PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI BIJI DURIAN MENGGUNAKAN H2SO4 DAN H2C2O4.

(1)

SKRIPSI

PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI BIJI

DURIAN MENGGUNAKAN H

2

SO

4

DAN H

2

C

2

O

4

DISUSUN OLEH :

ANDI TRIAS PERMANA 0831310060

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAWA TIMUR

SURABAYA 2012

(2)

PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI BIJI

DURIAN MENGGUNAKAN H

2

SO

4

DAN H

2

C

2

O

4

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Kimia

Oleh :

ANDI TRIAS PERMANA NPM. 0831310060

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAWA TIMUR

SURABAYA 2012

(3)

YAYASAN KEJUANGAN PANGLIMA BESAR SUDIRMAN UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

KETERANGAN REVISI

Yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : Andi Trias Permana

NPM : 0831310060

Program Studi : Teknik Kimia

Telah mengerjakan revisi, tidak ada revisi *) Proposal / Skripsi / Kerja Praktek, dengan judul:

“PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI BIJI DURIAN MENGGUNAKAN H2SO4 DAN H2C2O4”

Surabaya, Desember 2011

Dosen Penguji yang memerintahkan revisi:

1. Ir. Dwi Heri Astuti, MT ( )

2. Ir. Siswanto ( )

Mengetahui: Dosen Pembimbing

Ir. Retno Dewati, MT 196001121987032001

Telah mengerjakan revisi sesuai dengan yang diperintahkan

*) Coret yang tidak perlu

(4)

SKRIPSI

PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI BIJI DURIAN MENGGUNAKAN H2SO4 DAN H2C2O4

Disusun Oleh:

ANDY TRIAS P. NPM. 0831310060

Telah dipertahankan dan diterima Oleh Dosen Penguji 195905201984032001

2.

Ir. Siswanto

195412121983031001

196001121987032001

Mengetahui

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT 196007131987031001

(5)

LEMBAR PENGESAHAN

SKRIPSI

PEMBUATAN KALSIUM KARBONAT DARI BIJI DURIAN

MENGGUNAKAN H2SO4 DAN H2C2O4

Oleh :

ANDI TRIAS PERMANA 0831310060

Telah Diterima dan Disetujui Untuk Diseminarkan

Mengetahui, Dosen Pembimbing

Ir. Retno Dewati, MT. NIP. 196001121987032001

(6)

ii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Allah SWT dan dengan segala

rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat menyelesaikan Penelitian

“Pembuatan Kalsium Karbonat Dari Biji Durian Menggunakan H2SO4 dan

H2C2O4”, dimana Penelitian ini merupakan tugas yang diberikan sebagai salah

satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan kesarjanaan di Jurusan

Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional

“Veteran” Jawa Timur.

Penelitian “Pembuatan Kalsium Karbonat Dari Biji Durian Menggunakan

H2SO4 dan H2C2O4” ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal

dari beberapa literature, data-data, dan internet.

Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih atas segala bantuan

baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunya Tugas Akhir ini

kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia dan Dosen

Pembimbing Penelitian, FTI UPN “Veteran” Jawa Timur

3. Ibu Ir. Dwi Heri Astuti, MT, selaku Dosen Penguji.

4. Bapak Ir. Siswanto, selaku Dosen Penguji.

5. Dosen-dosen Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN “Veteran” Jawa Timur

6. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia, FTI UPN “Veteran”

Jawa Timur

7. Kedua Orang tua dan semua saudara yang selalu mendoakan saya.

8. Semua pihak yang telah membantu, memberikan bantuan, saran serta

dorongan dalam penyelesaian penelitian ini.

(7)

iii

Saya menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna, karena itu

segala kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan dalam

sempurnanya penelitian ini.

Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga penelitian yang telah

dilakukan ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa

Fakultas Teknologi Indusri Jurusan Teknik Kimia.

Surabaya, Maret 2012

Penyusun

(8)

iv

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Tujuan Penelitian ... 3

I.3 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Teori Umum ... 4

II.2 Landasan Teori ... 13

II.3 Hipotesis ... 15

BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN III.1 Bahan yang Digunakan ... 17

III.2 Alat yang Digunakan ... 17

III.3 Variabel yang Digunakan ... 18

III.4 Skema Penelitian ... 19

III.5 Prosedur Penelitian ... 20

III.6 Analisa Hasil ... 21

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Penelitian ... 22

IV.2 Pembahasan ... 23

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 26

V.2 Saran ... 26

DAFTAR PUSTAKA ... vii

(9)

v

LAMPIRAN

vi

(10)

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kandungan Pada Durian ... 6

Tabel 2. Kandungan Pada Biji Durian ... 7

Tabel 3. Spesifikasi CaCO3 ... 9

Tabel 4. Hasil Kadar CaCO3 terhadap perubahan

konsentrasi H2C2O4 dan volume H2SO4 ... 22

(11)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Furnace ... 21

Gambar 2. Magnetic Hot Plate Stirrer ... 21

Gambar 3. Rangkaian Alat Titrasi ... 21

Gambar 4. Grafik hubungan antara H2C2O4 (% berat)

dan H2SO4 4 N (ml) terhadap kadar CaCO3 ... 23

(12)

i

INTISARI

Kalsium karbonat (CaCO3) dapat digunakan sebagai bahan dasar pasta

gigi, bahan kosmetik, farmasi, antibiotik dan sebagainya. Secara umum, pembuatan CaCO3 dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu waktu pencampuran,

suhu pencampuran, dan konsentrasi pelarut. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkaji penambahan H2SO4 4 N dan H2C2O4 terhadap pembuatan CaCO3.

