ADSORBANSI ALKOHOL DENGAN SEMEN

MAKALAH PRAKTIKUM ANORGANIK II

“ADSORBANSI ALKOHOL DENGAN SEMEN”

(download at http://www.4shared.com/office/FutT-io4/laporan_adsorbansi_alkohol.html?)

Disusun oleh :

ALI PANCA

CHRISTIE ADI OKTAVIANA

PRANISA SYIFADELIMA

RIO TIRTA ERLANGGA

KIMIA 4-A

PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
2012

BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

            Ethanol umumnya digunakan sebagai pelarut, campuran minuman dan bahan aditif bahan bakar dengan tingkat kemurnian tertentu. Dalam pembuatan gasohol ethanol merupakan High Octane Migas Component (HOMC) dengan angka oktan rata-rata 104, sedangkan pada campuran dengan bensin sebesar 118. Untuk dapat digunakan sebagai campuran bahan bakar maka dibutuhkan ethanol dengan kemurnian 95%. Metode adsorpsi adalah metode yang sederhana untuk pemurnian ethanol. Adsorpsi (penjerapan) adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menjerap (adsorben). Material yang cocok digunakan dalam proses adsorpsi adalah material berpori seperti zeolit alam. Zeolit alam adalah material berpori yang terdapat banyak di alam terutama material yang berasal dari gunung berapi dan dari dalam bumi. Zeolit memiliki banyak kegunaan berdasarkan sifat– sifat yang dimilikinya. Sifat–sifat zeolit alam ditentukan berdasarkan rasio kandungan SiO2 dan Al2O3 yang membentuk ikatan tetrahedral tiga dimensi, ikatan inilah yang menyebabkan zeolit menjadi material berpori dan memiliki sifat yang cukup bermanfaat salah satunya sebagai adsorben.

Metode adsorpsi adalah metode yang sederhana untuk pemurnian ethanol. Adsorpsi (penyerapan) adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Material yang cocok digunakan dalam proses adsorpsi adalah material berpori seperti zeolit alam. Selain zeolit alam material berpori lain yang dapat digunakan sebagai adsorben adalah      semen. Proses penyerapan yang terjadi pada semen hampir sama dengan proses penyerapan yang terjadi pada material berpori lainnya yaitu dengan cara adsorpsi. Dengan kata lain semen dapat digunakan sebagai pemurni ethanol.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Adsorben

            Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari suatu fase fluida (Saragih, 2008). Kebanyakan adsorben adalah bahan- bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding pori- pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel itu. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar daripada permukaan luar dan bisa mencapai 2000 m/g. Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau karena perbedaan polaritas yang menyebabkan sebagian molekul melekat pada permukaan tersebut lebih erat daripada molekul lainnya. Adsorben yang digunakan secara komersial dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu kelompok polar dan non polar (Saragih, 2008).  

• Adsorben Polar Adsorben polar disebut juga hydrophilic. Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah silika gel, alumina aktif, dan zeolit. 
• Adsorben non polar Adsorben non polar disebut juga hydrophobic. Jenis adsorben yang termasuk kedalam kelompok ini adalah polimer adsorben dan karbon aktif.  

Menurut IUPAC (Internasional Union of Pure and Applied Chemical) ada beberapa klasifikasi pori yaitu :  a.Mikropori : diameter < 2nm 

b.Mesopori : diameter 2 – 50 nm 

c.Makropori : diameter > 50 nm 

Adsorbat 

Adsorbat adalah substansi dalam bentuk cair atau gas yang terkonsentrasi pada permukaan adsorben. Adsorbat terdiri atas dua kelompok yaitu kelompok polar seperti air dan kelompok non polar seperti methanol, ethanol dan kelompok hidrokarbon (Suzuki, 1990 dalam saragih, 2008). Karbondioksida merupakan jenis adsorbat yang sesuai digunakan untuk adsorben jenis hidrofobic seperti karbon aktif. Karbondioksida merupakan persenyawaan antara karbon dengan oksigen. Pada kondisi tekanan dan temperatur atmosfir, karbondioksida merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak reaktif, tidak beracun dan tidak mudah terbakar (nonflammable). Pada kondisi triple point, karbondioksida dapat berupa padat, cair ataupun gas bergantung pada kondisinya. Karbondioksida berada pada fase padat pada temperature -109 °F(-78,5oC) dan tekanan atmosfir akan langsung menyublimasi tanpa melalui fase cair terlebih dahulu. Sedangkan pada tekanan dan temperatur di atas triple point dan di bawah temperatur 87,9 °F (31,1oC) maka karbondioksida cair dan gas akan berada pada kondisi kesetimbangan. 

Adsorpsi 

Adsorpsi (penyerapan) adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak-balik. 

