A.
A. Judul Judul : : Pembuatan Pembuatan Tawas Tawas KAI(SOKAI(SO44))22.12H.12H22OO
B.
B. Tujuan :Tujuan : 1)
1) Mahasiswa dapat memahami beberapa aspek kimia tentang unsure aluminiumMahasiswa dapat memahami beberapa aspek kimia tentang unsure aluminium 2)
2) Mahasiswa dapat membuat tawasMahasiswa dapat membuat tawas C.
C. Dasar TeoriDasar Teori
Sepanjang sejarah peradaban manusia, senyawa aluminium sudah digunakan di berbagai Sepanjang sejarah peradaban manusia, senyawa aluminium sudah digunakan di berbagai bidang. Tanah
bidang. Tanah liat pada liat pada dasarnya adalah dasarnya adalah hidrat aluminium hidrat aluminium silikat dan tembikar silikat dan tembikar sudah sejak sudah sejak 80008000 tahun yang lampau. Diantara logam golongan III (Boron-Aluminium), aluminium adalah logam tahun yang lampau. Diantara logam golongan III (Boron-Aluminium), aluminium adalah logam terpenting. Berdasarkan massa, aluminium menempati urutan ketiga diantara unsur yang terbesar terpenting. Berdasarkan massa, aluminium menempati urutan ketiga diantara unsur yang terbesar kelimpahannya di kerak bumi. Biji aluminium yang terpenting adalah bauksit yang terkandung kelimpahannya di kerak bumi. Biji aluminium yang terpenting adalah bauksit yang terkandung Al
Al22OO33(Team, teaching. 2016).(Team, teaching. 2016).
Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa; bubuknya berwarna abu-abu. Ia Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa; bubuknya berwarna abu-abu. Ia melebur pada 659°C. bila terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, melebur pada 659°C. bila terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut. Asam sulfat pekat melarutkan tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut. Asam sulfat pekat melarutkan aluminium dengan membebaskan belerang dioksida:
aluminium dengan membebaskan belerang dioksida: 2Al + 6H
2Al + 6H22SOSO44 2Al2Al3+3+ + 3SO + 3SO442-2- + 3SO + 3SO22 +6H+6H22O (Svehla, 1985).O (Svehla, 1985).
Aluminum, Al merupakan anggota golongan 13 berada sebagai alumino silikat di kerak Aluminum, Al merupakan anggota golongan 13 berada sebagai alumino silikat di kerak bumi dan lebih melimpah dari pada besi. Mineral aluminum yang paling penting dalam metalurgi bumi dan lebih melimpah dari pada besi. Mineral aluminum yang paling penting dalam metalurgi adalah bauksit, AlOx(OH) 3-2x (0 < x <1). Sifat aluminum dikenal dengan baik dan aluminum adalah bauksit, AlOx(OH) 3-2x (0 < x <1). Sifat aluminum dikenal dengan baik dan aluminum banyak
banyak digunakan digunakan dalam dalam keseharian, keseharian, misalnya misalnya untuk untuk koin, koin, panci, panci, kusen kusen pintu, pintu, dan dan sebagainyasebagainya (Saito, 2004).
(Saito, 2004).
Tawas atau alum adalah suatu senyawa alumunium sulfat dengan rumus kimia Tawas atau alum adalah suatu senyawa alumunium sulfat dengan rumus kimia Al
Al22(SO(SO44).H).H22O. Pembuatan tawas dapat dilaksanakan dengan melarutkan material yangO. Pembuatan tawas dapat dilaksanakan dengan melarutkan material yang
mengandung Al
mengandung Al22OO33 dalam larutan asam sulfat. Salah satu sumber Aldalam larutan asam sulfat. Salah satu sumber Al22OO33 dialam terdapat dalamdialam terdapat dalam
tanah kaolin. Reaksi antara kaolin dengan larutan asam sulfat akan menghasilkan larutan tanah kaolin. Reaksi antara kaolin dengan larutan asam sulfat akan menghasilkan larutan alumunium sulfat. Tawas padat di peroleh dari proses kristalisasi larutan jenuh alumunium sulfat alumunium sulfat. Tawas padat di peroleh dari proses kristalisasi larutan jenuh alumunium sulfat (Hidayatullah, 2014 : 2).
