PENENTUAN ALKALINITAS DAN SILIKA PADA INTERNAL
TREATMENT DI PABRIK KELAPA SAWIT
KARYA ILMIAH
MAI SEVEN HUTASOIT
072409017
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENENTUAN ALKALINITAS DAN SILIKA PADA INTERNAL
TREATMENT DI PABRIK KELAPA SAWIT
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
MAI SEVEN HUTASOIT
072409017
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENENTUAN ALKALINITAS DAN SILIKA PADA INTERNAL TREATMENT DI PABRIK KELAPA SAWIT
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : MAI SEVEN HUTASOIT
Nomor Induk Mahasiswa : 072409017
Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Juni 2010
Diketahui
Departemen KIMIA FMIPA USU Dosen Pembimbing, Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS. Drs. Saut Nainggolan
PERNYATAAN
PENENTUAN ALKALINITAS DAN SILIKA PADA INTERNAL TREATMENT DI PABRIK KELAPA SAWIT
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan masing – masing disebutkan sumbernya.
PENGHARGAAN
Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan rahmat dan kasihNya, Sehingga Penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dari awal penyusunan hingga selesai. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya pada Program Diploma 3 Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Dalam karya ilmiah ini Penulis mengambil judul : PENENTUAN ALKALINITAS
DAN SILIKA PADA INTERNAL TREATMENT DI PABRIK KELAPA SAWIT. Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari
kesempurnaan, karena keterbatasan Penulis baik dari segi kemampuan, waktu,dan pengetahuan. Oleh karena itu Penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan karya ilmiah ini.
Selama penulisan karya ilmiah ini, Penulis mendapat banyak dorongan, bantuan dan petunjuk dari berbagai pihak. Sehingga dalam kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas semua petunjuk maupun bimbingan yang berharga yaitu kepada :
1. Kedua orang tua Saya, Ayahanda Manotan Hutasoit dan Ibunda Nurma Simamora, abang A.Elisa Hutasoit dan adik – adikku Yanto, Maslina, Tomi yang ku sayangi, yang telah memberikan dukungan, doa, kasih sayang dan materi kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
2. Bapak Drs. Saut Nainggolan sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan motivasi dan bimbingan kepada Penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
3. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Si, sebagai Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
4. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS, sebagai Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
5. Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar,M. Phil, M. Sc, sebagai Ketua Jurusan Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
6. Bapak dan Ibu dosen pengajar di Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama Penulis mengikuti perkuliahan
8. Bapak Jan Polman Sitindaon, BA selaku manager PKS Sei Mangkei, Bapak Ir Patra Ria Pohan selaku Maskep di PKS Sei Mangkei, Bapak Unggul Pambudi, ST, Bapak Ticko Apriant, ST, Bapak J Sihombing, ST selaku asisten pengolahan di PKS Sei Mangkei
9. Para mandor baik di pengolahan maupun di laboratorium PKS Sei Mangkei 10. Teman – teman saya PKL di PKS Sei Mangkei Perdagangan Darwis, Nataniel,
Hilda, Mestika
11. Seluruh rekan-rekan mahasiswa KIN 07 yang turut membantu Penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini
Akhir kata Penulis mengucapkan terima kasih dan berharap semoga karya ilmiah yang di buat oleh sipenulis bermanfaat bagi pembaca. Semoga Tuhan Yang Maha Kuasa membalas segala kebaikan yang telah di berikan semua pihak kepada penulis.
Penulis
ABSTRAK
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi Pabrik Kelapa Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan dalam mendukung jalannya suatu proses pengolahan dan fungsinya bagi Pabrik Kelapa Sawit PTPTN III Sei Mangkei Perdagangan tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lain.
Dalam kebanyakan air alami alkalinitas disebabkan oleh adanya HCO3- dan
sedikit oleh adanya CO32-. Analisa alkalinitas merupakan salah satu parameter
persyaratan untuk mencegah terjadinya pembentukan kerak pada pipa. Analisa alkalinitas dengan metode titrasi asam – basa dengan menggunakan larutan H2SO4
ABSTRACT
Water is a very important chemistry compound for oil palm factory, PTPN III Sei Mangkei Perdagangan, in running a manufacture process and the function can not be replaced by another compound.
Majority the natural water alkalinity caused by HCO3- and by little CO32-.
