proposal akuu

I. PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG
Tujuan pembangunan nasional yang berwawasan lingkungan adalah terciptanya keserasian hubungan antara manusia dengan lingkungan. Pembangunan tak dapat lepas dari industry sebagai sumber modal. Salah satu industri yang penting di Indonesia adalah pertambangan, salah satunya adalah tambang emas. Pengelolaan tambang emas diharapkan berdasar pada wawasan lingkungan sehingga dampak negatif yang ditimbulkan dapat ditekan seminimal mungkin.
Secara resmi aktivitas pertambangan emas yang dikelola oleh masayrakat tidak diijinakn oleh pemerintah, baik oleh pemerintah kabupaten atau pemerintah provinsi. Salah satu masalah yang paling meresahkan bagi masyarakat disekitar lokasi Penggunaan merkuri untuk memisah dan mengikat biji emas dengan lumpur, pasir, dan air yang tidak dikelola dengan baik akan menbawa masalah baik bagi masyarakat dan penambang, dimana merkuri yang telah terpakai untuk penglahan emas dibuang begitu saja (Subanri,2008).
Keracunan kronis oleh merkuri dapat terjadi akibat kontak kulit, makanan, minuman, dan pernafasan. Toksisitas kronis berupa gangguan sistem pencernaan dan sistem syaraf atau gingvitis. Akumulasi Hg dalam tubuh dapat menyebabkan tremor, parkinson, gangguan lensa mata berwarna abu-abu, serta anemia ringan, dilanjutkan dengan gangguan susunan syaraf yang sangat peka terhadap Hg dengan gejala pertama adalah parestesia, ataksia, disartria, ketulian, dan akhirnya kematian (Subanri,2008).
Indonesia merupakan negara dengan sumber daya alam yang sangat berlimpah. Wilayah darat di negeri kepulauan ini mengandung begitu banyak kandungan mineral, dari mulai mineral tambang hingga mineral yang ada di permukaan tanah, semisal lempung. Namun, seperti yang umumnya terjadi di negara berkembang, potensi itu hanya menjadi potensi yang teronggok saja, tanpa ada sentuhan teknologi untuk mengolahnya menjadi bahan yang lebih berharga dengan nilai tambah tinggi. Kita harus mengakui belum cukup berpikir dan bekerja keras untuk mengolah potensi alam demi meningkatkan taraf hidup masyarakat. Kurangnya pengetahuan masyarakat terhadap kekayaan alam yang dimiliki harus segera dibenahi(Sunarso,2007).
Pada umumnya orang mengenal lempung sebagai benda yang tidak terlalu bernilai. Padahal sebenarnya lempung memiliki banyak kegunaan, salah satunya berfungsi sebagai adsorben, yang sedang hangat diperbincangkan para ahli sekarang. Dengan kemampuannya sebagai adsorben, maka lempung bisa digunakan untuk penjernihan minyak (seperti minyak cengkeh), dan juga ke depan sebagai alternatif untuk mengatasi permasalahan limbah, terutama logam berat (Sunarso,2007).
Widihati (2010) telah melakukan penelitian tentang lempung terinterkalasi surfakatan sebagai adsorben logam berat Pb2+, hasilnya dengan diinterkalasi surfaktan daya adsrpsi lemung meningkat dari 1,9764 mg/g menjadi 4,0263 mg/g. Sahara (2008) melakukan penelitian tentang lempung bentonit teraktivasi asam dan panas sebagai adsorben logam berat Cr(III), hasilnya terjadi peningkatan daya adsorben dari 3,667 mg/g sebelum terkativasi menjadi 6,973 mg/g setelah teraktivasi. Peneitian pemanfaatan lempung alam sebagai adsorben logam berat merkuri masih jarang dilakukan.

1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, rumusan masalah yang perlu diteliti dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Berapa besar kadar merkuri dalam limbah pertambangan emas.
2. Mengurangi kadar merkuri menggunakan lempung sebagai adsorben
3. Berapa besar kadar merkuri yang dapat diserap oleh lempung yang digunakan sebagai adsorben.
1.3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
1.3.1 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui seberapa besar kadar merkuri dari limbah pertambangan emas.
2. Membuktikan apakah tanah lepung dapat digunakan sebagai adsorben logam berat merkuri.
3. Mengetahui berapa besar kadar merkuri yang dapat diserap oleh tanah lempung.
1.3.2 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi tentang penggunaan lempung alam sebagia adsorben logam berat sehingga dapat terus dikembangkan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 MERKURI
Raksa (nama lama: air raksa) atau merkuri atau hydrargyrum (Latin: Hydrargyrum, air/cairan perak) adalah unsur kimia pada tabel periodik dengan simbol Hg dan nomor atom 80. Unsur golongan logam transisi ini berwarna keperakan dan merupakan satu dari lima unsur (bersama cesium, fransium, galium dan brom) yang berbentuk cair dalam suhu kamar, serta mudah menguap (Hardiyanto,2010).
Hg akan memadat pada tekanan 7.640 Atm. Kelimpahan Hg di bumi menempati di urutan ke-67 di antara elemen lainnya pada kerak bumi. Di alam, merkuri (Hg) ditemukan dalam bentuk unsur merkuri (Hg0), merkuri monovalen (Hg1+), dan bivalen(Hg2+) (Hardiyanto, 2010).
Raksa banyak digunakan sebagai bahan amalgam gigi, thermometer, barometer dan peralatan ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah digantikan (oleh termometer alkohol, digital, atau termistor) dengan alasan kesehatan dan keamanan karena sifat toksik yang dimilikinya.Unsur ini diperoleh terutama melalui proses reduksi dari cinnabar mineral. Densitasnya yang tinggi menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam cairan raksa hanya dengan 20 persen volumenya terendam.
Raksa terbentuk secara alami di alam dan terdapat dalam berbagai bentuk. Dalam bentuk murni dikenal sebagai “logam” raksa (Hg (O) atau HgO). Raksa jarang ditemukan di alam dalam bentuk murni, berupa logam cair, tetapi dalam senyawa anorganik dan garam. Raksa dapat terikat sebagai monovalen atau divalen (juga dinyatakan sebagai Hg (I) dan Hg (II) ). Banyak senyawa anorganik dan organik dapat dibentuk dari Hg(II). Beberapa bentuk raksa terbentuk secara alami, yang paling sering ditemukan adalah logam raksa, merkuri sulfida, merkuri klorida, dan metil merkuri. Beberapa mikro-organisme di alam dapat mengubah raksa di alam dari satu bentuk senyawa ke bentuk senyawa lainnya (Layde,1961).
Raksa sebagai merkuri sulfida (bijih cinnabar). Sejarah menyebutkan, timbunan cinnabar menjadi sumber utama bijih dalam pertambangan raksa komersial. Logam raksa diperoleh dengan memanaskan bijih pada suhu di atas 540ºC. Bijih raksa akan menguap, dan uap-uap tersebut kemudian diambil dan didinginkan untuk membentuk logam cair raksa. Sifat fisik raksa adalah mengkilap, putih keperakan, berwujud cair pada suhu kamar. Sering digunakan sebagai cairan dalam termometer dan listrik aktif. Jika dibiarkan dalam wadah terbuka, pada suhu kamar logam raksa akan menguap. Uap raksa berwarna putih dan tanpa bau. Semakin tinggi suhu, semakin banyak uap yang dibebaskan dari logam raksa cair. Unsur raksa di atmosfer dapat mengalami transformasi dalam bentuk senyawa anorganik raksa, memungkinkan terbentuknya endapan raksa ( Zurhaar, 2010).
Senyawa anorganik raksa di antaranya raksa sulfida, HgS, raksa oksida (HgO) dan raksa klorida (HgCl2). Senyawa-senyawa raksa ini juga disebut garam raksa. Wujud fisik berupa kristal dan serbuk berwarna putih, kecuali raksa sulfida, yang merah kehitaman setelah terkena cahaya. Beberapa garam raksa (seperti HgCl2) yang cukup volatil (mudah menguap) ditemukan di atmosfer.
Ketika raksa bersenyawa dengan karbon, yang dibentuk senyawa-senyawa yang disebut raksa “organik” atau senyawa-senyawa organomerkuri seperti metil merkuri, dimetil merkuri, fenil merkuri, dan etil merkuri, namun jauh yang paling umum dijumpai sebagai kompleks raksa organik adalah metil merkuri. Senyawa anorganik dari senyawa-senyawa merkuri, baik metil merkuri dan fenil merkuri berupa “garam” (misalnya, metil merkuri klorida atau fenil merkuri asetat). Dalam keadaan murni, kebanyakan senyawa tersebut berbentuk kristal putih padat, kecuali dimetil merkuri berwujud cair.
Kompleks raksa organik yang paling banyak ditemukan di alam dan dapat diproses oleh mikroorganisme menjadi bentuk senyawa lain adalah metil merkuri. Metil merkuri dapat terakumulasi melalui rantai makanan: ikan air tawar, ikan laut dan mamalia laut. Semakin tinggi posisinya dalam rantai makanan, maka semakin meningkat pula konsentrasi metil merkurinya.
Sebagai unsur, raksa berperan penting dalam kehidupan dan juga dapat menjadi bahan kimia yang sangat berbahaya. Raksa yang telah dipisahkan dari bijih mineral atau dari bahan bakar fosil dan mineral yang tersembunyi di bumi dan limbah dilepaskan ke dalam lingkungan, dapat sangat cepat menyebar di antara permukaan bumi dan atmosfir. Di permukaan tanah, air dan di bawah sedimen menjadi sumber pembentukan biospherik seng raksa
2.2 LEMPUNG
Tanah merupakan suatu kompleks yang terdiri atas komponen padat, cair dan gas. Sebagai contoh, tanah geluh pasir (silt loam) yang memiliki tekstur ideal bagi pertumbuhan tanaman, porsi komponen padatnya pada horison permukaan menempati volume sekitar 50 % (45 % mineral dan 5 % bahan organik), komponen gasnya (udara) sekitar 20-30 % dan sisanya komponen air juga menempati sekitar 20-30 %. Tentu saja agihan (distribution) gas dan air dalam ruang pori tanah dapat berubah dengan cepat tergantung pada faktor cuaca dan sejumlah faktor lainnya (Hanudin, 2004).
Menurut Hanudin (2004) unsur-unsur yang biasanya ditemukan dalam jumlah paling banyak adalah: O, Si, Al, Fe, C, Ca, K, Na dan Mg. Ini merupakan unsur-unsur utama yang banyak ditemukan dalam kerak bumi atau bahan endapan (sediments). Oksigen merupakan unsur yang paling umum dijumpai dalam kerak bumi dan tanah. Unsur ini menyusun sekitar 47 % berat kerak bumi dan lebih dari 90 % volume kerak bumi.
Salah satu jenis tanah yang banyak terdapat di Indonesia adalah lempung (Clay). Mineral lempung terdiri dari tiga komponen utama yaitu Montmorilinite, illite, dan kaolinite. Mineral Montmorilinite mampu menyerap air lebih banyak dan memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga tanah yang mengandung mineral ini mudah mengembang. Struktur Kaolinite terdiri dari lapisan silika dan alumina yang terikat oleh ion Hidrogen. Struktur kaolinite membentuk lapisan tanah yang stabil karena ikatanya yang kuat sehingga mampu menahan air masuk kedalamnya. Struktur illite terdiri dari laipan silika – alimina – silika yang dipisahkan oleh ion K+ yang mempunyai sifat mengenbang. Struktur Montmorilinite mirip struktur illite hanya lapisan pemisahnya H2O yang mudah lepas sehingga tidak stabil bila tergenang air (Chen, 1975 dalam subanri, 2008).
Karena koloid lempung bermuatan negatif, kation tertarik kepada partikel lempung dan terikat secara elektrostatik pada permukaan lempung. Fenomena ini dinamakan dengan jerapan kation. Ion dengan ukuran hidratasi yang rendah, lebih dulu teradsorpsi. Urutan jerapan kation monovalen oleh lempung:
Cs > Rb > K > Na > Li
Disebut sebagai Lyotropic Series