(Hidayatullah, 2014 : 2).
Kapur, tawas, dan kapotit biasa di sebut koagulan karena bisa menimbulkan koagulasi. Kapur, tawas, dan kapotit biasa di sebut koagulan karena bisa menimbulkan koagulasi. Koagulasi ialah proses penggumpalan melalui reaksi kimia, tawas ini akan mengendap dalam air Koagulasi ialah proses penggumpalan melalui reaksi kimia, tawas ini akan mengendap dalam air bersama
dengan baik dalam air. Karena itu begitu diberi tawas, air harus di asuk dan dialirkan melalui saluran yang berbelok-belok (Onny, 2016 : 7).
Ketika tawas dimasukkan kedalam air dan diaduk, ion-ion dan molekul air yang terikat dalam Kristal tersebut tersebar lepas berada diantara molekul-molekul air yang bertindak sebagai pelarut. Persamaan reaksinya sebagai berikut.
KAl(SO4)2.12H2O(s)+ air → K +(aq) + Al3+(aq) + 2SO42-(aq) + 12H2O(l)
Ion-ion aluminium dalam air mengalami hidrolisis, membentuk koloid Al(OH)3. Persamaan
reaksinya sebagai berikut.
Al3+(aq)+ 3H2O(l)↔ Al(OH)3(s) + 3H+(aq)
Koloid ini berwarna putih melayang di air seperti kapas. Setiap koloid begitu terbentuk selalu diselimuti oleh muatan tertentu, karena partikel koloid tersebut mampu mengadsorpsi ion-ion tertentu. Setelah stabil koloid akan langsung melakukan aktivitas lanjut, diantaranya mengadakan adsorpsi terhadap apasaja yang ada di sekitarnya (Svehla, 1985).
Pada tahap ini, dilakukan pemanasan untuk mempercepat reaksi, dan filtrat yang dihasilkan menghasilkan endapan hitam, maka Filtrat yang diperoleh ditambah H2SO4 6 M kemudian disaring untuk menghilangkan pengotor-pengotornya. Dalam proses pengendapan, ukuran partikel endapan ditentukan oleh laju relative dari dua proses yaitu pembetukan inti (nukleasi)
dan pertumbuhan inti-inti untuk membentuk partikel-partikel yang besar untuk mengendap,endan ini mudah disaring dan lebih murni daripada endapan yang ukuran partikelnya relative kecil (Underwood, 2002).
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 pelan-pelan (Husin, 2011 : 2).
Kekeruhan dalam air dapat dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang disebut koagulan. Pada umumnya bahan seperti Aluminium sulfat [Al2(SO4)3.18H2O] atau sering disebut
alum atau tawas, ferosulfat, Poly Aluminium Chlorida (PAC) dan polielektrolit organic dapat digunakan sebagai koagulan. Untuk menentukan dosis yang optimal, koagulan yang sesuai dan pH yang akan digunakan dalam proses penjernihan air, secara sederhana dapat dilakukan dalam
Prinsip penjernihan air adalah dengan menggunakan stabilitas partikel-partikel bahan pencemar dalam bentuk koloid. Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini disebabkan:
a. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek (beberapa jam).
b. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang lebih besar dan berat, karena muatan elektrik pada permukaan, elektrostatis antara muatan partikel
satu dan yang lainnya.
Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini dapat diganggu dengan pembubuhan koagulan. Dalam proses penjernihan air secara kimia melibatkan dua proses yaitu koagulasi dan flokulasi (Alearts, 1984).
