LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN PROSES

PEMBUATAN TAWAS ALUM

JURUSAN D3 TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2011

PEMBUATAN KALIUM ALUMINIUM SULFAT (TAWAS)

DARI LIMBAH ALUMINIUM FOIL

I. Tujuan

Menjelaskan proses pembuatan tawas kalium aluminium sulfat.

Menghitung yield yang dihasilkan.

Menganalisis produk tawas dengan menentukan titik leleh.

II. Landasan Teori

Tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat dengan formula

(SO4)2.12H2O sedangkan kation univalen, umumnya Na+, Fe+, Cr+, Ti3+ atau Co3+,

tawas biasa dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah amonium sulfat

dodekahidrat.

Alum merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari molekul air

dan dua jenis garam, salah satunya biasanya Al2(SO4)3. Alum kalium, juga sering

dikenal dengan alum, mempunyai rumus formula yaitu K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O.

Alum kalium merupakan jenis alum yang paling penting. Alum kalium

merupakan senyawa yang tidak berwarna dan mempunyai bentuk kristal

oktahedral atau kubus ketika kalium sulfat dan aluminium sulfat keduanya

dilarutkan dan didinginkan. Larutan alum kalium tersebut bersifat asam. Alum

kalium sangat larut dalam air panas. Ketika kristalin alum kalium dipanaskan

terjadi pemisahan secara kimia, dan sebagian garam yang terdehidrasi terlarut

dalam air.

Alumunium dapat dengan mudah dipisahkan dari besi ketika alumunium

mulai terlarut dalam larutan Kalium Hidroksida panas seperti persamaan di

bawah ini :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O 2KAl(OH4)(aq) + 3H2(g)

Penambahan asam sulfat, pertama kali membentuk Al(OH)3 yang terlarut ketika

larutan dipanaskan.

2KAl(OH)4(aq) + H2SO4(aq) 2Al(OH)3(s) + K2SO4(aq) + 2H2O(l)

2Al(OH)3(s) + K2SO4(aq) + 3H2SO4 2KAl(SO4)2(aq) + 6H2O(l)

Dalam pendinginan, tawas terbentuk dengan reaksi :

KAl(SO4)2(aq) + 12H2O(l) KAl(SO4)2(aq).12H2O(s)

Jadi, semua persamaan pembuatan tawas dari aluminium adalah :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 4H2SO4(aq) + 2H2O(l) 2KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) + 3H2(g)

Aluminium sulfat padat dengan nama lain: alum, alum padat, aluminium

alum, cake alum, atau aluminium salt adalah produk buatan berbentuk bubuk,

butiran, atau bongkahan, dengan rumus kimia Al2(SO4)3. xH2O. Kekeruhan dalam

air dapat dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang disebut

koagulan. Pada umumnya bahan seperti Aluminium sulfat [Al2(SO4)3.18H2O]

atau sering disebut alum atau tawas, fero sulfat, Poly Aluminium Chlorida (PAC)

dan poli elektrolit organik dapat digunakan sebagai koagulan. Untuk

menentukan dosis yang optimal, koagulan yang sesuai dan pH yang akan

digunakan dalam proses penjernihan air, secara sederhana dapat dilakukan

dalam laboratorium dengan menggunakan tes yang sederhana (Alearts &

Santika, 1984).

Beberapa contoh tawas, cara membuat dan kegunaannya:

1. Natrium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas natrium) dengan formula

NaAl(SO4)2. 12H2O digunakan sebagai serbuk pengembang roti.

2. Kalium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas kalium) dengan rumus

KAl(SO4)2. 12H2O digunakan dalam pemurnian air, pengolahan limbah,

dan bahan pemadam api. Tawas kalium dibuat dari logam aluminium dan

kalium hidroksida. Logam aluminium bereaksi secara cepat dengan KOH

panas menghasilkan larutan garam kalium aluminat.

3. Amonium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas amonium) dengan

formula NH4Al(SO4)2.12H2O digunakan sebagai acar ketimun.

4. Kalium kromium(III) sulfat dodekahidrat (tawas kromium) dengan formula

KCr(SO4)2.12H2O digunakan sebagai penyamak kulit dan bahan pembuat

kain tahan api.

5. Amonium besi(III) sulfat dodekahidrat (tawas besi(II)) dengan formula

NH4Fe(SO4)2.12H2O digunakan untuk mordan pada pewarnaan tekstil.

Tawas ini dibuat dengan mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III)

dengan asam nitrat dalam larutan amonium sulfat.

Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin perlu

dikurangi dengan cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang

kemudian menghasilkan kristal tawas pada waktu didinginkan. Untuk

mendapatkan kristal yang berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus

dilakukan secara pelan-pelan.