Alkalinity analysis is one of parameter requirement to prevent the forming of encrustation in the pipe. Alkality analysis with acid – bases method by using H2SO4
DAFTAR ISI
3.2.2. Penentuan P - Alkalinitas 22
3.2.3. Penentuan M - Alkalinitas 22
3.2.4. Penentuan Kadar Silika 23
3.3. Bagan Percobaan 23
3.3.4. Penentuan Silika 24
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 25
4.1. Hasil Percobaan 25
4.1.1. Data Hasil Akhir P – Alkalinitas dan M – Alkalinitas
dan Silika 26
4.2. Pembahasan 27
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 29
5.1. Kesimpulan 29
5.2. Saran 29
DAFTAR PUSTAKA 31
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
4.1.1. Data Hasil Akhir P – alkalinitas dan M – alkalinitas dan Silika 26
Tabel 1 : Data Percobaan P – Alkalinitas 32
Tabel 2 : Hasil Penentuan M – Alkalinitas 32
ABSTRAK
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi Pabrik Kelapa Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan dalam mendukung jalannya suatu proses pengolahan dan fungsinya bagi Pabrik Kelapa Sawit PTPTN III Sei Mangkei Perdagangan tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lain.
Dalam kebanyakan air alami alkalinitas disebabkan oleh adanya HCO3- dan
sedikit oleh adanya CO32-. Analisa alkalinitas merupakan salah satu parameter
persyaratan untuk mencegah terjadinya pembentukan kerak pada pipa. Analisa alkalinitas dengan metode titrasi asam – basa dengan menggunakan larutan H2SO4
ABSTRACT
Water is a very important chemistry compound for oil palm factory, PTPN III Sei Mangkei Perdagangan, in running a manufacture process and the function can not be replaced by another compound.
Majority the natural water alkalinity caused by HCO3- and by little CO32-.
Alkalinity analysis is one of parameter requirement to prevent the forming of encrustation in the pipe. Alkality analysis with acid – bases method by using H2SO4
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan suatu zat yang istimewa. Ia tampil dalam tiga wujud sekaligus; sebagai benda cair, benda padat (es, glester) dan benda gas (uap). Ia terdapat di tiga ruang : di permukaan bumi, di dalam tanah dan di atmosfir bumi. Dipermukaan bumi, ia berwujud sebagai samudera, padang es atau salju, sungai dan danau; secara umum disebut dengan istilah air permukaan.
Dalam kehidupan moderen seperti sekarang ini, peranan air terasa semakin penting. Bermula dari revolusi industri dalam abad XVIII, peradaban semakin berkembang dengan sangat pesatnya. Semakin besar jumlah penduduk bumi semakin besar pula kebutuhan akan air, kian maju teknologi kian besar juga keperluan akan air. Persoalan air pun menjadi bertambah pelik dengan adanya masalah pencemaran.
Pabrik kelapa sawit membutuhkan air bersih untuk pengolahan, untuk kebutuhan rumah tangga dan air umpan boiler membutuhkan kemurnian yang memenuhi persyaratan air minum. Sumber air untuk kualitas tersebut sudah jarang dijumpai diperkebunan kelapa sawit, oleh sebab itu perlu pemurnian dan perlakuan yang menghasilkan air sesuai dengan kebutuhan. Air alam yang bersih dan murni hanya memerlukan sedikit pengawasan. Berdasarkan sumber air alam, yang selalu mengandung senyawa – senyawa kimia, maka diperlukan beberapa perlakuan sebelum digunakan di pabrik. Air sangat dibutuhkan dalam proses pengolahan minyak sawit baik sebagai air pengencer maupun sebagai air pencuci.
Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan ketel diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis ini dipengaruhi oleh lingkungan asal mata air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh penduduk atau industri.
Kandungan – kandungan mineral yang terlarut pada air, pada umumnya terdiri dari kalsium karbonat, magnesium karbonat, kalsium sulfat, silika, sodium klorida, sodium sulfat, dan sebagian kecil mangan, aluminium sulfat dan sebagainya.
Untuk kebutuhan air umpan boiler dibutuhkan air yang bebas dari kandungan mineral tersebut diatas. Karena dengan adanya mineral tersebut diatas dapat mengakibatkan terbentuknya endapan (sludge) dan kerak (scale) dalam sistem boiler.
dorongan atau kerja. Keberhasilan dalam pengoperasian boiler tergantung pada kondisi air umpan boiler.
Masalah yang sering terjadi dalam pengoperasian boiler terutama berasal dari air umpan boiler itu sendiri, untuk menghindari masalah tersebut, maka kualitas air pengisi ketel harus selalu dikontrol agar memenuhi standart.
