui apabila temperatur dinaikkan maka harga konstanta kecepatan reaksi semakin besar dan reaksi akan berlangsung semakin cepat.
3.
Pengadukan Pengdukan yang baik akan memperbesar harga A dari persamaan Archenius dalam hal ini akan mempercepat reaksikarena memperbesar harga konstanta kecepatan reaksi.
7
2.1. Bentuk-Bentuk Gypsum
Gypsum memiliki beberapa bentuk yaitu:
Selenite: berbentuk pipih, terkadang memiliki kristal kembar. Gypsum jenis ini memiliki serabut dan lembut. Jenis ini bisa menjadi butiran kecil.
Alabaster: berwarna putih dan berjaring halus. Jenis ini banyak digunakan untuk ornamen rumah.
Desert Rose: berbentuk seperti bungan dan berpasir. Biasa ditemukan di daerah yang gersang.
2.2. Kegunaan Gypsum
Gypsum adalah bahan yang banyak digunakan sebagai bahan baku ataupun bahan pembantu dalam berbagai jenis industri. Adapun kegunaan gypsum dalam dunia industri adalah sebagai berikut :
Sebagai bahan pembantu pembuatan semen, yaitu sebagai bahan untuk memperlambat pengerasan pada semen.
Pada bidang kedokteran dan farmasi, digunakan sebagai bahan plester.
Pada industri cat, sebagai bahan pengisi dan campuran cat putih.
Pada industri keramik, digunakan sebagai bahan pengisi.
Pada industri elektronika, digunakan sebagai bahan pembuatan komponenkomponen elektronika.
2.3. Pemilihan Gypsum
Saat ini gypsum semakin digemari untuk diaplikasikan pada berbagai bangunan. Selain ringan penggunaan gipsum juga praktis, karena dapat di pasang dan dibongkar dengan cepat. Kekuatan utama gypsum terletak pada kertas pembungkusnya, berwarna gading cenderung kecoklatan, dengan bahan sepintas mirip dengan kertas zak pembungkus semen. Saat ini produsen gipsum memproduksi beberapa jenis gipsum untuk beberapa aplikasi. Ketebalan gipsum bervariasi, rata-rata di pasaran adalah 9mm, 12mm dan 15 mm untuk type gypsum standar (plasterboard). Akan tetapi dalam pemilihan gipsum terdapat beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu : 8
a. Ketahanan Terhadap Air Karena kekuatan papan gypsum yang terletak pada kertas pembungkusnya, maka untuk gipsum standar (plasterboard) yang ada dipasaran rata-rata tidak tahan terhadap basah dan lembab, kertas akan mengelupas dan inti gypsum akan terurai. Bila memang memerlukan gypsum apabila sebagai partisi maka beberapa merk terkenal mengeluarkan gipsum dengan pelapis yang lebih tahan terhadap lembab (terhadap lembab bukan basah, karena bahan gypsum memang tidak akan bertahan terhadap basah) tentu dengan harga yang lebih mahal untuk ketebalan yang sama.
b. Akustik Bahan gipsum standar (plasterboard) relatif lunak sehingga bahan gipsum relatif bisa menyerap suara dengan baik daripada dinding bata. GIpsum cocok digunakan untuk ruang-ruang yang memerlukan peredaman suara. Pemakaian gipsum sebagai pelapis dinding dapat membantu meredam gema yang ditimbulkan akibat pantulan balik suara, karena sifat peredaman
gipsum
yang
baik
inilah
maka
beberapa
produsen
mengeluarkan panel peredam suara yang lebih baik dengan berbahan dasar gipsum.
c. Harga Harga gipsum dipasaran relatif bervariasi.Saat ini banyak produsen gipsum yang menawarkan produknya mulai dari yang berkualitas dengan harga yang tinggi, hingga gipsum kelas low-end yang ditawarkan dengan harga murah tentu dengan kualitas seadanya. Harga gypsum ditentukan oleh ketebalan dan jenis pelapis untuk aplikasi khusus. Sebagai gambaran harga gypsum standar (plasterboard) saat ini berkisar antara 35 ribu – 65 ribu perlembar (1200 x 2400 x 9mm).
