Pembuatan Kalium Aluminium Sulfat (Tawas) dari Limbah Aluminium Foil

Kamis, 26 September 2013

I. Tujuan Praktikum

• Mengetahui cara pembuatan tawas
• Dapat memanfaatkan limbah kaleng bekas minuman

II. Dasar Teori

Tawas adalah kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal dan bersifat isomorf. Tawas ini dikenal dengan nama KAl(SO₄)₂.12 H₂O yang dikenal banyak sebagai koagulan didalam pengolahan air maupun limbah. Sebagai koagulan alum sulfat sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Alum merupakan salah satu senyawa kimia yang dibuat dari molekul air dan dua jenis garam, salah satunya biasanya Al₂(SO₄)₃. Alum kalium merupakan senyawa yang tidak berwarna dan mempunyai bentuk kristal oktahedral atau kubus ketika kalium sulfat dan aluminium sulfat keduanya dilarutkan dan didinginkan. Larutan alum kalium tersebut bersifat asam. Alum kalium memiliki titik leleh 900^oC. Kalium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas kalium) dengan rumus KAl(SO₄)₂.12H₂O digunakan dalam pemurnian air, pengolahan limbah, dan bahan pemadam api.Tawas kalium dibuat dari logam aluminium dan kalium hidroksida. Logam aluminium bereaksi secara cepat dengan KOH panas menghasilkan larutan garam kalium aluminat.

Tawas kalium aluminium sulfat dihasilkan dengan mereaksikan logam aluminium (Al) dalam larutan basa kuat (kalium hidroksida) akan larut membentuk aluminat.

2Al _(s) + 2KOH _(aq) + 2H₂O _{(l)             ---->}            2KAlO_{2 (aq)} + 3H_{2 (g)}

Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat mula-mula terbentuk endapan berwarna putih dari aluminium hidroksida Al(OH)₃.

2KAlO_{2 (aq)} +2H₂O _(l) + H₂SO_4(aq)       --->        K₂SO_4(aq) + Al(OH)_{3 (s)}

Dengan penambahan asam sulfat endapan putih semakin banyak dan jika asam sulfat berlebihan endapan akan larut membentuk kation K⁺, Al³⁺, dan SO₄^2-, jika didiamkan akan terbentuk kristal dari tawas kalium aluminium sulfat. Secara singkat reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut

H₂SO_4(aq) + K₂SO_4(aq) + 2Al(OH)_{3 (s)}      --->         2Kal(SO₄)_{2 (aq)} + 6H₂O

24 H₂O + 2Kal(SO₄)_{2 (aq)}         --->      2Kal(SO₄)_2.12H₂O_(s)

Alum kalium sangat larut dalam air panas, sehingga ketika setelah penambahan H₂SO₄ yang membentuk endapan dan kemudian dipanaskan, pemanasan sebaiknya dilakukan pada suhu 60-80^oC untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 80^oC karena tawas akan larut dalam air mendidih. Ketika kristalin alum kalium dipanaskanterjadi pemisahan secara kimia, dan sebagian garam yang terdehidrasi terlarut dalam air. Pada proses penguapan selama 10 menit dan didinginkan akan terbentuk Kristal dari KAl(SO₄)₂.12 H₂O.

Reaksi keseluruhan

2Al _(s) + 2KOH _(aq)+ 10H₂O _(l) +H₂SO_{4(aq)               ---->}               2KAl(SO₄)₂.12H₂O(s) + 3H<sub>2(g)


III. Alat dan Bahan</sub>

Alat		Bahan
Kertas saring	Pemanas (hot plate)	Serbuk logam Al atau logam Al 5 gram
Corong buchner	Pengaduk Magnit stirrer (1buah)	Kristal KOH 15 gram
Statif dan klem	Gelas kimia 400 mL	Larutan asam sulfat pekat 20 mL
Gelas arloji	Gelas ukur 50 mL (1 buah)	Aquades
Buret (1 buah)	Corong (1 buah)
Timbangan (neraca)	Erlenmeyer 300 mL

 IV. Prosedur kerja

Pembuatan larutan KOH

1.             Timbang sejumlah KOH padat (2,5 gram)

2.             Tambahkan aquades 37,5 mL

3.             Aduk sampai homogen

Pembuatan asam sulfat 50% sebanyak 40 mL

1.             Ukur volume asam sulfat yang akan diencerkan

2.             Ukur aquades 20 mL dan dimasukkan ke dalam gelas kimia yang telah disiapkan

3.             Tambahkan asam sulfat pekat sedikit demi sedikit lewat dinding gelas sambil diaduk (caranya: mengukur asam sulfat pekat sesuai kebutuhan, kemudian ditambahkan ke dalam gelas kimia yang berisi aquades yang telah disiapkan sedikit demi sedikit lewat dinding gelas sedikit demi sedikit sambil diaduk pelan-pelan karena reaksi eksplosif.)

4.             Aduk sampai homogen.

Pembuatan Tawas

1.             Siapkan larutan KOH yang telah dibuat di lemari asam

2.             Timbang serbuk Al sebanyak 0,75 gram dan masukkan ke dalam gelas kimia yang telah berisi larutan KOH sedikit demi sedikit sambil diaduk

3.             Aduk sampai Al larut sempurna sambil dipanaskan, amati yang terjadi

4.             Diamkan atau dinginkan campuran sekitar 10-15 menit, kemudian disaring dan filtratnya ditampung dalam erlenmeyer

5.             Tambahkan aquades jika filtrat terlalu sedikit sampai setengah volume awal

6.             Tambahkan asam sulfat 50% tetes demi tetes dari buret ke dalam filtrat sambil diaduk

7.             Ukur pH larutan sekitar 1-2 dan penambahan asam sulfat dihentikan

8.             Panaskan campuran di atas pemanas pada suhu 60-80^oc selama 10 menit

9.             Dinginkan dan diamkan di udara terbuka sampai terbentuk kristal

10.         Saring kristal menggunakan corong buchner (kertas saring yang digunakan ditimbang) dan cuci dengan 20 mL alcohol-air 50:50, kemudian keringkan

11.         Timbang kristal yang terjadi dan tentukan titik lelehnya

12.         Hitung yield tawas yang dihasilkan!