Proses penelitian dilakukan dengan prosedur, pertama biji durian dihancurkan sampai berukuran kecil dan dikeringkan dengan bantuan oven. Setelah itu dibakar dengan suhu 500 oC selama 5 jam. Kemudian abu biji durian yang dihasilkan ditambahkan H2SO4 4 N dengan variabel volume 80 ml, 90 ml,

100 ml, 110 ml dan 120 ml sambil dipanaskan pada suhu 100 oC dan diaduk selama 10 menit yang akan menghasilkan endapan. Endapan yang diperoleh tersebut ditambahkan dengan H2C2O4 dengan variabel konsentrasi (% berat) 10%,

12%, 14%, 16% dan 18% sambil dipanaskan pada suhu 100 oC dan diaduk selama 35 menit yang akan menghasilkan endapan lagi. Kemudian endapan tersebut dipanaskan di dalam furnace pada suhu 600 oC selama 2 jam, sehingga menghasilkan CaCO3.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, bahwa kadar CaCO3

(%) tertinggi pada saat volume H2SO4 4 N 100 ml dan berat H2C2O4 14%, yaitu

sebesar 96,42%.

(13)

Tugas Akhir BAB I -1 Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari L imbah Pabrik Biodiesel dengan Proses Transest erif ikasi

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar

Belakang

Gliserol terdapat dalam bentuk lemak hewan dan tumbuhan serta

bermacam-macam minyak. Gliserol jarang ditemukan dalam bentuk bebas tetapi

biasanya terdapat sebagai trigliserida yang bercampur dengan bermacam-macam

asam lemak misalnya: asam stearat, asam oleat, asam palminat dan asam laurat,

serta sebagian lemak. Asam lemak tersebut biasanya ditemukan dalam minyak

kelapa sawit atau Crude Palm Oil (CPO), Palm Kernel Oil (PKO), Minyak

kelapa, Cotton Seet, Soybean oil, dan Olive. Minyak nabati menghasilkan gliserol

yang lebih besar dari pada beberapa lemak hewan seperti Tallow dan Lard.

Gliserol juga terdapat secara alamiah sebagai trigliserida pada seluruh sel-sel

hewan dan tumbuhan dalam bentuk lipida sebagai Lecithine Dap Caphaline.

Trigliserida ini tidak mempunyai nilai komersil.

Gliserol pertama kali dibuat pada tahun 1779 oleh Scheele, yang

memanaskan campuran Litharge dan Olive Oil dan kemudian diekstraksi dengan

air. Dengan menguapkan air, Scheele mendapatkan cairan yang rasanya manis.

Kemudian oleh Chevreul, Poluze, Bertheolot, dan lainnya dipekatkan dan didapat

Trihidrat Alkohol (gliserol).

(14)

Gliserol merupakan hasil samping dari pabrik biodiesel dengan bahan

baku Crude Palm Oil (CPO).

I.2 Manfaat

Dalam industri, gliserol dapat digunakan sebagai bahan pembuatan alkyl

resin, ester gum, obat-obatan dan farmasi, kosmetik, wangi-wangian, sebagai

pelapis luar daun tembakau agar tidak cepat layu atau rusak, bahan pembuatan

sabun spesial dan transparan, bahan peledak, sebagai bahan plastiliser untuk

regenerasi selulosa, sebagai solven dan pembuatan gula-gula dan ice cream,

untuk menjaga kristalisasi, sebagai minyak pelumas pada kompresor oksida

karena gliserol tahan terhadap oksida minyak mineral. Gliserol dapat digunakan

pada pompa yang terkena bensena dan bensin karena gliserol tidak larut dalam

kedua zat tersebut. Untuk pelumas biasanya ditambahkan grafit dalam gliserol,

hal ini juga dipergunakan untuk alat-alat ukur dan kran yang bertekanan tinggi,

gliserol juga digunakan untuk melunakkan daging, bahan campuran makanan agar

mudah dicerna dan tidak beracun dengan karbohidrat membentuk lemak.

Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Gliserol dari Hasil Samping Pabrik

Biodiesel adalah :

a). Memanfaatkan hasil samping pabrik biodiesel, sehingga menghasilkan produk

yang lebih bermanfaat untuk memenuhi kebutuhan perindustrian akan gliserol.

b). Menambah lapangan kerja di dunia industri, secara khusus industri kimia.

(15)

I.3 Aspek

Ekonomi

Guna memenuhi kebutuhan dalam negeri, sebagian besar masih

menggantungkan pada impor. Tetapi disisi lain selain untuk memenuhi kebutuhan

dalam negeri, tetapi juga diorientasikan untuk meningkatkan ekspor guna

memperbesar pendapatan devisa negara. Dari tabel dibawah ini, dapat diketahui

bahwa volume impor gliserol masih jauh lebih besar dengan volume ekspornya.

