PEMBUATAN TAWAS DARI ALUMUNIUM FOIL BEKAS

Selasa, 6 November 2012

I. Tujuan 

1.      Mengetahui cara membuatan tawas dari alumunium foilbekas.

2.      Membuat tawas dengan alumunium foilbekas.

3.      Mengaplikasikan tawas yang dihasilkan dengan air selokan.

II. Dasar Teori

    Tawas merupakan alumunium sulfat yang dapat digunakan sebagai penjernih air seperti sedimentasi (water treatment) karena tawas yang dilarutkan dalam air mampu mengikat kotoran-kotoran dan mengendapkan kotoran dalam air sehingga menjadikan air menjadi jernih. Tawas/Alum merupakan sejenis koagulan dengan rumus kimia Al₂S0₄ 11 H₂O. Pada pH 7 terbentuk Al ( OH )₄^-.Flok –flok Al ( OH )₃ mengendap berwarna putih.Gugus utama dalam proses koagulasi adalah senyawa aluminat yang optimum pada pH netral.

         Tawas dikenal sebagai koagulan didalam pengolahan air limbah. Sebagai koagulan tawas sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Selain digunakan sebagai penjernih air, tawas juga dapat digunakan sebagai zat aditif untuk antiperspirant (deodorant).Tawas (kalium aluminiumsulfat) dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al) dalam larutan basa kuat (kalium hidroksida) akan larut membentuk aluminat menurut persamaan reaksi :

2 Al + 2 KOH + 2 H₂O         2 KAlO₂ + 3 H₂

         Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat, mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari alumunium hidroksida [Al(OH)₃] yang dengan penambahan asam sulfat endapan putih semakin banyak yang jika didiamkan akan terbentuk Kristal seperti kaca dari tawas (kalium aluminiumsulfat) atau sering disebut alum. Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat, reaksinya adalah :

2 KAlO₂ + 2 H₂O + H₂SO          K₂SO₄ + 2 Al(OH)₃

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

24 H₂O + 2 KAl(SO₄)₂                 2 KAl(SO₄)₂.12 H₂O

Reaksi keseluruhan :

2 Al + 2 KOH + 10 H₂O + 4 H₂SO₄2 KAl(SO₄)₂ +.12 H₂O + 3 H₂

        Senyawa alumunium khususnya senyawa sulfat banyak digunakan pada industry kertas. Selain itu, tawas banyak digunakan di industri–industri baik digunakan sebagai koagulan dalam pengolahan air dan air buangan maupun penyamakan kulit dan bahan pewarna di industri tekstil.

      

III. Alat dan Bahan

1. Alat :

·         Erlenmeyer 1000 ml

·         Gelas ukur

·         Cawan petri

·         Timbangan analitik

·         Gunting

·         Pipet

·         Corong

·         Kertas saring

·         Gelas beaker

·         Batang pengaduk

B.     Bahan :

·         KOH 3N 50 ml

·         Air Accu 30 ml

·         Ethanol 50 %

·         Es Batu

·         Alumunium foil 

IV. Cara Kerja

·         Pembuatan Tawas

1.      Ditimbang alumunium foil bekas sebanyak  1gram, dam di gunting kecil-kecil.

2.      Kemudian dimasukan alumunium foil kedalam erlenmeyer lalu masukkan kedalamnya 50 ml larutan KOH 3N Lalu diamati perubahan yang terjadi.

3.      Setelah selesai, didiamkan dan didinginkan larutan lalu saring dan filtratnya ditampung dalam erlenmeyer bersih.

4.      Lalu disiapkan 30 mL air accu.

5.      Dimasukan H₂SO₄ ke dalam erlenmeyer tersebut sampai terbentuk endapan berwarna putih.

6.      Diamkan sambil didinginkan, lalu saring menggunakan kertas saring yang telah ditimbang sebelumnya.

7.      Setelah filtrat terpisah, residu pada kertas saring cuci dengan 10 mL etanol 50% , kemudian keringkan.

8.      Ditimbang kristal yang dihasilkan. 

V. Hasil Pengamatan

·         Berat alumunium foil :      1000 mg

·         Berat kertas saring            :           1620 mg

·         Berat tawas yang dihasilkan + kertas saring  :      9220 mg

·         Berat tawas murni yang dihasilkan:                      7600 mg 

VI. Pembahasan

Tawas pada praktikum kali ini dibuat dari Alumunium foil bekas. Tawas sendiri adalah kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal yangdikenal sebagai koagulan di dalam pengolahan air maupun limbah. Pertama-tama, alumunium foil bekas dilarutkan kedalam KOH dan seterusnya direaksikan dengan air accu yang akan menghasilkan kristal putih . Pada penambahan KOH 3M reaksi berjalan cepat dan bersifat eksoterm karena menghasilkan kalor.Reaksi yang terjadi adalah :