REAKSI PERTUKARAN KATION
Reaksi pertukaran kation juga melibatkan H+ sehingga istilah “Pertukaran Kation” lebih tepat daripada “Pertukaran Basa”. Kation yang terjerap dapat ditukar oleh kation lainnya, dan proses ini dinamakan sebagai PERTUKARAN KATION. Reaksi pertukaran ini berlangsung secara instant.
Ca – Tanah + 2NH4+ à (NH4)2 – Tanah + Ca2+
Jerapan dan pertukaran kation ini mempunyai arti penting di dalam serapan hara oleh tanaman, kesuburan tanah, retensi hara dan pemupukan. Kation yang terjerap biasanya tersedia untuk tanaman dengan menukarkannya dengan ion H+ hasil respirasi akar tanaman ( Purwanto, 2009).
Hara yang ditambahkan ke dalam tanah melalui pemupukan akan diikat oleh permukaan koloid tanah dan dapat dicegah dari pelindian, sehingga dapat menghindari kemungkinan pencemaran air tanah (ground water).
KAPASITAS PERTUKARAN KATION (KPK)
KPK atau Cation Exchange Capacity (CEC) merupakan kapasitas tanah untuk menjerap atau menukar kation. Biasanya dinyatakan dalam miliekuivalen/100 g tanah atau me %, tetapi sekarang diubah menjadi cmolc/kg tanah (centimoles of charge per kilogram of dry soil).
Nilai KPK tanah bervariasi bergantung kepada tipe and jumlah koloid di dalam tanah. Pada umumnya KPK koloid tanah adalah sebagai berikut:

Koloid Tanah KPK (me %)
Humus 200
Vermikulit 100-150
Montmorilonit 70-95
Illit 10-40
Kaolinit 3-15
Seskuioksida 2-4
(Purwanto,2009)

2.3 SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM (ATOMIC ABSORPTION SPECTROSCOPY).
Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer ketika mengamati garis hitam pada spektrum matahari. Sedangkan yang memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah Alan Waslh pada tahun 1955. Sebelunya ahli kimia tergantuk pada cara – cara spektrofotometrik atau smetode analisis spektrografik. Beberapa cara ini sangat sulit dan memakan waktu yang lama, kemudian metode tersebut digantikan dengan metode spektroskopi serapan atom. Metode ini sangat tepat digunakan untuk menganalisis zat pada konsentrasi rendah ( Khpkar, 1990).
Menurut Khopkar (1990) prinsip metode spektroskopi serapan atom adalah absorpsi cahaya oleh atom. Atom – atom tersebut menyerap cahaya pad panjang gelombang tertentu tergantung sifat unsurnya. Metode AAS hanya tergantung pada perbandingan dan tidak bergantung pada temperature. Peralatan AAS tersusun atas tiga komponen utama yaitu unit teratomisasi, sumber radiasi dan pengukur foto meterik.
Bagian – bagian intrumen AAS antara lain :
1. Lampu Katoda
Lampu katoda berfungsi sebagai sumber cahaya pada AAS dan memiliki umur atau masa pakai 1000 jam. Lampu katoda untuk menganalisis suatu unsur berbeda tergantung unsur yang dianalisis, misalnya Cu dianalisis mengunakan lampu katoda Cu.
2. Tabung Gas
Tabung gas yang digunakan pada instrument AAS adalah tabung gas asetilen yang memiliki kisaran suhu ± 20000 K
3. Ducting
Duccting merupakan cerobong asap untuk menyedot pembakaran yang langsung dihubungkan dengan cerobong bagian luar ruangan yang berfungsi membuang asap agar tidak berbahaya bagi lingkungan sekitar.
4. Kompresor
Kompresor merupakan alat yang terpisah dari rangkaian alat utama karena alat ini adalah pensuplay udara pada saat pembakaran atom
5. Burner
Burner merupakan alat terpenting dalam Istrumen AAS karena dalam burner terjadi percampuran gas asetilen dengan aquabides agar tercampur merata dan ternakar sempurna.

2.4 ADSORPSI
Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan suatu fasa tertentu (gas, cair) padapermukaan adsorben yang berupa padatan. Adsordpsi ada 2 macam :

1. Physisorption (adsorpsi fisika)
Terjadi karena gaya Van der Walls dimana ketika gaya tarik molekul antara larutan dan permukaan media lebih besar daripada gaya tarik substansi terlarut dan larutan, maka substansi terlarut akan diadsorpsi oleh permukaan media. Physisorption ini memiliki gaya tarik Van der Walls yang kekuatannya relatif kecil.
Contoh :
Adsorpsi oleh karbon aktif. Aktivasi karbon aktif pada temperatur yang tinggi akan menghasilkan struktur berpori dan luas permukaan adsorpsi yang besar. Semakin besar luas permukaan, maka semakin banyak substansi terlarut yang melekat pada permukaan media adsorpsi.
1. Chemisorption (adsorpsi kimia)
Chemisorption terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia antara substansi terlarut dalam larutan dengan molekul dalam media. Contoh : Ion exchange
Karakteristik Adsorben
Adsorben yang biasa digunakan berbentuk butiran, batangan, batu dengan diameter 0,5 sampai 10 mm. untuk pemakaian yang terus menerus diperlukan adsorben yang tahan terhadap suhu tinggi, tahan abrasi dan panas. Pada kebanyakan industri adsorben dibagi menjadi 3 kelas:
a) Oxygen-containing compounds: biasanya hydrophilic dan bersifat polar, contohnya yang terkandung dalam silica gel dan zeolites
b) Carbon-based compounds: biasanya hydrophobic dan nonpolar, contohnya yang terkandung dalam activated carbon dan graphite
c) Polymer-based compounds: terdiri dari poros porous polymer matrix mengandung polar atau nonpolar grup fungsi

Secara umum, faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi adalah sebagai berikut:
1. Luas permukaan
Semakin luas permukaan adsorben, maka makin banyak zat yang teradsorpsi. Luas permukaan adsorben ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben
2. Jenis adsorbat
a) Peningkatan polarisabilitas adsorbat akan meningkatkan kemampuan adsorpsi molekul yang mempunyai polarisabilitas yang tinggi (polar) memiliki kemampuan tarik menarik terhadap molekul lain dibdaningkan molekul yang tidak dapat membentuk dipol (non polar);
b) Peningkatan berat molekul adsorbat dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi
c) Adsorbat dengan rantai yang bercabang biasanya lebih mudah diadsorb dibdaningkan rantai yang lurus.
3. Struktur molekul adsorbat
Hidroksil dan amino mengakibatkan mengurangi kemampuan penyisihan sedangkan Nitrogen meningkatkan kemampuan penyisihan
4. Konsentrasi Adsorbat
semakin besar konsentrasi adsorbat dalam larutan maka semakin banyak jumlah substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben
5. Temperatur
a) pemanasan atau pengaktifan adsorben akan meningkatkan daya serap adsorben terhadap adsorbat menyebabkan pori-pori adsorben lebih terbuka
b) pemanasan yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya adsorben sehingga kemampuan penyerapannya menurun
6. pH
pH larutan mempengaruhi kelarutan ion logam, aktivitas gugus fungsi pada biosorben dan kompetisi ion logam dalam proses adsorpsi
7. Kecepatan pengadukan
menentukan kecepatan waktu kontak adsorben dan adsorbat. Bila pengadukan terlalu lambat maka proses adsorpsi berlangsung lambat pula, tetapi bila pengadukan terlalu cepat kemungkinan struktur adsorben cepat rusak, sehingga proses adsorpsi kurang optimal
8. Waktu Kontak
Penentuan waktu kontak yang menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum terjadi pada waktu kesetimbangan.

III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian akan dilaksanakan di Laboratorium Kimia Analitik Program Studi Kimia Jurusan MIPA Fakultas Sains dan Teknik dan Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman selama 6 Bulan yaitu dari bulan oktober 2011 sampai dengan bulan maret 2012.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan
Bahan – bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah tanah lempung, H2SO4 2M, aquades, HNO3, HgCl2, air limbah tambang emas.

3.2.2 Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tabung reaksi, Erlenmeyer, beaker glass, pH meter, magnet stirrer, ayakan ukuran 100 mesh, spektrofotometer serapan atom (AAS), dan oven.

3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Aktivasi Lempung
Kedalam beaker glass dimasukan 100 gram lempung kemudian ditambah 250 ml H2SO4 2M sambil diaduk dalam pengaduk magnet. Larutan dibiarkan selama 24 jam kemudian dicuci dengan iar panas sampai bebas ion sulfat . Lempung dioven pada suhu 110 – 120 0C sampai beratnya konstan kemudian di gerus dan diayak (Sahara, 2011).

