LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1 EKSTRAKSI ALUMINA DARI LUMPUR
4 NOVEMBER 2014 SEPTIA MARISA
1113016200027
ABSTRAK
Alumina adalah komponen paling utama dalam bijih alumunium atau bauksit. Bauksit adalah Al2O3 kotor, pengotor yang terdapat di dalam bauksit adalah besi oksida, silikon oksida, dan titanium oksida. Kalsinasi adalah proses dimana mineral
mengalamai proses pemanasan, proses pemanasan ini dilakukan untuk membuat lumpur dapat memperluas permukaan areanya agar dapat menyerap larutan dengan
baik. Alumina bersifat amfoter, yaitu dapat larut dalam larutan basa maupun asam. Sehingga pada praktikum kali ini menggunakan dua larutan, yaitu HCl dan NaOH.
Hal ini dilakukan untuk membandingkan hasil yang didapatkan setelah melakukan ekstraksi menggunakan larutan asam maupun basa. Tujuan dari praktikum ini adalah mempelajari ekstraksi oksida logam dari lumpur. Hasil percobaan kali ini didapatkan massa endapan konstan metode 1 0,73 gram sedangkan pada metode 2
endapan konstan pada massa 0,56 gram.
Kata Kunci : Alumina, Lumpur, Ekstraksi, Amfoter, Asam, Basa
PENDAHULUAN
Alumunium termasuk unsur yang banyak terdapat di kulit bumi. Umumnya alumunium ditemukan bergabung dengan silikon dan oksigen, seperti dalam alumininosilikat, yang terdapat dalam karang sebagai granit dan tanah liat. Alumunium dibuat dari biji ‘bauksit’ yang mengandung Al2O3. Alumunium ringan
hantar alumunium cukup baik, sehingga dipakai sebagai bahan kabel listrik berukuran besar. Bila dicampur dengan logam lain memberikan sifat khusus, contohnya ‘alnico’ (mengamdung 50% Fe, 20% Ni, 20% Al, dan 10% Co) bersifat magnet yang sangat besar. Logam alumunium bersifat amfoter, dapat larut dalam asam dan basa. (Syukri, 1999: 630)
Alumina atau alumunium oksida adalah senyawa kimia dari alumunium dan oksgen, dengan rumus kimia Al2O3. Di bidangh pertambangan, keramik dan teknik
material dikenal dengan nama alumina (Fathah Dian, 2013:23).
Aluminium oksida tak terhidrasi (alumina), Al2O3, dilarutkan dalam klorit, di
mana ia dianggap ada dalam bentuk ion Al3+ dan O2-. Dengan mengelektrolisis larutan
ini, akan dihasilkan aluminium unsur pada katode dan oksigen pada anode (Keenan, 1984:184).
Alumina adalah bahan baku utama dalam industri peleburan aluminium. Alumina ini berasal dari bermacam-macam bahan baku seperti : bauksit, dowsit, kaolinit, anorthosit, dan lain-lain. Untuk mendapatkan alumina, bahan baku tersebut dapat diekstraksi dan masing-masing bahan baku tersebut mempunyai kandungan alumina yang berbeda-beda serta tingkat pengotoran yang berbeda-beda pula. Akan tetapi pada umumnya bauksit merupakan bijih yang paling banyak mengandung alumina dari yang diperdagangkan sekitar 30-65 % Al2O3. Bauksit dari suatu tambang
mungkin mengandung satu atau lebih mineral aluminium yang masih bercampur dengan bermacam-macam pengotoran (repository.usu.ac.id).
Hasil ekstraksi dipengaruhi oleh jenis pelarut yang digunakan. Pemanasan dan durasi pengadukan juga mempengaruhi hasil proses ekstraksi. Kondisi optimal ekstraksi diketahui melalui variasi konsentrasi pelarut. Untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi, dilakukan kalsinasi pada lumpur, serta dilakukan pemanasan dan pengadukan pada saat proses ekstraksi (kimia.studentjournal.ub.ac.id).
pH suatu larutan didefinisikan sebagai logaritma negatif dari konsentrasi ion hydrogen (dalam mol per liter). Karena pH pada dasarnya hanyalah suatu cara untuk menyatakan konsentrasi ion hydrogen, larutan asam dan larutan basa pada 25°C dapat di identifikasi berdasarkan nilai pH-nya, seperti berkut :
larutan asam: [H+] > 1,0 x 10-7 M, pH < 7,00
larutan basa: [H+] < 1,0 x 10-7 M, pH > 7,00
larutan basa: [H+] = 1,0 x 10-7 M, pH = 7,00
Perhatikan bahwa pH meningkat dengan menurunnya [H+]. Di laboratorium, pH
larutan diukur pH meter (Chang, 2005:99).