Sehubungan dengan pentingnya penagawasan air umpan boiler untuk memenuhi persyaratan, maka Penulis memilih Karya Ilmiah yang berjudul : Penentuan
Alkalinitas dan Silika Pada Internal Treatment di Pabrik Kelapa Sawit.
1.2. Permasalahan
Apakah kadar alkalinitas dan silika pada internal treatment di pabrik kelapa sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan memenuhi standart yang telah ditetapkan.
1.3. Tujuan
1. Untuk menentukan kadar alkalinitas dan silika pada internal treatment di pabrik kelapa sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan.
1.4. Manfaat
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
Air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara berlimpah – limpah. Air menutupi sekitar 70% permukaan bumi. Air terdapat dalam berbagai bentuk, misalnya uap air, es, cairan, dan salju. Air tawar terutama terdapat di sungai, danau, air tanah, dan gunung es.
Air sangat dibutuhkan dalam proses pengolahan minyak sawit baik sebagai air pengencer maupun sebagai air pencuci. Air adalah suatu bahan yang terdapat secara alami; kecuali di dalam kasus-kasus yang jarang, itu tidak cukup murni, itu tidak bisa digunakan untuk dikonsumsi manusia atau di dalam industri tanpa melakukan
treatment. Saat berada di dalam tanah landasan, pada permukaan bumi atau bahkan di udara, air menjadi kotor dan tercemar dengan padatan-padatan di dalam suspensi atau di dalam larutan: partikel-partikel tanah liat, buangan nabati, organisma-organisma hidup (plankton, bakteri, virus-virus), berbagai garam-garam, (klorid-klorid, sulfat-sulfat, sodium atau kalsium karbonat - karbonat, besi, mangan dll), materi organik (humik dan asam fulvik, residu-residu pabrikasi), dan gas-gas. (John Wiley & Sons, 1979).
2.2. Sifat Air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut :
makhluk hidup maupun air yang terdapat di laut, sungai, danau, dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas dan padatan; sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi ini, karena sekitar 60% - 90% bagian sel makhluk hidup adalah air.
2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpanan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi panas ataupun dingin dalam seketika.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia.
5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar – molekul cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik.
2.3. Pemantauan Kualitas Air
Peraturan pemerintah No. 20 tahun 1990 mengelompokkan kualitas air menjadi beberapa golongan menurut peruntukannya. Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut :
3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industri, dan pembangkit listrik tenaga air. (Effendi, H., 2003).
2.4. Sumber Air
Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan ketel diperoleh dari sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis ini dipengaruhi oleh lingkungan asal mata air tersebut.
A. Air Permuka an
Air tawar berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan dan air tanah. Air permukaan adalah air yang berada di sungai, danau, waduk, rawa, dan badan air lain, yang tidak mengalami infiltrasi ke bawah tanah.
Perairan permukaan diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama, yaitu badan air tergenang dan badan air mengalir.
1. Perairan Tergenang
Perairan tergenang meliputi danau, kolam, waduk, rawa, dan sebagainya. 2. Perairan Mengalir
Salah satu contoh perairan mengalir adalah sungai. Pada perairan sungai, biasanya terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh.
kecepatan arus atau pergerakan air, jenis sedimen dasar, erosi dan sedimentasi. (Effendi, H., 2003).
Air permukaan yang mengalir di permukaan bumi, umumnya berbentuk sungai – sungai dan jika melalui suatu tempat rendah maka air akan berkumpul, membentuk suatu danau atau telaga.
Sumber – sumber air : 1. Air laut
2. Air atmosfir, air meteriologik 3. Air permukaan
4. Air tanah
1. Air Laut
Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%.
2. Air Atmosfir, air meteriologik
Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran – kotoran industri/debu dan lain sebagainya. Selain itu air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa – pipa penyalur maupun bak – bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan).
3. Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh
2.5. Karakteristik Air 2.5.1. pH
pH mempengaruhi toksisitas suatu senyawa kimia. Senyawa amonium yang dapat terionisasi banyak ditemukan pada perairan yang memiliki pH rendah. Amonium bersifat tidak toksik. Namun, pada suasana alkalis (pH tinggi) lebih banyak ditemukan amonia yang tak terionisasi dan bersifat toksik. (Effendi, H., 2003).
pH menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan, melalui
konsentrasi ion hidrogen H+. Ion hidrogen merupakan faktor utama untuk mengerti reaksi kimiawi dalam ilmu teknik penyehatan, karena:
a. H+ selalu ada dalam keseimbangan dinamis dengan air, yang membentuk suasana untuk semua reaksi kimiawi yang berkaitan dengan masalah pencemaran air diamana sumber ion hidrogen tidak pernah habis.
b. H+ tidak hanya merupakan unsur molekul H2O saja tetapi juga merupakan
unsur banyak senyawa lain, hingga jumlah reaksi tanpa H+ dapat dikatakan hanya sedikit saja. (Alaerts dan Sri, S., 1987).