2Al + 2KOH + 6H₂O             à        2K[Al(OH)₄] + 3H₂

Untuk menghindari terbentuknya Al(OH)₃ maka KOH 3M ditambahkan berlebih. Agar reaksi yang terjadi antara alumunium foil dan KOH berlangsung cepat maka dari itu alumunium foil harus digunting kecil-kecil (memperbesar luas permukaan) hal ini disebabkan agar laju reaksi berlangsung cepat. Kemudian setelah reaksi telah selesai disaring larutan tersebut dan diambil filtratnya kemudian dimasukkan 30 ml Air accu kemudian tawas yang diperoleh dicuci dengan larutan etanol yang bertujuan untuk menyerap kelebihan air dan mempercepat pengeringan. Air accu dipakai karna mengandung H₂SO₄, ini dikarenakan filtrat yg mengandung KAlO₂akan bereaksi membentuk tawas (Al(OH)₃ ).Kristal alum (tawas) yang diperoleh dicuci dengan larutan etanol 50% yang bertujuan untuk menyerap kelebihan air dan mempercepat pengeringan.

      Berdasarkan teori, tawas yang berkualitas baik memiliki ciri-ciri berbentuk bongkahan dan tidak berwarna (bening). Sedangkan, berdasarkan percobaan tawas yang terbentuk berbentuk serbuk menggumpal yang berwarna putih. Hal ini mungkin dikarenakan proses pemurnian tawas yang tidak menghasilkan tawas dengan kemurnian yang tinggi dan bisa juga karena Al didapatkan dari alumunium foil dengan komposisi Al kurang murni ( < 100% ).

                Tawas pada praktikum ini telah diaplikasikan untuk penjernihan air selokan dan setelah diujikan dibutuhkan waktu hingga 1 hari untuk menjernihkan air dengan mengkoagulasi zat-zat yang mencemari air, tawas ini telah efektif dalam menjernihkan air tetapi kurang efektif dibandingkan tawas biasanya karena biasanya hanya diperlukan waktu kurang lebih selama 1 jam untuk mengendapkan  koloid ataupun suspensi didalamnya, hal ini mungkin dikarenakan alumunium foil bekas yang digunakan tidak sepenuhnya mengandung alumunium (Al) yang murni.

VII. Kesimpulan

• Berat tawas yang dihasilkan dari alumunium foil bekas sebesar 7600 mg

• Pencucian tawas dengan menggunakan ethanol agar dapat menyerap kelebihan air dan mempercepat proses pengeringan selain itu untuk memurnikan tawas.
• Tawas yang dihasilkan dapat mengendapkan partikel koloid dan suspensi didalam air selokan selama 1 hari.

VIII. Daftar Pustaka 

·         ManurungManuntun dan Irma Fitria Ayuningtyas.2010. “Kandungan Alumunium dalam Kaleng Bekas Dan Pemanfaatannya Dalam Pembuatan Tawas”. JURNAL KIMIA

·         http://tutorialkuliah.blogspot.com/2009/05/proses-pembuatan-alum-tawas.html

·         http://www.scribd.com/doc/57119768/Pembuatan-Tawas

Percobaan IV Tembaga (II) Amonium Berhidrat dan Tembaga (II) Tetraamin Sulfat Berhidrat

Selasa, 25 September 2012

TUJUAN
Mempelajari pembuatan tembaga (II) amonium sulfat berhidrat dan tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat

DASAR TEORI

Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu⁺mengalami disporpodionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti senyawa larutan Cu (I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai dalam keadaan bagaimana Cu (I) dan Cu (II) terbentuk, yaitu membuat (Cu⁺) cukup banyak pada larutan air, Cu²⁺ akan berada pada banyak jumlah banyak (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu⁺).   Disporpodionasi ini akan menjadi sempurna. Dilain pihak jika Cu⁺dijaga sangat rendah (seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap). Cu²⁺sangat kecil dan tembaga (I) menjadi mantap (Petrucci, 1987 :350)

Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Tembaga melebur pada 1038⁰C. karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu/ Cu²⁺), temabag tidak larut dalam asam klorida dan asam solfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga. (svehla, 1990 :229)

Tembaga membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +1 dan +2, namun hanya tembaga (II) yang stabil dan mendominasi dalam larutannya. Dalam air, hamper semua garam tembaga (II) berwarna biru oleh karena warna ion kompleks koordinasi enam [Cu(H₂O)₆]²⁺. Reaaksi Ion Cu²⁺ dengan OH^- pada konsentrasi bergantung pada metodenya. Penambahan ion hidroksida ke dalam larutan tembaga (II) sulfat (0,1 – 0,5 M) secara bertetes dengan kecepatan 1 ml/menit menyebabkan terjadinya endapan gelatin putih biru muda dari garam tembaga (II) hidroksida sulfat, bukan endapan Cu(OH)₂   (Sugiarto, 2003 : 569)

Senyawa tembaga bersifat diamagnetic. Tembaga sulit teroksidasi superficial dalam udara kadang menghasilkan lapisan warna hijau hidroksida karbonat dan hidrokso sulfat dan SO_2, di atmosfer tembaga mudah larut dalam asam nitrat dan asam sulfat dengan adanya oksigen. Kesetabilan relative kepro dan kepri di artikan dengan potensial Cu*=0,52 V dan Cu⁺=0,153 V. Kesetabilan Relatif tergantung pada sulfat anion dan ligan yang cukup beragam dengan pelarut/sifat fisik atom tetangganya dalam Kristal. Pelarutan tembaga hidroksida karbonat dan sebagainya dalam asam yang dihasilkan akuo hijau kebiruan yang ditulis [Cu(H₂O)₆]²⁺. Di antara berbagai Kristal hidratnya adalah sulfat biru CuSO₄.H₂Oyang paling lazim. CuSO₄.H₂O dapat di hidrasi  menjadi zat anhidrat yang berwarna putih. Penambahan ligan menyebabkan kompleks dengan pertukaran molekul air secara beurutan (Syukri, 1999 : 321).

ALAT DAN BAHAN
1. Alat

·                     Gelas Piala 25O ml

·                     Gelas ukur

·                     Corong

·                     Corong Buncher

·                     Batang pengaduk

·                     Kaca arloji

2. Bahan

·                     CuSO₄.5H₂O

·                     (NH4)₂SO₄

·                     NH₄OH

·                     Alkohol 95%

·                     Eter

·                     Aquadest

CARA KERJA 

1.     Tembaga (II) Ammonium Sulfat Hidrat

·                     Ditimbang masing-masing 5 gram CuSO₄.5H₂O dan (NH₄)₂SO₄

·                     _{Dilarutkan dalam 12 ml air panas dalam gelas piala, kemudian ditutup dengan kaca arloji}

·                     _{Didinginkan, lalu disaringkristal yang terbentuk dan dikeringkan diudara terbukadiatas kertas                 saring}

·                     _{Di hitung Rendemen} 

2. Tembaga (II) tetra amin Sulfat Hidrat

·                     _{Ditimbang 6,25 gram CuSO4.5H2O, dan dihaluskan}

·                     _{Dilarutkan dengan 6 ml H2O DAN 10 ml NH4OH pekat}

·                     Ditambahkan 10 ml alcohol 95% sedikit demi sedikit

·                     Didiamkan sebentar, kemudian dinginkan dalam penangas es.

·                     Endapan disaring

·                     _{Endapan dicuci dengan campuran NH4OH pekat dengan alcohol}

·                     Kemudian dicuci dengan alcohol

·                     Endapan ditimbang, dihitung rendemen

HASIL PENGAMATAN

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

    

No	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1.	Ditimbang CuSO4.5H2O dan     (NH4)2SO4	Massa CuSO4.5H2O = 5,00 gram; kristal berwarna biru muda       Masa (NH4)2SO4 = 5,00 gram; kristal berwarna putih
2.	Dilarutkan dalam 12 ml air panas
3.	Kristal disaring, dikeringkan, dan ditimbang	Warna kristal yang terbentuk = Biru Muda      Massa kristal yang terbentuk = 6,69  gram

