Laporan Praktikum Pembuatan Gas Klorin

LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES

PEMBUATAN GAS KLORIN

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015

MODUL : _{GAS KLORIN} PEMBIMBING : _{RETNO INDARTI}

DISUSUN OLEH KELOMPOK : 2

Dini Nurdiani 141411036 Driyarta Lumintu 141411037 Eri Ismail 141411038 Hanifa Fathiya Albarty 141411039

KELAS : 1B

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

A. TUJUAN

1. Mempelajari pembuatan gas klorin dengan proses elektrolisis 2. Mengidentifikasi produksi gas klorin yang didapatkan 3. Membandingkan produksi gas klorin dalam waktu tertentu

B. DASAR TEORI

Gas chlorine dapat dibuat dengan proses pembuatan secara elektrolisis menggunakan larutan NaCl. Larutan NaCl dapat menghantarkan listrik dan akan mengalami perubahan kimia. Elektrolisis NaCl akan menghasilkan gas chlorine pada anoda. Produk gas chlorine yang terjadi ditangkap oleh larutan KI Adanya gas chlorine ditunjukkan dengan perubahan warna yang terjadi pada larutan KI. Adanya oksigen yang merupakan produk samping akan naik ke atas dan mendorong larutan KI ke bawah. Pada katoda dihasilkan gas H2 dan larutan bersifat basa yang dapat diidentifikasi dengan penambahan indicator PP berubah menjadi warna merah. Penentuan konsentrasi dilakukan dengan penambahan indicator PP berubah menjadi warna merah. Penentuan konsentrasi dilakukan dengan titrasi asam basa menggunakan HCl.

Kegunaan gas klorin diantaranya :

 Pemurnian air

 Produksi kertas

 Produk minyak bumi

Perusahaan yang memproduksi gas klorin di Indonesia salah satunya adalah Asahimas Chemical.

Reaksi yang terjadi :

Katoda : 2H2O + 2e H2 +

2OH-Anoda : 2Cl- Cl2 + 2e

2H2O + 2Cl- H2 + 2OH- +Cl2

Selain pembentukan gas klorin dalam anoda juga terbentuk gas oksigen, persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Katoda : 4H2O + 4e 2H2 +

4OH-Anoda : 2H2O 4H+ + O2 + 4e

2H2O 2H2 + O2

Alat Bahan Reaktor Elektrolisis NaCl teknis

Scrubber Larutan KI 2% Rectifier HCl 0,02 N Peralatan Titrasi Indikator PP Peralatan Gelas Aquadest

D. LANGKAH KERJA

1. Buatlah rangkaian proses elektrolisis dengan menghubungkan reactor elektrolisis dengan Rectifier sebagai sumber arus listrik dan alat penangkap gas Cl2.

2. Masukkan larutan NaCl jenuh pada kolom elektrolisis yang telah disaring sebelumnya.

3. Masukkan selang dari kolom elektrolisis pada scrubber yang berisi larutan KI. 4. Amati perubahan warna yang terjadi pada larutan KI untuk mengetahui gas Cl2

yang terbentuk.

Flowsheet :

 Analisis gas Cl2

25 mL larutan di Katoda Indikator PP

10 mL larutan KI 5 mL Amilum

 Pembuatan gas Cl2

Labu Erlenmeyer

Titrasi dengan HCl 0,02 N untuk mengetahui konsentrasi

NaOH yang terbentuk

SCRUBBER

Amati perubahan warna yang terjadi

NaCl Aquadest

E. DATA PENGAMATAN 1. Persiapan

No. NaCl (gram) Vol Aquades (mL)

Konsentrasi NaCl (N)

1. 35 100 5.98 10-3

2. 20 100 3.41 10-3

Tegangan (V) = 4 Volt

Perhitungan :