2.5.2. Total Dissolved Solid (TDS)
Total dissolved solid ialah jumlah keseluruhan zat yang larut dalam air, yang
dimasukkan dalam kelompok ini ialah mineral dan garam – garam yang terlarut dalam air, zat tersebut berbentuk koloid. (Naibaho, P,M., 1996).
2.5.3. Kesadahan
karbonat. Kesadahan perairan berasal dari kontak dengan tanah dan bebatuan. (Effendi, H., 2003).
Kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion – ion Ca2+ dan Mg2+, juga oleh Mn2+, Fe2+ dan semua kation yang bermuatan dua. Air yang kesadahannya tinggi biasanya terdapat pada air tanah di daerah yang bersifat kapur. Kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion alkalinitas) mengakibatkan terbentuknya kerak pada
dinding pipa yang disebabkan oleh endapan kalsiumkarbonat CaCO3. Kerak ini akan
mengurangi penampang basah pipa dan menyulitkan pemanasan air dalam ketel. (Alaerst dan Sri, S., 1987).
2.5.4. Alkalinitas
Alkalinitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam, atau kuantitas anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Penyusun alkalinitas perairan adalah anion bikarbonat (HCO3-), karbonat (CO32-), dan hidroksida (OH-).
Borat (H2BO3-), silikat (HSiO3-), posfat (HPO42- dan H2PO4-), sulfida (HS-), dan
ammonia (NH3) juga memberikan kontribusi terhadap alkalinitas. Namun, pembentuk
alkalinitas yang utama adalah bikarbonat, karbonat, dan hidroksida. Diantara ketiga ion tersebut, bikarbonat paling banyak terdapat pada perairan alami. (Effendi, H., 2003).
Ini diperlukan sekali untuk memiliki beberapa kadar alkalinitas di dalam air boiler, jadi penghilangan alkalinitas secara lengkap dalam boiler merupakan
perlakuan jarang kecuali dalam demineralisasi. Beberapa alkalinitas juga diperlukan untuk memberikan pH optimum dalam air sediaan untuk mencegah karatan perpipaan dan peralatan.
Alkalinitas merupakan HCO3-, CO32-, atau OH-. Jika menjadikan air kota
dalam pelunakan, alkalinitas biasanya terbentuk dalam bikarbonat (HCO3-); jika kapur
perekat dikurangi, biasanya kebanyakan karbonat (CO32-), tetapi air itu dapat juga
mengandung beberapa hidroksida (OH-). Ketika bikarbonat dan karbonat mengalami panas di dalam boiler, bikarbonat dan karbonat pecah untuk melepaskan CO2:
2NaHCO3→ Na2CO3 + H2O + CO2↑ (1)
Natrium karbonat lalu pecah lagi menjadi :
Na2CO3 + H2O → 2NaOH + CO2↑ (2)
Gas karbon dioksida tidak larut ketika steam menjadi padat, menghasilkan asam karbonat korosif:
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- (3)
Jumlah dari CO2 yang dihasilkan sebanding dengan alkalinitas. Karena suatu
alkalinitas yang memberikan dua kali sebanyak CO2 yang terbentuk dari HCO3- oleh
CO32- karena gangguan bikarbonat merupakan jumlah dari kedua reaksi - reaksi (1)
dan (2) di atas. Asam karbonat biasanya dinetralkan dengan perlakuan kimia pada tiap steam secara langsung atau secara tidak langsung melalui boiler menghasilkan suatu pH di sekitar 8,5 sampai 9,0. Pengurangan alkalinitas pada air umpan boiler sangat diperlukan, lalu untuk memperkecil pembentukan CO2 dan mengurangi biaya-biaya
perlakuan kimia.
Hidroksida yang dihasilkan oleh uraian HCO3- dan CO32- bermanfaat untuk
-lengkap, tapi tidak semua CO32- berubah menjadi yang tajam. Perubahan bervariasi
dari boiler yang satu ke yang lain dan bertambah dengan temperatur. Ketetapan umumnya, pada 600 lb/in2 65 sampai 85% pada air boiler alkalinitas adalah NaOH, sisa Na2CO3. (Ini didasarkan pada keseimbangan dalam mengurangi sample air
boiler.)