3.3.2 Pembuatan Larutan Standar Hg(II) 100 ppm.

Prosedur kerja ini mengacu pada Ahmad (2003) HgCl2 ditimbang 33,829 mg dan dilarutkan dalam labu ukur 250 ml sehingga diperoleh larutan standar Hg(II) 100 ppm. Larutan dibuat dalam suasana asam dengan menambahkan 5 tetes HNO3 1%.
3.3.3 Penentuan pH optimum
Ke dalam 5 buah gelas piala 250 ml dimasukan100 ml lautan standar Hg(II) dan ditambah lempung sebanyak 2 gram. pH larutan diatur dengan menambahkan h2s04 0,1 N atau Naoh 0,1 N sampai ph tertentu (4 – 8). Larutan kemudian di aduk selama 2 menit dengan kecepatan 100rpm dan 20 menit dengan kecepatan 40 rpm. Dibiarkan beberapa saat dan diukur kadar merkuri yang tersisa.

3.3.4 penentuan konsentrasi optimum.
Ke dalam 5 buah gelas piala 250 ml dimasukan masing – masing 100 ml lautan standar Hg(II) dan di tambang lempung dengan berat 2, 4, 6, 8,dan 10 gram. Larutan diaduk dengan kecepatan 100 rpm selama 2 menit dan 40 rpm selama 20 menit. Larutan kemudian disaring dan diukur kadar merkuri yang tersisa.

3.3.5 penentuan waktu kontak optimum
Kedalam 5 gelas piala dimasukan 100 ml air lautan standar Hg(II) dan ditambah lempung dengan konsentrasi optimum, pH larutan diatur dengan penambahan H2SO4 hingga diperoleh pH optimum. Masing – masing gelas piala diaduk dengan kecepatan 40 rpm selama 15, 30, 45, 60, 75, dan 90 menit. Larutan kemudian disaring dan di ukur kadar merkuri yang tersisa.

3.3.6 Penurunah kadar Hg (II) dalam limbah tambang emas
Kedalam 3 beaker glass dimasukan 100 ml limbah kemudian ditambah 2 mg lempung teraktivasi sebanyak konsentrasi optimum. Larutan diatur pHnya dengan menambahkan H2SO4 sampai pH optimum, dan diaduk sesuai waktu kontak optimum. Larutan kemudian disaring dan diukur kadar merkuri yang tersisa.
3.4 Jadwal pelaksanaan penelitian
No Kegiatan Bulan ke-
1 2 3 4 5
1. Persiapan
2. Perlakuan
3. Pengamatan
4. Analisis data
5. Penyusunan dan penggandaan skripsi

Skema Kerja Penelitian
pembuatan larutan standar Hg(II).

Aktivasi Lempung alam

penentuan pH optimum

Penentuan Konsentrasi Optimum

Penentuan waktu kontak optimum

Penurunan kadar Hg(II) dalam air limbah

DAFTAR PUSTAKA
Sunarso.2007. lempung kita yang terlupakan. http:/ppsdms.org. dikases 29 september 2011
Subanri. 2008. Kajian beban pencemaran merkuri (Hg) terhadap air sungan Menyuke dan gangguan kesehatan pada penambang sebagai akibat penambangan emas tanpa izin (PETI) di kecamatan Menyuke Kabupaten Landak Provinsi Kalimantan Barat.
Widihati, I.A. Gede.2008. Adsorpsi ion Pb2+ oleh lempung terimterkalasi surfaktan. Jurusan kimia FMIPA universitas Udayana. Bali
Sahara, Emy. 2008. Regenerasi lempung bentonit dengan NH4 + jenuh yang diaktivasi panas dan daya adsorpsinya terhadap Cr(III)
Hardiyanto, Agus.2010. air raksa. http://agushardiyanto.blogspot.com/2010/11/air-raksa-merkuri-hydrargirum.html. diakses 30 september 2011.
Zurhaar, M. Armand. 2011. Analisis lingkungan tambang emas rakyat poboya. http://kakarmand.blogspot.com/2011/03/makalah-mata-kuliah-ilmu-lingkungan.html. diakses 30 september 2011.
Hanudin, Eko. 2004. Kimia tanah. Laboratorium kimia dan kesuburan tanah jurusan tanah fakultas pertanian UGM. Yogyakarta.
Purwanto, Benito. 2009. Pertukaran kation. http://benito.staff.ugm.ac.id/pertukaran%20kation.htm. diakses 30 september 2011.

sample

COD atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) adalah jumlah
oksigen (mg O2) yang dibutuhkan mengoksidasi zat-zat organic yang
ada dalam 1 L sampel air dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan
sebagai sumber oksigen (oxidizing agent).
Sebagian besar zat organic malalui tes Cod ini dioksidasi oleh
larutan K2Cr2O7 dalam keadaan asam yang mendidih (reaksi 1).
CaHbOc + Cr2O72- + AgSO4→ CO2 + H2O + Cr3+
(Zat Organik)
(Hijau)
Selama reaksi berlangsung ± 2 jam ini, uap direfluks agar zat
organik volatile tidak lenyap keluar. Perak sulfat (Ag2SO4)
ditambahakn sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi. Sedang
merkuri sulfat (HgSO4), ditambahkan untuk menghilangkan gangguan
klorida yang pada umumnya ada dalam air buangan.
Kadar klorida (Cl-) sampai 2000 mg/L di dalam sampel dapat
mengganggu bekerjanya katalisator Ag2SO4, dan pada keadaan tertentu
turut teroksidasi oleh dikromat sesuai reaksi dibawah ini :
6Cl- + Cr2O72- + 14 H+→ → 3Cl- + 2Cr3+ + 7H2O
Gangguan ini dihilangkan dengan penambahan merkuri sulfat
(HgSO4) pada sampel sebelum penambahanr e a g e n t lainnya. Ion
35
merkuri bergabung dengan ion klorida membentuk merkuri klorida,
sesuai reaksi :
Hg2+ + 2Cl-→ HgCl
MnO2(s)
+ KI(a q ) + 2H2O
Mn(OH)2 (aq) + I2 (aq) + 2 KOH(a q )
I2 (aq)+ 2 S2 O32- (aq)S4O62- (aq) + 2I¯(aq)

chomium

REDUKSI DAN RECOVERY KROMIUM (VI) DALAM LIMBAH CAIR INDUSTRI

PENDAHULUAN
Pencemaran yang diakibatkan oleh logam berat merupakan pencemaran yang disoroti oleh masyarakat. Hal ini karena dalam konsentrasi yang kecil saja, logam berat dapat menghasilkan tingkat keracunan yang tinggi pada makhluk hidup. Selain itu logam berat juga dapat terakumulasi dalam rantai makanan.
Di alam terdapat 13 elemen logam berat yang merupakan elemen utama polusi yang berbahaya, salah satunya adalah logam krom bervalensi VI. Di Indonesia, logam krom (VI) termasuk dalam kategori limbah Bahan Beracun dan Berbahaya (limbah B3). Senyawa kromium (VI) termasuk senyawa logam yang paling banyak digunakan dalam industri karena kemampuan oksidasinya yang kuat dan menghasilkan warna yang tahan lama. Tetapi jika senyawa kromium (VI) terbuang ke lingkungan dan masuk ke dalam tubuh makhluk hidup maka akan menimbulkan efek yang sangat berbahaya karena Cr (VI) bersifat karsiogenik. Oleh sebab itu limbah cair yang mengandung senyawa kromium (VI) harus diolah dengan cepat untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.
Cara yang paling tepat dalam menangani limbah cair yang mengandung logam berat seperti kromium (VI) adalah dengan cara reduksi dan pemulihan / perolehan kembali. Perolehan kembali kromium dari limbah cair untuk digunakan kembali dapat memberikan keuntungan yaitu meminimasi kandungan polutan dalam air limbah, juga mengurangi biaya pembelian bahan kimia. Sedangkan reduksi kromium dilakukan supaya mengurangi kandungan kromium (VI) dalam air limbah.
Kromium adalah logam kristalin berwarna putih, tidak begitu liat (keras). Logam ini melebur pada suhu 17650 C. Dalam larutan air, kromium membentuk 3 jenis ion, yaitu :
1. Kation kromium (II) atau disebut kromo Cr2+
Merupakan ion yang diturunkan dari senyawa CrO. Larutan dengan ion Cr2+ menghasilkan larutan biru. Ion ini agak tidak stabil karena merupakan reduktor kuat bahkan ion ini perlahan-lahan mampu menguraikan air membentuk hidrogen.
2. Kation kromium (III) atau disebut kromi Cr3+
Ion ini stabil dan diturunkan dari senyawa dikromium trioksida Cr2O3. Dalam larutan, ion ini berwarna hijau atau lembayung.
Þ Berwarna hijau jika terdapat kompleks [Cr(H2O)5Cl]2+ {pentakuomonoklorokromat} atau kompleks [Cr(H2O)4Cl2]+ {tetrakuodiklorokromat}.
Þ Berwarna lembayung jika terdapat ion heksakuokromat(III) [Cr(H2O)6]3+
3. Anion Kromat CrO42- dan anion dikromat Cr2O72-
Anion kromium adalah hexavalent dengan keadaan oksidasi +6. Ion kromat CrO42- berwarna kuning / orange dan ion dikromat Cr2O72- berwarna jingga.(Arthur Vogel, 1985).
Umumnya pengolahan limbah cair yang mengandung bahan berbahaya seperti logam berat adalah dengan pengolahan secara kimia. Pengolahan ini termasuk reaksi redoks (reduksi-oksidasi) ataupun dengan proses ion exchanger.
Recovery / perolehan kembali kromium merupakan cara yang tepat untuk mengatasi limbah yang mengandung krom. Recovery tidak saja dimaksudkan untuk mengurangi/menyingkirkan krom dalam air limbah tetapi juga diharapkan agar krom dapat didaur ulang (recycle) ke proses. Metoda-metoda yang sudah dilakukan untuk merekoveri krom dari air limbah meliputi : ion exchanger, osmosa balik, elektrodialisis dan lain-lain. Namun, semua metoda ini memiliki kelemahan yaitu : biaya capital dan opersional untuk system ini relatif mahal serta sulit dirancang secara matematis.
Suatu limbah cair dalam industri terutama industri finishing logam mengandung kromium berupa anion yaitu ion kromat CrO42-. Ion kromat ini menurut Arthur Vogel, 1985 mampu dengan mudah berubah menjadi ion dikromat Cr2O72- bila ion kromat bereaksi dengan asam. Jadi ion kromat bersifat stabil bila dalam suasana basa dan netral. Kedua ion ini (kromat dan dikromat) merupakan oksidator kuat dimana ion ini akan mengalami reduksi (penurunan bilangan oksidasi).
Reaksi : 2 CrO42- + 2 H+ Cr2O72- + H2O