Tabel I.3.1 Data Ekspor Dan Impor Produk Gliserol di Indonesia

Tahun

IMPOR

(dalam ton)

2005 8.564,295

2006 4.853,284

2007 5.784,856

2008 6.325,468

2009 9.326,350

Sumber: Biro Pusat Statistik (BPS)

Grafik I.3.1 Perkembangan Industri Gliserol

(16)

Dalam menentukan kapasitas pabrik gliserol ini, dititik beratkan pada

ketersediaan bahan baku gliserol dan pemenuhan kebutuhan dalam negeri

sekaligus untuk peningkatan volume ekspornya. Sedangkan kebutuhan dalam

negeri dan luar negeri akan gliserol masih cukup besar dengan melihat semakin

banyaknya didirikan industri makanan, minuman, tekstil dan farmasi yang

membutuhkan produk gliserol ini. Selain itu, jumlah industri gliserol yang masih

sangat sedikit di Indonesia. Hal ini menjadi suatu tantangan bagi produsen untuk

memproduksi gliserol, karena peluangnya yang cerah dan terbuka lebar.

I.4 Sifat Bahan Baku Dan Produk

1. Bahan baku

Hasil samping pabrik biodiesel :

 Gliserol : 27,8975 %

 Natrium Hidroksida (NaOH)

 Asam Asetat (CH3COOH)

I.4.1 Sifat-sifat bahan pembantu dan bahan baku

1. Crude Palm Oil (CPO)

 Berat jenis () : 927,07 kg/m3

(17)

Pabrik Gliserol dari L imbah Pabrik Biodiesel dengan Proses Transest erif ikasi  Viskositas () pada 30oC : 3,595 Cp

 Indeks bias pada 40oC : 0,9226

 Angka iodium : 48-56 g-I2/100g

 Bilangan penyabunan : 196-206 mg-KOH/g

2. Air

(18)

 Spesifik grafiti : 2,13

I.4.2 Sifat-sifat produk

Produk yang dihasilkan adalah gliserol 97,622% Gliserol merupakan

larutan bening, berwarna dan tidak berbau. Larutan higrokopis dengan rasa manis

dan larut dalam air, alkohol dan menyerap SO2 dan H2 dari udara.

1. Sifat-sifat fisik gliserol

 Titik didih pada 1 atm : 289,0 0C

 Titik leleh : 17,8 0C

 Temperatur kritis : 453 0C

 Tekanan kritis : 66,9 atm

 Densitas liquid : 1.261 Kg/m3

 Panas laten penguapan : 61.127 J/mol

 Gliserol larut sempurna dalam air dan alkohol, serta sedikit larut

dalam ether, ethil asetat dan doxan

 Gliserol tidak larut dalam Hidrokarbon

2. Sifat-sifat kimia gliserol

(19)

 Rumus kimia : H2COH. HCOH. H2COH

 Berat molekul : 92 kg/kmol

Gliserol sebagai alkohol trihidrat dapat membentuk ester, amina, halida,

aldehida dan senyawa tak jenuh seperti akrolein. Oksida gliserin menghasilkan

bermacam-macam produk tergantung pada kondisi reaksi, misalnya dapat

menghasilkan gliseraldehid dari oksida hidroksil.asam sitrat dapat mengkonversi

Gliserol menjadi asam gliserol.

(20)

4

Durian merupakan tanaman buah berupa pohon. Sebutan durian diduga

berasal dari istilah Melayu yaitu dari kata duri yang diberi akhiran -an sehingga

menjadi durian. Kata ini terutama dipergunakan untuk menyebut buah yang

kulitnya berduri tajam. Tanaman durian berasal dari hutan Malaysia, Sumatra, dan

Kalimantan yang berupa tanaman liar. Penyebaran durian ke arah Barat adalah ke

Thailand, Birma, India dan Pakistan. Buah durian sudah dikenal di Asia Tenggara

sejak abad 7 M. Tanaman durian termasuk famili Bombaceae sebangsa pohon

kapuk-kapukan. Yang lazim disebut durian adalah tumbuhan dari marga (genus)

Durio, Nesia, Lahia, Boschia dan Coelostegia. Ada puluhan durian yang diakui

keunggulannya oleh Menteri Pertanian dan disebarluaskan kepada masyarakat

untuk dikembangkan. Macam varietas durian tersebut adalah: durian sukun (Jawa

Tengah), petruk (Jawa Tengah), sitokong (Betawi), simas (Bogor), sunan (Jepara),

otong (Thailand), kani (Thailand), sidodol (Kalimantan Selatan), sijapang

(Betawi) dan sihijau (Kalimantan Selatan). Buah berkembang setelah pembuahan

dan memerlukan 4-6 bulan untuk pemasakan. Pada masa pemasakan terjadi

persaingan antarbuah pada satu kelompok, sehingga hanya satu atau beberapa

buah yang akan mencapai kemasakan, dan sisanya gugur. Buah akan jatuh sendiri

apabila masak. Pada umumnya berat buah durian dapat mencapai 1,5 hingga 5

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

(21)