Derajat pada penurunan alkalinitas kemudian ditentukan oleh limit kontrol air boiler dan sasaran mutu steam. Unit proses terbaik untuk penurunan alkalinitas bisa dipilih dari yang lain yang bermanfaat untuk menyediakan seperti efisiensi nya dalam penurunan alkalinitas.
2.5.4.1. Penentuan Alkalinitas
Alkalinitas ditetapkan melalui titrasi asam basa. Asam kuat seperti asam sulfat dan asam klorida (H2SO4 dan HCl) menetralkan zat – zat alkalinitas yang merupakan zat
basa sampai titik akhir titrasi kira – kira pada pH 8,3 dan pH 4,5. Titik akhir ini dapat di tentukan oleh :
1. Jenis indikator yang di pilih dimana warnanya berubah – ubah pada pH titik akhir titrasi.
2. Perubahan warna pada titrasi asam basa memperlihatkan titik akhir titrasi/titik ekuivalensi.
2.5.4.2. Reagensia Asam – Basa
3. Larutan asam itu harus stabil
4. Garam dari asam itu haruslah dapat larut
5. Asam itu tak boleh merupakan pengoksid yang cukup kuat sehingga merusak senyawaan organik yang digunakan sebagai indikator
Asam klorida dan asam sulfat digunakan paling banyak untuk larutan standart. (Day, R.A, dan A.L.Underwood, 1986).
2.5.4.3. Gangguan pada analisa alkalinitas
Adapun gangguan yang dapat terjadi pada saat analisa alkalinitas adalah :
a. Sabun dan lumpur dapat mempengaruhi elektroda dan memperlambat response pada pH meter. Usahakan titrasi dilakukan dengan perlahan untuk memberikan waktu yang cukup bagi keseimbangan pH pada elektroda.
b. Amoniak tinggi jangan dihilangkan melainkan dianalisa karena merupakan alkalinitas juga.
c. CO2 akan mempengaruhi alkalinitas suatu sampel yang terbuka terhadap
udara.
d. Pengenceran sampel dilarang karena air pengencer mempunyai alkalinitas yang berbeda.
e. Pemanasan dilarang pula, karena mengurangi CO2 terlarut, sehingga alkalinitas
berkurang pula. (Alaerts dan Sri, S, 1987)
2.5.5. Silika
Sumber alami utama silika adalah mineral kuarsa. Sumber antropogenik silika relatif sangat kecil.
Keberadaan silika pada perairan tidak menimbulkan masalah karena tidak bersifat toksik bagi makhluk hidup. Akan tetapi, pada perairan yang diperuntukkan bagi keperluan industri, keberadaan silika dapat menimbulkan masalah pada pipa karena dapat membentuk deposit silika. (Effendi, H., 2003).
Kerak silika yang terjadi pada boiler industri ialah :
1. Analcite (Sodium Alumino Silicate – Na2O.Al2O3.4SiO2.2H2O) terbentuk
sebagai hasil terikutnya aluminium pada boiler melalui air umpan. Biasanya aluminium yang terikut adalah : aluminium yang dipergunakan pada pratreatment yang pelaksanaannya kurang pengwasan. Aluminium yang terikut dalam jumlah sedikit kali akan dapat menyebabkan kerak yang besar. Oleh sebab itu pada pengendalian air umpan perlu pengawasan yang ketat terhadap aluminium dan silika.
2. Acmite (Sodium Ferrous Silika – Na2Fe2O3 4SiO2) dan kerak Fe – Si yang
dapat dibentuk dari hasil korosi, ini banyak terjadi pada boiler bagian – bagian persambungan dan tempat yang mudah terjadi korosi.
Kerak laminar kerak yang dipecahkan menunjukkan lapisan – lapisan kerak yang tipis. Pembentukan lapisan kerak merupakan indikasi pembentukan berbagai kerak dengan berbagai kondisi boiler. (Naibaho, P.M., 1996).
2.5.5.1. Penyingkiran Silika
Silika tidak dapat disingkirkan dengan pertukaran kation – hidrogen atau pertukaran natrium zeolit, dan biasanya hanya tersingkir sebagian di dalam proses gamping – soda, dingin maupun panas. Silika merupakan ketidakmurnian yang sangat tidak dikehendaki, karena dapat menyebabkan pembentukan kerak yang melekat sangat kuat. Silika dapat disingkirkan dari air ketel dengan menggunakan gamping dolomit atau magnesia aktif di dalam pelunak. Jika menggunakan koagulasi dan pengendapan sebelumnya, sebagian silika dapat disingkirkan dengan koagulat feri. Zat ini sangat cocok bila konsentrasi silika tinggi di dalam air penambah. Metode ini tidak dapat membuang seluruh silika yang larut, tetapi dapat menurunkan konsentrasinya sampai cukup rendah sehingga pembuangan cuci (blowdown) ketel dapat mencegah
pembentukan kerak di dalam ketel bila dilakukan dengan baik. Cara yang paling umum digunakan untuk menghasilkan air yang hanya mengandung sedikit silika ialah demineralisasi. (Austin, G.T., 1996).