1.) Mol NaCl = _{Mr NaCl}massa = 35gram

58.5gram/mol=0.598mol

M NaCl = _Vn=0.598₁₀₀ =¿_{5.98 10}-3 _{M = 5.98 10}-3 _N

2.) Mol NaCl = _{Mr NaCl}massa =_58.520_gramgram_/mol=0.341mol

M NaCl = _Vn=0.341₁₀₀ =¿3.41 10-3 _{M = 3.41 10}-3 _N

2. Pembentukan Gas Klorin

Reaktor Elektrolisis diisi larutan NaCl jenuh

Terhubung dengan rectifier

Dirangkai dengan Scrubber berisi larutan KI

Pencatatan Kenaikan Volume larutan KI

Analisis Volume gas Cl2,

2.1 Pembentukan Gas Klorin 1

(NaOH) (mL) Vol Larutan HCl (mL)

Konsentrasi Larutan NaOH

Gambar 3 Gambar 4 Identifikasi Cl

 Gambar 1 : Scrubber 1 belum ditambahkan oleh larutan yang telah dielektrolisis, sehingga masih berwarna bening, sedangkan scrubber 2 sudah ditambah sehingga memiliki warna kekuningan

 Gambar 2 : Kedua Scrubber telah ditambahkan larutan elektrolisis, semakin banyak larutan elektrolisis yang dimasukan akan semakin kuning warna dari larutan pada reaktor tersebut. Perubahan warna menandakan bahwa dalam larutan terbentuk KCl.

 Gambar 3 : Scrubber yang talah terbentuk KCl diteteskan amilum, terbentuk warna biru pada larutan

 Gambar 4 : Setelah ditambah amilum, larutan pada scrubber sedikit dikocok, warna biru yang terbentuk menandakan bahwa larutan KCl tersebut mengandung Cl2 MSDS Gas Klorin

1 Penampakan gas yang berwarna kuning kehijauan dengan bau cukup menyengat.

Titik lebur -101 0C Titik didih -34 0C Suhu kritis 144 0C

Berat jenis 1,47 pada 0 0C

Gas klorin dapat mempengaruhi kesehatan, tergantung pada tingkat dan durasi paparan. Klorin bersifat korosif dan mengiritasi pada mata, kulit, dan saluran pernapasan. Paparan konsentrasi rendah dapat menyebabkan sakit tenggorokan, mata dan kulit iritasi, dan batuk. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, gas dapat menyebabkan penyempitan bronkus, membakar mata, dan warna biru pada kulit. Hal ini juga dapat menyebabkan penumpukan cairan di paru-paru dan sakit di dada.

Dari hasil penelitian diperoleh toksisitas dari klorin adalah sebagai berikut:

 Dihirup oleh manusia dengan konsentrasi terkecil 2593 mg/m3 selama 30 menit akan menyebabkan kematian.

 Dihirup oleh manusia dengan konsentrasi terkecil 500 ppm selama 5 menit akan menyebabkan kematian.

 Dihirup oleh tikus dengan dosis 137-293 ppm selama 1 jam akan menyebabkan kematian tikus sebanyak 50 % (LD50).

 Dari sifat-sifatnya diketahui bahwa klorin merupakan zat yang sangat beracun apabila dihirup maupun kontak dengan mata. Zat ini terutama menyebabkan kerusakan atau gangguan pada saluran pernafasan.

 Tindakan pencegahan apabila kontak dengan tubuh:

 Mata : secepatnya bilas dengan air bersih, apabila iritasi tetap maka sudah terjadi tanda-tanda kerusakan pada mata dan segeralah bawa ke dokter.

 Kulit : cuci dengan menggunakan air bersih dan sabun. Apabila rasanya tidak efektif atau terjadi kerusakan pada kulit maka segeralah bawa ke dokter.

 Tertelan : cepat-cepat bawa ke dokter

Untuk keselamatan kerja sebaiknya perhatikan hal-hal di bawah ini:

 Usahakan tutup botol penyimpan tertutup dengan baik.