Untuk menjernihkan air, tawas dimasukkan kedalam air kotor, misalnya air sungai yang warnanya cokelat sepanjang masa itu. Tawas melarut dan ion aluminiumnya membentuk koloid Al(OH)3 yang bermuatan. Air sungai yang cokelat adalah koloid yang juga bermuatan. Ketika
kedua koloid itu bertemu, akan saling mengadsorpsi; itulah sifat mereka. Karena kedua koloid itu berlawanan muatan, maka terjadilah gaya tarik menarik antara kedua muatan yang berbeda itu.
Muatan yang berbeda akan segera menyatu dan terjadilah netralisasi muatan. Proses penetralan muatan ini akan berakibat terjadinya perlucutan muatan pada masing-masing koloid dan kedua koloid kehilangan muatannya.
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 api. Tawas kalium dibuat dari logam aluminium dan kalium hidroksida. Logam 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(g)
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) + SO42-(aq) —– > 2Al(OH)3(s) + 2K +(aq) + SO42-(aq) +
2H2O(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 NH4Al(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 K 2Cr 2O7, menjadi
kromium(III) dalam larutan asam sulfat dengan reduktor etanol, C2H5OH.
8H+(aq) + CrO72-(aq) + 3C2H5OH(aq) —– > 3CH3CHO(aq) + 2Cr 3+(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+(aq) + Cr3+(aq) + 2O42-(aq) + 12H2O(l) —– > KCr(SO4)2. 12H2O(S)
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 pelan-pelan (Zulkhaidir, 2016).
D. Alat dan Bahan 1. Alat
No. Nama Alat Kategori Gambar Fungsi
1. Gelas ukur 1 Untuk mengukur aquadest
2. Batang Pengaduk
1 Untuk mengaduk larutan
Al2(SO4)3.18H2O dan K 2SO4
3. Gelas kimia 1 Tempat untuk melarutkan
Al2(SO4)3.18H2O dan K 2SO4
4. Corong biasa 1 Sebagai tempat kertas saring
dan menyaring larutan KAl(SO4)2.12H2O
5. Desikator 1 Untuk mengkonstankan Kristal
yang berada dikertas saring untuk ditimbang
6. Kertas Saring
1 Untuk menyaring larutan
KAl(SO4)2.12H2O
7. Oven 1 Untuk mengeringkan Kristal
8. Neraca Analitik
2 Untuk menimbang bahan,
kertas saring kosong dan kertas saring kosong berisi KAl(SO4)2.12H2O
9. Cawan petri 1 Tempat untuk Kristal
KAl(SO4)2.12H2O
10. Spatula 1 Untuk mengambil
Al2(SO4)3.18H2O dan K 2SO4 ,
dan Kristal KAl(SO4)2.12H2O
yang tertinggal di gelas kimia 11. Kaca arloji 1 Tempat Al2(SO4)3.18H2O dan
K 2SO4 untuk ditimbang
dineraca analitik
12. Thermometer 1 Untuk mengukur suhu larutan
Al2(SO4)3.18H2O
13. Penangas Stirrer
1 Untuk memanaskan larutan
Al2(SO4)3.18H2O dan
2. Bahan
No Nama Bahan Kategori Sifat Fisik Sifat Kimia 1. K 2SO4 Khusus
-
Kristal berwarnaputih, berbentuk butiran atau bubuk
-
tidak berbau-
rasa pahit-
berat molekul-
keras-
stabil di udara-
kelarutan : 110 g/L (20oC)-
mudah larut dalam air, larut dalam etanol, aseton, karbon disulfida 2. Aquadest Umum-