Reaksi penetralan (neutralization reaction) merupakan reaksi antara asam dengan basa. Reaksi asam-basa dalam medium air basanya menghasilkan air dan garam (salt), yang merupakan contoh yang sudah dikenal baik. Senyawa ini merupakan produk dari reaksi asam-basa berikut:
HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
Walaupun demikian, karena baik asam maupun basa merupakan elektrolit kuat, senyawa ini terionisasi sempurna dalam larutan (Chang, 2005:99).
METODOLOGI Alat dan Bahan
Pada percobaan kali ini, digunakan alat yang menunjang seperti : 2 buah Erlenmeyer 250 ml, 2 buah pipet tetes, 1 buah neraca o’hauss, 1 buah cawan porselin, 2 buah kaca arloji, 1 buah gelas ukur 100 ml, 1 buah oven, 2 buah buret+statif dan 1 buah penjepit besi. Bahan yang digunakan ialah larutan kertas ph universal, larutan ±50 ml hcl 2 M, ±50 ml naoh 2M, ±25 ml Aquades, Lumpu ±5 gram dan kertas saring.
Langkah Kerja
aduk dengan magnetic stirrer selama 30 menit. Pisahkan endapan dengan kertas saring. Tambahkan HCl 2 M pada filtrate hingga pH 8 (gunakan indicator universal). Panaskan larutan dalam penangas pada suhu 70°C, hingga terbentuk endapan. Dinginkan hingga suhu kamar. Pisahkan endapan yang terbentuk. Cuci endapan dengan aquades hingga pH air hasil cucian netral, kemudian endapan dipanaskan dalam oven pada suhu 110°C hingga berat konstan.
Metode 2, timbang lumpur yang telah di kalsinasi sebanyak 2.5 gram masukkan kedalam Erlenmeyer campurkan dengan 15 mL larutan HCl 2 M, lalu aduk dan panaskan dengan magnetic stirrer selama 30 menit. Pisahkan endapan dengan kertas saring. Tambahkan NaOH 2 M pada filtrate hingga pH 8 (gunakan indicator universal). Pisahkan (saring kembali) endapan yang terbentuk. Cuci endapan dengan aquades hingga pH air hasil cucian netral, kemudian endapan dipanaskan dalam oven pada suhu 110°C hingga berat konstan.
Metode praktikum yang digunakan kali ini adalah analisis kualitatif ekstraksi oksida logam dari lumpur dengan menentukan massa alumina pada tahap terakhir (berat konstan).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebelum percobaan dimulai, lumpur dikalsinasi (pemanasan) terlebih dahulu, tujuan yaitu menghilangkan air dan zat-zat organik/volatile lainnya.
Metode 1 : Campurkan lumpur dengan NaOH pekat, lalu Al2O3 larut dan
menghasilkan ion aluminat. Al2O3 + 2OH- 2AlO2- + H2O . Aduk dengan
magnetic stirrer. Setelah diaduk dengan magnetic stirer lalu diasamkan . Reaksinya AlO2- + HCl Al(OH)
3 + Cl Kemudian dipanaskan. Menghasilkan reaksi
2Al(OH)3 Al2O3 + H2O . Selanjutnya adalah tahap pemurnian lumpur
(bauksit) yang caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH), Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O(l) 2NaAl(OH)4(aq) Aluminium
filtratnya dengan cara pemanasan pada penangas dengan suhu 70°C. Endapan aluminium hidroksida disaring, dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3) 2Al(OH)3(s) Al2O3 (s) + 3H2O(g), dengan
massa konstan 0.73 gram. Tahap pemurnian lumpur (bauksit) ini dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam lumpur (bauksit). Pengotor utama lumpur (bauksit) biasanya terdiri dari SiO2, Fe2O3, dan TiO2.
