laporan praktikum pembuatan tawas dari limbah alumunium foil

LAPORAN PRAKTIKUM 

KIMIA ANORGANIK I

 PEMBUATAN TAWAS DARI LIMBAH ALUMUNIUM FOIL

Disusun oleh kelompok 1

anggota kelompok :

Adi prayoga 

Anisa winarni

Farah kamalia

khilda nur laila

Mia adha 

PUSAT LABORATORIUM TERPADU (PLT)

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIEF HIDAYATULLAH JAKARTA

I.            PENDAHULUAN

a.    Latar belakang

      Pada dasarnya tawas memang digunakan sebagai bahan penghilang bau badan. Tawas berbentuk Kristal dan mempunyai sifat menguatkan warna juga bisa dimanfaatkan sebagai penjernih air. Didalam tawas tidak terkandung racun yang dapat merugikan kesehatan, sehingga banyak orang yang memanfaatkan tawas ini baik dalam hal industri maupun dalam kehidupan keluarga. Banyak sekali manfaat dari tawas tersebut, diantaranya adalah untuk menjernihkan air sumur, penghilang bau badan, obat sariawan, penghilang lumut dan juga dimanfaatkan sebagai obat penyakit kulit. Bukan itu saja, masih banyak pemanfaatan dari tawas tersebut. Semua bunda bisa mempelajari lebih dalam mengenai kandungan yang ada di tawas dan mencari informasi manfaat dan kegunaan tiap kandungan tersebut.

      Tawas adalah semacam batu yang dulu dipakai oleh nenek moyang kita untuk menghilangkan bau ketiak. Jadi, fungsinya ya seperti deodorant yang beredar di pasaran itu Berhubung ini bahan alami, selain hilangnya bau ketiak yang menyengat, ketiak kita juga tidak akan terasa panas pada saat memakainya serta dijamin permukaan ketiak tidak akan tambah gelap. 

      Mungkin kesannya kuno banget ya pake tawas? Siapa bilang kuno? Kita saja yang sok modern dan menganggap budaya warisan tradisi itu sebagai hal yang ketinggalan jaman. Sekedar informasi, di Amerika sana ada satu perusahaan yang khusus memproduksi tawas sebagai deodorant. Hebatnya lagi perusahaan ini tidak hanya melayani pembeli dari AS saja, tapi juga seluruh dunia. Tidak hanya di Amerika lho bun, Indonesia juga punya produk yang menggunakan tawas sebagai bahan dasar deodorant.

b.    Rumusan masalah

1.      Apa bahan yang digunakan untuk pmembuatan tawas?

2.  Bagaimana proses pembuatan tawas sampai dapat menjernihkan air yang keruh?

3.      Mengapa tawas dapat menjernihka air?

c.    Tujuan

      Untuk mengetahui dan mempelajari cara pembuatan tawas dari limbah kimia hasil reaksi pembentukan hydrogen

d.    Waktu dan tempat

      Praktikum kali ini dilaksanakan pada Kamis, 26 september 2013 pukul 13.00 WIB di Pusat Laboratorium Terpadu (PLT)

                 II.            DASAR TEORI

         Tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat dengan formula M⁺M³⁺ (SO4)₂.12H2O. M⁺ merupakan kation univalen, umumnya Na⁺, Fe⁺, Cr⁺, Ti³⁺ atau Co³⁺, tawas biasa dik,enal dalam kehidupan sehari-hari adalah amonium sulfat dodekahidrat. 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.

                    2Al(s) + 2K⁺(aq) + 2OH^-(aq) + 6H₂O(l) ——> 2K⁺(aq) + 2Al(OH)₄^-(aq) + 3H₂(g)

                    ion aluminium, Al(OH)4- yang bersifat ampoter jika direaksikan dengan asam sulfat, diendapkan sebagai aluminium hidroksida, tetapi larut pada pemanasan.

             2K⁺(aq)+2Al(OH)^4-(aq)+2H⁺(aq)+SO₄^2-(aq)—–>2Al(OH)₃(s)+2K⁺(aq)+SO₄²(aq)+2H₂O(l)

                        2Al(OH)₃(s) + 6H⁺(aq) + 3SO₄^2-(aq) —–> 2Al³⁺(aq) + 3SO₄^2-(aq) + 6H₂O(l)

jika larutan kalium aluminium sulfat dodekahidrat yang hampir jenuh didinginkan maka akan terbentuk kristal-kristal yang berbentuk oktahedron.

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. tawas kromium dapat diperoleh dengan cara mereduksi ion dokronat dari kaliium dikromat K₂Cr₂O₇, menjadi kromium(III) dalam larutan asam sulfat dengan reduktor etanol, C₂H₅OH.