G. PEMBAHASAN

Dini Nurdiani (141411036)

Pada praktikum kali ini melakukan pembuatan gas klorin dengan metode elektrolisis larutan NaCl jenuh. Dalam proses elektrolisis terjadi perubahan energi listrik menghasilkan reaksi kimia. Dilakukan pembuatan gas klorin dengan proses elektrolisis dan mengidentifikasi produksi gas klorin dengan membandingkan produksi gas klorin dalam waktu tertentu.

Reaktor elektrolisis diisi dengan larutan NaCl jenuh den dihubungkan dengan sumber listrik. Larutan NaCl jenuh yang dibuat dengan cara melarutkan serbuk NaCl sebanyak 35 gram dalam 100 mL aquadest hingga larutan menjadi jenuh (ditandai dengan serbuk NaCl yang sudah sulit terlarut). Larutan NaCl berfungsi sebagai larutan elektrolit yaitu penghantar arus listrik karena NaCl dapat terionisasi secara sempurna.

Reaktor bagian anoda juga dihubungkan dengan 2 scrubber yang terdiri dari scrubber 1 sebagai penangkap gas klorin pertama dan scrubber 2 sebagai penangkap sisa gas klorin yang tidak tertangkap pada scrubber 1. Karena proses yang dilakukan adalah elektrolisis, maka sumber listrik negatif dipasang pada katoda dan sumber listrik positif dipasang pada anoda. Masing-masing scrubber diisi dengan larutan KI 2% sebanyak 10 mL untuk mengikat gas klorin yang terbentuk pada saat proses elektrolisis berlangsung.

Kondisi proses elektrolisis larutan NaCl menggunakan arus listrik 4 volt dan dilakukan pengamatan selama waktu tertentu .Terbentuk gas hidrogen pada elektroda negatif dan gas klorin terbentuk pada elektroda positif ditandai dengan munculnya gelembung-gelembung pada anoda pun terbentuk gas O2 sebagai produk

sampingan.Gas O2 yang terbentuk terdorong naik keatas dan mendorong gas klorin

yang terbentuk masuk ke scrubber kemudian terikat oleh larutan KI. Reaksi pembentukan O2 dalam anoda:

Katoda: 4H2O(l) + 4e- → 2H2(g) + 4OHˉ(aq)

Anoda: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e-

Pada anoda ion Cl-dari larutan NaCl mengalami oksidasi membentuk Cl2 (gas

Chlorine). Dalam teori gas klorin yang terbentuk ditandai dengan berubahnya warna larutan KI pada scrubber 1 menjadi kuning. Karena gas klorin yang terbentuk sangat sedikit larutan KI tidak berubah warna. Pada praktikum ini hanya dilakukan analisis kualitatif pembentukan gas klorin. Analisi kualitatif dilakukan dengan menambahkan beberapa tetes larutan pada anoda kedalam scrubber sehingga larutan KI berubah warna menjadi kuning bening. Perubahan warna tersebut mengindikasikan bahwa gas klorin telah terbentuk.

Kemudian dilakukan pengujian KI pada scrubber 1 & 2 dengan menambahkan 2 tetes amylum ke dalam scrubber dan warna larutan KI berubah yang semula berwarna kuning bening berubah menjadi biru tua.

Gas H2 yang terbentuk ditandai dengan gelembung yang sangat banyak pada daerah

katode, dan hal ini sesuai pengamatan. Larutan NaOH yang telah terbentuk di katode dipindahkan ke Erlenmeyer. Larutan NaOH yang dihasilkan tidak berwarna dan tidak berbau. Setelah penambahan indicator PP larutan berwarna bening dan setelah dititrasi dengan HCl 0,02 N warna merah mudah dan kembali lagi menjadi warna bening.

