PENGENDAPAN MAGNESIUM HIDROKSIDA PADA ELEKTROLISIS LARUTAN GARAM KROSOK

PENGENDAPAN MAGNESIUM

HIDROKSIDA PADA ELEKTROLISIS LARUTAN GARAM KROSOK

TUGAS AKHIR

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMPU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

Disusun oleh : Fauziyah Rakhmawati (1409100007) Dosen Pembimbing : Suprapto, Ph.D

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMPU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2013

PENGENDAPAN MAGNESIUM

HIDROKSIDA PADA ELEKTROLISIS

LARUTAN GARAM KROSOK

Magnesit

Dolomit Karnalit

Serpentin

Bikosfit

Air Laut

SUMBER UTAMA MAGNESIUM

8,7%

28,8%

13,2%

22,2%

12%

0,12%

Bahan Baku Rumus Kimia Kandungan Magnesium (Nilai

yang terhitung,

%)

Magnesit MgCO₃ 28,8

Dolomit (Ca,Mg)CO₃ 13,2

Karnalit KCl.MgCl₂∙6H₂O 8,7 Serpentin 2MgO∙2SiO₂∙H₂O 22,2 Bikosfit MgCl₂∙6H₂O 12,0

Air Laut Mg²⁺ 0,12

Na+ Cl- SO42-

Mg2+ Ca2+ HCO3- Br- H2BO3- K+ Sr2- F-

Konsentrasi Ion-Ion Utama dalam Air Laut

Ion Konsentrasi (ppm)

Klorida, Cl^- 18980

Natrium, Na⁺ 10556

Sulfat, SO₄^2- 2649 Magnesium, Mg²⁺ 1272

Kalsium, Ca²⁺ 400

Kalium, K⁺ 380

Bikarbonat, HCO^3- 140

Bromida, Br^- 065

Borat, H₂BO₃^- 26 Stronsium, Sr^2- 13

Flourida, F^- 1

Mg²⁺

PENAMBAHAN REAGEN PENGENDAP PADA AIR LAUT/GARAM

TERBENTUK Mg(OH)₂

DINETRALKAN DENGAN HCl

TERBENTUK MgCl₂

ELEKTROLISIS SEHINGGA TERBENTUK Mg

PROSES ELEKTROLISIS AIR LAUT/GARAM

BENNET (1980)

POWER SUPPLY

- +

V A

PENJEPIT BUAYA pH 10,7-11

Terbentuk endapan Mg(OH)₂

KIRK & LEDAS (1982)

magnesium (~95%) dan kalsium (~6%).

JIHAD (2012)

POWER SUPPLY

- +

V A

pH METER pH

GRAFIT PEMISAH

POLIVINIL ASETAL KATOLIT PENJEPIT

BUAYA

ANOLIT

"Pengurangan Ion Klorida pada Elektrolisasi Larutan NaCl dengan

Pemisah Polivinil Alkohol

Formaldehid Antara Katoda dan Anoda"

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

memperoleh endapan magnesium

hidroksida yang optimal melalui elektrolisis

larutan garam dengan menggunakan

variabel waktu elektrolisis dan tegangan

listrik.

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah

elektrolisis dengan penggunaan pemisah

polivinil alkohol formaldehid komersial yang

bermerk kanebo komersial dengan konsentrasi

larutan garam krosok 23%. Hasil elektrolisis

selanjutnya dibandingkan dengan

pengendapan magnesium hidroksida dengan

penambahan NaOH.

Manfaat dari penelitian ini adalah mengetahui

proses elektrolisis yang menghasilkan endapan

magnesium hidroksida yang paling optimal

sehingga diharapkan menambah alternatif

metode untuk memperoleh logam

magnesium.

Pencucian Garam Grosok Menjadi Garam Bersih

LARUTAN GARAM 23%

Pembuatan Larutan Garam 23%

LARUTAN GARAM 23%

538,5 ppm

80,775

mg

LARUTAN GARAM 23%

Pembuatan Larutan Garam 23%

Preparasi Elektrolisis

Proses Elektrolisis

POWER SUPPLY

- +

V A

pH METER pH

GRAFIT PEMISAH

POLIVINIL ASETAL KATOLIT PENJEPIT

BUAYA

ANOLIT

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam Krosok terhadap Kenaikan pH di Katoda

0 2 4 6 8 10

0 20 40 60

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

6V, 40 menit

0 5 10 15

0 50 100

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH KATODA pH ANODA

6V, 80 menit

0 5 10 15

0 100 200

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

6V, 120 menit

0 5 10 15

0 20 40 60

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

0 5 10 15

0 50 100

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

0 5 10 15

0 50 100 150

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

0 5 10 15

0 20 40 60

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

0 5 10 15

0 50 100

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

-5 0 5 10 15

0 100 200

pH

Waktu Elektrolisis (menit)

pH Katoda pH Anoda

9V, 40

menit 9V, 80

menit 9V, 120

menit

12V, 40

menit 12V, 80

menit

12V, 120 menit

KATOLIT ANOLIT

Penyaringan Endapan Hasil Elktrolisis di Katoda

Tegangan listrik

Massa (g)

40 menit 80 menit 120 menit

6 V 0,1926 0,2211 0,3538

9 V 0,4989 0,5037 0,5511

12 V 0,257 0,5484 0,4538

0,1926 0,2211 0,3538 0,4989 0,5037 0,5511 0,257 0,5484 0,4538

Massa Endapan (g)

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam terhadap Pembentukan Endapan di Katoda

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

40 menit 80 menit 120 menit

massa endapan (g)

Waktu Elektrolisis

6V 9V 12V

Massa Endapan (g)

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam terhadap Pembentukan Endapan di Katoda

Destruksi Endapan

+HCl

Pengukuran Kadar Mg dengan SSA

Tegangan Listrik (V) Waktu elektrolisis (menit)

Kadar Mg dalam 100 mL Larutan (mg)

6

40 13,87

80 14,44

120 15,61

9

40 15,74

80 15,73

120 16,62

12

40 15,37

80 16,52

120 13,05

13,87 14,44 15,61 15,74 15,73 16,62 15,.37 16,52 13,05

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam terhadap Kadar Logam Mg dalam Endapan di Katoda

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

40 menit 80 menit 120 menit

Kadar Mg (ppm)

Waktu

6 V 9 V 12 V

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam terhadap Kadar Logam Mg dalam Endapan di Katoda

Tegangan Listrik (V)

Waktu elektrolisis

(menit)

Kadar magnesium dalam endapan

(mg)

Perolehan (%)

6

40 13,87 17,17

80 14,44 17,88

120 15,61 19,33

9

40 15,74 19,49

80 15,73 19,47

120 16,62 20,58

12

40 15,37 19,03

80 16,52 20,45

120 13,05 16,16

PEROLEHAN (%)

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam terhadap Kadar Logam Mg dalam Endapan di Katoda

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

40 menit 80 menit 120 menit

Perolehan (%)

Waktu

6 V 9 V 12 V

Pengaruh Tegangan Listrik dan Waktu Elektrolisis dalam Larutan Garam terhadap Pembentukan Endapan di Katoda

PEROLEHAN (%)

Tegang an Listrik

(V)

Waktu Elektrolisis

(menit)

Massa

𝑴𝒈 𝑶𝑯 _𝟐 (gram)

6 40 0,0335

80 0,0349

120 0,0377

9

40 0,0380

80 0,0380

120 0,0401

12

40 0,0371

80 0,0399

120 0,0315

Perolehan Endapan Magnesium hidroksida dari Hasil Elektrolisis di Sel Katoda

Massa Mg(OH) ₂

0 10 20 30 40 50 60

6 V 9 V 120 V

Persen Kemurnian (%)

Tegangan Listrik

40 menit 80 menit 120 menit

Perolehan Endapan Magnesium hidroksida dari Hasil Elektrolisis di Sel Katoda

Kemurnian (%)

Efisiensi Arus (%)

0 10 20 30 40 50 60 70

6 V 9 V 12 V

Efisiensi Arus (%)

Waktu elektrolisis

40 menit 80 menit 120 menit

LARUTAN GARAM 23%

+ NaOH 1,0267 M Hingga pH 10,8

Perbandingan Perolehan Magnesium hidroksida menggunakan Metode Elektrolisis dengan Metode Penambahan Agen Pengendap

Perbandingan Perolehan Magnesium hidroksida menggunakan Metode Elektrolisis dengan Metode Penambahan Agen Pengendap

178,8 ppm

Perbandingan Perolehan Magnesium hidroksida menggunakan Metode Elektrolisis dengan Metode Penambahan Agen Pengendap

166,2 178,8

Massa Magnesium hidroksida hasil elektrolisis (gram)

Massa Magnesium hidroksida hasil penambahan NaOH (gram)

0,0401 0,0432

Perbandingan Perolehan Magnesium hidroksida menggunakan Metode Elektrolisis dengan Metode Penambahan Agen Pengendap

KESIMPULAN DAN SARAN

TUGAS AKHIR

KESIMPULAN

Penelitian ini menunjukkan bahwa pada proses elektrolisis larutan garam krosok 23% dengan variasi tegangan listrik 9 V selama 120 menit diperoleh perolehan magnesium hidroksida paling optimal sebesar 20,58% dengan massa magnesium hidroksida sebesar 0,0401 gram. Pengendapan magnesium hidroksida melalui elektrolisis ini juga dibandingkan dengan pengendapan magnesium hidroksida dengan penambahan NaOH. Dengan penambahan NaOH, diperoleh massa magnesium hidroksida sebesar 0,0432 gram. Hal ini menunjukkan bahwa pengendapan magnesium hasil elektrolisis tidak terlalu berbeda jika dibandingkan pengendapan dengan penambahan NaOH.

SARAN

Sistem elektrolisis ini bersifat statis dimana tidak ada penambahan larutan garam krosok terkonsentrasi pada reaktor elektrolisis secara terus menerus atau sistem yang kontinu sehingga perolehan magnesium hidroksida yang diperoleh hanya mencapai 20,58%.

Untuk meningkatkan perolehan magnesium

hidroksida melalui proses elektrolisis ini, perlu dicoba

dengan menjadikan sistem elektrolisis ini kontinu

sehingga dimungkinkan dapat meningkatkan

perolehan dari magnesium hidroksida.