Metode 2 lumpur diolah dengan HCl pekat lalu Al2O3 larut. Setelah diaduk dan
dipanaskan dengan magnetic stirer lalu dibasakan 2Al(OH)3 Al2O3 +
H2O. Aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara penambahan NaOH hingga
pH filtrat sama dengan 8. Endapan aluminium hidroksida disaring, dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3) 2Al(OH)3(s)
Al2O3 (s) + 3H2O(g), dengan massa konstan 0.56 gram.
Massa konstan yang didapat, metode 1 lebih besar dari metode 2.
Jadi hal yang menyebabkan massa pada metode pertama lebih besar dibandingkan massa pada metode kedua, dikarenakan menurut hasil penelitian Ahmad Naufal dkk dalam Jurnal yang berjudul Optimasi ekstraksi silika dan alumina dari lumpur Sidoarjo menyatakan bahwa “Hasil ekstraksi dipengaruhi oleh jenis pelarut yang digunakan. Pemanasan dan durasi pengadukan juga mempengaruhi hasil proses ekstraksi. Kondisi optimal ekstraksi diketahui melalui variasi konsentrasi pelarut. Untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi, dilakukan kalsinasi pada lumpur, serta dilakukan pemanasan dan pengadukan pada saat proses ekstraksi” (kimia.studentjournal.ub.ac.id).
digunakalah yang mempengaruhi jumlah endapan akhir yang terbentuk. Karena kemurnian tertinggi endapan silika diperoleh dari ekstraksi menggunakan NaOH sedangkan ekstraksi alumina lebih efektif dilakukan dengan HCl. Maka hasil endapan akhir metode pertama lebih besar karena terdapat campuran silika dan alumina pada hasil ekstraksi tersebut. Sedangkan pada metode kedua terdapat alumina dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi, karena silika tidak larut dalam larutan HCl.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Ekstraksi alumina lebih efektif menggunakan pelarut asam. Karena hasil endapan dari ekstraksi menghasilkan alumina dengan kemurnian tinggi. Dilakukan dengan pengasaman atau pembasaan terlebih dahulu 2. Alumina memiliki sifat amfoter sehingga dapat larut dalam pelarut
asam maupun basa.
3. Massa konstan metode satu 0,73 gram dan massa konstan metode dua 0,53 gram
4. Jenis pelarut mempengaruhi proses ekstraksi
5. Kalsinasi bertujuan untuk menghilangkan air yang ada dalam lumpur
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga. 2005.
Chang, Raymond. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta: Erlangga. 2005..
Dian Sari, Fathah. Kamus Pintar Kimia. Jakarta: Pustaka Makmur. 2013.
Keenan,Charles W. Ilmu Kimia untuk Universitas Edisi Keenam Jilid 2. Jakarta: Erlangga. 1984.
Alumina. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20022/4/Chapter %20II.pdf. Diakses pada tanggal 5 November 2014. Pukul. 07.25 WIB
http://kimia.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jikub/article/download/277/95 Diakses pada tanggal 5 November 2014. Pukul. 09.37 WIB
LAMPIRAN Metode 2
NO Perlakuan Hasil Pengamatan
1 2,5 gram lumpur
2,5 gram lumpur + HCl 15 ml
2,5 gram lumpur + HCl 15 ml (panaskan aduk)
-Berwarna cokelat keruh Menguap, tetap coklat
2 Filtrat + NaOH 2M 3ml Filtrat + NaOH 2M 2ml
Filtrat + NaOH 2M + H2O sampai
netral
Berwarna jingga, ph 3, ada endapan
PH 8, kekuningan, endapan dadih
Endapan orange, ph 7 (netral)
Menimbang ke- Massa Keterangan
X 1
Berat awal 2,5 gram 0,73 gram
2 3
0,56 gram 0,53 gram
Penimbangan 2 Penimbangan 3
Metode 1
No Reaksi Hasil Pengamatan
1
2,5 gram lumpur Bubuk coklat
2,5 gram lumpur + 15 ml NaOH 2M Campuran coklat; terbentuk endapan
2,5 gram lumpur + 15 ml NaOH 2M (aduk)
Campuran coklat; terbentuk endapan
2 Filtrat + HCl 2M (panaskan) Filtrat coklat; endapan coklat muda
Persamaan Reaksi
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O(l) → 2Na[Al(OH)4](aq)
Al2O3(s) + HCl(aq) + H2O(l)→Al(OH)3 (aq) + Cl-(g)
