Upload
feri-firdiansyah
View
106
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Proses Industri Kimia
Citation preview
PROSES INDUSTRI KIMIA
INDUSTRI GARAM
Disusun Oleh:
Jeanne Fransiska W (1114010)Feri Firdiansyah (1114033)Kurniawan Teguh W (1114036)
JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG
2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. 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.
1.2. 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?
1.3. 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
2.1. Sejarah Garam
Garam dapur adalah sejenis mineral yang lazim dimakan manusia. Bentuknya
kristal putih, seringkali dihasilkan dari air laut. Biasanya garam dapur yang tersedia
secara umum adalah Natrium klorida (NaCl).
Garam sangat diperlukan tubuh, namun bila dikonsumsi secara berlebihan
dapat menyebabkan berbagai penyakit, termasuk tekanan darah tinggi. Selain itu garam
juga digunakan untuk mengawetkan makanan dan sebagai bumbu. Untuk mencegah
penyakit gondok, garam dapur juga sering ditambahi Iodium.
Pada jaman 1900-an, garam merupakan salah satu penggerak utama ekonomi
nasional dan peperangan. Garam hampir sentiasa dikenakan cukai.
Dalam kerajaan Mali, pedagang di abad ke-12 menghargai garam sehingga rela
membelinya untuk harga beratnya bersamaan harga emas; perdagangan ini membawa
kepada lagenda kota Timbuktu yang kaya, dan mendorong inflasi di Eropa, yang
mengeksport garam.
2.2. Spesifikasi Bahan Baku
1. NaCl
Natrium klorida, juga dikenal dengan garam dapur, atau halit, adalah senyawa
kimia dengan rumus molekul NaCl. Senyawa ini adalah garam yang paling
memengaruhi salinitas laut dan cairan ekstraselular pada banyak organisme
multiselular. Sebagai komponen utama pada garam dapur, natrium klorida sering
digunakan sebagai bumbu dan pengawet makanan. Suhu kritis (critical point) dari
senyawa NaCl adalah 415oC.
Natrium klorida
Nama IUPACNatrium Klorida
Nama lainGaram dapur; halit
IdentifikasiNomor CAS [7647-14-5]
SifatRumus molekul NaCl
Massa molar 58.44 g/mol
PenampilanTidak berwarna/berbentuk
kristal putihDensitas 2.16 g/cm3
Titik leleh 801 °C (1074 K)Titik didih 1465 °C (1738 K)
Kelarutan dalam air
35.9 g/100 mL (25 °C)
Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlakupada temperatur dan tekanan standar (25°C,
100 kPa)Sangkalan dan referensi
Tabel 1.1 Sifat fisis dan chemist Natrium Klorida
2. Air laut
Air laut adalah air dari laut atau samudera. Air laut memiliki kadar garam rata-
rata 3,5%. Artinya dalam 1 liter (1000 mL) air laut terdapat 35 gram garam (terutama,
namun tidak seluruhnya, garam dapur/NaCl). Suhu kritis air laut adalah 407oC.
Walaupun kebanyakan air laut di dunia memiliki kadar garam sekitar 3,5 %, air
laut juga berbeda-beda kandungan garamnya. Yang paling tawar adalah di timur Teluk
Finlandia dan di utara Teluk Bothnia, keduanya bagian dari Laut Baltik. Yang paling
asin adalah di Laut Merah, di mana suhu tinggi dan sirkulasi terbatas membuat
penguapan tinggi dan sedikit masukan air dari sungai-sungai. Kadar garam di beberapa
danau dapat lebih tinggi lagi.
Air laut memiliki kadar garam karena bumi dipenuhi dengan garam mineral
yang terdapat di dalam batu-batuan dan tanah. Contohnya natrium, kalium, kalsium, dll.
Apabila air sungai mengalir ke lautan, air tersebut membawa garam. Ombak laut yang
memukul pantai juga dapat menghasilkan garam yang terdapat pada batu-batuan. Lama-
kelamaan air laut menjadi asin karena banyak mengandung garam.
2.3. 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 ataukristalisasi 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 : Permeabilitas tinggi
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
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
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 + Na2CO3 → CaCO3 (putih) + Na2SO4
MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 (putih) + Na2SO4
CaCl2 + Na2SO4 → CaSO4 (putih) + 2NaCl
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 (putih) + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 (putih) + 2NaCl
Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi garam NaCl melalui penguapan air laut
diantaranya yaitu :
1. Air Laut
Mutu air laut (terutama dari segi kadar garamnya (termasuk kontaminasi dengan air
sungai), sangat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk pemekatan
(penguapan).
2. 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.
3. 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)
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 1970-an, 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 ruang-dan-
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.
2.4. 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 danpharmaceutical 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.
a. 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:
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.
2.5. 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.
BAB III
PENUTUP
3.1. 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 ciri-ciri 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 sengan pengikatan pengotor
pada garam dengan menambahkan bahan kimia.
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.