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

No	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1.	Ditimbang CuSO4.5H2O	Massa CuSO4.5H2O = 6,25 gram
2.	Dilarutkan dalam H2O	Warna campuran = Biru Tua
3.	Ditambahkan NH4OH, kemudian ditambahkan sedikit demi sedikit alkohol	Warna larutan dan endapan = Biru Tua
4.	Endapan disaring; dicuci dengan campuran larutan NH4OH dan alkohol	Warna endapan yang disaring = Biru Tua pekat
5.	Endapan yang telah kering ditimbang	Massa endapan + ketras saring =  7,65 gram

PERHITUNGAN

1. Pembuatan Tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Diketahui :

M _{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}           = 6,69 gram

Massa CuSO₄.5H₂O               = Massa (NH₄)₂SO₄ = 5 gram

BM CuSO₄.5H₂O                   = 249,54 g/mol

BM (NH₄)₂SO₄                             = 132 g/mol

BM_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}          = 399,54 g/mol

Ditanya  : % rendemen...?

Penyelesaian :

Mol CuSO₄.5H₂O       = 5 g/ 249,54 g/mol = 0,02 mol

Mol (NH₄)₂SO₄           = 5 g/ 132 g/mol = 0,03 mol

CuSO₄.5H₂O   +    (NH₄)₂SO₄   →       CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O

                      m :     0,02 mol                0,03 mol                           -

                      r   :    0,02 mol                 0,02 mol                         0,02 mol

                      s   :        -                          0,01 mol                         0,02 mol

massa_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}  = mol_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O} x BM_{CuSO4(NH4)2SO4.6H2O}

= 0,02 mol x 399,54 g/mol             = 7,99 gram

% rendemen    = (6,69 gram / 7,99 gram) x 100 % = 83,73 %

2. Pembuatan Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

Diketahui :

Massa Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O     = 7,65 gram

BM CuSO₄.5H₂O                   = 249,54 g/mol

BM Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O        =  321,54 g/mol

V NH₃ 15 N                            = 10 mL

Ditanya  : % rendemen...?

Penyelesaian  :

Mol CuSO₄.5H₂O                    = 6,25 g / 249,54 g/mol = 0,025 mol

Mol Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O         = 6,25 g / 321,54 g/mol = 0,015 mol

CuSO₄.5 H₂O    +       4NH₃      →        Cu(NH₃)₄SO₄.6H₂O

                  m :     0,025 mol            0,015 mol                         -

                  r   :    0,025 mol             0,1 mol                        0,025 mol

                  s  :         -                       0,05 mol                       0,025 mol

Massa_{Cu(NH3)4SO4.6H2O}      = mol_{Cu(NH3)4SO4.6H2O} x BM_{Cu(NH3)4SO4.6H2O}

= 0,025 mol x 321,54 g/mol        = 8,038 gram

% rendemen = (7,65 gram / 8,038 gram) x 100 % = 95,17 %

PEMBAHASAN

         Pada pembahasan kali ini akan membahas tentang percobaan pembuatan tembaga (II) amonium sulfat berhidrat dan tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat. Percobaan diawali dengan persiapan alat dan bahan-bahan yang aka digunakan, seperti gelas piala, gelas ukur, corong, dan batang pengaduk. Dalam pembuatan tembaga amonium, yang dilakukan pertama kali adalah menimbang massa CuSO₄.5H₂O dan (NH₄)₂SO_{4 sebanyak 5 gram. Tempatkan dalam cawan arloji. Kemudian disiapkan air panas sebanyak 12 ml yang ditempatkan pada gelas piala, lalu masukkan campuran tembaga (II) amonium sulfat berhidrat kedalam air yang sudah dipanaskan tersebut. Diaduk dan dilarutkan dengan batang pengaduk secara perlahan hingga larut.   Pembuatan garam rangkap tembaga (II) ammonium sulfat, dengan melarutkan kristal} CuSO₄.5H₂O _{dan Kristal (NH4)2SO4 dalam aquadest menghasilkan larutan yang berwarna biru muda. Selanjutnya larutan tersebut ditutup dengan cawan arloji sampai agak dingin. Kemudian setelah disiapkan kertas saring, larutan tadi disaring hingga yang tersisa hanya kristal atau endapannya saja. Ditunggu hingga kristal benar-benar terpisah dari larutan, dan setelah benar-benar kering, kristal tersebut ditimbang. Menurut hasil pengamatan, didapat bahwa hasil kristal yang telah ditimbang adalah sebanyak 6,69 gram.} 

_{Reaksi yang terjadi adalah :}

      CuSO₄.5H₂O + (NH₄)₂SO4 + H₂O à CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O (Kristal biru muda)

Dari hasil reaksi di atas terlihat bahwa terbentuk garam Tembaga (II) ammonium sulfat, CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O yang merupakan garam rangkap, karena garam rangkap dibentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu. Garam-garam itu memiliki struktur sendiri dan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya. 