Maka reaksi yang terjadi pada anoda dan katoda adalah sebagai berikut : NaCl(l) → Na+ + Clˉ

Katoda: 2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OHˉ(aq)

Anoda: 2Clˉ(aq) → Cl2(g) + 2e

2H2O(l) + 2Clˉ(aq) → H2(g) + 2OHˉ(aq) + Cl2(g)

Driyarta Lumintu (141411037)

yang telah dilakukan penulis dialiri listrik sebesar 4 volt. Pada saat proses elektrolisis berlangsung terjadi reaksi-reaksi sebagai berikut :

Katoda : 2H2O + 2e → H2 + 2OH

-Anoda : 2Cl- _{→ Cl} 2 + 2e

2H2O + 2Cl- → H2 + 2OH- +Cl2

Pada reaksi tersebut gas chlorine(Cl2) dihasilkan pada anoda. Selain dihasilkan gas chlorine(Cl2) pada anoda, dihasilkan pula hasil samping pada anoda berupa oksigen(O2). Hasil elektrolisis yang dihasilkan pada katoda adalah larutan H2 yang bersifat basa dan terbentuk NaOH. Reaksi hasil samping yang dihasilkan selama proses elektrolisis sebagai berikut :

Katoda : 4H2O + 4e → 2H2 + 4OH-Anoda : 2H2O → 4H+ + O2 + 4e

2H2O → 2H2 + O2

Saat elektrolisis terjadi perubahan volume pada elektrolisis dihitung setiap 5 menit sekali untuk mengetahui volume gas yang dihasilkan.

Identifikasi hasil produksi gas chlorine yang didapatkan terlihat pada perubahan warna larutan KI selama elektrolisis namun pada praktikum yang telah dilakukan, larutan KI dalam scrubber tidak berubah warna karena NaCl yang digunakan kurang jenuh. Untuk mengidentifikasi terbentuknya gas chlorine dilakukan dengan memasukkan larutan yang terbentuk pada anoda elektrolyser ke dalam larutan KI dalam scrubber. Larutan KI dalam scrubber yang semula jernih berubah menjadi warna coklat kekuningan seperti warna air teh yang pekat. Setelah larutan KI dalam scrubber berubah warna, masukkan beberapa tetes amilum. Larutan dalam scrubber berubah menjadi warna hitam kebiruan setelah ditetesi amilum. Selain gas chlorine, pada katoda dihasilkan NaOH yang diidentifikasi dengan melakukan titrasi menggunakan HCl.

Eri Ismail (141411038)

Pembuatan gas Cl2 dapat dilakuakn dengan cara elektrolisis NaCL. Elektrolisis

merupakan peristiwa penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik. dalam sel elektrolisa terjadi perubahan energi menjadi energi kimia.

Praktikum kali ini NaCl berfungsi sebagai larutan elektrolit, yaitu larutan yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik karena dapat terionisasi secara sempurna. Penguraian air terjadi di katoda (-) dan anoda (+) yang menghasilkan gas H2 dan Cl2. Akan tetapi pada

praktikum kali ini juga terbentuk gas O2 pada anoda. Gas O2 ini dapat terbentuk karena

nilai energi potensial sel dari gas O2 lebih kecil, daripada gas klorin Cl2, sehingga

terbentuklah gas Cl2 dan O2 pada anoda.

Reaksi pembentukan O2 di anoda :

Katoda: 4H2O(l) + 4e- → 2H2(g) + 4OHˉ(aq)

Anoda: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e-

6H2O(l) → 2H2(g) + O2 + 4OHˉ(aq) + 4H+

Untuk mengidentifikasi apakah dalam proses elektrolisis itu mengandung gas klorin (Cl2), maka digunakan lah scrubber untuk mengikat gas klorin (Cl2) yang terlebih dahulu

diisi oleh larutan KI dan NaOH. Di dalam scrubber terjadi perubahan warna yang semula larutan KI berwarna bening akan berubah manjadi berwarna kuning. Hal tersebut dapat terjadi karena Kalium iodida akan mengikat gas klorin sedangkan gas oksigen (O2) yang