9
d. Ketahanan Terhadap Api Gipsum standar (plasterboard) mempuyai lapisan kertas sebagai penguat, dan seperti kita ketahui bahwa kertas adalah penghantar api. Namun beberapa produsen menciptakan gypsum yang lebih tahan terhadap api dengan lapisan kertas khusus (tentu dengan harga yang lebih mahal).
e. Ketahanan Terhadap Benturan dan Goresan Aplikasi gipsum sebagai dinding partisi saat ini sudah menjadi suatu hal yang umum, namun dari berbagai kasus yang terjadi, pemasangan gipsum di ruang yang biasa dilalui banyak orang cenderung mudah rusak dan gupil terutama di bagian sudut dinding (misal sebagai pelapis kolom). Selain itu bila dinding tergores dengan sesuatu yang tajam maka dipastikan kertas akan mudah terkelupas oleh tangan usil, namun perbaikan untuk hal ini cukup mudah.
2.4. Kelebihan Dan Kekurangan
Kelebihan :
Hasilnya yang rata dan tampak seperti tidak ada sa mbungan.
Jika ada kerusakan cukup bagian tertentu saja yang diperbaiki, tidak perlu semuanya. Karena gypsum menggunakan sistem dempul. Jadi kita dapat mudah menangani kerusakan.
Mudah diaplikasikan
Ekonomis
Kekurangan :
Tidak tahan terhadap air ataupun kelembaban
Mudah bernoda
Akan hancur jika terkena air
10
BAB III PERCOBAAN
3.1 Tata Cara Percobaan
Secara garis besar tata cara percobaan yang dilakukan adalah : a. Menyusun peralatan sesuai dengan gambar dan mengecek apakah peralatan dalam kondisi yang baik. b. Mempersiapkan peralatan untuk analisa hasil. c. Menghitung dan mempersiapkan zat – zat kimia yang diperlukan didalam reaksi d. Melakukan percobaan pembuatan gips. e. Menganalisa hasil gips.
3.2 Tata Kerja 3.2.1 Bahan yang digunakan
a.
Ca(OH)2
b.
H2SO4 0,0221 N 1000 ml
c.
EDTA 0,15 N 250 ml
d.
CaCl2 0,1 N 100 ml
e.
Indicator EBT dan MO
f.
Na Borax 0,05 N 500 ml
g.
Aquadest
3.2.2 Alat yang digunakan
a.
Buret
g.
Pipet ukur
b.
Pemanas Listrik
h.
Labu takar
+ Magnetic Stirer
i.
Gelas ukur
c.
Klem, Statif
j.
Pengaduk
d.
Thermometer
k.
Corong gelas
e.
Timbangan
l.
Beaker glass
f.
Erlenmeyer
11
3.2.3 Gambar Alat
Keterangan : 1. Kompor listrik 2. Beaker glass 3. statif 4. magnetic stirrer 5. klem 6. statif 7. Water batch 8. Thermometer
12
3.2.4 Cara Kerja
1. Membuat sampel air kapur ▪
Menimbang sejumlah 1 kg batu gamping.
▪
Melarutkan batu gamping ke dalam 5 liter air dan diamkan selama 24 jam
▪
Mengambil 1,5 liter cairan bagian atas dari campuran
2. Membuat EDTA 0,15 N 250 ml Menimbang EDTA 14 gram dan melarutkannnya menggunakan aquadest dalam beaker glass. Lalu memasukannya dalam labu takar 250 ml dan tambahkan aquadest sampai tanda batas. Gojog hingga homogen. 3. Pembuatan CaCl2 0,1 N sebanyak 100 ml Menimbang CaCl2 1,11 gram dan melarutkannya menggunakan dengan aquadest dalam beaker glass. Masukkan ke dalam labu takar 100 ml dan tambah aquadest hingga tanda batas. Gojog hingga homogen. 3. Pembuatan Na Borax 0,05 N 500 ml Menimbang Na Borax 9,5 gram dan melarutkannnya menggunakan aquadest dalam beaker glass. Lalu memasukannya dalam labu takar 500 ml dan tambahkan aquadest sampai tanda batas. Gojog hingga homogen. 4. Pengenceran H2SO4 0,0221 N 1000 ml Mengambil 20,4 ml larutan H 2SO4 memasukkannya kedalam labu takar 1000 ml yang telah diisikan dengan aquadest, tambahkan aquadest hingga tanda batas. Gojog hingga homogen. 5. Standarisasi larutan CaCl2 dengan EDTA Mengambil 10 ml CaCl 2 0,1 N dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, ditambah 2,5 ml larutan buffer dan tambahkan 3 tetes indicator EBT sehingga warna menjadi merah anggur. Kemudian dititrasi dengan
13
EDTA sampai TAT (merah anggur menjadi biru jernih). Titrasi dilakukan 3 kali, catat kebutuhan EDTA yang diperlukan. 6. Analisa kadar Ca2+ awal Mengambil 10 ml Ca(OH) 2 dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, tambahkan 2,5 ml larutan buffer dan 3 tetes indicator EBT sehingga warna menjadi merah anggur. Kemudian dititrasi dengan EDTA sampai TAT (merah anggur menjadi biru jernih). Titrasi dilakukan 3 kali, catat kebutuhan EDTA yang diperlukan. 7. Standarisasi Na Borax dengan H 2SO4 Mengambil 10 ml Na Borax dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, tambahkan 3 tetes indicator MO kemudian dititrasi dengan H 2SO4 sampai TAT (kuning menjadi merah muda). Titrasi dilakukan 3 kali, catat kebutuhan H2SO4 yang diperlukan. 8. Menghitung perbandingan mol Ca 2+ : SO 24 = 2 : 1 9. Pembuatan gips
Mengambil 250 ml larutan H 2SO4 masukkan dalam beaker glass dan panaskan hingga 80 oC.