2.6. Penggunaan Air di Industri
a. Air bagi suatu industri adalah bahan penunjang baik untuk kegiatan langsung atau tak langsung.
◦ Sistem pembangkit uap (boiler)
◦ Sistem pendingin
◦ Sistem pemroses (air proses)
◦ Sistem pemadam kebakaran
◦ Sistem air minum
c. Persyaratan kualitas air yang dapat digunakan dalam industri berbeda-beda tergantung kepada tujuan penggunaan air tersebut.
d. Air yang berasal dari alam pada umumnya belum memenuhi persyaratan yang diperlukan sehingga harus menjalani proses pengolahan lebih dahulu.
2.7. Pengolahan Air
Yang dimaksud dengan pengolahan adalah usaha – usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat – sifat suatu zat.
Dalam proses pengolahan air ini pada lazimnya dikenal dengan cara pengolahan lengkap atau complete treatment process, yaitu air akan mengalami pengolahan lengkap, baik physics, kimiawi dan bakteriologik. Pada pengolahan cara ini biasanya dilakukan terhadap air sungai kotor/keruh.
Pada hakekatnya, pengolahan lengkap ini dibagi dalam tiga tingkatan pengolahan, yaitu :
2. Pengolahan kimia; yaitu suatu tingkatan pengolahan dengan menggunakan zat – zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya. (Sutrisno, C.T., 2004).
Pengolahan air (water conditioning) harus diatur seesuai dengan rencana penggunaan air itu. Ketel uap tekanan tinggi (17,2 Mpa atau lebih) mempunyai syarat air ketelnya harus dimurnikan dengan sebaik – baiknya. (Austin, G.T., 1996).
2.8. Water treatment
Proses-proses utama dilakukan oleh pabrik pengolahan air yaitu pemisahan padatan dan menghilangkan kuman. Bahan-bahan yang tidak dapat larut dapat digolongkan menurut ukurannya dan ini mempengaruhi metoda-metoda perawatan yang
Beberapa bahan-bahan yang dapat larut di dalam air dengan demikian akan sedikit mempengaruhi koagulasi, proses-proses pengendapan dan filtrasi. Bahan-bahan yang dapat larut dapat berupa organik atau anorganik; bagaimanapun, grup utama pada jenis yang dapat larut adalah ion anorganik. Raw water dipilih atau ditentukan dengan mengandung konsentrasi yang rendah senyawa organik yang dapat larut, dan proses-proses treatment spesifik digunakan jika perlu untuk menghilangkan senyawa yang dapat larut, sebagai contoh, superklorinasi untuk menghilangkan senyawa rasa dan bau. Ion anorganik yang dapat larut dihilangkan ketika konsentrasi cukup tinggi dan mempengaruhi kualitas air yang kurang baik; sebagai contoh, pelunakan air untuk menghilangkan ion kalsium dan magnesium, desalinasi, menghilangkan besi dan mangan.
Proses pengolahan air adalah untuk menghilangkan padatan-padatan mengandalkan presipitasi penambahan bahan penggumpal kimia; proses untuk menghilangkan ion anorganik dari air menggunakan presipitasi kimia (misal; pengurangan soda kapur dan oksidasi besi) atau di atas proses-proses yang tertentu (misal; pertukaran ion dan oksidasi kimia). Desinfeksi membutuhkan penambahan desinfektan kimia yang dapat dipelihara dalam konsentrasi yang cukup untuk membunuh patogen-patogen dan tidak menggunakan reaksi kimia.
