Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta

(1)

INDUSTRI GELAS

Oleh:

Sunarto,M.Si

Kompetensi Dasar:

Dapat Mejelaskan Proses

Pembuatan gelas , Jenis gelas dan

(2)

Pengertian Umum

Keunggulan Gelas

a. Transparan

b. Kuat/ keras (kelemahan or unggul)

c. Tahan Bahan kimia Kecuali

HF

…..

d. Insulator (listrik, or panas)

e. Mudah dikosongkan

(ability to contain vacum)

f. Indah ( punya nilai seni, ada 800 jenis,

berkembang kearah seni or art)

(3)

Pelajaran Sejarah



Awal mula digunakan gelas tidak diketahui

secra pasti (very uncertain)



Pada 6000 atau 5000 th BC bangsa

mesir telah membuat gelas untuk hiasan

or manik –manik (shamJewels)



Window glass dikenalkan pada 290 AD.



Th 1900 an industri gelas cenderung ke

arah seni (art)

(4)

Definisi

•

Secara Kimia :Secara Kimia :

Gelas adalah gabungan dari oksida oksida

anorganik yg tidak polatil, hasil dekomposisi

alkali dan alkali tanah pasir dan konstituen

lain menghasilkan struktur yg acak atau

random

•

Secara Fisika :Secara Fisika :

Merupakan bahan yang kaku dan mempunyai titik

leleh yang tidak tentu jika cair viskositasnya sangat

tinggi ( > 10

(5)

Jenis Jenis Gelas

1. G Silika / Fused silika / Quartz

Dibuat dg proses pirolisa silikon tetra

klorida pada suhu tinggi.

Pirolisa ?

STK = SiCl

4

Contoh : Kuvet pada UV-Vis

Sifatnya:

◘ Tahan suhu tinggi

◘ Tahan bahan kimia …

.

◘ Karakteristik ( dy muai kecil,

tranparan bening )

(6)

2. G Alkali Silikat

Gelas dalam bentuk larutan

di gunakan dalam bentuk larutan,

☻Dibuat dari :

Pasir+ soda abu

↦ Na2O xSiO2

dilebur

x antara 1 sd 4

◘ Dikenal sebagai water glass yg merupakan bahan

dasar kertas

(7)

3. Soda Lime glass

Digunakan sebagai kaca jendela dan

kontainer.

•

Komposisi bahan dasar:

SiO

2₂

70 – 74 %

CaO 10 – 13 %

Na

22

O 13 – 16 %

•

Umumnya berbentuk lembaran dan

harganya murah, sifatnya ulet

(8)

4.

G Timbal / Lead glass

Digunakan pada alat oftik dan

dekorasi

Komponen utama:

◘ PbO (timbal oksida

)

◘ Silika

◘ Alkali

•

Refraksi indektinggi 2,2 dg rho 8,0

•

Kandungan Pb bervariasi bisa

(9)

5. G Borosilikat

Dibuat dari boron oksida dan silika

Gelas ini digunakan pada peralatan ilmiah

Tahan bahan kimia, low coefisien expansi.

Komponen :

B

2₂

O

33

13 -28 %

Silika 80 -87 %

6. G Alumino Silikat

Dipakai pada peralatan yang digunakan pada

suhu

tinggi.

(10)

7. Fiber Glass

Digunakan pada industri tekstil,

sbg bahan

penguat.Digunakan juga

pada isolator, air

filter, pipa,lem

plastik.

8. G Keramik

Digunakan pada alat memasak

dan alat alat

(11)

9. G Spesial

Ada beberapa macam ;

a.

gelas berwarna

b. safety glass / g

keselamatan

(12)

Gelas warna

 Munculnya werno dalam gelas pun terangaken dg Munculnya werno dalam gelas pun terangaken dg

tiga cara :

1. Absorbsi sinar oleh larutan pada gelas.

Menambahkan logam transisi pada gelas ( Ti, Menambahkan logam transisi pada gelas ( Ti, V, Cr

V, Cr Mn LLY. Mn LLY. Contoh :

Contoh :

NiO → werno coklat

Ce2O3 → werno ijo Ce2O3 → werno ijo 2. Koloidal partikel

2. Koloidal partikel

Menambahkan partikel koloid seperti emas Menambahkan partikel koloid seperti emas misalnya dan dipanaskan ( gold Ruby glass)

(13)

3.