5

BAB I I

TI N JAU AN PU STAK A

Pembuat an K alsium K arbonat D ari Biji D urian M enggunakan H2SO4 dan H2C2O4

kilogram, sehingga kebun durian menjadi kawasan yang berbahaya pada masa

musim durian. Setiap buah memiliki lima ruang, yang menunjukkan banyaknya

daun buah yang dimiliki. Masing-masing ruangan terisi oleh beberapa biji,

biasanya tiga butir atau lebih, lonjong hingga 4 cm panjangnya, dan berwarna

merah muda kecoklatan mengkilap. Biji terbungkus oleh arilus (salut biji, yang

biasa disebut sebagai "daging buah" durian) berwarna putih hingga kuning terang

dengan ketebalan yang bervariasi, namun pada kultivar unggul ketebalan arilus ini

dapat mencapai 3 cm. Biji dengan salut biji dalam perdagangan disebut ponggè.

Pemuliaan durian diarahkan untuk menghasilkan biji yang kecil dengan salut biji

yang tebal, karena salut biji inilah bagian yang dimakan. Beberapa varietas unggul

menghasilkan buah dengan biji yang tidak berkembang namun dengan salut biji

tebal (disebut "sukun"). Durian terutama dipelihara orang untuk buahnya, yang

umumnya dimakan (arilus atau salut bijinya) dalam keadaan segar. Salut biji ini

umumnya manis dan sangat bergizi karena mengandung banyak karbohidrat,

lemak, protein, dan mineral. Pada musim raya durian, buah ini dapat dihasilkan

dengan berlimpah, terutama di sentra-sentra produksinya di daerah. Secara

tradisional, daging buah yang berlebih-lebihan ini biasa diawetkan dengan

memasaknya bersama gula menjadi dodol durian (biasa disebut lempok), atau

memfermentasikannya menjadi tempoyak. Selanjutnya, tempoyak yang rasanya

masam ini biasa menjadi bahan masakan seperti sambal tempoyak, atau untuk

campuran memasak ikan. Durian pun kerap diolah menjadi campuran bahan

kue-kue tradisional, seperti gelamai atau jenang. Terkadang, durian dicampurkan

dalam hidangan nasi pulut (ketan) bersama dengan santan. Dalam dunia masa

(22)

6

BAB I I

kini, durian (atau aromanya) biasa dicampurkan dalam permen, es krim, susu, dan

berbagai jenis minuman penyegar lainnya. Bijinya bisa dimakan sebagai camilan

setelah direbus atau dibakar, atau dicampurkan dalam kolak durian. Biji durian

yang mentah beracun dan tak dapat dimakan karena mengandung asam lemak

siklopropena (cyclopropene). Biji durian mengandung sekitar 27% amilosa.

Kuncup daun (pucuk), mahkota bunga, dan buah yang muda dapat dimasak

sebagai sayuran.

Tabel 1. Kandungan Pada Durian

Durian (Durio zibethinus) Nilai nurtrisi per 100 gr

Energi 615 kJ (147 kcal)

Karbohidrat 27.09 gr

Serat pangan 3.8 gr

Beberapa bagian tumbuhan kadang-kadang dimanfaatkan sebagai bahan

obat tradisional. Akarnya dimanfaatkan sebagai obat demam. Daunnya, dicampur

dengan jeringau (Acorus calamus), digunakan untuk menyembuhkan cantengan

(infeksi pada kuku). Kulit buahnya untuk mengobati ruam pada kulit (sakit kurap)

dan susah buang air besar (sembelit). Kulit buah ini pun biasa dibakar dan abunya

digunakan dalam ramuan untuk melancarkan haid dan menggugurkan kandungan.

(23)

7

BAB I I

Abu dan air rendaman abu ini juga digunakan sebagai campuran pewarna

tradisional. Beberapa masyarakat di Jawa menggunakan kulit durian yang telah

dimakan sebagai pengusir (repellent) nyamuk dengan meletakkannya di sudut

ruangan. Kayu gubalnya berwarna putih dan terasnya kemerah-merahan. Ringan,

namun tidak begitu awet dan mudah diserang rayap. Biasa digunakan sebagai

perabot rumah, peti-peti pengemas, dan bahan konstruksi ringan di bawah atap,

asalkan tidak bersentuhan dengan tanah.

Tabel 2. Kandungan Pada Biji Durian

Components Per 100 g cooked seeds

minus coat

Moisture 51.1 g

Fat 0.2 – 0.23 g

Protein 1.5 g

Total Carbohydrates 46.2 g

Crude Fibre 0.7 – 0.71 g

Kalsium Karbonat (CaCO3)

Kalsium Karbonat yang digunakan dalam industri cat, karet dan kertas

harus mempunyai mutu yang tinggi, terutama kemurnian dan kehalusannya

(0,15-0,25 µ). Industri makanan, kosmetik, farmasi dan antibiotic dan mempunyai

(24)

