LABORATORIUM SATUAN PROSES

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013/2014

Oleh

Kelompok : 2

Nama : 1. Caesaria Rizky Kinanti (NIM 131424007)

2. Diah Nurul Sayekti (NIM 131424008)

3. Fauzi Kurnia Shaleh (NIM 131424010)

Kelas : 1 A TKPB

Pembimbing : Rintis Manfaati , ST.,MT

PROGRAM STUDI D IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Praktikum : 8 Mei 2014

Penyerahan Laporan : 22 Mei 2014

Laporan Praktikum Satuan Proses

I. Judul Praktikum : Pembuatan Natrium Silikat Berbahan Dasar Sekam PadiII. Tanggal Praktikum : Kamis,8 Mei 2014

III. Dosen Pembimbing : Rintis Manfaati , ST.,MTIV. Nama Mahasiswa : Caesaria Rizky Kinanti (131424007)

Diah Nurul Sayekti (131424008) Fauzi Kurnia Shaleh (131424010)

V. Tujuan praktikum : - Mampu memahami persamaan reaksi, fasa reaksi, jenis reaksi dan kondisi operasi

pembentukan Natrium Silikat dengan bahan baku yang tersedia di laboratorium- Mampu merangkai reaktor sederhana untuk pembuatan Natrium Silikat- Mampu menghitung konsentrasi, masaa total, dan efesiensi proses pembentukan

Natrium Silikat

VI. Dasar Teori :Abu yang dihasilkan dari pembakaran sekam padi berkisar 18%. Komposisi abu sekam padi didominasi oleh silikat, disajikan dalam tabel 1 berikut ini:Tabel 1. Komposisi abu sekam padi

Senyawa Kadar (%)SiO2 94,4Al2O3 0,61Fe2O3 0,03CaO 0,82MgO 1,21K2O 1,06Na2O 0,77

Abu sekam dengan komposisi silika yang sangat tinggi tersebut memungkinkan untuk dijadikan bahan baku alternatif pembuatan beberapa senyawa berbasis silika seperti silika gel dan natrium silikat. Selama ini, produksi natrium silikat dilakukan dengan mereaksikan natrium karbonat dengan pasir silika yang mebutuhkan suhu tinggi (1400-1500oC), sehingga memerlukan energi yang besar

Pemanfaatan abu sekam padi menjadi natrium silikat pada penelitian ini dilakukan dengan mereaksikan silika dalam abu dengan larutan NaOH encer pada suhu tinggi. Persamaan reaksi pembentukan natrium silikat : 2NaOH(l) + nSiO2(s) Na2O.nSiO2(s) + H2O(l)

Natrium silikat digunakan sebagai bahan baku berbagai produk seperti silika gel, silicate based binders ,aditif semen khusus, koagulan pengolahan air limbah, gasket dan aditif air pendingin kendaraan, katalis, tinta, substrat pertumbuhan alga, komponen deterjen, dan sabun. Natrium silikat merupakan salah satu bahan kimia produk impor yang kebutuhannya mengalami lonjakan dalam 4 tahun terakhir.

Kondisi operasi reaksi tersebut ialah:- Tekanan : 1 atm- Ukuran abu : 100 mesh- Suhu : 1020C

- Pengadukan : 600 rpm- Waktu reaksi : 60-120 menit- Rasio mol reaktan NaOH/SiO2 : 3-5

NaOH berlebih kemudian akan dinetralisasi dengan H2SO4, sehingga menghasikan senyawa silikat melalui persamaan reaksi berikut:Na2O.nSiO2 + H2SO4 nSiO2 + Na2SO4 + H2O

VII. Alat dan Bahan

Alat Spesifikasi JumlahLabu bulat leher tiga - 1Penangas parafin - 1Kondensor - 1Termometer - 1Tabung CaCl2 - 1Motor Pengaduk - 1Selang silikon - 2Corong buchner - 1Pompa vakum - 1Gelas kimia 250 mL 3

Bahan Spesifikasi JumlahAbu Sekam Padi - 50 gramNaOH 5 N 125,9 mLH2SO4 PekatAquadest - -Kertas saring - -

VIII. Diagram Alir Kerja

merangkai alat reaktor

menetapkan kondisi optimum 600C dan 600 rpm

menuangkan NaOH 125,9 mL

mereaksikan selama 60-120 menit

Larutan natrium silikat Residu

Menetralisai kelebihan NaOHdengan H2SO4

nSiO2 Na2SO4 + H2O

50 gram abu sekam padi

IX. Data Pengamatan

Sifat fisik dan kimia reaktan dan produk

NaOH H2SO4 SiO2

Berat Molekul (gr/mol) 40 98 60Titik Leleh 3180C 10,30C 1038Spesific gravity 2,13 1,84 -Titik didih 13900C 2700C 100Densitas 1,8833 gr/cm3 1,8 gr/ml 1,89 gr/cm3

Kemurnian 60-76%Na2O - -

X. Pengolahan Data1. Produk natrium silikat yang terbentuk:

Massa silikat = massa abu sekam padi x % SiO2

= 5 gram x 94,4 %= 4,72 gram

Mol SiO2 yang bereaksi = massa SiO2 x Mr SiO2

= 4,72 gram x 60 gr/mol = 0,07866 mol

Mol NaOH yang bereaksi = volume NaOH x [NaOH]= 0,1259 L x 5N= 0,6259 mol

Mol H2SO4 yang bereaksi = volume H2SO4 x [H2SO4]= 0,047 L x 0,1 N= 0,0047

2NaOH(l) + nSiO2(s) Na2O.nSiO2(s) + H2O(l)