Microskopic atau Larger Particle

Penambahan Selenium merah (SeO2)

pada kaca. Dipakai pada lampu bangjo.

Pada lampu tersebut

yang berwarna kacanya

(14)

Bahan Baku Gelas

a.

Pasir ( Fe tidak > 0,45 %)

b.

Soda abu ( Na

₂₂

O dari Na

₂₂

CO

₃₃

)

c.

Batu kapur ( CaO dari CaCO

₃₃

)

d.

Timbal oksida

e.

Feldspars R2O Al

₂₂

O

₃₃

6 SiO

₂₂

R

22

O = Na

22

O atau K

22

O

Sbg sumber Al

22

O3 dan Na

22

O, SiO

22

dan

K

22

O

f.

Boraks : bahan minor pensuplai oksida

g.

Pearls Ash

h.

(15)

Contoh :



Sand

100 lb



Soda Ash

35 lb



Salt cake

10 lb



Powder coal

0,5 lb



Lime

15 lb

(16)

Reaksi Pambentukan

Gelas

Na

₂₂

CO

₃₃

+ a SiO

₂₂

↦ Na

₂₂

O aSiO

₂₂

+ CO

₂₂

………1

CaCO

3₃

+ b SiO

22

↦ CaO b SiO

22

+ CO

22

………2

Na

Na22SOSO44+ c SiO+ c SiO22+ C ↦ Na+ C ↦ Na22O c SiOO c SiO22 +SO +SO22 +CO ……3 +CO ……3

---NaNa22SOSO44 + C + C

↦

Na Na22SOSO33 + +

CO ……….4

2 Na

2 Na22SOSO44 + C + C

↦

Na Na22SOSO33+ CO+ CO22 ………5 ………5

Na

Na22SOSO33 + c SiO + c SiO22

↦

Na Na22O c SiOO c SiO22 + SO + SO22 …………6 …………6

 Amati reaksi 4 dan 5 itu mirip.Amati reaksi 4 dan 5 itu mirip.

(17)

Contoh % Komposisi Gelas :

Komp

Bolam

L

G Pb/t

ware

G Pirex

G Silika

SiO

₂₂

B

₂₂

O

₃₃

Al

₂₂

O

₃₃

Fe

₂₂

O

₃₃

As

(18)

-GELAS SPESIAL

GELAS SPESIAL

1.

Gelas dg Kand Silika besar

•

Disebut gelas Vycor,

•

Sifatnya mirip dg Fused Silica glass

•

Komposisi :

Silika

98 %

B2O33 %

Oks Al dan alkali

•

Sangat tahan terhadap bahan kimia kecuali

terhadap :

(19)

2.Gelas Keramik ( pyro ceramic brand)

•

Dibuat dari bahan baku alumina

•

Membentuk kristal keramik dg proses

Devitrifikasi

•

Dev : Proses membentuk tranfaran

dalammembuat gelas

•

Sifatnya tahan suhu tinggi dan dipakai

(20)

3. Gelas Keselamatan (safty glass )



1.Laminated Safety

Glass

Dibuat dg stuktur 2 layar/ lapis dari

plastik resin polivinil butirat.

Klo pecah tidak lepas dari bentuknya

karena ada pelapisnya. Digunakan

pada kaca mobil dan gedung penting.

Bahan interlayer pada mulanya

adalah :

- celulosa nitrat

- celulosa asetat

(21)



2. Case Hardened

(Tempered Sg).

Dibuat pada suhu dan

tekanan sangat tinggi

dan bila pecah

terfraksinasi jadi cil keci,

supaya tak melukai.

Banyak dipakai pada

kaca mobil

(22)

Perbandingan Beberapa sifat Gelas

sifat G umum pirex G 96 % Si quartz

Softening p Spec gravity Koef expansi ( 10-7₎

(23)

• Zat oksidator bila + KI berlebihan,maka akan terbentuk I₂, I₂ ini kemudian dititrasi dg Natrium tiosulfat

• Contoh zat oksidator al :

KMnO4 ; H2O2 ;Cl2 ;K2Cr2O7: CUSO4 dll

• Lengkapi reaksi zat diatas dengan KI pada suasana asm • ( cari sendiri)

• Jumlah I2 yang terbentuk setara dengan jumlah zat oksidator(sampel). Lha I2 yang terbentuk juga setara dg

Na2S2O3 dari hasil titrasi

• Dapat disimpulkan jumlah zat oksidator setara dengan jumlah natrium tiosulfat.?