8

BAB I I

persyaratan yang lebih berat, misalnya kadar CaCO3 setelah dipanaskan pada suhu

200 oC selama 4 jam, tidak boleh kurang dari 98% dan zat pengotornya tidak

boleh lebih dari 2%, tidak menampakkan warna hijau pada tes nyala, adanya

logam berat tidak boleh lebih dari 30 bagian perjuta, magnesium dan garam alkali

tidak boleh lebih dari 5 mg pada setiap gr contoh dan bahan-bahan yang tidak

larut dalam asam tidak boleh lebih dari 10 mg/5 kg. Kalsium karbonat adalah

padatan putih yang hanya sedikit larut dalam air. Kalsium karbonat terurai bila

dipanaskan menghasilkan kalsium oksida dan karbondioksida. Senyawa ini

dijumpai di alam sebagai mineral kalsit dan argonit. Batuan mengandung kalsium

karbonat larut perlahan-lahan dalam air hujan asam dan mengakibatkan kesadahan

sementara. Di laboratorium, kalsium karbonat di endapkan dari air kapur dengan

karbondioksida, digunakan dalam pembuatan kapur dan merupakan bahan mentah

untuk proses solvey. Kalsium karbonat terdapat secara alami dalam 2 struktur

kristal, kalsit dan argonit. Kalsit secara thermodynamic stabil pada semua tekanan

dan suhu. Argonit polimorf itu menstabilkan dan tidak dapat berubah ke kalsit

ketika dipanaskan pada udara kering sampai 400 oC, laju meningkat dengan suhu

perubahan lebih cepat ketika kontak dengan air atau larutan yang mengandung

kalsium karbonat dan terjaga pada suhu kamar. Bentuk kristal dan kalsit adalah

sistem heksagonal. Ada lebih dari 60 kristal yang dibawa oleh kalsit dalam

kontras antara 10-15 untuk isostruktural karbonat lainnya. Argonit dalam sistem

ortorombik. Umumnya berbentuk kristal asikular atau prisma. Pada bentuk

komersial dari kalsium karbonat persipilasi dimana argonit tidak mendominasi,

kristal mempunyai sisi pararel dan panjang sampai rasio luas. Kalsium karbonat

(25)

9

BAB I I

bila dipanaskan akan pecah dan menjadi serbuk remah yang lunak yang

dinamakan calsium oksida (CaO). Hal ini terjadi karena pada reaksi tersebut

setiap molekul dari kalsium akan bergabung dengan 1 atom oksigen dan molekul

lainnya akan berikatan dengan oksigen menghasilkan CO2 yang akan terlepas ke

udara sebagai gas karbondioksida. dengan reaksi sebagai berikut:

CaCO3 CaO + CO2

Reaksi ini akan berlanjut apabila ditambahkan air, reaksinya akan berjalan dengan

sangat kuat dan cepat apabila dalam bentuk serbuk, serbuk kalsium karbonat akan

melepaskan kalor. Molekul dari CaCO3 akan segera mengikat molekul air (H2O)

yang akan menbentuk kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta.

Sebagaimana ditunjukkan pada reaksi sebagai berikut:

CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + CO2

Tabel 3. Spesifikasi CaCO3

Properti Kalsit Argonit

Densitas (kg/m3) (Kirk and Othmer, 1968)

Asam Sulfat (H2SO4)

Asam sulfat mempunyai rumus kimia H2SO4, merupakan asam mineral

(anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Reaksi

hidrasi (pelarutan dalam air) dari asam sulfat adalah reaksi eksoterm yang kuat.

Jika air ditambahkan ke asam sulfat pekat, terjadi pendidihan. Senantiasa

menambah asam kepada air dan bukan sebaliknya. Sebagian dari masalah ini

Dipanaskan, T = 600 oC

(26)

10

BAB I I

disebabkan perbedaan isi padu kedua cairan. Air kurang padu dibanding asam

sulfat dan cenderung untuk terapung di atas asam. Reaksi tersebut membentuk ion

hidronium:

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4

-Hal ini disebabkan karena asam sulfat bersifat mengeringkan, asam sulfat

merupakan agen pengering yang baik, dan digunakan dalam pengolahan

kebanyakan buah-buahan kering. (http://id.wikipedia.org/wiki/asam_sulfat)

Asam sulfat adalah mineral yang sangat penting, diantaranya adalah

sebagai bahan penunjang bagi industri-industri baja, super phospat, industri

farmasi, cat, baterai, tekstil, pembuatan pupuk, pengolahan kulit dan pemurnian

produk petroleum serta industri semen. Umumnya asam sulfat diproduksi dengan

kadar 93-98% berat. Dengan kadar tersebut asam sulfat tampak terang seperti

minyak dan mempunyai berat jenis 1,4-1,8 kg/l, serta mudah bercampur dengan

air dalam segala keadaan. Asam sulfat merupakan asam kuat yang mempunyai

afinitas sangat besar terhadap air. Bila dicampur dengan air, akan menimbulkan

panas, karena terjadi reaksi eksotermis.

