Ekstraksi Alumina (Al2O3) dari Lumpur

BAB I PENDAHULUANI.1Prinsip : berdasarkan keberadaan dan sifat alumina dan senyawa lainnyaI.2 Tujuan PercobaanMempelajari ekstraksi oksida logam dari lumpur dan mengkarakterisasisenyawa yang dihasilkan dengan FTIRI.3 Kegunaan : Alumina banyak digunakan sebagai abrasif untukmenggantikan intan yang jauh lebih mahal.I.4 Latar Belakang :Selain dari mineral, alumina dapat diekstraksi dari bahan lumpur. Ikatan lemah tersebut disebabkan oleh pengaruh karbonat / oksida yang tersenyawa diantara partikel, atau karena adanya bahan organik. I.5 Teori tambahan: Aluminium adalah logam murni yang diperoleh dari alumina (Al2O3), bahan baku alumina diperoleh dari bauksit. Proses produksi aluminium dilakukan dengan proses elektrolisa (Hall-Heroult). Di dalam bahan baku alumina terdapat senyawa-senyawa selain Al2O3 (dalam keadaan kering) itu sendiri yang dapat mempengaruhi proses produksi aluminium tersebut. Masing-masing senyawa tersebut memiliki spesifikasi tertentu yang disesuaikan dengan standar dalam peleburan aluminium di PT INALUM. Senyawa-senyawa tersebut antara lain : SiO2 , Fe2O3 , TiO2 , Na2O dan CaO. Na2O merupakan salah satu senyawa yang terdapat dalam bahan baku alumina Kriolit adalah salah satu bahan baku penunjang yang sangat penting yang digunakan sebagai elektrolit dalam proses elektrolisa peleburan aluminium. Kriolit dapat melarutkan alumina dalam jumlah yang besar. Pembentukan kriolit dipengaruhi oleh reaksi antara Na2O dengan aluminium flourida (AlF3). Oleh karena itu, bahan baku alumina secara langsung mempengaruhi reaksi yang terjadi antara Na2O dengan AlF3. BAB II METODOLOGI PERCOBAANII.1 Diagram Alir : a. Metoda 1

-Ambil dengan teliti 2,5 g lumpur kering yang sudah dikalsinasi d pada gelas kimia 50mL 15mL larutan +NaOH 2M,- aduk dengan pengaduk magnet selama 30 menit.Pisahkan endapan

-pindahkan filtrat ke gelas kimia+ HCl 2M hingga pH 8, gunakan

kertas pH indikator universal.-Panaskan -dinginkan- pisahkan endapan

- Cuci endapan - dipanaskan dalam oven - Catat massa endapan akhir yang analisa dengan FTIR, bandingkan dengan spektra standar Al2O3 dan SiO2

. b. Metoda 2

-Ambil dengan 2,5 g pada gelas kimia +5mL larutan HCl 2M.-Tutup gelas kimia dengan gelas arloji, -aduk dan panaskan larutan denganpengaduk magnet selama 30 menit di lemari asam.-Pisahkan endapan

-pindahkan filtrat ke gelas kimia50mL.+ NaOH 2M hingga pH 3, gunakan kertas pH indikator universal.-Pisahkan endapan yang terbentuk

+NaOH 2Mhingga pH 8.-Pisahkan endapan yang terbentuk

-cuci endapan -kemudian endapan dipanaskan -Catat massa endapan akhir yang diperoleh kemudian lakukan analisa dengan FTIR, bandingkan dengan spektra standar Al2O3 dan SiO2. 3.

II.2 Alat dan Bahana. Alat-alat : Gelas kimia 50mL, Gelas ukur 10mL, Pengaduk magnet,- Hot plate, Neraca nalitik, Kertas pH indikator universal, Botol

lumpur

filtrat

filtrat residu

residu

hasil

lumpur

filtrat

residu

residu

filtrat

filtrat

hasil

filtrat

Ekstraksi Alumina (Al2O3) dari Lumpur

Semprot, Corong gelas, Gelas arloji, Oven, Desikatorb. Bahan-bahan : Lumpur kering, NaOH, HCl, KBr, AkuadesII.3 Langkah Kerjaa. Metoda 1• Ambil dengan teliti 2,5 g lumpur kering yang sudah dikalsinasi dan tempatkanpada gelas kimia 50mL, kemudian tambahkan 15mL larutan NaOH 2M, adukdengan pengaduk magnet selama 30 menit.• Pisahkan endapan dengan kertas saring, lalu pindahkan filtrat ke gelas kimia50mL.• Tambahkan HCl 2M hingga pH 8, gunakan kertas pH indikator universal.• Panaskan larutan (70°C) tersebut hingga terbentuk endapan, kemudiandinginkan larutan hingga suhu kamar dan pisahkan endapan yang terbentuk.• Cuci endapan dengan akuades hingga pH air hasil pencucian netral, kemudianendapan dipanaskan dalam oven pada 110°C hingga berat konstan.• Catat massa endapan akhir yang diperoleh kemudian lakukan analisa denganFTIR, bandingkan dengan spektra standar Al2O3 dan SiO2.b. Metoda 2• Ambil dengan teliti 2,5 g lumpur kering yang sudah dikalsinasi dan tempatkanpada gelas kimia 50mL, kemudian tambahkan 15mL larutan HCl 2M.• Tutup gelas kimia dengan gelas arloji, aduk dan panaskan larutan denganpengaduk magnet selama 30 menit di lemari asam.• Pisahkan endapan dengan kertas saring, lalu pindahkan filtrat ke gelas kimia 50mL. . Tambahkan NaOH 2M hingga pH 3, gunakan kertas pH indikator universal.• Pisahkan endapan yang terbentuk kemudian filtrat ditambahkan NaOH 2Mhingga pH 8.• Pisahkan endapan yang terbentuk dan cuci endapan dengan akuades hinggapH air hasil pencucian netral, kemudian endapan dipanaskan dalam ovenpada 110°C hingga berat konstan.• Catat massa endapan akhir yang diperoleh kemudian lakukan analisa denganFTIR, bandingkan dengan spektra standar Al2O3 dan SiO2. BAB III HASIL DAN PEMBAHASANIII.1 Hasil