      8H⁺(aq) + CrO₇^2-(aq) + 3C₂H₅OH(aq) —–> 3CH₃CHO(aq) + 2Cr³⁺(aq) + 7H₂O(l)

ion sulfat dari asam sulfat dan ion kalium dari kalium dikromat bergabung dengan ion kromium(III) membentuk kristal tawas kromium yang terbentuk oktahedron dan berwarna violet sampai hijau gelap jika larutan yang pekat didinginkan.

      K⁺(aq) + Cr³⁺(aq) + 2O₄^2-(aq) + 12H₂O(l) —–> KCr(SO₄)₂. 12H₂O(c)

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.

                    2H₊(aq) + NO₃^-(aq) +Fe²⁺(aq) —–> Fe³⁺(aq) + NO₂(g) + H₂O(l)

ion amonium dan ion sulfat dari amonium sulfat, (NH₄)SO₄, mengkristalkan ion besi(III) sebagai tawas besi(III).

NH₄⁺(aq) + Fe₃⁺(aq) + 2SO₄^2-(aq) + 12H₂O(l) —–> NH₄Fe(SO₄)₂. 12H₂O(c)

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.

      Tawas adalah senyawa kimia berupa garam sulfat yang memiliki banyak sekali ragamnya salah satunya yang paling populer adalah Aluminum Sulfat yang banyak digunakan oleh PDAM untuk memproses air sungai menjadi ari bersih (oleh karena itu disebut juga dengan nama populer Alum). Kaporit  digunakan untuk mematikan bakteri pada air. Jenis tawas lainnya adalah seperti Tawas Natrium untuk bahan pengembang roti, Tawas Kalium untuk pengolah limbah, Tawas Besi untuk penyamakan kulit dan bahan pewarna.

      Sejumlah garam aluminium seperti golongan IIA, mengkristal dalam larutannya sebagai hidrat. Sebagian dari hidrat ini amat larut dalam air dan bersifat delikuesen, misalnya AlX₃.6H₂O, Al(NO₃)₃.9H₂O. selanjutnya segi-segi kimia tertentu dari senyawa aluminium dalam air diturunkan dari sifat ion aluminium trihidrat [Al(H₂O)₆]³⁺. Senyawa-senyawa aluminium, bentuk alami dari kebanyakan senyawa aluminium diturunkan dari oksida (Al₂O₃) dan bermacam-macam oksida terhidrat. Misalnya Al₂O₃.H₂O dan Al₂O₃.3H₂O. senyawa oksida jka direaksikan denganasam sulfat menghasilkan aluminium sulfat pekat panas.

      Al₂O₃ + H₂O₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Senyawa ini mengkristal dari larutan sebagai Al₂(SO₄)₃.18H₂O.

      Larutan berair yang mengandung jumlah molar yang sama dari Al₂(SO₄)₃ dan K₂SO₄ mengkristal sebagai kalium aluminium sulfat (KAl(SO₄)₂.12H₂O). garam ini yang dikenal dengan patas alum atau tawas, termasuk dalam golongan, termasuk dalam golongan senyawa dengan nama alum atau tawas. Alum mempunyai mempunyai rumus M(I) M(III) (SO₄)₂.12H₂O dimana M(I) dapat berupa kation apa saja kecuali Li⁺ dan M(III) adalah kation bermuatan positif tiga (Al³⁺, Ti³⁺, V³⁺, Cr³⁺, Mn³⁺, Fe³⁺, Co³⁺, Ga³⁺, In³⁺, Re³⁺, Ir³⁺). Alum mengandung ion [M(H₂O)₆]⁺, [M(H₂O)₆]³⁺ dan SO₄^2- dengan nisbah 1 : 1 : 2 alum yang umum mempunyai M(I) = K⁺ atau NH₄⁺ dan M(III) = Al³⁺. Li⁺ tidak membentuk alum karena ion ini terlalu kuat untuk memenuhi syarat sebuah kristal.

      Alum mempunyai kegunaan yang sama dengan garam pembentuknya. Satu keguanan penting dari patas alum adalah sebagai zat pewarna. Alum atau tawas (AlK(SO₄)₂) dapoat dibuat dengan mereaksikan senyawa aluminium sulfat (Al₂(SO₄)₃) dengan kalium sulfat (K₂SO₄). Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

      K₂SO₄ +Al₂(SO₄)₃ → 2KAl(SO₄)₂

      Kalium Aluminum sulfat (tawas) mempunyai manfaat yang sangat penting antara lain adalah sebagai pewarna tekstil. Tekstil yang diwarnai, dicelupkan dalam larutan tawas dan dipanaskan dengan uap air, Hidrolisis dari Al(H₂O)₆³⁺ mengendapkan Al(OH)₃ ke atas serat tekstil dan kemudian zat warna diserap oleh Al(OH)₃. Selain itu, tawas digunakan sebagai bahan penjernih air dan pengolahan air minum di PDAM dan air buangan industri sebagai koagulan.          