REDUKSI KROMIUM (VI)
Kromium (VI), Cr6+ dalam limbah cair berupa senyawa H2CrO4 (berwarna kuning / orange). Reduksi kromium (VI) dilakukan dengan proses redoks (reduksi-oksidasi) dimana senyawa kromat CrO42- sebagai oksidator yang mengalami penurunan bilangan oksidasi dari Cr6+ menjadi Cr3+. Pertimbangan mengapa Cr6+ harus direduksi menjadi Cr3+ bukan Cr2+ karena ion kromo, Cr2+ bersifat agak stabil dan merupakan reduktor kuat, sehingga bila reduksi kromium (VI) menjadi kromium (II) maka senyawa yang dihasilkan mampu mengalami oksidasi lagi menjadi kromium (VI).
Langkah yang harus dilakukan untuk mereduksi kromium (VI) dalam limbah cair industri melalui proses redoks (reduksi-oksidasi) ada 2 yaitu :
1. Reaksi redoks
Dalam reaksi ini memerlukan oksidator dan reduktor.
2. Reaksi pengendapan senyawa Cr3+
Reaksi ini membutuhkan senyawa yang mampu membentuk endapan senyawa Cr3+.
Bahan yang Digunakan
Bahan yang diperlukan untuk reaksi redoks yaitu antara lain :
Zat reduktor
Reduktor yang digunakan ada 3 pilihan yaitu:
gas sulfur dioksida [SO2(g)] yang akan membentuk Asam sulfit H2SO3 bila dilarutkan ke dalam air.
larutan Sodium bisulfit [Na2SO3(aq)]
Serbuk sodium metabisulfat
Zat penyebab suasana asam [H2SO4]
Bahan yang diperlukan untuk reaksi pengendapan senyawa Cr3+
Larutan NaOH(aq)
Alat yang digunakan
Alat yang digunakan untuk mereduksi kromium (VI) yaitu berupa reaktor dengan agitasi untuk proses redoks, tangki-tangki reaktan, pHmeter, OPR (oxydation reduction potensiometry / potensiometer redoks) dan control valve (valve yang dilengkapi aktuator untuk sistem kendali).
Mekanisme proses
Proses reduksi kromium (VI) bermula dengan mengalirkan limbah cair mengandung Cr6+ sebagai larutan H2CrO4 (influent) menggunakan pompa menuju reaktor pengasaman. Di dalam tangki pengasaman ini influent dikontrol keasamannya pada pH = 2,5. Zat penyebab suasana asam berupa larutan H2SO4. Kemudian influent dialirkan menuju reaktor redoks. Dalam proses ini memerlukan OPR yang dikendalikan pada tegangan sekitar V = – 300mV. Ke dalam reaktor redoks dengan agitasi dimasukkan zat reduktor berupa gas SO2 yang dilarutkan ke dalam air sehingga menjadi larutan H2SO3(aq). Setelah proses redoks maka dihasilkan senyawa larutan Cr2(SO4)3(aq). Kemudian larutan ini dimasukkan ke dalam reaktor pengendapan dimana ke dalam reaktor ini dialirkan larutan NaOH untuk mengendapkan larutan Cr2(SO4)3(aq). Hasil dari reaktor ini berupa endapan Cr(OH)3↓ dan senyawa Na2SO4(aq) . Hasil ini dijaga supaya berada pada pH = 8 – 8,5. Endapan Cr(OH)3 adalah sludge yang akan keluar. Sedangkan larutan Na2SO4(aq) akan keluar bersama air sebagai efluent.

Mekanisme Reaksi
Mekanisme reaksi yang terjadi dalam reduksi kromium (VI) yaitu :
Reaksi Pengasaman
Reaksi ini dilakukan supaya proses redoks berjalan dalam suasana asam (pH = 2,5). Reaksi ini bermula dari larutan H2CrO4(aq) berwarna orange / kuning direaksikan dengan larutan H2SO4(aq) sehingga terjadi senyawa H2Cr2O7(aq) berwarna jingga. Senyawa inilah yang berperan sebagai oksidator (mengalami reduksi) dalam reaksi redoks. Reaksi ini menurut Arthur Vogel, 1985 adalah sebagai berikut :
2H2CrO4(aq) + H2SO4(aq) H2Cr2O7(aq) + H2O(l) + H2SO4(aq)
orange pH=2,5 jingga
Reaksi Redoks
Reaksi ini bermula dari gas SO2 dilarutkan ke dalam air sehingga menghasilkan larutan H2SO3(aq). Senyawa inilah yang berperan sebagai reduktor (mengalami oksidasi). Kemudian senyawa H2Cr2O7(aq) hasil dari reaksi pengasaman akan berperan sebagai oksidator dalam reaktor agitasi redoks. Reaksi redoks ini berjalan dalam suasana asam (oleh adanya H2SO4(aq)). Reaksi yang terjadi yaitu :
Mula- mula : SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
Maka reaksi redoks :
Oksidasi : 3 SO32-(aq) + 3 H2O(l) → 3 SO42-(aq) + 6 H+ + 6e
Reduksi : Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6e → 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)
Redoks : 3 SO32-(aq) + Cr2O72-(aq) + 8 H+(aq) → 2 Cr3+(aq) + 4 H2O(l) +3 SO42-(aq)
Maka hasil reaksi redoks secara lengkap yaitu :
3 H2SO3(aq) + H2Cr2O7(aq) + 8 H2SO4(aq) → Cr2(SO4)3(aq) + 4 H2O(l) + 8 H2SO4(aq)
Jingga hijau
Reaksi Pengendapan
Reaksi ini berjalan pada kondisi operasi pH = 8 = 8,5. Reaksi ini terjadi antara senyawa Cr2(SO4)3(aq) dengan NaOH(aq) sehingga membentuk endapan Cr(OH)3(s) ↓ berwarna hijau.
Reaksi : Cr2(SO4)3(aq) + 6 NaOH(aq) Mendidih 2 Cr(OH)3(s) ↓ + 3 Na2SO4(aq)
hijau pH=8 – 8,5 hijau
Kondisi operasi lain yaitu bahwa reaksi ini harus dengan dididihkan dan penambahan NaOH harus sedikit karena jika penambahan berlebih NaOH dan dalam kondisi dingin menyebabkan endapan Cr(OH)3(s) ↓ akan larut dengan mudah dan akan terbentuk natrium tetrahidroksokromat (III) Na[Cr(OH)4](aq) hijau.
Reaksi : Cr2(SO4)3(aq) + 8NaOH(aq) berlebih dingin 2Na[Cr(OH)4](aq) + 3Na2SO4(aq)
Hijau pH=8 – 8,5 hijau

RECOVERY KROMIUM (VI)
Recovery kromium dilakukan dengan proses ion-exchanger dimana limbah cair yang mengandung garam kromium (VI) akan dihilangkan kandungan ion kromat CrO42- dan ion logam Ca2+ (penyebab kesadahan) sehingga air limbah akan bebas dari garam kromium (VI). Keuntungan yang bisa diperoleh yaitu :
Air limbah dapat digunakan kembali dalam industri misalnya sebagai air pendingin, air umpan boiler ataupun air proses.
Kandungan ion CrO42- dapat direcovery kembali dengan cara evaporasi supaya konsentrasi ion kromat menjadi lebih besar. Hasil ini dapat digunakan lagi misalnya sebagai pewarna yang tahan lama pada industri.
Tingkat kesadahan (kandungan mineral) dalam air dapat dihilangkan sehingga air hasil ion-exchanger akan bebas dari logam penyebab kerak (scalling).
Mekanisme Proses dan Mekanisme Reaksi
Proses yang terjadi pada proses ion-exchanger yaitu limbah cair yang mengandung ion kromium (VI) dipompa untuk masuk ke dalam tangki resin kation. Di dalam tangki resin kation limbah (influent) diabsorbsi kandungan ion kation (Ca2+ atau Mg2+) sehingga air limbah yang keluar dari tangki resin kation sudah bebas dari ion logam bervalensi 2 tersebut. Kemudian air .limbah dialirkan menuju tangki resin anion untuk dihilangkan kandungan ion CrO42- dari air limbah sehingga hasilnya berupa air limbah yang bebas kandungan ion logam dan ion kromat. Kemudian air limbah mengalami proses demineralisasi dan penjernihan. Di dalam tangki resin kation terdapat zat H2SO4(aq) sebagai regenerasi resin kation. Di dalam tangki resin ini logam Ca2+ akan diikat oleh ion SO42- (resin aktif ) sehingga hasilnya berupa senyawa CaSO4(aq)­ yang akan tetap dalam tangki resin kation dan H2O(l). Sedangkan di dalam tangki resin anion terdapat zat NaOH(aq) sebagai regenerasi resin anion. Di dalam tangki resin anion ini ion CrO42- akan diikat oleh resin aktif [Na+] sehingga hasilnya berupa larutan Na2CrO4(aq) yang akan tetap tinggal dalam tangki resin anion dan H2O(l). Kemudian air hasil ion-exchanger akan keluar dan dapat digunakan lagi untuk industri. Sedangkan senyawa Na2CrO4(aq) akan diolah / direcovery dengan proses evaporasi supaya konsentrasi menjadi lebih besar. Setelah itu barulah senyawa ion kromat dapat digunakan lagi untuk industri.
Reaksi yang terjadi yaitu :
Reaksi dalam tangki resin kation
Reaksi pemecahan garam : H2SO4(aq) + CaCrO4(aq) ↔ H2CrO4(aq) + CaSO4(aq)
Reaksi netralisasi : H2SO4(aq) + Ca(OH)2(aq) ↔ CaSO4(aq) + 2H2O(l)
Reaksi dalam tangki resin anion
Reaksi pemecahan garam : 2NaOH(aq) + CaCrO4(aq) ↔ Na2CrO4(aq) + Ca(OH)2(aq)
Reaksi netralisasi : 2NaOH(aq) + H2CrO4(aq) ↔ Na2CrO4(aq) + 2H2O(l)

KOAGULASI

KOAGULASI

Koagulasi merupakan proses destabilisasi muatan partikel koloid, suspended solid halus dengan penambahan koagulan disertai dengan pengadukan cepat untuk mendispersikan bahan kimia secara merata. Dalam suatu suspensi, koloid tidak mengendap (bersifat stabil) dan terpelihara dalam keadaan terdispersi, karena mempunyai gaya elektrostatis yang diperolehnya dari ionisasi bagian permukaan serta adsorpsi ion-ion dari larutan sekitar. Pada dasarnya koloid terbagi dua, yakni koloid hidrofilik yang bersifat mudah larut dalam air (soluble) dan koloid hidrofobik yang bersifat sukar larut dalam air (insoluble). Bila koagulan ditambahkan ke dalam air, reaksi yang terjadi antara lain adalah:

• Pengurangan zeta potensial (potensial elektrostatis) hingga suatu titik di mana gaya van der walls dan agitasi yang diberikan menyebabkan partikel yang tidak stabil bergabung serta membentuk flok;

 

• Agregasi partikel melalui rangkaian inter partikulat antara grup-grup reaktif pada koloid;

 

• Penangkapan partikel koloid negatif oleh flok-flok hidroksida yang mengendap.