(24)

•

Pada titrasi Iodometri digunakan indikator

amilum 1 %, sebanyak 1 ml.

•

Amilum membentuk kompleks dg I2 yang

berwarna biru, artinya kalau I2 telah habis

(ekivalen) warna larutan menjadi jernih.

•

Indikator sebaiknya ditambahkan menjelang

atau mendekati titik ekivalen, yaitu ketika

larutan sudah berwarna kuning jerami.

(25)

Pembuatan Larutan Na

₂₂

S

₂₂

O

₃₃

0,1 N sebanyak

1L

 Berapa Mr dan BE tiosulfat ?Berapa Mr dan BE tiosulfat ?

2 S2 S2₂OO33 -2-2 ⇄⇄ S S44OO66-2-2 + 2e + 2e

2 mol melepas 2e, jadi BE =... Klo Mr = 2482 mol melepas 2e, jadi BE =... Klo Mr = 248

► Larutan 0,1 N natrium tiosulfat dibuat dengan _{Larutan 0,1 N natrium tiosulfat dibuat dengan}

cara menimbang

cara menimbang 25 gr25 gr kristal natrium tiosulfat. kristal natrium tiosulfat.

► Dilarutkan dalam labu takar hingga volumenya 1 _{Dilarutkan dalam labu takar hingga volumenya 1}

L pada air yang telah dididihkan.

► Karena dalam larutan na tiosulfat terdapat bacteri _{Karena dalam larutan na tiosulfat terdapat bacteri}

Thiobacillus Thiopus

Thiobacillus Thiopus maka diatasi dg cara : maka diatasi dg cara :

a. Pelarutan dilakukan pada air mendidih.a. Pelarutan dilakukan pada air mendidih.

b. Larutan ditambah kloroform (CHClb. Larutan ditambah kloroform (CHCl3₃) atau 10 gr ) atau 10 gr

HgClHgCl2₂..

(26)

Standarisasi Larutan NaTiosulfat 0,1 N

 Zat standar primer yang dapat digunakan ; KIOZat standar primer yang dapat digunakan ; KIO₃₃ ; ;

KBrO

KBrO3₃; ; KK22CrCr22OO77 dll dll

Misal dipakai KMisal dipakai K2₂CrCr22OO77 Berapa Mr... BE.1/6 Mr = 49 Berapa Mr... BE.1/6 Mr = 49

CrCr2₂OO77-2-2+ 14 H+ 14 H++ +6 e +6 e ⇄ 2Cr⇄ 2Cr+3+3 + 7 H + 7 H22OO

 Diambil dg tepat 25 ml larutan Diambil dg tepat 25 ml larutan KK

2

2CrCr22OO7 7 0,1 N0,1 N

 Kalau tidak ada di lab gimana cara membuat ?Kalau tidak ada di lab gimana cara membuat ?

 Lar tersebut dimasukkan dalam erlenmayer 250 ml, + Lar tersebut dimasukkan dalam erlenmayer 250 ml, +

5 ml

5 ml asam asetatasam asetat glasial+5 ml glasial+5 ml CuSOCuSO4₄ 0,001 M+ 30 ml 0,001 M+ 30 ml

lar KI 10 %. lar KI 10 %.

 Larutan dihomogenkan dan dititrasi dg lar Na Larutan dihomogenkan dan dititrasi dg lar Na

tiosulfat, +ind amilum, ketika larutan berwarna…. tiosulfat, +ind amilum, ketika larutan berwarna…. Warna TE……

Warna TE……

 Hitung normalitas Na tiosulfat dg rumus VHitung normalitas Na tiosulfat dg rumus V

1

1NN11 =V =V22NN22

(27)

Penentuan % Cu dalam Kristal CuSO

₄₄

► Ditimbang 3 gr CuSO_{Ditimbang 3 gr CuSO}₄₄5 H_{5 H}₂₂O_O_,_,dilarutkan dalam labu takar 250 ml._{dilarutkan dalam labu takar 250 ml.}

► Diambil sebagian, misal 25 ml dengan pipet volume, _{Diambil sebagian, misal 25 ml dengan pipet volume,}

dimasukkan dalam erlenmayer 250 ml + 10 ml lar KI 10 %.