Sifat fisik:

a. Sangat korosif

b. Merupakan bahan pengikat pengoksida

c. Merupakan liquida berminyak

d. Merupakan sulfonating agent terhadap zat organik

(27)

11

BAB I I

e. Sebagai oksidasi

f. Hydroskopis (mudah menyerap air)

g. Tidak berwarna sampai coklat kehitaman

Sifat kimia:

f. Kelarutan : larut dalam air pada berbagai perbandingan

g. Konduktansi : 1,04 gm (25 oC)

h. Viscositas : 0,2454 Pas (20 oC)

Kegunaan H2SO4:

‐ Sebagai bahan pembuatan pupuk

‐ Sebagai zat warna

‐ Industri penggilingan minyak bumi

‐ Industri cat

‐ Sebagai reagent dalam elektroplating

(28)

12

BAB I I

‐ Sebagai katalis dalam reaksi kimia

(Kirk and Othmer, 1968)

Asam Oksalat (H2C2O4)

1. Asam Oksalat Anhidrat

Asam oksalat anhidrat mempunyai kristal rombik pyramid, tidak berbau dan

berwarna putih. Produk yang ditemui secara komersial adalah dyhidratnya

yaitu (COOH) 2H2O, yang berbentuk kristal monokline dengan perbandingan

71,42% anhidrat asam oksalat dan 28,58% air. Sedangkan sifat fisik dan

kimia dari asam oksalat adalah sebagai berikut:

Sifat fisik:

a. Berbentuk seperti jarum

b. Berwarna putih

e. Panas dekomposisi : 826,78 kJ/mol

(29)

13

2. Asam Oksalat Dyhidrat

Sifat kimia:

‐ Sebagai pembersih kerak pada radiator mobil.

‐ Membersihkan noda tinta pada pakaian.

‐ Sebagai bahan pengecatan wol, pelenturan kulit dan pengecatan fiber dan

printing dari cotton di dalam industri tekstil.

(Kirk and Othmer, 1968)

II.2. Landasan

Teori

Pada pembuatan CaCO3, ada beberapa cara untuk mengikat kandungan

Ca2+ yang kemudian bisa didapatkan hasil menjadi CaCO3, antara lain:

1. Larutan Ammonia

Tidak ada endapan, karena kalsium hidroksida larut cukup banyak. Dengan

zat pengendap yang telah lama dibuat, mungkin timbul kekeruhan karena

terbentuknya kalsium karbonat.

(30)

14

BAB I I

2. Larutan Ammonium Karbonat

Ca2+ + CO32- CaCO3

Dengan mendidihkan, endapan menjadi berbentuk Kristal. Endapan kuat

dalam air mengandung asam karbonat berlebihan misalnya, air soda yang

baru dibuat), karena pembentukan kalsium hidrogen karbonat yang larut.

CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2HCO3

-Dengan mendidihkannya lagi, endapan akan muncul kembali. Hal ini

dikarenakan karbondioksida keluar selama proses terjadi. Ion-ion barium dan

strontium bereaksi serupa. Endapan larut dalam asam, termasuk asam asetat:

CaCO3 + 2H+ Ca2+ + H2O + CO2

CaCO3 + 2CH3COOH Ca2+ + H2O + CO2 + 2CH3COO

-Kalsium karbonat larut sedikit dalam larutan garam dari asam kuat.

3. Larutan Asam Sulfat

Adanya endapan putih kalsium sulfat.

Ca2+ + SO42- CaSO4

CaSO4 larut dalam air (0,61 gr Ca2+; 2,06 gr CaSO4 atau 2,61 gr CaSO4.2H2O

l-1; Ks = 2,3 x 10-4). Endapan melarut dalam asam sulfat pekat, panas:

CaSO4 + SO42- [Ca(SO4)2]

(31)

15

BAB I I

Meskipun pelarutan dalam ammonium sulfat mungkin tak sempurna, ion-ion

kalsium dapat terdeteksi dalam filtrat dengan oksalat, setelah dinetralkan

dengan ammonia.

4. Larutan Ammonium Oksalat

Adanya endapan putih kalsium oksalat.

Ca2+ + (COO)22- Ca(COO)2

Pengendapan dipermudah dengan menjadikan larutan bersifat basa dengan

ammonia. Endapan praktis tidak larut dalam air (6,35 mg Ca(COO)2 l-1; Ks =

2,6 x 10-9) dan tidak larut dalam asam asetat.

5. Larutan Kalium Kromat

Tidak terjadi endapan dari larutan encer, tidak pula dari

larutan-larutan pekat dengan adanya asam asetat.

6. Larutan Kalium Heksanoferat (II)

Adanya endapan putih garam campuran.

Ca2+ + 2K+ + [Fe(CN)6]4- K2Ca[Fe(CN)6]

Dengan adanya ammonium klorida, akan menjadi lebih pekat. Dalam hal ini,

alium digantikan oleh ion-ion ammoniu. Uji ini dipakai untuk membedakan

kalsium dari strontium.