 

Untuk suspensi encer laju koagulasi rendah karena konsentrasi koloid yang rendah sehingga kontak antar partikel tidak memadai, bila digunakan dosis koagulan yang terlalu besar akan mengakibatkan restabilisasi koloid. Untuk mengatasi hal ini, agar konsentrasi koloid berada pada titik dimana flok-flok dapat terbentuk dengan baik, maka dilakukan proses recycle sejumlah settled sludge sebelum atau sesudah rapid mixing dilakukan. Tindakan ini sudah umum dilakukan pada banyak instalasi untuk meningkatkan efektifitas pengolahan. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi antara lain:

1. Kualitas air meliputi gas-gas terlarut, warna, kekeruhan, rasa, bau, dan kesadahan;

2. Jumlah dan karakteristik koloid;

3. Derajat keasaman air (pH);

4. Pengadukan cepat, dan kecepatan paddle;

5. Temperatur air;

6. Alkalinitas air, bila terlalu rendah ditambah dengan pembubuhan kapur;

7. Karakteristik ion-ion dalam air.

Koagulan yang paling banyak digunakan dalam praktek di lapangan adalah alumunium sulfat [Al2(SO4)3], karena mudah diperoleh dan harganya relatif lebih murah dibandingkan dengan jenis koagulan lain. Sedangkan kapur untuk pengontrol pH air yang paling lazim dipakai adalah kapur tohor (CaCO3). Agar proses pencampuran koagulan berlangsung efektif dibutuhkan derajat pengadukan > 500/detik, nilai ini disebut dengan gradien kecepatan (G).

Untuk mencapai derajat pengadukan yang memadai, berbagai cara pengadukan dapat dilakukan, diantaranya:

1. Pengadukan Mekanis

Dapat dilakukan menggunakan turbine impeller, propeller, atau paddle impeller.

2. Pengadukan Pneumatis

Sistem ini menggunakan penginjeksian udara dengan kompresor pada bagian bawah bak koagulasi. Gradien kecepatan diperoleh dengan pengaturan flow rate udara yang diinjeksikan.

3. Pengadukan hidrolis

Pengadukan cepat menggunakan sistem hidrolis dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya melalui terjunan air, aliran air dalam pipa, dan aliran dalam saluran. Nilai gradien kecepatan dihitung berdasarkan persamaan sebelumnya. Sementara besar headloss masing-masing tipe pengadukan hidrolis berbeda-beda tergantung pada sistem hidrolis yang dipakai. Untuk pengadukan secara hidrolis, besar nilai headloss yang digunakan sangat mempengaruhi efektifitas pengadukan. Nilai headloss ditentukan menurut tipe pengadukan yang digunakan, yaitu terjunan air, aliran dalam pipa, atau aliran dalam saluran (baffle).

a. Terjunan hidrolis

Metode pengadukan terjunan air merupakan metode pengadukan hidrolis yang simple dalam operasional. Besar headloss selama pengadukan dipengaruhi oleh tinggi jarak terjunan yang dirancang. Metode ini tidak membutuhkan peralatan yang bergerak dan semua peralatan yang digunakan berupa peralatan diam/statis.

Gambar 3.2 Terjunan Hidrolis

b. Aliran dalam pipa

Salah satu metoda pengadukan cepat yang paling ekonomis dan simple adalah pengadukan melalui aliran dalam pipa. Metoda ini sangat banyak digunakan pada instalasi-instalasi berukuran kecil dengan tujuan menghemat biaya operasional dan pemeliharaan alat. Efektivitas pengadukan dipengaruhi oleh debit, jenis dan diameter pipa, dan panjang pipa pengaduk yang digunakan.

c. Aliran dalam saluran (baffle)

Bentuk aliran dalam saluran baffle ada dua macam, yang paling umum digunakan yaitu pola aliran mendatar (round end baffle channel) dan pola aliran vertikal (over and under baffle).

Operasional dan Pemeliharaan.

 

• Pemeriksaan kualitas air baku di laboratorium instalasi sangat diperlukan untuk menentukan dosis koagulan yang tepat, pemeriksaan yang perlu dilakukan diantaranya mengukur kekeruhan air (turbidity) dan derajat keasaman (pH) air baku. Dosis koagulan ditentukan berdasarkan percobaan jar-test, sedangkan pH air baku ditentukan dengan komparator pH;
• Pengontrolan debit koagulan yang masuk ke splitter box dilakukan setiap jam oleh operator instalasi;

 

• Pemeriksaan clogging pada saluran/pipa feeding dan pompa pembubuh larutan koagulan dilakukan setiap harinya oleh operator instalasi, dan pemeriksaan clogging pada orifice diffuser;

 

FLOKULASI

Proses flokulasi dalam pengolahan air bertujuan untuk mempercepat proses penggabungan flok-flok yang telah dibibitkan pada proses koagulasi. Partikel-partikel yang telah distabilkan selanjutnya saling bertumbukan serta melakukan proses tarik-menarik dan membentuk flok yang ukurannya makin lama makin besar serta mudah mengendap. Gradien kecepatan merupakan faktor penting dalam desain bak flokulasi. Jika nilai gradien terlalu besar maka gaya geser yang timbul akan mencegah pembentukan flok, sebaliknya jika nilai gradien terlalu rendah/tidak memadai maka proses penggabungan antar partikulat tidak akan terjadi dan flok besar serta mudah mengendap akan sulit dihasilkan. Untuk itu nilai gradien kecepatan proses flokulasi dianjurkan berkisar antara 90/detik hingga 30/detik. Untuk mendapatkan flok yang besar dan mudah mengendap maka bak flokulasi dibagi atas tiga kompartemen, dimana pada kompertemen pertama terjadi proses pendewasaan flok, pada kompartemen kedua terjadi proses penggabungan flok, dan pada kompartemen ketiga terjadi pemadatan flok.

Pengadukan lambat (agitasi) pada proses flokulasi dapat dilakukan dengan metoda yang sama dengan pengadukan cepat pada proses koagulasi, perbedaannya terletak pada nilai gradien kecepatan di mana pada proses flokulasi nilai gradien jauh lebih kecil dibanding gradien kecepatan koagulasi.

Operasional dan Pemeliharaan.

 

• Penyisihan schum yang mengapung pada bak flokulasi dilakukan setiap hari secara manual menggunakan alat sederhana (jala), biasanya dilakukan pada pagi hari;

 

• Pengontrolan ukuran flok yang terbentuk melalui pengamatan visual;

 

• Pemeriksaan kemungkinan tumbuhnya algae pada dinding tangki dan baffle;

 

d. Pengontrolan kecepatan mixer jika pengadukan dilakukan menggunakan mechanical mixer. Pengoperasian mixer membutuhkan perawatan yang lebih besar dari penggunaan flokulator baffle;

rekristalisasi cuuy

PEMURNIAN BAHAN MELALUI REKRISTALISASI

Abstract The purpose of this attempt is study one of purification method that is the recrystallization and applying at purification of ordinary cooking salt. This recrystallization method based on difference of solubility between matters purified with dirt in a certain solvent. On trial this studied way is purifying sodium chloride coming from cooking salt by using water as the solvent. That solubility between sodium chloride with pollutant enough big, hence need to be done addition of certain matters. The addition matters will form compound, especially salt, which is difficult dissolved in water. Besides, crystallization can be done by the way of making saturated solution by adding conspecific ion into condensation of matter which will be dissociated. Purification of salt at this attempt made with two steps that is initial treatment, and crystallization through evaporation. Results will be presented rendement equal to 102,81%. Keywords: recrystallization, solubility, sodium chloride, salt, contaminant. Abstrak Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari salah satu metoda pemurnian yaitu rekristalisasi dan penerapannya pada pemurnian garam dapur biasa. Metode rekristalisasi ini berdasarkan perbedaan daya larut antara zat yang dimurnikan dengan kotoran dalam suatu pelarut tertentu. Dalam percobaan ini dipelajari cara memurnikan natrium klorida yang berasal dari garam dapur dengan menggunakan air sebagai pelarutnya. Agar daya larut antara NaCl dengan pengotor cukup besar, maka perlu dilakukan penambahan zat-zat tertentu. Zat-zat tambahan itu akan membentuk senyawa, terutama garam, yang sukar larut dalam air. Selain itu, kristalisasi dapat dilakukan dengan cara membuat larutan jenuh dengan menambah ion sejenis ke dalam larutan zat yang akan dipisahkan. Pemurnian garam pada percobaan ini dibuat dengan dua tahapan yaitu perlakuan awal, dan kristalisasi melalui penguapan. Hasilnya didapatkan rendemen sebesar 102,81%. Kata Kunci : rekristalisasi, daya larut, natrium klorida, garam, zat pengotor.