► Titrasi I_{Titrasi I}₂₂ yang dihasilkan dengan larutan Na_{yang dihasilkan dengan larutan Na}₂₂S_S₂₂O_O₃₃ 0.1 N, gunakan _{0.1 N, gunakan}

ind. Amilum.

► Hitunglah kadar Cu dalam %, bila titik ekivalen pada 10 ml._{Hitunglah kadar Cu dalam %, bila titik ekivalen pada 10 ml.}

► Jawab:_Jawab:

Reaksi 2 CuSOReaksi 2 CuSO44 + 4 KI + 4 KI →→ Cu Cu22II22 (S)(S) + 2K + 2K22SOSO44 + I + I22

II2 2 + Na+ Na22SS22OO33 ⇄...⇄...

1 ml N Na1 ml N Na22SS22OO33 = 0,06357 gr Cu = 0,06357 gr Cu

(28)

►

nJawab:

►

Pada 25 ml larutan encer, berlaku rumus :

miligrek Cu = miligrek na tiosulfat

= 10 x 0,1 miligrek

miligram Cu = 10 x 0,1 x BE Cu miligram

= 10 x o,1 x 63,5 miligram

= 63,5 miligram

►

Pada 250 ml larutan, jumlah mgCu 635 mg.

►

Pada sampel juga : 635 mg, jadi kadar dapat

(29)

Penentuan klor aktif dalam Serbuk

Pemutih

 _{Serbuk pemutih berisi :}_{Serbuk pemutih berisi :}

- kalsium hipoklorida Ca(OCl)

- kalsium hipoklorida Ca(OCl)2₂

- kalsium klorida basa CaCl

- kalsium klorida basa CaCl22Ca(OH)Ca(OH)22 H H22OO

 _{Zat aktifnya adalah hipoklorida (OCl)}_{Zat aktifnya adalah hipoklorida (OCl)} --, berfungsi sebagai , berfungsi sebagai

pemutih

 _{Dalam penentuannya zat pemutih + HCl supaya dilepaskan}_{Dalam penentuannya zat pemutih + HCl supaya dilepaskan}

Cl

Cl22 yang dapat ditentukan secara Iodometri. yang dapat ditentukan secara Iodometri.

Reaksi : Ca(OCl)Reaksi : Ca(OCl)₂2 +4 HCl +4 HCl ⇄ CaCl⇄ CaCl22 +2Cl +2Cl22 +2H +2H22OO

 _Cl_Cl₂₂_{yang terlepas di tetapkan secara iodometri, dg}_{yang terlepas di tetapkan secara iodometri, dg} asumsi jumlah Cl

asumsi jumlah Cl22 setara dg zat aktif pada pemutih. setara dg zat aktif pada pemutih.

 _{Mula mula ditimbang 2,5 gr serbuk pemutih}_{Mula mula ditimbang 2,5 gr serbuk pemutih} dilarutkan menjadi 250 ml.

(30)

 Diambil tepat 25 ml dimasukkan dalam erlenmayer + 1 Diambil tepat 25 ml dimasukkan dalam erlenmayer + 1

gram KI + 5 ml asam asetat glasial + 25 ml aquades.

 Larutan dititrasi dg standar Na tiosulafat 0,1 N, gunakan _{Larutan dititrasi dg standar Na tiosulafat 0,1 N, gunakan}

ind. Amilum .

 Hitung kadar klor aktif sbg ClHitung kadar klor aktif sbg Cl₂₂ pada serbuk pemutih dalam pada serbuk pemutih dalam

% bila diketahui volume akhir titrasi 10 ml.

Jawab :

Ca(OCl)Ca(OCl)22 + 4 KI +4 CH + 4 KI +4 CH33COOH COOH ⇄ CaCl⇄ CaCl22+4CH+4CH33COOK + COOK +

2 H

2 H22O +O + II22

II22 + Na+ Na22SS22OO33 ⇄………..⇄………..

Diketahui : 1 ml N Diketahui : 1 ml N Na Na22SS22OO3 3 = 0,03546 gr Cl= 0,03546 gr Cl

ClCl22 + 2 e + 2 e ⇄ 2 Cl⇄ 2 Cl-- jadi BE Cl jadi BE Cl22 = ½ MrCl = ½ MrCl22 = 35,5 = 35,5  Buatlah skema kerja biar guampang jawabnya._{Buatlah skema kerja biar guampang jawabnya.}

(31)

Penentuan Yang Lain



Hidrogen Peroksida H

₂₂

O

₂₂



Mangan Oksida MnO

₂₂

dalam pirolusit



Dll



Cara Penentuan ?