      Alum merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari 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. Alum kalium memiliki titik leleh 900ºC.

      Aluminium, Al merupakan anggota golongan IIIA berada dialam sebadai aluminosilikat dikerak bumi dan lebih melimpah daripada besi. Mineral aluminium yang paling penting dalam metalrugi adalah bauksit AlOx(OH)3-2x (0<x<1). Walaupun Al adalah logam mulia yang mahal diabad ke-19 harganya jatuh bebas setelah dapat diproduksi dengan jumlah besar elektrolisis alumina, Al₂O₃ yang telah dilelehkan dalam krolit Na₃AlF₆. namun karena produksinya memerlukan sejumlah besar energi listrik, metalurgi aluminium hanya di Negara dengan harga energi listrik yang rendah. Sifat aluminium dikenal dengan baik dan aluminium banyak digunakan dalam keseharian, misalnya untuk koin, panic dan kusein. Logam aluminium digunakan dengan kemurnian lebih dari 99% dan logam atau paduannya (missal : duralium) banyak digunakan.

 III.            ALAT DAN BAHAN

a.       Alat :

1.      Erlenmeyer 250 ml 3 buah

2.      Backer glass 600 ml 1 buah

3.      Hotplat1 buah

4.      Corong 2 buah

5.      Kertas saring 6 lembar

b.       Bahan :

1.      Alumunium foil

2.      NaoH 10 %

3.      Koh 20 %

4.      H2SO4 6M

5.      Etanol 70%

IV.        CARA KERJA

          Dengan menggunakan NaOH :

1.      Timbang  alumunium foil 1 gr

2.  Dituangkan 50 ml larutan NaOH 10 % ke dalam erlenmeyer kemudian dimasukan potongan alumunium foil perlahan lahan (hati – hati)

3.      Perhatika reaksinya, tunggu sampai gelembung – gelembung dalam erlenmeyer habis

4.  Panaskan erlenmeyer menggunakan hotplate, samapi gelembung gas pada erlenmeyer benar – benar habis

5.      jika pemenasa sudah selesai. Saring larutan tersebut ke dalam corong yang telah dipasang kertas saring. Kemudian diamkan diamkan erlenmeyer sampai tidak terlalu panas lagi (dingin)

6.      setelah dingin masukan 30 ml larutan H2SO4 6 M

7.   saring kembali larutan tersebut dengan kertas saring dan corong yang baru. Kemudian didinginkan dalam backer glass yang telah berisi es batu

8.      amati apa yang terjadi ! apakah terbentuk kristas atau tidak dalam backer glass

9.      timbang kertas saring kosong,

10. jika terbentuk kristas. Saring dengan kertas saring yang diletakan dalam corong. Lalu kertas saringnya dibilas dengan etanol 70 %

11.  diamkan selama 1 hari lalu ditimbang berat tawas (Kristal) yang terbentuk 

            Dengan menggunakan KOH :

1.      Timbang  alumunium foil 2 gr

2.     Dituangkan 50 ml larutan KOH 20 % ke dalam erlenmeyer kemudian dimasukan potongan alumunium foil pelahan lahan (hati – hati)

3.      Perhatikan reaksinya, tunggu sampai gelembung – gelembung dalam erlenmeyer habis

4.  Panaskan erlenmeyer menggunakan hotplate, samapi gelembung gas pada erlenmeyer benar – benar habis

5.     jika pemenasa sudah selesai. Saring larutan tersebut ke dalam corong yang telah dipasang kertas  saring. Kemudian diamkan diamkan erlenmeyer sampai tidak terlalu panas lagi (dingin)

6.      setelah dingin masukan 30 ml larutan H2SO4 6 M

7.   saring kembali larutan tersebut dengan kertas saring dan corong yang baru. Kemudian didinginkan dalam backer glass yang telah berisi es batu

8.      amati apa yang terjadi ! apakah terbentuk kristas atau tidak dalam backer glass

9.      timbang kertas saring kosong,

10. jika terbentuk kristas. Saring dengan kertas saring yang diletakan dalam corong. Lalu kertas saringnya dibilas dengan etanol 70 %

11.  diamkan selama 1 hari lalu ditimbang berat tawas (Kristal) yang terbentuk 

    V.            HASIL PENGAMATAN

Bobot Alumunium: 1 gram (untuk NaOH), 2 gram (untuk KOH)

Bobot kertas saring kosong: 0,46 gram

Bobot kertas saring + endapan: 3,25 gram

Bobot endapan (tawas): 2,79 garm

 VI.            PEMBAHASAN

            Pada percobaan kali ini dibuat tawas dari limbah alumunium foil yang direaksikan dengan KOH dan NaOH. Percobaan pertama adalah mereaksikan alumunium foil dengan KOH 20% sebanyak 25 ml. Proses awal pembuatan tawas dilakukan dengan melarutkan potongan potongan aluminium foil yang sudah dipotong kecil kecil dalam larutan KOH sambil dipanaskan. Pemanasan ini bertujuan untuk mempercepat kelarutannya, karena semakin tinggi suhu dan semakin luas permukaan zat maka kelarutannya semakin besar.