PENDAHULUAN

Jika kita gunakan definisi konvensional yang menyatakan bahwa hablur atau kristal adalah padatan homogen yang dibatasi oleh bidang muka rata yang terbentuk secara alamiah, maka adalah benar bahwa kebanyakan padatan yang kita jumpai dalam hidup sehari-hari tidak nampak sebagai kristal. Hal ini pada umumnya disebabkan oleh salah satu dari dua hal berikut : pada satu pihak, banyak padatan merupakan campuran dari berbagai senyawa yang biasanya terdiri dari banyak molekul besar dengan berbagai ukuran. Tetapi kalau bahan tersebut dipisah-pisahkan untuk menghasilkan senyawa murni, maka cenderung terjadi struktur kristal. Misalnya, beberapa jenis protein dan selulosa, yang keduanya adalah bahan penyusun padatan yang terjadi secara alamiah telah diperoleh dalam tahanan kristal, walaupun kedua zat tersebut tidak ditemukan di alam dalam tahanan kristal [1]. Kristal adalah benda padat yang mempunyai permukaan-permukaan datar. Karena banyak zat padat seperti garam, kuarsa, dan salju ada dalam bentuk-bentuk yang jelas simetris, telah lama para ilmuwan menduga bahwa atom, ion ataupun molekul zat padat ini juga tersusun secara simetris [2]. Kita tak boleh menyimpulkan begitu saja penataan partikel dalam sebuah kristal besar, semata-mata dari penampilan luarnya. Bila suatu zat dalam keadaan cair atau larutan mengkristal, kristal dapat terbentuk dengan tumbuh lebih ke satu arah daripada ke lain arah. Sebagaimana sebuah kubus kecil dapat berkembang menjadi salah satu dari tiga bentuk yang mungkin sebuah kubs besar, sebuah lempeng datar atau struktur panjang mirip jarum. Ketiga zat padat ini mempunyai struktur kristal kubik yang sama, namun bentuk keseluruhannya berbeda [2]. Struktur kristal ditentukan oleh gaya antar atom dan ukuran atom yang terdapat dalam kristal. Untuk menyederhanakan persoalan, kita dapat menganggap ion atau atom sebagai bola padat berjari-jari r. Struktur ada yang hexagonal close packing. Cara penyusunan bola dalam kristal tidak dapat sesederhana pada kristal logam, karena kristal ionic terdiri dari ion-ion yang bermuatan dan memiliki jenis yang berbeda [3]. Dua senyawa santon telah berhasil diisolasi dari fraksi etil asetat kayu batang Mundu Garcinia dulcis (Roxb.) Kurz., yaitu 1,3,4,5,8-pentahidroksisanton (1) dan 1,4,5,8-tetrahidroksisanton (2). Senyawa (1) menunjukkan aktivitas yang tinggi sebagai antioksidan terhadap radikal bebas 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH). Isolasi senyawa-senyawa dilakukan dengan cara maserasi menggunakan pelarut etil asetat, pemisahan komponen-komponen menggunakan berbagai cara kromatografi. Pemurnian dilakukan dengan metode rekristalisasi menggunakan campuran dua pelarut Etil asetat dan aseton menghasilkan 59 fraksi kemudian digabung menghasilkan enam fraksi gabungan yaitu fraksi X1, X2, X3, X4, X5 dan X6. Padatan pada fraksi gabungan X5 sama dengan fraksi X6 sehingga dapat digabung yang selanjutnya direkristalisasi. Rekristalisasi dilakukan sebanyak tiga kali dengan menggunakan campuran pelarut etil asetat pa dan n-heksana pa menghasilkan padatan kuning (250 mg) dengan titik leleh 231 – 232oC yang kemudian disebut senyawa (1) Fraksi gabungan Y6 (144mg) direkristalisasi menggunakan campuran pelarut etil asetat pa dan n-heksana pa menghasilkan padatan kuning (84 mg) dengan titik leleh 223–224oC yang kemudian disebut senyawa (2) [4]. Rekristalisasi merupakan salah satu cara pemurnian zat padat yang jamak digunakan, dimana zat-zat tersebut dilarutkan dalam suatu pelarut kemudian dikristalkan kembali. Cara ini bergantung pada kelarutan zat dalam pelarut tertentu di kala suhu diperbesar. Karena konsentrasi total impuriti biasanya lebih kecil dari konsentrasi zat yang dimurnikan, bila dingin, maka konsentrasi impuriti yang rendah tetapi dalam larutan sementara produk yang berkonsentrasi tinggi akan mengendap [5]. Kemudahan suatu endapan dapat disaring dan dicuci tergantung sebagian besar pada struktur morfologi endapan, yaitu bentuk dan ukuran-ukuran kristalnya. Semakin besar kristal-kristal yang terbentuk selamaberlangsungnya pengendapan, makin mudah mereka dapat disaring dan mungkin sekali (meski tak harus) makin cepat kristal-kristal itu akan turun keluar dari larutan, yang lagi-lagi akan membantu penyaringan. Bentuk kristal juga penting. Struktur yang sederhana seperti kubus, oktahedron, atau jarum-jarum sangat menguntungkan, karena mudah dicuci setelah disaring. Kristal dengan struktur yang lebih kompleks, yang mengandung lekuk-lekuk dan lubang-lubang, akan menahan cairan induk (mother liquid), bahkan setelah dicuci dengan seksama. Dengan endapan yang terdiri dari kristal-kristal demikian, pemisahan kuantitatif lebih kecil kemungkinannya bisa tercapai [6]. Peristiwa rekristalisasi berhubungan dengan reaksi pengendapan. Endapan merupakan zat yang memisah dari satu fase padat dan keluar ke dalam larutannya. Endapan terbentuk jika larutan bersifat terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. Kelarutan suatu endapan merupakan konsentrasi molal dari larutan jenuhnya. Kelarutan bergantung dari suhu, tekanan, konsentrasi bahan lain yang terkandung dalam larutan dan komposisi pelarutnya [6]. Dua zat yang mempunyai struktur kristal yang sama disebut isomorfik (sama bentuk), contohnya NaF dengan MgO, K2SO4 dengan K­2SeO4, dan Cr2O3 dengan Fe2O3. Zat isomorfik tidak selalu dapat mengkristal bersama secara homogen. Artinya satu partikel tidak dapat menggantikan kedudukan partikel lain. Contohnya, Na+ tidak dapat menggantikan K+ dalam KCl, walaupun bentuk kristal NaCl sama dengan KCl. Suatu zat yang mempunyai dua kristal atau lebih disebut polimorfik (banyak bentuk), contohnya karbon dan belerang. Karbon mempunyai struktur grafit dan intan, belerang dapat berstruktur rombohedarl dan monoklin [2]. Selama pengendapan ukuran kristal yang terbentuk, tergantung terutama pada dua faktor penting yaitu laju pembentukan inti (nukleasi) dan laju pertumbuhan kristal. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal akan terbentuk, dan terbentuk endapan yang terdiri dari partikel-partikel kecil. Laju pembentukan inti tergantung pada derajat lewat jenuh dari larutan. Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin besarlah kemungkinan untuk membentuk inti baru, jadi makin besarlah laju pembentukan inti [6]. Garam dapur atau natrium klorida atau NaCl. Zat padat berwarna putih yang dapat diperoleh dengan menguapkan dan memurnikan air laut. Juga dapat dengan netralisasi HCl dengan NaOH berair. NaCl nyaris tak dapat larut dalam alkohol , tetapi larut dalam air sambil menyedot panas, perubahan kelarutannya sangat kecil dengan suhu. Garam normal, suatu garam yang tak mengandung hidrogen atau gugus hidroksida yang dapat digusur. Larutan-larutan berair dari garam normal tidak selalu netral terhadap indikator semisal lakmus. Garam rangkap; yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu. Misalnya: FeSO4(NH4)2SO4.6H2O dan K2SO4Al4(SO4)3.24H2O. Dalam larutan, garam ini merupakan campuran rupa-rupa ion sederhana yang akan mengion jika dilarutkan lagi. Jadi, jelas berbeda dengan garam kompleks yang menghasilkan ion-ion kompleks dalam larutan[5].