Isi buret dengan larutan Ca(OH)2
Setelah suhu mencapai 80oC buret dibuka, tetesan pertama sebagai to dan magnetic stirrer dijalankan.
Pada range waktu 10 menit, diambil sampel 10 ml untuk dianalisa kadar Ca2+ nya. Lakukan pengambilan sampel dengan selisih waktu pengambilan 10 menit selama 60 menit.
Cara analisa
Setelah 60 menit, pemanasan dihentikan larutan dalam beaker glass disaring dengan kertas saring yang sudah ditimbang.
Endapan dicuci dengan aquadest 1 kali, kemudian dioven pada suhu 100 oC selama 15 menit.
Setelah dioven masukkan dalam desicator selama 5 menit kemudian ditimbang.
14
BAB IV HASIL PERCOBAAN
1.
Standarisasi larutan CaCl2 0,1N dengan EDTA 0,15N Titrasi
Volume CaCl2
Volume EDTA
1
10 ml
6,8 ml
2
10 ml
7,1 ml
3
10 ml
8,7 ml
Rata – rata
10 ml
7,53 ml
Normalitas EDTA sesungguhnya VCaCl2 . NCaCl2 = VEDTA . NEDTA 10 ml . 0,1N
= 7,53 ml . N EDTA
NEDTA = 0,13 N
2.
Standarisasi larutan Na Borax 0,05N dengan H 2SO4 0,0221N Titrasi
Volume Na Borax
Volume H2SO4
1
10 ml
0,2 ml
2
10 ml
0,1 ml
3
10 ml
0,1 ml
Rata – rata
10 ml
0,13 ml
Normalitas H2SO4 sesungguhnya V Na Borax . N Na Borax
= VH2SO4 . NH2SO4
10 ml . 0,05N = 0,13 ml . N H2SO4 NH2SO4
= 3,85 N
15
3.
Analisa kadar Ca 2 awal dengan EDTA
Titrasi
Volume Ca(OH)2
Volume EDTA
1
10 ml
4,4 ml
2
10 ml
3,1 ml
3
10 ml
2,7 ml
Rata – rata
10 ml
3,4 ml
Normalitas Ca(OH)2 sesungguhnya VCa(OH)2 . NCa(OH)2 10 ml . N Ca(OH)2 NCa(OH)2
4.
= VEDTA . NEDTA = 3,4 ml . 0,13N = 0,0442 N
Percobaan T (menit)
V H2SO4 (ml)
V Ca(OH)2 (ml)
0
0
10
13,5
20
30,5
30
250 ml
32
40
43
50
31
60
56,5
16
5. Analisa kadar Ca(OH)2 (Ca2+ ) percobaan dengan EDTA yang bereaksi pada suhu (T) = 80°C dan waktu (t) = 0 menit sampai (t) = 60 menit
6.