berbentuk cair padasuhu kamar
-
Titik didih 100°C-
Titik leleh 0°C-
Tidak berbau-
Tidak berasa-
Tidak berwarna-
Massa jenis 1 kg/L-
Bisa bersifat asam bila direaksikandengan basa
-
Bisa bersifat basabila direaksikan dengan asam
-
Merupakan pelarut universal3. Al2(SO4)3.18H2O Umum
-
Berbentuk padatan-
Berwarna putih-
Larut dalam air-
Bahan pembuatE. Prosedur Kerja
-
Melarutkan dalam 25 mL air 80oC - Melarutkan dalam 50 mL air-
Mencampurkan kedua larutan-
Mendinginkan pada suhu kamar sampai terbentuk Kristal-
Menimbang kertas saring kosong-
Menyaring endapan Kristal dengan menyaring kertas saring-
Memindahkan ke dalam cawan petri-
Mengeringkan dalam oven dengan suhu80oC
-
Menimbang kertas saring dan Kristal tawas-
Menghitung bobot 33,4 gr Al2(SO4)3.18H2O 8,7 gr K 2SO4 Filtrat Residu Bobot Kristal tawasF. Hasil Pengamatan
No Perlakuan Hasil pengamatan
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Menimbang Al2(SO4)3.18H2O
sebanyak 33,4 gram dan
melarutkan kedalam 25 mL air pada suhu 80oC
Menimbang K 2SO4sebanyak 8,7
gram dan melarutkan kedalam 50 mL air
Mencampurkan kedua larutan dan mendinginkan sampai terbentuk endapan
Menimbang kertas saring kosong Menyaring endapan Kristal dengan menggunakan kertas saring dan corong
Memindahkan kertas saring berisi residu (Kristal tawas) kedalam cawan petri
Mengeringkan dalam oven dengan suhu 80oC
Mendinginkan dalam desikator selama 15 menit kemudian menimbang kertas saring berisi kristal KAl(SO4)2.12H2O
Menghitung bobot Kristal KAl(SO4)2.12H2O
Menghitung rendemen Kristal KAl(SO4)2.12H2O
-
33,4 gram sebuk Al2(SO4)3.18H2O berwarnaputih larut dalam air pada suhu 80oC dan larutan berupa gel berwarna putih
-
8,7 gram K 2SO4 larut dalam 50 mL air dan larutan keruh-
Larutan keruh dan terdapat endapan putih-
Berat kertas saring kosong = 1,22 gram-
Filtrat, larutan keruhResidu, endapan tawas berwarna putih
-
Endapan tawas berwarna putih dan kertas saring berada dalam cawan petri-
Terbentuk Kristal KAl(SO4)2.12H2O-
Berat kertas saring + Kristal KAl(SO4)2.12H2O = 37,52 gram-
Bobot Kristal KAl(SO4)2.12H2O = 37,52 gram – 1,22 gram = 36,3 gram-
Dik : Berat Al2(SO4)3.18H2O = 33,4 gram Mr Al2(SO4)3.18H2O = 666 gram/molBerat K 2SO4 = 8,7 gram
Mr KAl(SO4)2.12H2O = 474 gram/mol
Dit : % rendemen KAl(SO4)2.12H2O ?
Penye : Al2(SO4)3.18H2O + K 2SO4 → KAl(SO4)2.12H2O Awal : 0,05 0,05 -Reaksi : 0,05 0,05 2 x 0,05 = 0,1 Setimbang : - - 0,1 Gram = n x Mr = 0,1 mol x 474 gram/mol = 47,4 gram % rendemen = 100 % = 36,3 47,4 100 % = 76%
G. Pembahasan
Percobaan kali ini bertujuan untuk memahami aspek kimia tentang unsure aluminium serta bertujuan untuk membuat tawas. Tawas merupakan kelompok garam rangkap berhidrat berupa
Kristal dan bersifat isomorf.