METODE PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan adalah beaker glass, gelas arloji, kertas saring, corong, pipet tetes, kertas lakmus, pemanas listrik, labu takar dan pengaduk gelas, neraca analitik, dan botol semprot. Bahan-bahan yang digunakan adalah garam dapur, HCl encer, CaO, Ba(OH)2, amonium karbonat, dan akuades. B. Prosedur Kerja 1. Perlakuan Awal 250 ml aquades dipanaskan (diukur dengan labu ukur) dalam gelas beaker yang telah ditimbang terlebih dahulu, sampai mendidih untuk beberapa saat. 80 gram garam dapur ditimbang. Dimasukkan kedalam air panas sambil diaduk, dan dipanaskan lagi sampai mendidih, kemudian disaring. Larutan dibagi menjadi dua bagian untuk dilakukan kristalisasi menurut prosedur dibawah ini. 2. Kristalisasi melalui penguapan Sekitar 1 gram kalsium oksida (CaO) ditambahkan ke dalam bagian larutan garam dapur diatas. Larutan Ba(OH)2 encer ditambahkan tetes demi tetes sampai tetes berakhir tidak membentuk endapan lagi. Secara terus menerus tetes demi tetes ditambahkan sambil diaduk larutan 30 gram per liter (NH4)2CO3. Larutan tersebut disaring dan dinetralkan filtratnya dengan HCl encer, dites kenetralan larutan dengan kertas lakmus. Larutan diuapkan sampai kering, sehingga akan diperoleh kristal NaCl yang berwarna lebih putih dari pada garam dapur asal. Kristal tersebut ditimbang dan dihitung rendeman rekristalisasi NaCl yang telah dilakukan.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Prosedur Awal No Prosedur Percobaan Hasil Pengamatan 1. 2. 3. Diambil 50 mL akuades yang telah dipanaskan dan dimasukkan ke dalam gelas beker Dimasukkan 16 gram garam dapur ke dalam gelas beker tersebut, sambil diaduk dan dipanaskan kembali. Disaring dengan kertas saring Larutan bening Massa gelas beker = 101,88 gram Garam melarut dan sedikit mengendap. Filtrat bening. 2. Kristalisasi Melalui Penguapan No Prosedur Percobaan Hasil Pengamatan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ditambahkan dengan 0,2 g CaO pada filtrat dari hasil percobaan. Ditambahkan Ba(OH)2 encer sampai tidak ada endapan lagi. Ditambahkan (NH4)2CO3. Disaring dengan kertas saring Dinetralkan filtrat dengan menambahkan HCl. Diuapkan larutan sampai kering Ditimbang berat kristal yang diperoleh Larutan menjadi putih keruh atau putih susu. Diperlukan sekitar 50 tetes Ba(OH)2 sampai tidak ada endapan V = 5 mL Larutan menjadi jernih. Diperlukan beberapa mL HCl sampai filtrat menjadi netral. Terbentuk kristal NaCl yang berwarna putih bersih. m gelas beker + kristal = 116,03 g m kristal NaCl = 14,15 g Perhitungan Diketahui : masssa kristal = 14,15 g massa garam dapur = 16 g Ditanya : rendemen …? Jawab : = 88,43 % B. Pembahasan 1. Perlakuan Awal Dalam tahap ini dilakukan proses pelarutan garam dapur ‘cap kapal’ yang berbentuk padatan menjadi suatu larutan. Akuades yang digunakan untuk melarutkan garam ini adalah akuades yang panas. Hal ini ditujukan agar garam yang dilarutkan dapat melarut dengan sempurna. Garam dapur yang dilarutkan dalam akuades panas tersebut terurai menjadi ion-ionnya yakni, ion natrium (Na+) dan ion klorida (Cl-). Garam dapur yang digunakan dalam percobaan ini merupakan garam yang belum murni. Karena itulah dalam percobaan ini dilakukan pemurnian terhadap garam dapur tersebut yang bebas dari zat pengotor. Garam dapur yang telah dilarutkan dalam akuades tersebut, dipanaskan sampai mendidih, setelah itu disaring dengan menggunakan kertas saring. Filtrat hasil penyaringan tersebut akan digunakan untuk proses kristalisasi pada tahap berikutnya. 2. Kristalisasi Melalui Penguapan Filtrat yang diperoleh dari tahap pertama, ditambahkan 0,2 gram kalsium oksida (CaO). Fungsi dari penambahan kalsium oksida ini adalah untuk mengendapkan zat-zat pengotor seperti zat pengotor yang di dalamnya mengandung ion Ca2+, Fe3+, dan Mg2+ yang terdapat dalam garam dapur ‘cap kapal’. Cara kerja kalsium oksida ini pada prinsipnya sama dengan tawas yakni sebagai kougulan. Pada akhirnya nanti diharapkan larutan yang diperoleh lebih murni dari garam yang semulanya belum dimurnikan. Selanjutnya ke dalam filtrat tadi juga ditambahkan larutan barium hidroksida Ba(OH)2. Penambahan ini bertujuan untuk menghilangkan endapan atau mencegah terbentuknya endapan lagi, akibat penambahan kalsium oksida tadi. Pada filtrat tadi juga ditambahkan amonium karbonat (NH4)2CO3. Penambahan ini ditujukan agar larutan tersebut menjadi jenuh. Tahap berikutnya adalah dilakukan penyaringan untuk memisahkan endapan yang merupakan zat pengotor yang terdapat dalam larutan tersebut. Kemudian filtrat yang diperoleh (bersifat basa), dinetralisasi dengan larutan yang bersifat asam yaitu HCl encer. Setelah larutan tersebut netral, maka pada larutan itu dilakukan penguapan atau pemanasan hingga terbentuk kristal garam dapur kembali (rekristalisasi). Bentuk kristal garam dapur setelah dilakukannya proses rekristalisasi adalah strukturnya lebih lembut dan warnanya putih bersih. Kristal yang diperoleh ini kemudian ditimbang. Dari hasil penimbangan diperoleh berat kristal sebesar 14,15 gram. Sedangkan rendemen yang diperoleh dari percobaan ini memiliki nilai sebesar 88,43 %.

KESIMPULAN

Kesimpulan dari percobaan ini adalah bahwa garam dapur yang dimurnikan pada percobaan ini, menggunakan prinsip rekristalisasi dengan penguapan, rekristalisasi adalah metode pemurnian bahan dalam hal ini adalah garam dapur dengan pembentukan kristal kembali guna menghilangkan zat pengotor, daya larut dari zat yang akan dimurnikan dengan pelarutnya akan mempengaruhi proses rekristalisasi ketika suhu dinaikkan atau ditambahkan kalor/panas, garam dapur ‘cap kapal’ yang direkristalisasi menghasilkan kristal yang berwarna putih bersih dan strukturnya lebih halus/lembut dari semula, garam dapur ‘cap kapal’ hasil rekristalisasi yang diperoleh sebesar 14,15 gram dan rendemennya sebesar 88,43 %.

REFERENSI

1. Day, R.A dan Underwood. 1987. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.

2. Keenan, C.W. 1999. Kimia untuk Universitas Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

3. Bird, Tony. 1987. Kimia Fisika untuk Universitas. Gramedia. Jakarta.

4. Sukamat dan Ersam. 2006. Dua Senyawa Santon Dari Kayu Batang Mundu Garcinia Dulcis (Roxb.) Kurz. Sebagai Antioksidan. ITS. Surabaya.

5. Arsyad, M.N. 2001. Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Istilah. Gramedia. Jakarta.

Svehla, S. 1985. Buku Ajar Vogel: Analisis Anorganik Kuantitatif Makro dan Semimikro. Jilid I. PT Kalman Media Pusaka. Jakarta.

memory

memori yang tak akan terlupakan saat ospek.aku dan adik2q yang lucu2.

APLIKASI DESTILASI

Desalinasi: Menguapkan Air Laut Menjadi Air Bersih

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia. Memiliki luas wilayah 5.193.252 km2 dua per tiga luas wilayahnya merupakan lautan, yaitu sekitar 3.288.683km2. Sehingga Indonesia juga memiliki julukan sebagai benua maritim.Ironinya–di tengah kepungan air laut itu–ternyata masih ada beberapa tempat yang mengalami kekurangan air, terutama mengenai ketersedian air bersih. Akibatnya, di tempat seperti itu air menjadi barang eksklusif. Masyarakatnya harus membeli untuk mendapatkan air bersih.Ironi inilah yang menimpa masyarakat Kepulauan Seribu. Di kepulauan yang berada di utara kota Jakarta itu air bersih menjadi barang langka. Bupati Kepulauan Seribu, Kamil Abdul Kadir beberapa waktu yang lalu menuturkan bahwa ketersediaan air bersih adalah masalah utama bagi daerahnya. Setidaknya, untuk mendapatkan satu liter air bersih, masyarakat harus membayar Rp 50 sampai Rp 75.”Air bersih memang masih menjadi masalah. Selama ini, untuk memperoleh air bersih tersebut kita mendapatkannya dari 5 instalasi Reverse Osmosis (RO) yang terdapat di lima pulau berpenghuni,” ujarnya. Sementara pulau berpenghuni itu jumlahnya sebanyak 11 pulau dengan jumlah penduduk 18 ribu jiwa.Melihat kondisi itulah Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) tertarik mengembangkan teknologi untuk mengatasi krisis air. Setelah melakukan serangkaian kajian, BPPT mengembangkan teknologi desalinisasi di kabupaten yang masuk wilayah propinsi DKI Jakarta ini.Menurut Rohmadi Ridlo dari tim desalinasi BPPT memaparkan bahwa desalinasi ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan proses destilasi dan Reverse Osmosis. Secara prinsip, menurut Ridlo, proses destilasi merupakan perubahan fase cair menjadi fase uap. Dimana pada tahap akhir, air laut akan mengalami kondensasi menjadi air murni.Sementara, pada proses RO–air yang selama ini dimanfaatkan oleh masyarakat Kepulauan Seribu–dalam prosesnya tidak ada perubahan fase. ”Pada proses RO yang terjadi hanya fase cair saja. Dimana untuk memisahkan air tawar dengan air laut di dapat dari adanya perbedaan tekanan yang menggunakan membran semi permeablenya saja.”Namun, Ridlo mengakui bahwa masing-masing teknologi pemisahan air tawar dengan air laut itu memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Kelemahan pada proses desalinasi yang menggunakan teknologi RO diantaranya adalah adanya kemungkinan penyumbatan pada selaput membran oleh bakteri, kerak kapur atau fosfat dari air laut.Selain itu, pemanfaatan teknologi RO untuk menghasilkan air tawar di Indonesia pun masih menghadapi beberapa kendala. Diantaranya, mengenai bahan baku air laut yang sudah relatif kotor. Sehingga, jika penggunaaan bahan baku semacam ini dipaksakan tentu akan berpotensi untuk menyumbat membran.Menurut Ridlo ada beberapa peralatan yang mendukung proses destilasi ini. Ia menyebutkan antara lain adalah heater, kondensor, ejektor air, pompa ejektor, pompa kondensat, indikator salinitas, dan peralatan kontrol.Proses kerja destilasi ini mulanya air laut dihisap oleh pompa ejektor yang terdapat dipantai. Kemudian, air laut tersebut dimasukan ke dalam alat penukar gas (heat exchanger). Pada tahap ini, air laut dipanasi oleh air panas dari panas buang diesel atau boiler limbah biomassa pada suhu 80 derajat C. Selanjutnya, air tersebut divakumkan pada tekanan udara kurang dari 1 atm.Pada kondisi hampa udara (vakum) yang tinggi dan suhu rendah itulah, jelasnya lagi, sebagian dari air laut menguap. Dimana, uap bertekanan rendah dari tempat lain mendapat pendinginan dari air laut yang dimasukkan dari cerobong terpisah. Pada saat itulah, uap berkondensasi menjadi air tawar.Lebih lanjut Ridlo menjelaskan, air laut yang sudah hangat akan mengalir dari saluran keluar pendingin. Dan selanjutnya akan masuk ke dalam heat exchanger sebagai air umpan. Uap tekanan rendah yang timbul di dalam heat exchanger mengalir masuk ke dalam evaporator. Begitu pula dengan air sisa buangan yang kental.Selanjutnya, uap air itu didinginkan oleh air laut dan berkondensasi menjadi air tawar. Hasil air tawar di kondensor itu kemudian dipompa keluar oleh condensatepump. Kemudian, air tersebut dialirkan ke tangki persedian air tawar. Sementara sisa air buangan dikeluarkan secara teratur oleh water ejector.Sedangkan mengenai kadar garam dari air destilat (air yang dihasilkan dari proses destilasi ini–red) secara terus menerus dipantau oleh salinity indicator. Sebuah solenoid valve dipasang pada saluran keluar pompa air destilasi.”Nah untuk menentukan kadar garam air destilatnya kita bisa mensetnya,” kata Ridlo. Diungkapkan pula umumnya kadar garam yang dimiliki oleh air destilat ini maksimal sebesar 10 ppm. Artinya, kualitas air yang dihasilkan dari proses ini sangat bagus.Menurut Ketua Pelaksana Program Desalinasi-BBPT Bambang Gambiro air tawar yang dihasilkan dari mesin diesel bertenaga 2×250 Kw dan 2×500 Kw mampu menghasilkan 5.000 liter air dalam 24 jam. ”Tetapi sebenarnya kita masih bisa memaksimalkannya lagi hingga 15 ribu liter,” ujarnya dengan nada yakin.Mengenai kualitas air tawar yang dihasilkan dari proses destilasi ini, Bambang mengatakan,”Kualitasnya sudah terjamin.” Jadi, katanya, setelah proses destilasi usai, air tawar yang dihasilkan telah siap untuk diminum. Ini disebabkan karena air tawar ini sudah memenuhi standar air bersih yang ditetapkan oleh Lembaga Kesehatan Dunia (WHO).Berdasarkan hasil penelitian, air destilasi ini memiliki pH 8,5 pada suhu 25 derajat. Selain itu, tingkat alkalinitasnya sekitar 3 CaCO3 miligram per liter. Kemampuan daya hantar listriknya sebesar 4,1 mg/l. Kandungan ion klorida, ion besi masing-masing sebanyak kurang dari 2 mg/l Cl- dan kurang dari 0,05 mg/l Fe.Sementara itu kualitas air yang ditetapkan WHO, pH yang baik berkisar antara 5,8-8,6. Kemampuan daya hantar listriknya sebesar kurang dari 700 mg/l. Kandungan ion klorida kurang dari 200 mg/l Cl-. Dan kandungan ion besinya adalah kurang dari 0,3 mg/l Fe. ”Jadi jelas air ini memang berkualitas,” tandasnya optimis.Selama ini, kata Bambang, pemanfaatan teknologi desalinasi ini banyak digunakan pada kapal-kapal tanker. Keberadaan desalinasi disana, untuk menyuplai air bersih bagi awak kapalnya. ”Namun, hingga saat ini di Indonesia pemanfaatan desalinasi untuk keperluan di darat masih belum ada,” tukasnya.Ia berharap desalinasi di Kepulauan Seribu itu nantinya dapat bermanfaat bagi masyarakat sekitar. Bambang mengungkapkan pula pilot project yang akan dilakukan di Pulau Pramuka yang memiliki kepadatan penduduk sekitar 1.500 jiwa ini akan dilakukan selama dua tahun. Sedangkan dana yang dianggarkan untuk pilot project ini jumlahnya sebesar Rp 260 juta yang didapat dari Daftar Isian Proyek Anggaran Pendapatan Belanja Negara (DIK-APBN) 2002.Selain itu Bambang juga mengatakan bahwa pihak BPPT dalam melaksanakan pilot porjectnya di Kepulauan Seribu ini menggandeng pihak produsen desalinasi dari PT Sasakura, Jepang. ”Dan saat ini Italia dan Korea juga tertarik untuk ikut serta mengembangkan teknologi desalinasi ini.” tandas Bambang.

