PEMBUATAN TAWAS DARI KALENG ALUMINIUM BEKAS
A. Tujuan
Tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu untuk mempelajari pembuatan tawas
dari aluminium foil.
B. Landasan Teori
Senyawa molekular yang mengandung logam transisi blok d dan ligan disebut
senyawa koordinasi. Bilangan koordinasi ditentukan oleh ukuran atom logam pusat, jumlah
elektron d, efek sterikligan. Dikenal kompleks dengan bilangan koordinasi antara 2 dan 9.
Khususnya kompleks bilangan koordinasi 4 sampai 6 adalah yang paling stabil secara
elektronik dan secara geometri dan kompleks dengan bilangan koordinasi 4-6 yang
paling banyak dijumpai (Gambar). Kompleks dengan berbagai bilangan koordinasi
Gambar. Struktur untuk bilangan koordinasi 4-6.(Saito, 1996).
Aluminium adalah logam yang berlimpah di permukaan bumi (sekitar 7,5%
berat). Kelimpahan aluminium, yang memiliki sifat fisik dan kimia yang menarik,
dimana aluminium merupakan salah satu bahan baku industri.
Tiap tahun diproduksi berjuta-juta ton kaleng aluminium, karena tidak cepat
berkarat, sehingga jumlah limbah kaleng bekas banyak yang menimbulkan
permasalahan lingkungan. Dibutuhkan satu solusi yang nyata pada masalah ini adalah
daur ulang aluminium yang digunakan. Salah satunya adalah pembuatan tawas.
Eksperimen ini menggambarkan suatu proses recovery bahan kimia,
mengkonversi logam aluminium menjadi kalium aluminium sulfat atau tawas. Tawas
adalah suatu istilah umum yang menguraikan garam rangkap dari logam-logam
tertentu. Tawas mengkristal dari struktur oktahedral dan memiliki warna yang indah,
terutama yang mengandung logam-logam transisi d (Zaeni, 2009).
Tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat dengan formula M+, M3+
(SO4)2.12H2O. M+ merupakan kation univalen, umumnya Na+, Fe+, Cr+, Ti3+ atau
Co3+, tawas biasa dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah amonium sulfat
dodekahidrat. Beberapa contoh tawas, cara membuat dan kegunaannya:
1. Natrium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas natrium) dengan formula
NaAl(SO4)2. 12H2O digunakan sebagai serbuk pengembang roti.
2. Kalium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas kalium) dengan rumus KAl(SO4)2.
12H2O digunakan dalam pemurnian air, pengolahan limbah, dan bahan pemadam
aluminium bereaksi secara cepat dengan KOH panas menghasilkan larutan garam
kalium aluminat.
2Al(s) + 2K+(aq) + 2OH-(aq) + 6H2O(l) ——> 2K+(aq) + 2Al(OH)4-(aq) + 3H2(aq)
ion aluminium, Al(OH)4- yang bersifat ampoter jika direaksikan dengan asam
sulfat, diendapkan sebagai aluminium hidroksida, tetapi larut pada pemanasan.
2K+
(aq) + 2Al(OH)4-(aq) + 2H+(aq) + (SO4)2-(aq) —–> 2Al(OH)3(s) + 2K+(aq) + (SO4)2-(aq) +
2H2O(l)
2Al(OH)3
(s) + 6H+(aq) + 3(SO4)2-(aq) —–> 2Al3+(aq) + 3(SO4)2-(aq) + 6H2O(l)
jika larutan kalium aluminium sulfat dodekahidrat yang hampir jenuh didinginkan
maka akan terbentuk kristal-kristal yang berbentuk oktahedron.
3. Amonium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas amonium) dengan formula NH4
Al(SO4)2.12H2O digunakan sebagai acar ketimun.
4. Kalium kromium (III) sulfat dodekahidrat (tawas kromium) dengan formula
KCr(SO4)2.12H2O digunakan sebagai penyamak kulit dan bahan pembuat kain
tahan api. tawas kromium dapat diperoleh dengan cara mereduksi ion dokronat
dari kaliium dikromat K2Cr2O7, menjadi kromium(III) dalam larutan asam sulfat
dengan reduktor etanol, C2H5OH.
8H+
(aq) + (CrO7)2-(aq) + 3C2H5OH(aq) —–> 3CH3CHO(aq) + 2Cr3+(aq) + 7H2O(l).
ion sulfat dari asam sulfat dan ion kalium dari kalium dikromat bergabung dengan
ion kromium(III) membentuk kristal tawas kromium yang terbentuk oktahedron
dan berwarna violet sampai hijau gelap jika larutan yang pekat didinginkan.