dihasilkan di anoda juga akan terdorong naik ke atas. Larutan yang bening mula-mula terdapat bercak kuning pada dinding scrubber pada saat T (berapa menit) kemudian lama-kelamaan larutan akan berwarna kuning. Perubahan warna tersebut menandakan bahwa terdapat gas klorin (Cl2) dalam scrubber. Kemudian larutan yang mengandung gas

klorin diuji dengan menggunakan amilum untuk mengetahui ada iodida pada larutan, yang dapat dilihat dari perubahan warna yang semula kunig akan menjadi warna biru. Pada reactor di katoda yang larutan NaOH, Kemudian NaOH dilakukan identifikasi dengan Standarisari titrasi, namun dikarenakan kesalahan mengoperasikan alat menyebabkan NaOH tercampur dengan larutan yang ada di katoda. Hal ini menyebabkan larutan tidak bisa untuk dititrasi.

waktu yang digunakan dalam proses elektrolisis, maka produksi gas klorin yang dihasilkan akan semakin banyak.

Hanifa Fathia Albarty (141411039)

Percobaan kali ini yaitu pembuatan gas chlorine (Cl2) dengan memanfaatkan proses

elektrolisis. Sumber Cl yang digunakan yaitu larutan NaCl. Percobaan dilakukan pada dua jenis larutan NaCl, pertama larutan jenuh yaitu dengan melarutkan 30gr garam(NaCl) dalam 100 ml air, sedangkan yang kedua larutan tidak jenuh, yaitu dengan melarutkan 20gr garam dalam 100 ml air. Arus yang digunakan saat proses elektrolisis yaitu 4V.

Dibuat serangkaian reaktor sederhana, dimana alat elektrolisis dihubungkan dengan alat penampung. Penampung gas sederhana menggunakan scrubber yang ditutup ujungnya. Di dalam Scrubber sudah diberi larutan KI 15ml untuk menampung gas Cl2

yang terbentuk dari proses elektrolisis. Proses elektrolisis dilakukan selama 25 menit dan dilakukan pengukuran setiap 5 menit.

Pada katoda, terjadi persaingan antara air dengan ion Na+_{. Berdasarkan tabel}

potensialstandar reduksi, air memiliki Eored yang lebih besar dibandingkan ion Na+_{. Ini}

berarti air lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na+_{. Oleh sebab itu spesi yang}

bereaksi di katoda yaitu air. Sementara, nilai Eored ion Cl- _{dan air hampir sama. Oleh}

karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan (overvoltage), maka oksidasi ion Cl

-lebih mudah dibandingkan oksidasi air. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di anoda adalah ion Cl-_{. Dengan demikian, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :}

Anoda (+) : 2 Cl- _{→ Cl}

2 + 2e

-Katoda (-) : 2 H2O + 2e- → H2 + 2OH-

Reaksi Total : 2 H2O + 2 Cl- → H2 + Cl2 + 2 OH

-Pada reaksi elektrolisis diatas, dihasilkan gelembung gas H2 dan Ion OH- di katoda,

karena rekasi dengan KI dan Cl2. Diteteskan amilum pada kedua scrubber merubah

warna larutan menjadi warna biru, hal ini menandakan bahwa terdapat Cl2 pada larutan

KCl. Amilum yang ditambahkan berguna untuk mengidentifikasi terbentuknya Cl2 atau

tidak.

Hasil titrasi menunjukan konsentrasi NaOH yang dihasilkan dari larutan NaCl jenuh yaitu 2.3 x 10-3 dan konsentrasi dari NaOH dari larutan yang tidak jenuh yaitu 3.8 x 10-4

H. SIMPULAN

1. Gas Chlorine dapat dibentuk dengan Elektrolisis larutan NaCl.

2. Jika tegangan semakin besar dan waktu elektrolisis semakin lama, maka Gas Chlorine yang terbentuk semakin banyak.

DAFTAR PUSTAKA