KESETIMBANGAN

Definition of Chemical Equilibrium
Equilibrium Constant (a.k.a. Kc)
Le Chatelier’s Principle

——————————————————————————–

Definition of Chemical Equilibrium
Chemical equilibrium applies to reactions that can occur in both directions. In a reaction such as:

CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)

The reaction can happen both ways. So after some of the products are created the products begin to react to form the reactants. At the beginning of the reaction, the rate that the reactants are changing into the products is higher than the rate that the products are changing into the reactants. Therefore, the net change is a higher number of products.

Even though the reactants are constantly forming products and vice-versa the amount of reactants and products does become steady. When the net change of the products and reactants is zero the reaction has reached equilibrium. The equilibrium is a dynamic equilibrium. The definition for a dynamic equilibrium is when the amount of products and reactants are constant. (They are not equal but constant. Also, both reactions are still occurring.)

Equilibrium Constant
To determine the amount of each compound that will be present at equilibrium you must know the equilibrium constant. To determine the equilibrium constant you must consider the generic equation:

aA + bB cC + dD
The upper case letters are the molar concentrations of the reactants and products. The lower case letters are the coefficients that balance the equation. Use the following equation to determine the equilibrium constant (Kc).

For example, determining the equilibrium constant of the following equation can be accomplished by using the Kc equation.

Using the following equation, calculate the equilibrium constant.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

A one-liter vessel contains 1.60 moles NH3, .800 moles N2, and 1.20 moles of H2. What is the equilibrium constant?

Answer: 1.85

Le Chatelier’s Principle
Le Chatelier’s principle states that when a system in chemical equilibrium is disturbed by a change of temperature, pressure, or a concentration, the system shifts in equilibrium composition in a way that tends to counteract this change of variable. The three ways that Le Chatelier’s principle says you can affect the outcome of the equilibrium are as follows:

Changing concentrations by adding or removing products or reactants to the reaction vessel.
Changing partial pressure of gaseous reactants and products.
Changing the temperature.
These actions change each equilibrium differently, therefore you must determine what needs to happen for the reaction to get back in equilibrium.

Example involving change of concentration:
In the equation

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

If you add more NO(g) the equilibrium shifts to the right producing more NO2(g)

If you add more O2(g) the equilibrium shifts to the right producing more NO2(g)

If you add more NO2(g) the equilibrium shifts to the left producing more NO(g) and O2(g)

Example involving pressure change:
In the equation

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),
an increase in pressure will cause the reaction to shift in the direction that reduces pressure, that is the side with the fewer number of gas molecules. Therefore an increase in pressure will cause a shift to the right, producing more product. (A decrease in volume is one way of increasing pressure.)

Example involving temperature change:
In the equation

N2(g) + 3H2(g) 2NH3 + 91.8 kJ,
an increase in temperature will cause a shift to the left because the reverse reaction uses the excess heat. An increase in forward reaction would produce even more heat since the forward reaction is exothermic. Therefore the shift caused by a change in temperature depends upon whether the reaction is exothermic or endothermic.

equilibrium and pressure problem
« on: April 01, 2008, 08:29:23 PM »

——————————————————————————–
Once again, I came across an equilibrium problem and I don’t know where to start…can someone guide me through this one?

At 900 C, Kp= 1.04 for the reaction:

CaCO3(s) (—->equilibrium sign<—-) CaO(s) + CO2 (g)

At a low temperature, dry ice (solid CO2), calcium oxide and calcium carbonate are introduced into a 50.0 L reaction chamber. The temperature is raised to 900 Celcius, resulting in the dry ice converting to gaseous CO2. For the mixture below, will the initial amount of calcium oxide increase, decrease, or remain the same as the system moves toward equilibrium at 900 celcius?

655 g CaCO3 95.0 g CaO PCO2= 2.55 atm

this is how I think I should start it

covert the CaCO3 and the CaO into moles
divide it by 50.0 L (to get molar concentration)

and that’s all I know..I’m still not sure what we’re looking for. It ofcourse has to do with the initial amount of calcium oxide..but what does the amount represent? is it concentration? Kp? Please help!

Re: equilibrium and pressure problem
« Reply #1 on: April 01, 2008, 10:22:02 PM »

——————————————————————————–
Actually, it’s much simpler than that.

Kp = pCO2 (the other product and reactant do not appear in the equilibrium expression because they are solids).

At equilibrium at 900 C, Kp has a value of 1.04 , which means the pCO2 at equilibrium must be equal to 1.04 atm.

However, the actual pCO2 is given as 2.55 atm, which is much larger than it should be if the system were at equilibrium at 900C.

Therefore, the system will shift to the left, increasing the amount of solid CaCO3, and reducing the amount of CaO and CO2. Assuming that the temperature remains constant this process will continue until the pCO2 falls to 1.04 atm, at which point the system will be at equilibrium.

http://www.mychemistrytutor.com/forums/index.php?topic=1244.msg4384;topicseen

Aplikasi Kimia Fisika Dalam Pengolahan Buah Kelapa

Kemarin saya beserta temen2 mengunjungi “pabrik pengolahan buah kelapa” milih Bapak DR. Bambang Setiaji, M.Sc. Beliau merupakan pelopor Virgin Coconut Oil (VCO) Indonesia. VCO ini ternyata memiliki banyak khasiat untuk kesehatan. Banyak kesalahkaprahan terhadap persepsi minyak kelapa alam ini. Menurutnya justru mulai Desember 2006 kemarin USA telah melakukan pelarangan penggunaan minyak non minyak kelapa. Sehingga diperkirakan minyak kelapa akan menjadi booming.

Beliau juga salah satu pengampu mata kuliah Kimia Fisika Khususnya Kinetika Reaksi. Rupanya beliau menerapkan ilmu kimia fisikanya sekaligus mengawinkan ilmu bisnisnya. Akan menjadi bisnismen sukses ke depan. Teori-teori yang terkesan memusingkan dan terasa jauh dari aplikasi ternyata sangat besar dan begitu mudah untuk diapahami. Mungkin teori di bangku kuliah mesti lebih realistis. Kondisi yang tidak seperti itu maka sampai kapanpun ilmu kimia yang terkesan membuat berpikir keras menjadi tidak didekati.

Dalam pengolahan buah kelapa, di “pabrik pak Bambang” ini semuanya bagian bisa ia “bisniskan”. Apalagi konsep yang ia angkat adalah konsep bisnis kerakyatan. Ia berusaha memberdayakan petani kecil yang jauh dipelosok. Selama ini menurutnya kelapa tidak dipandang. Ditangan pak bambang nilai buah kelapa menjadi 371% dari nilai kelapa kalau dijual tanpa olahan. Ada beberapa sentra yang telah ia buat. Dan ada sekitar 23 Propinsi telah memiliki perwakilan untuk pengolahan buah kelapa, terutama wilayah yang memiliki pohon-pohon kelapa dengan potensi yang besar.

http://urip.wordpress.com/2007/07/27/aplikasi-kimia-fisika-dalam-pengolahan-buah-kelapa/