III. Alat dan Bahan

Alat :

Hot Plate ( 1 buah )

Magnetic Stirer ( 1 buah )

Kertas Saring ( 3 buah )

Batang pengaduk (1 buah)

Gelas kimia 400 ml (1 buah)

Gelas ukur 50 ml (1 buah )

Corong Buchner (1 buah)

Corong (1 buah)

Erlenmeyer 250 ml (1 buah)

Gelas Arloji (1 buah)

Buret (1 buah)

Neraca analitiik

Bahan :

Aluminium foil 2.5gram

Kristal KOH 7.5 gram

Larutan H2SO4 pekat 20

ml

Aquadest

Indikator PH

Labu hisap ( 1buah )

IV. Flow Chart Kerja

1. Pembuatan larutan KOH Aquadest 100ml

KOH 7,5gr Larutan KOH

2. Pembuatan larutan asam sulfat 50 % sebanyak 20 ml

H2SO4 98%

Aquadest 19,6ml

Lar. KOH

Lar. Al

filtrat

aquadest

H2SO4 50%

filtrat

filtrat

kristal tawas

Pelarutan & Pengadukan

Pencampuran

Pencampuran & Pengadukan, pemanasan ±60oC

Pendinginan 10-15 menit

Penyaringan padatan

Pencampuran pH 1-2

PemanasanT = 60 - 80oCt = 10 menit

Pendinginan suhu kamar, penambahan es

Penyaringan dalam corong buchner

penimbangan

H2SO4 50% sebanyak 40ml

V. Tabel Data

Data Reaktan dan Produk

No Komponen Satuan

1 Berat KOH 7.5 gram

2 Berat Al 2.5 gram

3 Volume Asam sulfat 20 ml

4 Berat tawas 12.17 gram

5 Volume Aquadest 200 ml

Berat kertas = 0.60 gramBerat kertas + tawas = 12.77 gramBerat tawas = 12.77 – 0.6 = 12.17 gram

V. Data Pengamatan

No Reaksi Pengamatan

1 Al + KOH Al larut, timbul gelembung-gelembung (berbusa)

dan warna larutan menjadi hitam

2 Aluminat + H2SO4 Terbentuk endapan putih, pH larutan = 1-2

3 Pendinginan Terbentuk kristal tawas

VI. Pengolahan DataReaksi yang terjadi dalam pembuatan tawas :

2Al(s) + 2KOH(aq) + 4H2SO4(aq) + 2H2O(l) 2KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) + 3H2(g)

Al sebagai pereaksi pembatas dan pereaksi yang lain dianggap berlebih.

Produk KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) (tawas) yang dihasilkan seberat 12.17 gram.

Serbuk aluminium yang digunakan = 2.5 gram

Ar Al = 27 ; Mr KOH = 56,1 ; ρ H2SO4 = 1,2 g/ml ; Mr H2SO4 = 98

Mol Al = gram AlAr Al

=2.527

= 0,0925 mol

Mol KOH = gram KOHMr KOH

= 7.556,1

= 0,1335 mol

Massa H2SO4 = ρ x V

= 1,2 x 20 = 24 gram

Mol H2SO4 = 2498

=0,2445mol

Persamaan reaksi yang berlangsung :

2Al + 2KOH + 4H2SO4 + 2H2O 2KAl(SO4)2.12H2O + 3H2

M 0,0925 0,1335 0,2445 - -

R 0,0925 0,0925 0,185 - 0,0925

S - 0,0410 0,0595 0,0925

KOH dan H2SO4 berlebih dan mol produk(tawas) = 0,0925 mol

Mr KAl(SO4)2.12H2O(tawas) = 474

Maka Berat tawas = mol tawas x Mr tawas

= 0,0925 x 474

= 43,845 gram

Perhitungan Yield

Yeild = berat tawas yangdi hasilkan

berat tawas se harusnya(teoritis)x 100%

= 12.17

43.845x 100%

= 27,75 %

Pembahasan

Tawas sendiri adalah kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal yang

dikenal sebagai koagulan di dalam pengolahan air maupun limbah. Campuran aluminium

yang telah larut dalam larutan KOH disebut dengan aluminat .Kedalam aluinat yang

telah terbentuk, di tambahkan asam sulfat 50% secara perlahan – lahan hingga PH 1-2

dengan tujuan agar pembentukan Kristal tawas lebih sempurna . Penambahan asam

sulfat tersebut juga berfungsi sebagai reaktan .

Dari hasil percobaan dihasilkan produk (tawas) sebanyak 12,17 gram, sedangkan

menurut perhitungan secara teori jumlah tawas yang harus dihasilkan sebanyak 43,845

gram. Massa atau berat produk yang dihasilkan berbeda jauh dengan massa

berdasarkan perhitungan teori. Dari data tersebut di dapat % yield yaitu 27,75 % .

Hal ini kemungkinan disebabkan oleh beberapa faktor seperti :

Al didapatkan dari alum foil dengan komposisi Al kurang murni ( < 100% ).

Proses pembentukan tawas pada suhu 60-80oC kurang sempurna.

Suhu yang terlalu tinggi membuat tawas larut, sehingga hasil yield berkurang.

Proses pembentukan kristal tawas (pH < 4) kurang optimal.

Analisi uji titik leleh belum dilakukan karena beberapa hal, tapi telah dilakukan

proses pelarutan tawas dalam air kotor , dan tawas larut dalam air sehingga dapat

mengendapkan kotoran dalam air .

Kesimpulan Berat tawas yang dihasilkan sebesar 12.17 gram. Yield yang dihasilkan sebesar 27.75 %.

Daftar Pustaka

Jobsheet Praktikum Satuan Proses. 2010. Jurusan Teknik Kimia. Polban.

Perry, John H. 1950. Chemical Engineers’ Handbook. Tokyo : Kogakusha

Company

http://www.dietriot.com/fff/mcd/mcd.html).

http://www.straightdope.com/mailbag/malum.html