K+
5. Amonium besi (III) sulfat dodekahidrat (tawas besi(II)) dengan formula
NH4Fe(SO4)2.12H2O digunakan untuk mordan pada pewarnaan tekstil. Tawas ini
dibuat dengan mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III) dengan asam nitrat
dalam larutan amonium sulfat.
2H+
(aq) + NO3-(aq) +Fe2+(aq) —–> Fe3+(aq) + NO2(g) + H2O(l)
ion amonium dan ion sulfat dari amonium sulfat, (NH4)SO4, mengkristalkan ion
besi(III) sebagai tawas besi(III).
NH4+
(aq) + Fe3+(aq) + 2SO42-(aq) + 12H2O(l) —–> NH4Fe(SO4)2.12H2O(c)
Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin perlu dikurangi
dengan cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang kemudian
menghasilkan kristal tawas pada waktu didinginkan. Untuk mendapatkan kristal
yang berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus dilakukan secara
D. Prosedur Kerja
- ditimbang sebanyak 1 g
- dimasukkan dalam gelas kimia - ditambahkan larutan KOH 25 mL - disaring
- ditambahkan beberapa tetes indikator metal merah
- ditambahkan 25 mL H2SO4 6M
- dipanaskan
- dibiarkan dingin sejenak
E. Data Pengamatan
Berat kertas saring kosong = 1,03 g
Berat kertas saring + kristal = 5,05 g
Berat kristal = 4,02 g
Karena pereaksi pembatas adalah Al, maka :
Mol Al = Mol KAl(OH)4 = Mol
Berat teori = mol KAl(SO4)3 12H2O x Mr KAl(SO4)2 12H2O
= 35,076 g
Rendamen =
berat praktek
berat teori x
100%
=
3
,
35
g
35
,
076
g x
100%
F. Pembahasan
Pada percobaan kali ini akan dilakukan proses pembuatan tawas dari
potongan aluminium. Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin
perlu dikurangi dengan cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang
kemudian menghasilkan kristal tawas pada waktu didinginkan. Untuk mendapatkan
kristal yang berukuran besar, pendinginan larutan jenuh harus dilakukan secara
KOH akan terbentuk gelembung gas, hal tersebut menandakan terjadinya pelepasan
H2 ke udara. Larutan disaring untuk menghilangkan pengotor yang terdapat dalam
larutan kemudian residunya ditambahkan beberapa tetes indikator metil merah. Hal
ini bertujuan hanya untuk memberikan warna pada larutan. Di samping itu indikator
metil merah juga dapat menunjukkan larutan tersebut bersifat asam atau basa karena
cirri khas indikator metil merah ini berwarna kuning pada keadaan larutan basa dan
berwarna merah pada keadaan larutan asam.
Penambahan larutan H2SO4 6 M sedikit demi sedikit sampai larutan berubah
menjadi merah, penambahan H2SO4 juga akan menyebabkan Al(OH)3 membentuk
endapan putih. Fungsi H2SO4 disini akan melarutkan Al(OH)3 dengan reaksi berikut :
Kemudian larutan dipanaskan sambil diaduk perlahan-lahan sampai semua Al (OH)3
larut.
Pada percobaan ini, pengamatan menunjukkan larutan tidak menunjukkan
perubahan warna setelah penambahan indikator metil merah. Hal disebabkan
kemungkinan pada indikator yang telah rusak. Pada saat dipanaskan Al (OH)3 akan
bereaksi dengan H2SO4 sehingga terbentuk larutan aluminium sulfat.
Aluminium sulfat akan bereaksi lagi dengan K2SO4, dimana akan terbentuk
larutan kalium aluminium sulfat (KAl(SO4)3 12H2O) kemudian didinginkan dengan
menggunakan es batu agar larutan tersebut berbentuk padatan atau kristal yang
berbentuk octahedron. Berat kristal tawas yang diperoleh sebesar 3,35 g dan persen
rendamen sebesar 7,5%.
G. Kesimpulan
Berdasarkan tujuan, hasil percobaan dan pembahasan yang dilakukan dapat
disimpulkan bahwa tawas adalah garam sulfat rangkap terhidrat yang dapat dibuat
dengan mereaksikan aluminium dengan kalium hidroksida (KOH) dalam keadaan
asam dengan menambahkan H2SO4 dengan konsentrasi tinggi akan terbentuk tawas