(G. Svehla, 1990)

(32)

16

BAB I I

Pada pembuatan CaCO3 ini, digunakan larutan asam sulfat yang akan

membentuk CaSO4, yang selanjutnya menggunakan larutan asam oksalat untuk

membentuk CaC2O4, sehingga reaksi yang terjadi adalah:

1. Ca2+ + O2 CaO

2. CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O

3. CaSO4 + H2C2O4 CaC2O4 + H2SO4

4. CaC2O4 CaCO3 + CO2 (dipanaskan 600 oC)

Selain itu, faktor-faktor yang mempengaruhi hasil penelitian untuk diperoleh hasil

yang optimum, adalah: waktu pencampuran, suhu pencampuran dan konsentrasi

Asam Oksalat (H2C2O4) sebagai pelarut. Berdasarkan penelitian yang pernah

dilakukan sebelumnya yang menggunakan bahan baku kulit jeruk, didapatkan

hasil yang optimum untuk waktu pencampuan (35 menit) dan suhu pencampuran

(100 oC).(Atik Widiati, 2005)

II.3. Hipotesis

Dilihat dari kandungan Ca (kalsium) dalam biji durian, maka biji durian

memungkinkan untuk diproses dan dimanfaatkan dalam pembuatan kalsium

karbonat (CaCO3). Penambahan asam oksalat dan asam sulfat sangat

mempengaruhi kadar kalsium karbonat (produk) yang dihasilkan.

(33)

17

BAB I I I

PEL AK SANAAN PENEL I TI AN

Pembuatan K alsium K arbonat Dari Biji Durian M enggunakan H2SO4 dan H2C2O4

BAB III

PELAKSANAAN PENELITIAN

III.1. Bahan yang Digunakan

1. Biji durian

2. Aquadest

3. Asam sulfat (H2SO4) 4 N

4. Asam oksalat (H2C2O4)

III.2. Alat yang Digunakan

1. Beaker glass

9. Timbangan neraca

10. Pipet

16. Magnetic Hot Plate Stirrer

(34)

18

BAB I

PENDAHU L U AN

III.3. Variabel yang Digunakan

a. Variabel tetap

Berat abu : 10 gr

Suhu pengeringan biji durian dalam oven : 110 oC

Suhu pembakaran biji durian dalam furnace : 500 oC

Waktu pembakaran biji durian dalam furnace : 2 jam

Suhu di dalam furnace (pelepasan CO2) : 600 oC

 Asam Sulfat (H2SO4) 4 N

‐ Temperatur pelarutan : 100 oC

‐ Waktu pelarutan : 10 menit

 Asam Oksalat (H2C2O4)

‐ Temperature pelarutan : 100 oC

‐ Waktu pelarutan : 35 menit

b. Variable berubah

Konsentrasi H2C2O4 (% berat) : 10, 12, 14, 16, 18

H2SO4 4 N (ml) : 80, 90, 100, 110, 120

(35)

19

BAB I

PENDAHU L U AN

III.4. Skema Penelitian

Endapan Abu Biji Durian Pembakaran

T = 500 oC t = 300 menit

Pemanasan dan Pengadukan T = 100 oC

t = 10 menit

Pemanasan dan Pengadukan T = 100 oC

(36)

20

BAB I

PENDAHU L U AN

III.5. Prosedur Penelitian

1. Biji durian dipisahkan dari dagingnya dan kemudian dihancurkan sampai

berukuran kecil.

2. Biji durian yang sudah berukuran kecil tersebut dikeringkan dengan bantuan

oven untuk mengurangi kadar airnya, serta memudahkan pembakaran.

3. Setelah biji durian tersebut dikeringkan, dibakar dengan suhu 500 oC selama

5 jam hingga diperoleh abunya. Jika pada abu biji durian ada yang masih

kasar, maka harus ditumbuk dahulu sampai halus.

4. Kemudian timbang 10 gr abu biji durian yang kemudian ditambahkan asam

sulfat (H2SO4) 4 N dengan volume masing-masing 80 ml, 90 ml, 100 ml, 110

ml dan 120 ml.

5. Panaskan di atas thermostat pada suhu 100 oC sambil diaduk selama 10

menit, dan kemudian saring dengan kertas saring untuk diambil endapannya.

6. Endapan yang diperoleh didiamkan sampai terbentuk endapan putih (CaSO4).

7. Selanjutnya endapan tersebut ditambahkan asam oksalat (H2C2O4) dengan

konsentrasi berat 10%, 12%, 14%, 16% dan 18%.

8. Panaskan di atas thermostat pada suhu 100 oC sambil diaduk selama 35

menit, dan kemudian saring dengan kertas saring untuk diambil endapannya.

(37)

21

BAB I

PENDAHU L U AN

9. Endapan yang diperoleh didiamkan sampai terbentuk endapan putih

(CaC2O4).

10. Endapan CaC2O4 tersebut dipanaskan di dalam furnace pada suhu 600 oC

selama 2 jam, sehingga menghasilkan CaCO3.

(38)

22

BAB I

PENDAHU L U AN

III.6. Analisa Hasil

10 gr kalsium karbonat dilarutkan dengan menggunakan ammonium

oksalat 4% (jenuh) sebanyak 25 ml, yang kemudian diencerkan dengan aquadest

sebanyak 100 ml. Setelah itu diambil 10 ml dan ditambahkan dengan ± 10 ml

H2SO4 25%. Panaskan dengan suhu 70 oC, kemudian titrasi dengan KMnO4 0,1 N

sampai terjadi perubahan warna menjadi kemerah-merahan.