No Berat

1 Sampel 1 2,50342 Sampel 2 2,50773 Kertas saring 1 0,45694 Kertas saring 2 0,46765 Residu 1 0,48406 Residu 2 0,9537

III.2 Pembahasan :Pada praktikum ekstrasi alumina dari lumpur dengan 2 metoda yang pertama dengan penambahn NaOH dan metode ke 2 dengan penambahan HCl . pada metode pertama lumpur diolah dengn NaOH pekat lalu Al2O3 larut dan menghasilkan ion aluminat.Setelah dipanaskan dari batu-reja lalu diasamkan AlO2- + HCl Al(OH)3 + ClKemudian dipanaskan.2Al(OH)3 Al2O3 + H2OTahap pemurnian dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama . Caranya adalah dengan melarutkan lumpur dalam larutan natrium hidroksida (NaOH), Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(aq)Aluminium oksida larut dalam NaOH sedangkan pengotornya tidak larut. Pengotor-pengotor dapat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)BAB IV KESIMPULANJadi alumina bisa di ekstraksi dari lumpur dengan 2 metode dan metodeprtaa lebih baik karena NaOH dapat melarutkan almina denan baik dibanding HCl DAFTAR PUSTAKACotton,dkk. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-PressKeenan, dkk. 1993. Ilmu Kimia untuk Universitas Jilid 2. Jakarta: ErlanggaOxtoby,dkk. 2001. Kimia Modern Jilid II. Jakarta: Erlangga

Ekstraksi Alumina (Al2O3) dari Lumpur

LAMPIRAN Jawaban Pertanyaan1. Tahap pertama adalah pemurnian bijih (pemekatan).Bijih yang kotor (munya bercamour besi dan silikon). Bahan-bahan pengotor ini dipisahkan agar tidak mempengaruhi produksi. NaOH ditambahkan ke dalam bijih, Al yangamfoter larut membentuk Aluminat, SiO2 juga larut membentuk ion-ion silikat.Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na+[Al(OH)4]-SiO2 + 2NaOH 2Na+ + SiO32- + H2OMateri-meteri pengotor yang tidak larut dipisahkan dengan penyaringan (seperti FeO3). Selanjutnya Alumina diendapkan dari larutan Alumunium Hidroksida yang sagat Alkalis (Basa).Pengendapan ini dilakukan dengan cara :• dengan pengelembungan dalam CO2 (suatu Oksida Asam dengan PH rendah / Asam Lemak)• dengan penambahan larutan dengan Al2O3Ion-ion silikat dipindahkan dari larutan2Na+[Al(OH)4]- + CO2 2Al(OH)3(s) + 2Na+CO32-Endapan AL(OH)3 dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 murniAl(OH)3 Al2O3 + H2O

2. ElektrolisisSel elektrolisis terbuat dari Baja. Sebagai anode digunakan batang grafit, sedangkan katodenya adalah wadah sel yag terbuat dari Baja yag berlapis grafit. Sebagai perlarut elektrolit adalah lelehan kriyolit Na3AlF6. secra sintesis kriyolit dibuat denga reaksi :Al(OH)3 + 3NaOH +6F Na3[AlF6] + 6H2OSel elektrolisis berjalan terus menerus dan berjalan pada interval-interval. Alumunium cair (6600c) dihasilkan pada dasar sel dan kemudian Bauksit ditambah lagi. Fungsi kriyolit di sini adalah untuk menambah konduktifitas elektrolit dan menurunkan titik lebur Al2O3.Reaksi elektrolisis pada elektroda cukup rumit, belum sepenuhnya dipahamiKatoda = AlF4- + 3e- Al + 4F-Anoda = 2AlOF64- + C CO2 + AlF63- + AlF4- + 4eSecara sederhana reaksinya adalah :Al2O3 2Al+ + 3O2-Katoda = 2Al3+ + 6e 2AlAnoda = 3O2- 3/2O2 + 6eAl2O3 2Al + 3/2O2Oksigen yang terbentuk dapat mengoksidasi

anoda, sehingga reaksi keseluruhan dapat ditulis :2Al2O3 + 3C 4Al + 3CO2Kriyolit dapat menurunkan titik leleh Al2O3 dari 20000C menjadi 9500C.Suhu diturunkan karena titik leleh bauksit (Al2O3) terlalu tinggi, sehingga elektrolisis langsung tidak praktis dilakukan. Cara penurunan suhu yaitu dengan cara melarutkan oksida ke dalam kriyolit cair (Na3AlFe), titik didih tersebut turun menjadi 8000C - 10000C dengan bantuan arus listrik.

2. Metode pertama karena Reaksi akan terjadi jika ditambah NaOH (basa lebih kuat).[Al(OH)6]3+ + 3OH- [Al(OH)3(H2O)3] + 3H2OJika NaOH berlebih, maka NaOH akan larutAl(H2O)2(OH)4 + NaOH Na+[Al(H2O)2(OH)4] + H2O