Langkah pertama pada percobaan ini yaitu melarutkan 33,4 gram Al2(SO4)3.18H2O dalam 25
mL aquadest yang bersuhu 80oC. Pelarutan pada suhu tersebut bertujuan agar proses pelarutan lebih cepat karena suhu dapat mempengaruhi kelarutan. Suhu pelarutan tidak boleh lebih dari 80oC karena akan terjadi hidrolisis, dan juga tidak boleh rendah dari 80oC karena akan membentuk larutan kental dan jika didiamkan akan menjadi mengkristal. Persamaan reaksi yang terjadi yaitu :
Al2(SO4)3.18H2O + H2O → Al2(SO4)3.19H2O
Selanjutnya melarutkan 8,7 gram K 2SO4 dalam 50 mL air. Pada pengamatan, K 2SO4 agak lama
larut dalam air sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk melarutkannya. Hasil dari pelarutan ini menyisakan sedikit padatan K 2SO4 yang sudah tidak larut lagi. Persamaan reaksi
yang terjadi yaitu :
K 2SO4+ 2H2O → 2KOH + H2SO4
Kemudian kedua larutan dicampurkan, mendiamkan sehingga terbentuk larutan endapan Kristal. Pada pengamatan, larutan keruh dan terdapat endapan putih. Endapan Kristal yang terbentuk tersebut adalah tawas KAl(SO4)2.12H2O yang terjadi dari reaksi K 2SO4 dan
Al2(SO4)3.18H2O, persamaan reaksinya adalah :
K 2SO4(l)+ Al2(SO4)3.18H2O(l)→ 2KAl(SO4)2.12H2O(s)+ 6H2O(l)
Dalam reaksinya aluminium sulfat mulai mengikat kalium sehingga membentuk endapan dalam wujud padatan Kristal tawas. Semakin rendah suhu campuran maka proses pengkristalan akan berlangsung cepat karena senyawa Al2(SO4)3.18H2O mudah mengkristal pada suhu rendah.
Langkah selanjutnya yaitu menyaring larutan dengan menggunakan kertas saring kosong yang telah ditimbang sebelumnya yaitu dengan berat 1,22 gram. Tujuan dari penyaringan ini yaitu untuk memisahkan residu (Kristal tawas) dengan filtratnya. Selanjutnya memindahkan kertas saring berisi Kristal tawas kedalam cawan petri untuk dikeringkan kedalam oven dengan suhu 80oC agar kadar air dalam Kristal menghilang. Setelah itu mengkonstankan kertas saring tersebut kedalam desikator dan kemudian ditimbang berat kertas saring berisi Kristal dengan
berat 37,52 gram. Selanjtunya menghitung persen rendemen dengan hasil yang didapat yaitu 76%.
H. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa tawas dapat dibuat dengan mereaksikan Al2(SO4)3.18H2O dan K 2SO4 dalam bentuk larutan jenuh. Dengan
mereaksikan pada suhu rendah akan mempercepat proses pengkristalan sehingga persen rendemen Kristal tawas yang didapatkan adalah 76%.
DAFTAR PUSTAKA
Alearts, G. danSantika, S.S. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional. Hidayatullah, S. 2016. Pembentukan Tawas dari Aluminium foil . [Online]: Tersedia di https://widyakhuzaimah.files.wordpress.com/.../jurnal. Diakses tanggal 15 Oktober 2016 Pukul 22.54.
Ismayanda, M. Husin. 2011. “Produksi Aluminium Sulfat dari Kaolin dan Asam Sulfat dalam Reaktor Berpengaduk Menggunakan Proses Kering”, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan.
Onny. 2016. Penjernihan air menggunakan tawas. [online]: Tersedia di http://books.google.co.id/books?id=vUzTfJMEJAC&pg=PA2&dq=penjer
nihan+air+menggunakan+tawas. Diakses tanggal 15Oktober 2016 Pukul 22:56. Saito, Taro. 2004. Kimia Anorganik, terj. Ismunandar . Tokyo: permission of Iwanami
Shoten.
Svehla. 1985. Buku Teks Analisisa Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT. Kalman Maedia Pustaka
UnderwooD. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga
Zulkhaidir. 2016. Pembuatan Tawas. [online]: Tersedia di http://zulkhaidir.wordpress.com. Diakse stanggal 15 Oktober 2016 Pukul 22:58.