T (menit)
V Ca(OH)2 (ml)
V EDTA (ml)
0
10
0
10
10
2,5
20
10
2,5
30
10
2,7
40
10
1,3
50
10
1
60
10
5,7
Mencari kebutuhan volume Ca 2+ dari Ca(OH)2 Diketahui : Volume total
= 250 ml
Suhu
= 80°C
N. Ca(OH)2
= 0,0442 N
N. H2SO4
= 3,85 N
Perbandingan mol Ca 2
:
SO 24 = 2 : 1
Misal Volume Ca(OH)2 = a ml Volume H2SO4
= (250 – a) ml
V Ca(OH)2 x N Ca(OH)2 x 1
= V H2SO4 x N H2SO4 x 2
a x 0,0442 x 1
= (250 – a) x 3,85 x 2
0,0442 a
= 1925 – 7,7 a
7,7442 a
= 1925 ml
a
=
1925 = 248,6 ml 7,7442
Volume Ca(OH)2 = 248,6 ml Volume H2SO4
= (250 – 248,6) = 1,4 ml
17
Pembuktian : Perbandingan volume Ca 2 : SO 24 = 2 : 1
Ca 2
SO 24
=
N Ca(OH)2 .
=
0,0442 .
=
4,4 x 10-2
=
N H2SO4 .
=
3,85 .
=
2,2 x 10-2
VCa(OH ) 2 Vtotal
248,6 250 VH 2 SO4 Vtotal
1,4 250
Perbandingan mol Ca 2 : SO 24
=
4,4 x 10-2 : 2,2 x 10-2
= 2 : 1
Menghitung kadar Ca 2 yang bereaksi :
Ca 2 mula – mula
V CaOH2 V total 248,6 = 0,0442 x 250
=
N Ca(OH)2 x
=
4,4 x 10-2 N
Berat Ca 2 mula – mula =
N valensi
BM .Ca(OH ) 2
= 4,4 x 10 -2/2 x 74 x
VolumeCa(OH ) 2 yangdireak sikan 1000
248,6 1000
= 4,047 x 10 -1 gram
18
1. t = 0 menit Ca 2 yang bereaksi = 0
Konversi = 0 2. t = 10 menit
0,0442N x 2,5 ml = 1,105 x10-2 N 10ml 0,01105 248,6 sisa = x 74 x = 1,016x10-1 gram 2 1000
Ca 2 sisa =
Berat Ca 2
Ca 2 yang bereaksi = 4,4 x 10-2 – 1,105 x10 -2 = 3,29x10-2 N
Berat Ca 2 yang bereaksi = 4,047x10-1 gram – 1,016x10 -1 gram = 0,303 gram
0,303 x 100 %= 74,8% 0,4047
Konversi = 3. t = 20 menit
0,0442N x 2,5 ml = 1,105 x10 -2 N 10ml 0,01105 248,6 sisa = x 74 x = 1,016x10 -1 gram 2 1000
Ca 2 sisa =
Berat Ca 2
Ca 2 yang bereaksi = 4,4x10-2 – 1,105x10 -2 = 3,29x10 -2 N
Berat Ca 2 yang bereaksi = 4,047x10-1 – 1,016x10 -1 = 0,303 gram
Konversi =
0,303 x 100 % = 74,8 % 0,4047
4. t = 30 menit
0,0442N x 2,7 ml = 1,193 x 10-2 N 10ml 0,01193 248,6 sisa = x 74 x = 1,097x10 -1 gram 2 1000
Ca 2 sisa =
Berat Ca 2
Ca 2 yang bereaksi = 4,4x10-2 – 1,193x10 -2 = 3,207x10 -2 N
Berat Ca 2 yang bereaksi = 4,047x10-1 – 1,097x10 -1 = 0,295 gram
Konversi =
0,295 x 100 % = 72,89% 0,4047
5. t = 40 menit Ca 2 sisa =
0,0442N x 1,3 ml = 5,75 x 10 -3 N 10ml
19
0,00575 248,6 x 74 x = 5,289x10 -2 gram 2 1000
Berat Ca 2 sisa =
Ca 2 yang bereaksi = 4,4x10-2 – 5,75 x 10 -3 = 3,383x10 -2 N
Berat Ca 2 yang bereaksi = 4,047x10-1 – 5,289x10 -2 = 0,352 gram
0,352 x 100 % = 86,97 % 0,4047
Konversi = 6. t = 50 menit
0,0442N x 1, ml = 4,42 x 10-3 N 10ml 0,00442 248,6 sisa = x 74 x = 4,065x10 -2 gram 2 1000
Ca 2 sisa =
Berat Ca 2
Ca 2 yang bereaksi = 4,4x10-2 – 4,42x10 -3 = 3,956x10 -2 N
Berat Ca 2 yang bereaksi = 4,047x10-1 – 4,065x10 -2 = 0,364 gram
0,364 x 100 % = 89,95 % 0,4047
Konversi = 7.