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
1. Beaker glass 50 ml Pyrex
2. Erlenmeyer 250 ml Pyrex
3. Gelas ukur 10 ml Pyrex
4. Buret 10 ml Pyrex
5. Labu takar 1000 ml Pyrex
6. Pipet tetes 7. Statif dan klem 8. Botol aquadest
9. Lovibond Nessleriser 2150
3.1.2. Bahan
1. Sampel air boiler 2. Aquadest
3. H2SO4 0,02 N p.a
4. Phenolptalein 5. Metyl Orange
7. Larutan asam tartrat p.a
8. Larutan 1 – Amino – 2 – naphtol – 4 – sultonic acid
3.2. Prosedur
3.2.1. Pembuatan Larutan Standart H2SO4 0,02 N
1. Dipipet larutan H2SO4 98,5 % (36,987 N) sebanyak 0,54 ml
2. Dimasukkan kedalam labu takar 1000 ml 3. Diencerkan dengan aquadest hingga garis tanda 4. Dihomogenkan
3.2.2. Penentuan P – Alkalinitas
1. sample (air boiler) dimasukkan sebanyak 50 ml kedalam Erlenmeyer.
2. ditambahkan 2 tetes indikator phenolptalein, ( jika larutan tidak berwarna P – Alkalinitas = 0).
3. jika larutan berwarna merah lembayung, dititrasi dengan H2SO4 0,02 N sampai
tidak berwarna.
4. dicatat volume H2SO4 0,02 N yang terpakai.
3.2.3. Penentuan M – Alkalinitas
1. sample (air boiler) dimasukkan sebanyak 50 ml kedalam Erlenmeyer.
2. ditambahkan 2 tetes indikator metyl orange, larutan menjadi berwarna kuning orange.
3. dititrasi dengan H2SO4 0,02 N sampai larutan menjadi berwarna merah muda.
3.2.4. Penentuan Kadar Silika
1. Dimasukkan sampel (air boiler) kedalam tabung uji sebanyak 50 ml. 2. Ditambahkan ke dalam sampel 2 ml larutan sulfat molybdat.
3. Didiamkan selama 5 menit.
4. Ditambahkan sebanyak 4 ml larutan asam tartrat.
5. Ditambahkan 1 ml larutan 1 – Amino – 2 – naphtol – 4 – sultonic acid.
6. Diamati pada kolorimeter Lovibond dengan pembanding disc NV dan aquadest sebagai blangko.
7. Dicatat nilai bacaannya.
8. Jika warna sample sangat gelap maka kadar silikanya sangat tinggi. Oleh karena itu, harus diencerkan dan kadar silikanya dikalikan dengan besarnya pengenceran. (Soejardi dan Al.Santosa., 1990).
3.3. Bagan Percobaan
3.3.1. Penentuan P – Alkalinitas
dimasukkan sebanyak 50 ml kedalam Erlenmeyer. ditambahkan 2 tetes indikator phenolptalein, ( jika larutan tidak berwarna P – Alkalinitas = 0).
dititrasi dengan H2SO4 0,02 N sampai tidak berwarna.
Jika larutan berwarna merah lembayung. dicatat volume H2SO4 0,02 N yang terpakai.
3.3.2. Penentuan M – Alkalinitas
dimasukkan sebanyak 50 ml kedalam Erlenmeyer. ditambahkan 2 tetes indikator Metyl Orange, larutan menjadi berwarna kuning orange.
dititrasi dengan H2SO4 0,02 N sampai larutan menjadi
berwarna merah muda.
dicatat volume H2SO4 0,02 N yang terpakai.
3.3.3. Penentuan Silika
dimasukkan kedalam tabung uji sebanyak 50 ml. ditambahkan sebanyak 2 ml larutan sulfat molybdat didiamkan selama 5 menit
ditambahkan sebanyak 4 ml larutan asam tartrat
ditambahkan sebanyak 1 ml larutan 1 – Amino – 2 – naphtol – 4 – sultonic acid
diamati pada kolorimeter Lovibond Hasil
Hasil Sampel
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Percobaan
1. Penentuan P – Alkalinitas Contoh Perhitungan
P – Alkalinitas sebagai CaCO3 = V H2SO4 / V Sampel x 1000
P – Alkalinitas (ppm CaCO3) untuk sampel I : 27,2466 / 50 x 1000 = 544,93 ppm
Sampel pada hari pertama
2. Penentuan M – Alkalinitas
M – Alkalinitas sebagai CaCO3 = V H2SO4 / V Sampel x 1000
Sampel pada hari pertama
M – Alkalinitas (ppm CaCO3) untuk sampel I : 29,2 / 50 x 1000 = 584 ppm
( McCoy, James W., 1969)
3. Penentuan Silika
4.1.1. Data Hasil Akhir P – alkalinitas dan M – alkalinitas dan Silika
Sampel P - Alkalinitas M - Alkalinitas Silika
I 544,93 584 15
II 384,53 468,53 10
III 480,73 494,8 15
Rata - rata : 470,06 Rata - rata : 515,77 Rata - rata : 13,33
4.2. Pembahasan
Air yang digunakan Pabrik Kelapa Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan yaitu air yang kualitasnya baik atau air bebas mineral dengan tujuan untuk mencegah terjadinya kerak dan perkaratan pada boiler dan alat – alat perlengkapan lainnya. Analisa alkalinitas pada air sungai bahbolon di Perkebunan Kelapa Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan dilakukan dengan metode titrasi asam – basa dengan menggunakan H2SO4 0,02 N sebagai larutan standard. Sedangkan analisa silika
dilakukan secara kolorimetris dengan Komperator Lovibond.