Pada penambahan KOH reaksi berjalan cepat dan bersifat eksoterm karena menghasilkan kalor. Dalam reaksi ini terbentuk gas H₂ yang ditandai dengan munculnya gelembung- gelembung gas. Gelembung-gelembung gas hilang setelah semua aluminium bereaksi. Setelah Al larut, dihasilkan larutan berwarna  hitam. Reaksi antar Al dan KOH berlangsung melalui persamaan berikut

            Setelah proses pelarutan selesai, dilakukan proses penyaringan, proses penyaringan ini bertujuan untuk menyaring ion-ion pengganggu, dan yang tersisa hanya tinggal filtratnya. filtrat ini kemudian diambil, dan ditetesi dengan asam sulfat. Proses penambahan asam sulfat ini dilakukan secara perlahan sambil diaduk, hal ini bertujuan agar semua Al yang berada di dalamnya dapat bereaksi sempurna dengan pembentukan endapan yang sempurna secara teratur. Penambahan asam sulfat secara perlahan juga bertujuan agar dapat mengendalikan pH dengan mengecek pH setiap beberapa tetes sekali, sehingga larutan tidak akan terlalu asam dan tidak terlalu basa, sehingga penambahan H₂SO₄ dapat dihentikan tepat pada pH 1-2, karena pada pH 1-2 terjadi pengendapan yang sempurna dan dapat mengikat kation K⁺ dan Al³⁺. Reaksi antar zat yang dihasilkan dari reaksi antar Al dan KOH dengan asam sulfat menghasilkan endapan yang berwarna putih.

            Warna putih yang terbentuk berasal dari senyawa Al(OH)_3. senyawa Al(OH)₃ yang bersifat basa dicampurkan dengan asam sulfat hingga pHnya 1-2. Hal tersebut bertujuan untuk membentuk kation-kation (K⁺ dan Al³⁺) yang merupakan elemen elemen yang diperlukan untuk membentuk tawas.

            Larutan pH 1-2 tersebut dipanaskan dengan suhu 60-80^oC. Setelah dipanaskan dan kemudian didinginkan terbentuklah kristal-kristal tawas. Pada percobaan yang dilakukan, kristal tawas terbentuk cukup lama dan tidak terlalu banyak. Hal ini dikarenakan KOH yang digunakan hanya 25 ml. Kristal-kristal tawas yang telah terbentuk didinginkan. Pada saat pendinginan ini, larutan dibiarkan diudara terbuka hingga dingin, pada saat ini endapan yang terbentuk adalah Kal(SO₄)_2.12H₂O. Setelah dingin, dilakukan penyaringan dan dibilas dengan air dan alkohol, yang bertujan untuk mencuci endapan dan membilas sisa tawas yang tersisa di erlenmeyer serta fungsi alkoholnya untuk mempercepat penguapan larutan pencuci. Kristal yang terbentuk kemudian disaring dan dikeringkan.

            Tawas yang berkualitas baik berbentuk bongkahan dan tidak berwarna (bening). Sedangkan pada percobaan tawas yang diperoleh berbentuk serbuk halus dan berwarna putih. Hal ini dapat disebabkan karena masih ada sisa alumunium foil yang belum bereaksi dengan KOH sehingga menyebabkan bobot Al berkurang, dan jumlah KOH yang digunakan hanya 25 ml, padahal seharusnya 50 ml.

            Pada percobaan selanjutnya, larutan yang digunakan untuk direaksikan dengan alumunium foil yaitu NaOH 10% sebanyak 50 ml. Prosedurnya sama dengan menggunakan larutan KOH, namun percobaan ini tidak diperoleh tawas sama sekali. Hal ini dapat disebabkan karena NaOH yang digunakan adalah NaOH 10% sehingga reaksi dengan alumunium foil kurang maksimal.

                 VII.            KESIMPULAN

            Dari praktikum kali ini, disimpulkan bahwa

VIII.            DAFTAR PUSTAKA

Vogel. 2005. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif  Makro dan Semimikro Bagian , edisi ke Lima. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka

http://rumahkilauku.blogspot.com/2013/06/tawas-batu-kristal-bahan-dasar-deodorant.html . diakses pada tanggal 28 September 2013 pada pukul 19.33.