t = 60 menit
0,0442N x 5,7 ml = 2,52 x 10 -2 N 10ml 0,0252 248,6 sisa = x 74 x = 2,318x10 -1 gram 2 1000
Ca 2 sisa =
Berat Ca 2
Ca 2 yang bereaksi = 4,4x10-2 – 2,52x10 -2 = 1,88x10 -2 N
Berat Ca 2 yang bereaksi = 4,047x10-1 – 1,88x10 -2 = 0,386 gram
Konversi =
0,386 x 100 % = 95,35 % 0,4047
Perhitungan Harga k Ca 2 mula – mula = 4,4x10-2 N
Ca 2 yangbereak si
XA =
Ca 2 mula mula
Perhitungan k =
M=
= konversi
1 2
C A0 ( M 1)t Ca
2 2
SO4
=
2 1
ln
M X A M (1 X A )
=2
20
Tabel Perhitungan Harga k pada Perbandingan 2 : 1 dengan T = 80°C t (menit) 0 10 20 30 40 50 60
2+
Ca
bereaksi 0 3,29x10 -2 3,29x10 -2 3,207x10 -2 3,383x10 -2 3,956x10 -2 1,88x10 -2
Xa konversi M-Xa 0 2 0,7477 1,2523 0,7477 1,2523 0,7289 1,2711 0,7689 1,2311 0,8991 1,1009 0,4273 1,5727 Rata-Rata
M(1-Xa) 2 0,5046 0,5046 0,5422 0,4622 0,2018 1,1454
ln
M−Xa M1−Xa 0 0,9089 0,9089 0,8520 0,9796 1,6966 0,3170
Hasil percoban untuk data dari Ca(OH) 2 dengan volume total 250 ml t(menit) (X) 0 10 20 30 40 50 60 Ʃ =210
a=
=
Konversi (Y) 0 0,74870 0,74870 0,72894 0,86978 0,89943 0,95354 4,94909
X2 0 100 400 900 1600 2500 3600 9100
X.Y 0 7,48703 14,9741 21,8681 34,7912 44,9716 57,2124 181,304
nƩXY− ƩX.ƩY nƩX −ƩX 7181,304−2104,94909 79100−210
= 0,01173
(ƩX )ƩY−ƩXƩXY b = nƩX −ƩX =
91004,94909−210181,304 79100−210
= 0,35525
21
K 0 2,0657 1,0328 0,6455 0,5566 0,7712 0,1201 0,7417
Jadi Y= ax+b Y= 0,01173 x + 0,35525 Maka x=0
Y= 0,01173 (0) + 0,35525
= 0,35525
x=10 Y= 0,01173 (10) + 0,35525
= 0,47255
x=20 Y= 0,01173 (20) + 0,35525
= 0,58985
x=30 Y= 0,01173 (30) + 0,35525
= 0,70715
x=40 Y= 0,01173 (40) + 0,35525
= 0,82445
x=50 Y= 0,01173 (50) + 0,35525
= 0,94175
x=60 Y= 0,01173 (60) + 0,35525
= 1,05905
Prosentase kesalahan
%kesalahan = t 0 10 20 30 40 50 60
Y perhitungan−Y percobaan x 100% Y perhitungan
Y percobaan 0 0,74870 0,74870 0,72894 0,86978 0,89943 0,95354
Y perhitungan 0,35525 0,47255 0,58985 0,70715 0,82445 0,94175 1,05905
Rata-rata
%kesalahan 100 -58,4383 -26,9306 -3,08138 -5,49821 4,49376 9,96270 2,93%
Menghitung harga K untuk tiap 10 menit Log
2−Y1 kSO4 = +C 1−Y1 2,303
Dimana : k= konstanta kecepatan reaksi C= konstanta
22
t= waktu reaksi (SO4) = konsentrasi ion (SO 42-) Y= log
2−Y1 1−Y1
Y1 0 0,74870 0,74870 0,72894 0,86978 0,89943 0,95354 4,94909
log(2-y1)/(1-y1) 0,30103 0,38743 0,38743 0,38429 0,40826 0,41382 0,42451 2,70677
r(x) 0 10 20 30 40 50 60 210
X2 0 100 400 900 1600 2500 3600 9100
X.Y 0 3,87431 7,74862 11,5287 16,3302 20,6909 25,4705 85,6433
Persamaan empiris a=
=
nƩXY− ƩX.ƩY nƩX −ƩX 785,6433−2102,70677 79100−210
= 1,59 x10 -3
(ƩX )ƩY−ƩXƩXY b = nƩX −ƩX =
91002,70677−21085,6433 79100−210
= 0,33911
Jadi Y= ax+b Y= 0,00159 x + 0,33911 Maka x=0
Y= 0,00159 (0) + 0,33911
x=10 Y= 0,00159 (10) + 0,33911