         _{Selanjutnya adalah tentang pembuatan} tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat. Cara kerja yang dilakukan hampir sama dengan pembuatan tembaga (II) amonium sulfat berhidrat, pada pembuatantembaga (II) tetra amin sulfat hidrat, bahan yang digunakan juga sama, perbedaan hanya terletak pada penambahan 6 ml air. Pada pembuatan garam ini, larutan ammonia berfungsi sebagai penyedia ligan, dengan kristal CuSO4.5H2O yang berfungsi sebagai penyedia atom pusat. Lalu ditambahkan pula 10 ml alkohol 95% sediikit demi sedikit, kemudian didiamkan sebentar. Pada saat didiamkan, siapkan juga gelas piala yang berisi air dengan es batu sehingga sehingga berguna untuk pendingin larutan tembaga tersebut. Larutan tadi selanjutnya di saring dengan kertas saring yang kemudian kristal-kristal hasil saringan tadi dicuci kembali dengan menggunakan amoniak pekat dan alkohol. Fungsi alkohol yaitu mencegah terjadinya penguapan pada ammonia, karena apabila ammonia menguap, maka ligan akan habis sebab ammonia merupakanpenyedia ligan. Setelah endapan kristal tersebut didiamkan selama sehari semalam, kemudian ditimbang, dan menurut hasil pengamatan endapan kristal yang terbentuk adalah sebanyak 7,65 gram, lebih banyak daripada endapan kristal hasil percobaan pembuatan tembaga (II) amonium sulfat berhidrat. 

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

4NH₄OH + CuSO₄.5H₂O + H₂O à Cu(NH₃)₄SO₄.H₂O + 8H₂O

Dari reaksi di atas terlihat bahwa terbentuk garam Tembaga (II) tetra amin sulfat hidrat, Cu(NH₃)₄SO₄.H₂O, kristal berwarna biru tua.

Fungsi reagen :

·                     CuSO₄.5H₂O sebagai bahan baku atau bahan utama dalam pembuatan garam Cu(NH₄)₃SO₄.2H₂O dan Cu(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O yaitu sebagai penyedia atom pusat Cu²⁺ yang berikatan dengan ligan.

·                     (NH₄)₂SO₄ sebagai ligan yang berikatan dengan Cu²⁺ dan mendesak molekul air

·                     NH₄OH sebagai ligan yang mendesak molekul air lalu berikatan dengan Cu²⁺

·                     Etanol 70% untuk memekatkan larutan sehingga memicu endapan cepat terbentuk

·                     H₂O panas untuk melarutkan, agar kelarutan bertambah digunakan H₂O panas agar kelarutan bertambah

KESIMPULAN

·                     Rendemen (masa endapan) dari kristal Tembaga (II) Ammonium Sulfat Berhidrat adalah 6,69 gram dan rendemen (Masa Endapan) dari kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat adalah  7,65 gram.

·                     Karakteristik kristal Tembaga (II) Ammonium Sulfat Berhidrat adalah berwarna biru muda dan tidak higroskopis.  Karakteristik kristal Tembaga (II) Tetra Amin Sulfat Berhidrat berwarna biru tua.

DAFTAR  PUSTAKA
Muliyono. 2005. Kamus Kimia. Bandung : Bumi AksaraWilkinson.
Cotton. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI- Press.

LAMPIRAN

1. Apa tujuan pencucian dengan menggunakan eter?

Pencucian endapan kristal pada pembuatan garam kompleks bertujuan untuk melarutkan alkohol maupun senyawa organik yang masih terkandung dalam kristal garam.

2. Apa jenis garam yang dihasilkan dari percobaan ini ?

Garam yang dihasilkan dalam percobaan ini ada dua jenis :

Pertama garam rangkap (sederhana) yaitu garam tembaga (II) ammonium sulfat hidrat CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O.
Kedua garam kompleks yaitu garam tembaga (II) tetra amin sulfat berhidrat Cu(NH₃)₄SO₄.5H₂O.

      3. Bedakan antara garam kompleks dengan garam sederhana?

Garam kompleks adalah garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks.

Garam sederhana (rangkap) adalah Suatu garam yang terbentuk lewat kristalisasi dari larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu.