Pembuatan Tawas dari Alumunium foil

PEMBUATAN TAWAS DARI LIMBAH ALUMUNIUM FOIL

I.     DASAR TEORI

Tawas (kalium aluminiumsulfat) dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al) dalam larutan basa kuat (kalium hidroksida) akan larut membentuk aluminat menurut persamaan reaksi :

2 Al + 2 KOH + 2 H₂O                2 KAlO₂ + 3 H₂ ………………….(1)

Kadang-kadang ditulis dalam bentuk ion sebagai kompleks aluminat yang persamaan reaksinya :

2 Al + 2 OH^– + 6 H₂O                2 Al(OH)₄^– + 3 H₂ ……………….(2)

Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat, mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari alumunium hidroksida [Al(OH)₃] yang dengan penambahan asam sulfat endapan putih semakin banyak yang jika didiamkan akan terbentuk Kristal seperti kaca dari tawas (kalium aluminiumsulfat) atau sering disebut alum. Secara singkat reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut :

2 KAlO₂ + 2 H₂O + H₂SO₄                 K₂SO₄ + 2 Al(OH)₃ …………(3)

H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2 Al(OH)₃                        2 KAl(SO₄)₂ + 6 H₂O ……….(4)

24 H₂O + 2 KAl(SO₄)₂                2 KAl(SO₄)₂.12 H₂O ………………(5)

Reaksi keseluruhan :

2 Al + 2 KOH + 10 H₂O + 4 H₂SO₄                          2 KAl(SO₄)₂ +.12 H₂O + 3 H₂ ……….(6)

Larutan pada persamaan (2) dopanaskan pada suhu 60-80^oC untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 80^oC karena tawas akan larut dalam air mendidih. Pada proses penguapan selama 10 menit dan didinginkan akan terbentuk Kristal dari KAl(SO₄)₂.12 H₂O

Senyawa alumunium khususnya senyawa sulfat banyak digunakan pada industry kertas. Selain itu, tawas banyak digunakan di industri–industri baik digunakan sebagai koagulan dalam pengolahan air dan air buangan maupun penyamakan kulit dan bahan pewarna di industri tekstil. Namun tawas natrium yang kita buat kali ini juga dapat digunakan sebagai bahan pengembang roti. Selain itu tawas pun dapat digunakan untuk mengentalkan lateks (getah karet yang cair) sehingga menjadi membeku.

 

II.   ALAT DAN BAHAN

A.     Alat :
Kertas saring
Batang pengaduk
Magnetic stirrer
Gelas kimia 400 mL
Gelas ukur 50 mL
Labu erlenmeyer 300 mL
Buret, statif dan klem
Hot Plate (Pemanas) Corong kaca Gelas arloji Neraca Indikator universal Termometer Pipet ukur

1. B.      Bahan :

1. alumunium foil   3 gram
2. Kristal NaOH 10 gram
3. Aquades
4. Alkohol
5. Larutan H₂SO₄ 80 mL

III.  LANGKAH KERJA

 

1. Pembuatan larutan NaOH
   1. Timbang NaOH sebanyak 10 gram

2.Siapkan 150 mL aquades dalam gelas kimia

3.Masukan 10 gram NaOH ke dalam gelas kimia sambil diaduk hingga larutan homogen

1. Pembuatan larutan H₂SO₄50% sebanyak 50 mL
   1. Siapkan 25 mL aquades dalam gelas kimia

2.Ukurlah 25 mL H₂SO₄ menggunakan gelas ukur

3.Masukan sedikit demi sediki H₂SO₄ ke dalam gelas kimia sambil di aduk pelan

1. Pembuatan Tawas

1. Timbang dan siapkan alumunium foil sebanyak 3 gram, di potong dalam ukuran kecil tidak terlalu halus
2. Panaskan larutan NaOH yang sudah dibuat diatas hotplate, masukan magnet stirrer kedalamnya. (dikerjakan di lemari asam)
3. Masukan alumunium foil sedikit demi sedikit ke dalam larutan NaOH yang sedang dipanaskan. Amati perubahan yang terjadi !
4. Setelah selesai, diamkan dan dinginkan larutan lalu saring dan filtratnya ditampung dalam erlenmeyer
5. Di lain tempat, siapkan 50 mL H₂SO₄ kedalam buret
6. Masukan H₂SO₄ ke dalam Erlenmeyer tetes demi tetes dari buret ke dalam filtrat sampai pH larutan 1-2.
7. Panaskan campuran di atas hotplate pada suhu 60-80^oC selama 10 menit
8. Diamkan sambil didinginkan beberapa saat, lalu saring menggunakan kertas saring yang telah ditimbang
9. Setelah filtrat terpisah, residu pada kertas saring cuci dengan 10 mL alcohol dan 10 mL aquades, kemudian keringkan. Pengeringan ini menghabiskan waktu 5-7 hari
10. Timbang Kristal yang terbentuk setelah dikeringkan dalam waktu 5-7 hari

IV.  DATA PERCOBAAN

1. A.     Data Reaktan dan Produk

No	Komponen	Satuan
1	Berat NaOH	10,16 gram
2	Berat Al	2,74 gram
3	Volume H2SO4	50 mL
4	Volume aquades	10 mL
5	Volume alkohol	10 mL
6	Berat kertas saring	0,60 gram
7	Berat kristal	21,58 gram
8	Berat tawas	21,58 – 0,60 = 20,98 gram

1. B.       Data Pengamatan

 

No	PERLAKUAN	PENGAMATAN
1	Melarutkan Al dalam NaOH	Menghasilkan larutan keruh berwarna hitam serta berbuih dan bergelembung, serta mengeluarkan asap ketika dipanaskan. Setelah pemanasan dihentikan, lama kelamaan warna memudar dan terbentuk endapan berwarna hitam dibawahnya. Endapan tersebut adalah sisa alumunium foil yang tidak bereaksi dengan NaOH
2	Aluminat + H2SO4	Mula mula terbantuk larutan kental berwarna putih kemudian H2SO4 terus di teteskan sedikit demi sedikit dalam erlenmeyer hingga PH menjadi 2. Pada reaksi ini terjadi perubahan suhu yang sangat signifikan karena didalamnya berlangsung reaksi eksoterm yang melepaskan kalor. Suhu maksimal yang kami amati adalah 890C.Semakin banyak H2SO4 yang direaksikan dengan aluminat tersebut maka semakin kental pula larutan yang dihasilkan dan kami memberhentikan reaksi sampai PH larutan menjadi 2.
3	Penyaringan	Terdapat residu dengan jumlah cukup banyak yang berwarna putih.
4	pendinginan	Tawas yang mengendap di kertas saring terbentuk Kristal setelah didiamkan selama 7 hari dalam suhu ruangan
5	Membilas tawas dengan alkohol dan aquades	Tidak terjadi perubahan yang segnifikan, residu tetap basah walau sudah di saring selama 2 hari
6	Menimbang	Pada saat penimbangan bentuk tawas sudah keras namun masih terkandung cairan yang menandakan bahwa tawas tersebut masih dalam keadaan setengah kering.

1. C.       Perhitungan Yield Tawas

Jumlah tawas  Natrium yang seharusnya dihasilkan :

Mol Al x Mr (NaAl(SO₄)₂) = a gram

=

= 0,101 x 458 = 46,478 gram (a)

Jumlah tawas yang dihasilkan dari percobaan :

Berat tawas = 20,98 gram (b)

Persentase yield tawas :

x 100% =45,14%

VI.       PEMBAHASAN

 

Tawas dapat dibuat dari logam Al yang kemudian dilarutkan kedalam NaOH dan seterusnya direaksikan dengan asam sulfat yang akan menghaislkan endapan. Pada praktikum kali ini kita menggunakan Alumunium foil yang sejatinya hanya dapat sigunakan sekali saja dan setelah itu akan menjadi limbah. Dengan kata lain kita dapat memanfaatkan limbah alumunium foil menjadi tawas yang bermanfaat dan memiliki nilai jual di industri.

Proses awal pembuatan tawas adalah dengan memotong kecil kecil alumunium foil yang hendak dipakai, dengan tujuan agar reaksi yang terjadi antara alumunium foil dan KOH berlangsung lebih cepat karena salah satu faktor yang dapat memepengaruhi laju reaksi adalah luas permukaan. Semakin besar luas permuaan maka semakin cepat pula reaksi itu berlangsung.

Reaksi antara Asam sulfat dan alum menghasilkan kalor sebesar 61⁰C. karena reaksi yang berlangsung adalah reaksi eksoterm.

Menurut penghitungan awal bahwa tawas yang akan dihasilkan sebanyak 46,478 gram namun tawas yang dihasilkan pada praktikum kali ini adalah sebanyak 20,98 gram itu berarti tawas yang dihasilkan 25,498 gram lebih sedikit dari pada penghitungan awal. Yield (rendemen) tawas yang dihasilkan sebanyak 45,48%. Hal itu terjadi karena alumunium yang digunakan terlalu sedikit dan volume NaOH yang digunakan terlalu banyak sehingga endapan alum yang dihasilkan menjadi lebih sedikit.

Tawas yang berkualitas baik memiliki ciri-ciri berbentuk bongkahan dan tidak berwarna (bening). Namun hasil tawas yang kami dapatkan pada percobaan tidak berkarakteristik seperti yang telah disebutkan. Berdasarkan percobaan, tawas yang terbentuk berbentuk serbuk menggumpal yang berwarna putih. Selain itu, berat yang dihasilkan pada percobaan pun tidak sesuai dengan teori. Hal tersebut dapat disebabkan oleh hal-hal berikut:

1. Alumunium foil yang digunakan masih banyak mengendap saat bereaksi dengan NaOH sehingga menyebabkan berat Al menjadi berkurang.
2. Pemanasan saat melarutkan Al dalam NaOH yang kami lakukan terlalu panas hingga suhu 87⁰C sehingga ada ion ion pembentuk tawas yang menguap dan dapat mengurangi jumlah tawas yang kami peroleh.
3. NaOH yang digunakan terlalu banyak sedangkan Alumunium foil terbatas sehingga mempengaruhi hasil akhir tawas.

 

VII.      KESIMPULAN.

Dari data pengamatan, analisa data, dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Sisa alumunium foil yang tidak terpakai dapat dimanfaatkan menjadi tawas dengan reaksi kimia.
2. Aluminium merupakan logam golongan IIIA yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
3. Tawas dapat dibuat dari reaksi Al + KOH + H₂SO₄ atau reaksi antara Al + NaOH + H₂SO₄.
4. Pemurnian tawas diperoleh dengan cara rekristalisasi.
5. Suhu pemanasan tawas diatas 80⁰C dapat menyebabkan tawas terhidrolisis.