Dari analisa yang dilakukan alkalinitas berkisar antara 384 mg/l CaCO3 sampai
584 mg/l CaCO3 dimana nilai ini masih sesuai dengan yang ditetapkan oleh Pabrik
Kelapa Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan dengan kadar maksimum alkalinitas yang diperbolehkan yaitu 800 mg/l CaCO3. Apabila kadar alkalinitas melampaui batas
yang di tetapkan maka akan terbentuk kerak atau pengendapan.
Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan masih memenuhi standard yang ditetapkan oleh Pabrik Kelapa Sawit PTPN III Sei Mangkei Perdagangan.
Untuk memastikan kerak atau endapan yang terbentuk tidak melekat pada pipa dan terjadinya karat pada perpipaan atau alat – alat perlengkapan lainnya maka dibutuhkan analisa alkalinitas dan silika secara rutin dan kontiniu agar kesalahan dapat diatasi seminimal mungkin.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil percobaan disimpulkan bahwa nilai alkalinitas dan silika masih sesuai dengan yang ditetapkan oleh pabrik kelapa sawit PTPN III sei mangkei perdagangan. Adapun nilai alkalinitas dan silika yang diperoleh :
1. Nilai P – Alkalinitas : 470,06 ppm
2. Nilai M – Alkalinitas : 515,77 ppm
3. Kadar silika : 13,33 ppm
5.2. Saran
1. Sebaiknya analisa alkalinitas dan silika dilakukan secara rutin dan berkelanjutan, agar kesalahan dapat diatasi seminimal mungkin.
2. Sebaiknya dilakukan analisa untuk parameter air yang lainnya agar didapat kualitas air yang baik.
DAFTAR PUSTAKA
Austin,George.T., 1996. “ Industri Proses Kimia ”. Edisi Kelima. Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Day,R.A.,AL.Underwood., 1986. “ Analisis Kimia Kuantitatif “. Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.
Effendi,H., 2003. “ Telaah Kualitas Air “. Kanisius. Yogyakarta.
Kemmer,Frank.N., 1979. “ The Nalco Water Handbook “. Second Edition. McGraw – Hill Book Company. New York.
Linsley,Ray.K., 1991. “ Teknik Sumber Daya Air “. Edisi Ketiga. Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
McCoy,James.W., 1969. “ Chemical Analysis Of Industrial Water “. Chemical Publishing Company. New York.
Naibaho,P.M.,1996. “ Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit “. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan.
Santika,S.S., G.Alaerts., 1987. “ Metoda Penelitian Air”. Usaha Nasional. Surabaya. Soejardi & Al.Santosa., 1990., “ Cara Analisis Air Untuk Pembangkit Tenaga Uap ”.
Lembaga Pendidikan Perkebunan. Yogyakarta.
Sutrisno,C.Totok, dkk., 2004. “ Teknologi Penyediaan Air Bersih “. Cetakan Kelima. Rineka Cipta. Jakarta.
Viessman,Warren., 1985. “ Water Supply and Pollution Control “. Fourth Edition. Harper & Row,Publisher. New York.
Lampiran Tabel 1 : Data Percobaan P – Alkalinitas
Sampel Volume
Alkalinitas Rata - rata
( ml ) ( tetes) ( ml) P -
Keterangan : Sampel I : sampel dari boiler pada hari pertama Sampel II : sampel dari boiler pada hari kedua Sampel III : sampel dari boiler pada hari ketiga
Tabel 2 : Hasil Penentuan M – Alkalinitas
Sampel Volume
Tabel 3 : Data Percobaan Penentuan Silika
Sampel Larutan Sulfat Molybdat
Larutan Asam Tartrat
Larutan 1 - Amino - 2 - naphtol - 4 - sultonic
acid
SiO2
( ml ) ( ml ) ( ml ) ( ppm)
I 5 5 5 15
II 5 5 5 10
III 5 5 5 15
Lampiran III Mutu Air untuk Boiler
No. Uraian Stn
Norma Mutu Air
Feed water Boiler