M : 0,6293 0,07866 - -R : 0,15732 0,07866 0,07866 0,07866 S : 0,47198 - 0,07866 0,07866

Na2O.nSiO2(s) + H2SO4(l) Na2SO4 + nSiO2 + H2OM : 0,07866 0,0047 - - -R : 0,0047 0,0047 0,0047 0,0047 0,0047 S : 0,07396 - 0,0047 0,0047 0,0047

Massa Na2O.nSiO2 secara teoritis = mol Na2O.nSiO2 x Mr

= 0,07396 mol x 122 gr/mol= 9,02312 gram

2. %yield pembuatan natrium silikat :

% yield = massa Na2O.nSiO2 yang terbentukmassa Na2O.nSiO2 secarateoritis

x 100%

% yield = 8,98gram

9,02312gram x 100 %

% yield = 99,56 %

XI. Pembahasan

Nama : Diah Nurul SayektiNim : 131424008

Dari hasil praktikum didapat massa Natrium Silikat yang diperoleh ialah 8,98 gram, ini sangat sama dengan massa Natrium Silikat secara teoritis yaitu 9,023 gram. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :

1. Pengaruh waktu retensiPada rentan waktu 60-120 menit diperolehkonversi silika yang relatif konstan yaitu sekitar 82%

2. Pengaruh rasio mol reaktanRasio molar bahan baku antara 1 sampai 4 akan menghasilkan konversi yang semakin besar dan mencapai maxsimum. Semakin besar harga rasio molar NaOH digunakan akan menurunkan konversi SiO2. Rasio molar optimum ialah pada rentan 3-4 . karena menurut suatu penelitian rasio optimum NaOH ialah 3,5.

Nama : Caesaria Rizky Kinanti

Nim : 131424007

Abu sekam dengan komposisi silica yang tinggi dapat dijadikan alternatif sebagai bahan baku untuk membuat natrium silikat. Selama ini, produksi natrium silikat dilakukan dengan mereaksikan natrium karbonat dengan pasir silika pada suhu yang tinggi sehingga memerlukan energi yang besar. Persamaan natrium silikat yang di dapat adalah :

2NaOH (l) + nSiO2 (s) Na2OnSiO2 (s) + H2O (l)

Natrium silikat di dalam industri biasanya digunakan untuk bahan baku produk :

Silika gel. Aditif semen khusus. Koagulan pengolahan air limbah. Gasket. Katalis. Tinta. Komponen deterjen dan sabun.

Filtrat hasil dari penyaringan campuran NaOH dan sekam padi ditambah dengan

H2SO4 20% sampai pH netral, hal ini bertujuan untuk pembentukan gel – gel natrium

silikat. Apabila setelah lebih dari 35 ml H2SO4 20% tidak terbentuk gel – gel maka dapat

ditambahkan air panas sebanyak 50 ml. Penambahan air panas ini juga dapat mempercepat

proses vakum. Dalam percobaan ini praktikan telah menambahkan H2SO4 20% sebanyak

48 ml. dan berat natrium silikat yang di dapat ialah 8,98 gram

Nama : FAUZY KURNIA SHALEHNim : 131424010

Konversi silika diperoleh dari perbandingan mol pengurangan silika di larutan produk terhadap mol silika di bahan baku abu. Dalam rentang waktu 60menit diperoleh berat natrium silika yaitu 8,98 gram. Peningkatan waktu reaksi sampai 60 menit mempengaruhi perolehan silika.Abu sekam dengan komposisi silica yang tinggi dapat dijadikan alternatif sebagai bahan baku untuk membuat natrium silikat. Selama ini, produksi natrium silikat dilakukan dengan mereaksikan natrium karbonat dengan pasir silika pada suhu yang tinggi sehingga memerlukan energi yang besar. Pada praktikum kali ini, mereaksikan silika dalam abu sekam padi dengan NaOH encer pada suhu tinggi.2NaOH (l) + nSiO2 (s) Na2OnSiO2 (s) + H2O (l)NaOH berlebih kemudian akan dinetralisasi dengan H2SO4, sehingga menghasilkan senyawa silikat melalui persamaan.Na2.nSiO2+H2SO4 n SiO2 (s)+Na2SO4+H20Dari praktikum natrium silikat yang praktikan kerjakan hasil yang didapatkan adalah 8,98 gram

XII. Kesimpilan Dari hasil praktikum pembuatan Natrium Silikat didapatkan hasil :

1. Massa Natrium Silikat yang di dapat = 8,98 g2. % Yield pembentukan Natrium Silikat= 99,56 %

XIII. Daftar Pustaka

ftp://ki.polban.ac.id/Jurnal%20Fluida%20Edisi%20Mei%202011/PEMANFAATAN%20LIMBAH%20ABU%20SEKAM%20PADI%20MENJADI%20NATRIUM%20SILIKAT.pdf

Buchel, KH, Moretto, H dan Woditsch. Industrial Inorganic Chemistry, Wiley VCH, Federal Republic of Germany. 2000

Chadwich TF, General Chemistry & Inorganic Chemistry, second edition, S. Anand & Company, New Delhi. 1985