Gambar 1. Furnace Gambar 2. Magnetic Hot Plate Stirrer

(39)

23

BAB I

PENDAHU L U AN

Gambar 3. Rangkaian Alat Titrasi

(40)

22

Tabel 4. Hasil Kadar CaCO3 terhadap perubahan

konsentrasi H2C2O4 dan volume H2SO4

(41)

23

BAB I V

HASI L DAN PEM BAHASAN

Gambar 4. Grafik hubungan antara H2C2O4 (% berat) dan

H2SO4 4 N (ml) terhadap kadar CaCO3

IV.2. Pembahasan

Dari hasil analisa pada suhu 100 oC dan waktu pencampuran 35 menit,

terlihat bahwa kadar kalsium karbonat (% CaCO3) tertinggi pada saat volume

asam sulfat 100 ml dan asam oksalat 14%, yaitu sebesar 96,42%.

Terlihat pada setiap garis grafik kadar kalsium karbonat mengalami

peningkatan dalam setiap kenaikan jumlah volume asam sulfat dan mengalami

penurunan setelah volume asam sulfat melewati 100 ml. Hal ini dikarenakan pada

penambahan volume asam sulfat 100 ml, merupakan ukuran optimum yang

digunakan untuk mengikat Ca membentuk CaSO4. Pada penambahan asam

oksalat, kadar kalsium karbonat akan mengalami kenaikan sampai mencapai hasil

optimum pada penambahan 14% asam oksalat dan mengalami penurunan ketika

(42)

24

BAB I V

HASI L DAN PEM BAHASAN

penambahan asam oksalat melebihi 14% berat. Hal ini dikarenakan Ca hanya

membutuhkan asam oksalat dengan kadar 14% berat untuk membentuk CaCO3,

atau dapat dikatakan jumlah Ca yang akan diikat sebanding atau ekuivalen dengan

14% asam oksalat. . (Day & Underwood, page 154)

Jika dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yang telah dilakukan

yang menggunakan bahan baku dari kulit jeruk dengan variabel yang berbeda (Atik

Widiati, 2005), hasil CaCO3 yang diperoleh sebesar 93,27%. Sedangkan yang

menggunakan bahan baku biji durian sebesar 96,42%. Dapat dilihat bahwa produk

bahan baku biji durian mempunyai kandungan CaCO3 yang lebih besar

dibandingkan dengan menggunakan bahan baku kulit jeruk. Hal ini dikarenakan

kandungan Ca yang ada pada kulit jeruk lebih sedikit dibandingkan dengan biji

durian. Disini juga dapat dilihat, bahwa kandungan kalsium karbonat mengalami

peningkatan dalam setiap kenaikan jumlah volume asam sulfat dan mengalami

penurunan setelah volume asam sulfat melewati 100 ml dan mencapai hasil

optimum pada penambahan 14% asam oksalat. Hal ini memperlihatkan, bahwa

dengan menggunakan berbagai macam bahan baku yang mempunyai kandungan

kalsium, hasil optimum kandungan CaCO3 tetap diperoleh dengan kondisi volume

asam sulfat 100 ml dan asam oksalat 14%.

(43)

26

BAB V

KESI M PU L AN DAN SARAN

Pembuatan Kalsium Karbonat Dari Biji Durian M enggunakan H2SO4 dan H2C2O4

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

1. Biji durian dapat dimanfaatkan menjadi kalsium karbonat, dengan cara

mengambil kandungan kalsiumnya kemudian direaksikan dengan asam sulfat

dan asam oksalat.

2. Kondisi optimum yang diperoleh pada proses pembuatan CaCO3 dari 10 gr

biji durian adalah sebesar 96,42% saat dilarutkan dalam 100 ml H2SO4 4 N

dan 14% berat H2C2O4.

V.2. Saran

Penelitian terhadap biji durian ini diharapkan memberikan inspirasi bagi

peneliti lainnya untuk melakukan penelitian terhadap bahan baku lainnya. Yang

dimungkinkan untuk bisa diproses menjadi kalsium karbonat.

(44)

viii

DAFTAR PUSTAKA

Achmad Djaeni S., Prof. Dr. MSc., 2000, “Ilmu Gizi”, Dian Rakyat, Jakarta.

Hawlexx G. G., “The Condensat Chemical Dictionary”, 9th edition.

Hendro Sunarjono, Drs., 1990, “Ilmu Produksi Tanaman Buah-Buahan”, Sinar Baru, Bandung.

http://venuskomputer.wordpress.com, 2004.

http://isjd.pdii.lipi.go.id, 2001.

http://id.wikipedia.org/wiki/durian, 1995.

Day & Underwood, 1986, “Quantitative Analysis”, 4th edition.

Othmer, Kirk, 1968, “Encyclopedia of Chemical Thecnology”, volume 4, 2nd edition.

Svehla, G., 1990, “Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro VOGEL”, PT. Kalman Medika Pusaka, Jakarta.

Tim Penulis, PS., 1994, “Peluang Usaha dan Pembudidayaan Buah Durian”, PT. Penebar Swadaya, Jakarta.

Widiati, Atik, 2005, “Pembuatan Kalsium Karbonat Dari Kulit Buah Jeruk Siam Dengan Menggunakan Asam Sulfat Dan Asam Oksalat”, UPN Veteran Jatim, Surabaya.