= 0,33911 = 0,35501 23
x=20 Y= 0,00159 (20) + 0,33911
= 0,37091
x=30 Y= 0,00159 (30) + 0,33911
= 0,38681
x=40 Y= 0,00159 (40) + 0,33911
= 0,40271
x=50 Y= 0,00159 (50) + 0,33911
= 0,41861
x=60 Y= 0,00159 (60) + 0,33911
=0,43451
Prosentase kesalahan
%kesalahan = t 0 10 20 30 40 50 60
Y perhitungan−Y percobaan x 100% Y perhitungan
Y percobaan 0,30103 0,38743 0,38743 0,38429 0,40826 0,41382 0,42451 Rata-rata
Y perhitungan 0,33911 0,35501 0,37091 0,38681 0,40271 0,41861 0,43451
% kesalahan 11,229 -9,132 -4,454 0,651 -1,378 1,144 2,301 0,052%
24
BAB IV PEMBAHASAN
Setelah pemanasan kadar Ca2+ sangat kecil. Hal ini ditunjukkan dengan tidak adanya endapan yang terbentuk. Faktor penyebabnya, yaitu: 1. Kadar sampel Kadar Ca dalam sampel sangat sedikit ditunjukan dengan nilai normalitasnya yaitu 0,04N. Hal ini dikarenakan jumlah air yang digunakan untuk perendaman gamping terlalu banyak yaitu 1 kg gamping dalam 5 liter air. 2. Kecepatan pengadukan Pengadukan menyebabkan tumbukan antarpartikel sehingga dapat mempercepat terjadinya reaksi. Oleh karena itu kecepatan pengadukan seharusnya diatur agar konstan. Pada prakteknya, kecepatan tidak dapat diatur dan perputaran magnetic stirrer yang digunakan tidak stabil.
▪
Dari percobaan pembuatan kalsium sulfat (gips), diperoleh : Perbandingan mol Ca 2 : SO 24
= 4,4x10-2 : 2,2x10 -2
Maka, didapat perbandingan mol Ca 2
:
SO 24 = 2 : 1
25
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
1. Produk tidak terbentuk karena beberapa faktor yaitu tingginya konsentrasi asam sulfat dan kecepatan pengadukan yang tidak konstan.
2. Dari grafik konversi vs waktu Persamaan garis Y= 0,01173 x + 0,35525 Prosentase kesalahan = 2,93%
3. Perhitungan Persamaan garis Y= 0,00159 x + 0,33911 Prosentase kesalahan = 0,052% 5.2
Saran
Air yang digunakan untuk merendam gamping sebaiknya sedikit, misalnya 1kg gamping dalam 3 liter air.
26
GRAFIK HUBUNGAN ANTARA KONVERSI Vs WAKTU (pada suhu 80˚C) 1.2 y = 0.0117x + 0.3553 R² = 1 1
0.8 i s r e v n o K
y perhitungan y percobaan
0.6
Linear (y perhitungan) 0.4
0.2
0 0
20
40
60
80
Waktu
27
GRAFIK HUBUNGAN ANTARA KONSTANTA KECEPATAN REAKSI Vs WAKTU (pada suhu 80˚C) 0.5 y = 0.0016x + 0.3391 R² = 1
0.45 0.4 i s k a e R n a t a p e c e K a t n a t s n o K
0.35 y perhitungan 0.3 y percobaan
0.25 Linear (y perhitungan) 0.2
0.15 0.1 0.05 0 0
20
40
60
80
Waktu
28
DAFTAR PUSTAKA
Kirk, R.E and other D.F : “Encyclopedia of Chemical Technology”, Vol 4, The Intercience Encyclopedia inc, New York,1951, page 16 – 37
Levenspiel, C : “Chemical Reaction Engineering”, 2 nd edition, 1972, John Wiley and Son, New York, page 18 – 32
Shreeve, N.R : “Chemical Process Industries”, 2 nd edition, 1956, Mc Graw Hill Book Company inc, Tokyo, page 218 - 219
29