(32)

(33)

(34)

(35)

4.Bahan Mudah Terbakar



Contoh bahan mudah terbakar :

- benzena ( dan pelarut Organik lain :

karbon disulfida, tuluena, eter , PE dll

- alkohol ( etanol, metanol dll)

- logam Na

- Bahan pendukung : LPG, asitelin dll

- Pemanasan Bahan organik dg water

(36)

5. Debu dan Asap



Keracunan bisa terjadi saat penggilingan

dan penyaringan bahan seperti :

- asap logam kromium, timah,

selenium, timbal, dll ( hati hati AAS)

- debu dari silika dan asbes



Gunakan selalu masker meskipun terasa

Ribet dan tidak gaul.

(37)

6. Bahan Radioktif



Hati hati dg bahan radioktif, uranium dan

sebangsanya ( lab fisika )



Letakkan pada ruang khusus ( gunakan

dalam dosis terbatas dan waktu terbatas



Jika khawatir gunakan alat pengukur

dosis radioaktif (portable dose-rate

meter)

(38)

7. Bahan Lainnya

 Peroksida dan eterPeroksida dan eter

Bukan hanya penyebab kebakaran tapi Bukan hanya penyebab kebakaran tapi

paparan cahaya menyebabkan terbentukknya paparan cahaya menyebabkan terbentukknya peroksida yang tidak stabil

peroksida yang tidak stabil

 PVC PVC

Pada suhu tinggi mengurai menjadi HClPada suhu tinggi mengurai menjadi HCl

yang sangat korrosiv ( yang sangat korrosiv ( JMS PLASTIKJMS PLASTIK))

 Asam Perklorat Asam Perklorat

Berpotensi menimbulkan ledakan bila dicampur dg

bahan lain : ester, bahan yg mudah teroksidasi .

Gunakan sarung tangan, kaca mata, dan safty

screen

(39)

KOMBINASI BAHAN YANG

HARUS DIHINDARI



Natrium atau Kalium dg air



Amonium nitrat, serbuk seng dan air



Kalium nitrat dg natrium asetat



Nitrat dengan ester



Peroksida dg magnesium seng atau

aluminium

(40)

GAS BERBAHAYA



Bersifat Iritasi

gas HCl, HF, nitrat dan nitrit, klorin,sulfur

dioksida ( cermati baunya yg nyegrak).



Karbon monoksida

sangat mematikan, semua reaksi yang

menghasilkan gas tersebut dihindari, karena

tidak berwarna, dan tidak berbau



Hidrogen sianida berbau seperti almond

Hidrogen sulfida dikenali dari baunya

Hidrogen selenida gas yg sangat beracun.

(41)

Simbul Bahan Kimia

(42)

(43)

SOAL : coba ceritakan kesulitan yang pernah dialami

SOAL : coba ceritakan kesulitan yang pernah dialami

ketika bekerja dilab (bukan kesulitan uang),bila sudah

ada pemecahannya bisa juga disampaikan

(44)

PENUTUP



Kalaupun materi ini tidak cocok, mohon

dianggap cocok

(45)

ContohTabel Kartu Alat

Tgl

Keadaan

Ket

Masuk

Ke luar

Persediaan

Baik Rusak Baik Rusak

Baik Rusak

(46)

-Contoh: Pengesetan perangkat

Contoh: Pengesetan perangkat

penyulingan (distilasi)

(47)

Merangkai dan membuka

rangkaian alat

1.

Siapkan statif, kaki tiga, dan

labu destilasi

2.

Pasang pendingin Liebig yang

telah berselang

3.

Pasang adaptor/penghubung,

baru labu penampung

4.

Pasang termometer

5.

(48)

Contoh alat kromatografi kertas

(49)

(50)

Komponen-komponen GC

column detector

(51)

GCinside

(52)

(53)

Peralatan Keselamatan

Kerja



Hydrant



Eye washer



Water shower



jas Lab sebaiknya lengan panjang



Sarung tangan



Gogle



Masker

(54)

Peralatan Keselamatan

Kerja