Nama : Dyan Sulys Tyaningsih

NIM : 5213412035

Tugas Teknologi Produk (Bagaimana memproduksi kalsit tanpa aragonit ?)

Batu kapur adalah batuan sediment yang sebagian besarnya merupakan

CaCO3 dalam berbagai bentuk kristalnya seperti calcite dan aragonite. Calcite

adalah mineral karbonat dengan bentuk kristal yang paling stabil dari CaCO3.

Sementara aragonite adalah bentuk kristal lainnya dari CaCO3 dan memiliki

kecenderungan untuk berubah ke calcite dalam hitungan jutaan tahun.

Di zaman dahulu, batu kapur digunakan sebagai bahan bangunan. Bahkan

piramid Giza terbuat seluruhnya dari batu kapur. Sekarang ini, CaCO3-lah yg diambil

dari batu kapur untuk berbagai keperluan industri dan konsumen. Produk CaCO3

secara garis besar dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu Ground CaCO3 (GCC) dan

Precipitated CaCO3 (PCC).

PCC mempunyai tiga macam bentuk kristal yaitu kalsit, aragonit, dan vaterit

dengan struktur kristal berturut-turut rhombohedral, orthorombic, dan hexagonal

(Hadiko dkk, 2005). Kalsit merupakan fasa yang stabil pada temperatur ruang,

sedangkan vaterit dan aragonit merupakan fase metastabil yang dapat

bertransformasi ke dalam fase stabil (kalsit) (Han dkk, 2005).

Dibandingkan dgn GCC, PCC memiliki rentang ukuran partikel yg sempit dan

lebih kecil (20 – 70 nm dgn GCC sekitar 1 mikron), bentuknya lebih regular, dan

memiliki kemurnian yg lebih tinggi. Karena kualitasnya ini, kebutuhan industri akan

PCC terus meningkat.

Mekanisme presipitasi dan terbentuknya kristal CaCO3 dalam larutan :

Presipitasi CaCO3 dalam larutan dibagi dalam tiga tahapan yaitu nukleasi,

dehidrasi dan pertumbuhan kristal. Prosesnya diawali dengan aglomerasi ion-ion

Ca2+ dan CO32- membentuk cluster. Interaksi yang lebih kuat menyebabkan agregat

tersebut membentuk koloid nuklei dan akan tumbuh menjadi kristal yang stabil (Ben

Amor et al, 2004). Koloid nuklei yang terbentuk pada awal presipitasi diidentifikasi

sebagai CaCO3 amorf (ACC) yang bersifat tidak stabil. ACC selanjutnya

bertransformasi membentuk kristal Vaterit yang berbentuk bola dan kalsit yang

berbentuk kotak. Kristal Vaterit bersifat meta-stabil dan akan bertransformasi lebih

lanjut menjadi Kalsit.

Transformasi ACC menjadi Kalsit dan Vaterit terjadi pada suhu rendah (14 –

30 oC), sedangkan pada suhu 60 – 80 oC ACC bertransformasi menjadi Kalsit dan

Aragonit. Kristal Aragonit juga merupakan kristal yang bersifat kerak lunak karena

mudah lepas dari permukaan dengan adanya aliran air. Pada suhu 40 – 50 oC, ACC

akan bertansformasi menjadi Kalsit, Aragonit dan Vaterit (Elfil et al, 2001).

Ground state Aragonit lebih tinggi 28 eV dibanding kalsit. Untuk itu ion Ca2+

dan CO32- memerlukan energi yang lebih besar untuk dapat membentuk Aragonit

(Kobe et al, 2002). Kristal CaCO3.6H2O akan terbentuk pada suhu mendekati 0 oC

dan dengan cepat terdekomposisi jika suhu meningkat.

Gabrielli (2001) mengamati pembentukan deposit CaCO3 menggunakan

larutan CaCO3. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa Vaterit merupakan jenis

kristal yang banyak terbentuk pada deposit untuk presipitasi kurang dari 7 menit,

sedangkan untuk waktu yang lebih lama (25 menit) struktur Kalsit merupakan jenis

yang paling banyak terbentuk. Hal ini menunjukkan bahwa kristal Vaterit mengalami

trasformasi di permukaan membentuk kristal kalsit yang lebih stabil. Tidak adanya

pembentukan kristal Aragonit karena suhu larutan relatif masih rendah (25 oC).

Pada suhu kamar hasil percobaan Gabrielli (1999) menunjukkan Aragonit

jarang terbentuk, sedangkan Kalsit terbentuk pada setiap kondisi, hal ini dapat

dipahami karena ground state Aragonit lebih tinggi 28 eV dibanding Kalsit. Untuk itu

ion Ca2+ dan CO32- memerlukan energi kinetik yang lebih besar agar dapat

membentuk Aragonit dibanding Kalsit (Kobe et al, 2002). Hasil ini juga sesuai

dengan percobaan yang dilakukan oleh Chebowski (2003) yang menunjukkan

bahwa jumlah Aragonit yang terbentuk pada larutan meningkat dengan

meningkatnya suhu.

Gambar 1. Tahapan pembentukan kristal CaCO3 dalam larutan pada berbagai

suhu (Elfil et al, 2001)

Sehingga dapat disimpulkan bahwa untuk memproduksi fase kalsit dan

meminimalisir pembentukan fase aragonit pada presipitasi CaCO3 dalam larutan

dapat dikondisikan dalam suhu yang tidak terlalu tinggi. Sebab fase aragonit akan

terbentuk pada suhu yang tinggi.

Sumber Pustaka :

Saksono, Nelson. Pengaruh Medan Magnet Pada Pembentukan Partikel CaCO3..

(2008). Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Indonesia..

http://zapthegreat.wordpress.com/2011/04/12/produksi-kalsium-karbonat-dr-batu-

kapur/ diakses pada 30 Maret 2014.