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorbs (Prawira, 2008); 

• Agitation (Pengadukan) Tingkat adsorbsi dikontrol baik oleh difusi film maupun difusi pori, tergantung pada tingkat pengadukan pada sistem.
• Karakteristik Adsorban (Karbon Aktif) Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik penting karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai adsorban. Ukuran partikel karbon mempengaruhi tingkat adsorbsi; tingkat adsorbsi naik dengan adanya penurunan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC (Powdered Acivated Carbon) lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan karbon GAC (Granular Acivated Carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon tergantung pada luas permukaannya. Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi luas permukaanya. Oleh sebab itu GAC atau PAC dengan berat yang sama memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.
• Kelarutan Adsorbat Senyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa tidak larut. 
• Ukuran Molekul Adsorbat Tingkat adsorbsi pada aliphatic, aldehyde, atau alkohol biasanya naik diikuti dengan kenaikan ukuran molekul. Hal ini dapat dijelaskan dengan kenyataan bahwa gaya tarik antara karbon dan molekul akan semakin besar ketika ukuran molekul semakin mendekati ukuran pori karbon. Tingkat adsorbsi tertinggi terjadi jika pori karbon cukup besar untuk dilewati oleh molekul.
• pH Asam organik lebih mudah teradsorbsi pada pH rendah, sedangkan adsorbsi basa organik efektif pada pH tinggi. 
• Temperatur Tingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun diikuti dengan penurunan temperatur .

Bioethanol

Bioethanol adalah salah satu bentuk energi terbaharui yang dapat diproduksi dari tumbuhan. Etanol dapat dibuat dari tanaman-tanaman yang umum, misalnya tebu, kentang, singkong, dan jagung. Telah muncul perdebatan, apakah bioetanol ini nantinya akan menggantikan bensin yang ada saat ini. Kekhawatiran mengenai produksi dan adanya kemungkinan naiknya harga makanan yang disebabkan karena dibutuhkan lahan yang sangat besar, ditambah lagi energi dan polusi yang dihasilkan dari keseluruhan produksi etanol, terutama tanaman jagung. Pengembangan terbaru dengan munculnya komersialisasi dan produksi etanol selulosa mungkin dapat memecahkan sedikit masalah.

Bioetanol sebagai energi alternatif, yang merupakan bahan aditif pada bensin harus mempunyai syarat kemurnian 99,6%. Ethanol dengan kadar lebih dari 95,56% bisa diperoleh dengan cara adsorpsi. Ethanol merupakan alkohol yang ramah lingkungan dan umumnya digunakan sebagai pelarut, campuran minuman dan bahan aditif bahan bakar dengan tingkat kemurnian tertentu.

Semen

Semen merupakan bahan ikat yang paling banyak digunakan dalam pembangunan fisik dari sector konstruksi sipil. Semen adalah suatu bahan pengikat yang mengeran jika bereaksi dengan air serta menghasilkan produk yang tahan air. ( Aman Subakti 1995:10 )

Ketika semen portland dicampur dengan air para konstituen senyawa kimia menjalani serangkaian reaksi kimia yang menyebabkannya mengeras (atau diatur). Reaksi kimia ini semuanya melibatkan penambahan air ke senyawa kimia dasar, reaksi kimia dengan air ini disebut "hidrasi". Setiap salah satu reaksi-reaksi ini terjadi pada waktu yang berbeda. Bersama-sama, hasil reaksi ini menentukan bagaimana semen portland mengeras dan memperoleh kekuatan.

            a.         Susunan Kimia Semen

Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku : batu kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung / tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Batu kapur/gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa Calcium Oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam  yang mengandung senyawa : Silika Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3 ) dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50 kg

b.         Sifat-Sifat semen Portland

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan caramenghaluskan klinker, yang terutama terdiri dari silikat – silikat kalsium yangbersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan (SK SNIS – 04 – 1989 - F).Semen portland merupakan bahan ikat untuk merekatkan butir-butir agregat agartejadi suatu masa yang padat.Persentasi dari oksida – oksida yang terkandung didalam semen portlandadalah adalah : Kapur ( CaO) : 60 – 66 %, Silika (SiO2) : 16 – 25 %, Alumina (Al203) : 3 – 8 %, Besi : 1 - 5 %.

Beberapa jenis dari semen portland dibuat dengan mengadakan variasi baik dalam perbandingan unsur – unsur utamanya maupun dalam derajat kehalusannya. Senyawa – senyawa tersebut diatas saling bereaksi di dalam tungku dan membentuk senyawa – senyawa kompleks dan biasanya masih terdapat kapur sisa karena tidak cukup bereaksi sampai keseimbangan reaksi tercapai. Pada waktu pendinginan terjadi proses pengkristalan dan yang tidak terkristal berbentuk amorf.

3.      MANFAAT

Manfaat dari percobaan ini adalah

·         Mengetahui metode untuk pemurnian alcohol

·         Mengetahui adsorben yang tepat untuk pemurnian alcohol.

II

METODELOGI PENELITIAN

1. CARA KERJA

Penjelasan cara kerja :

·         Alkohol dipanaskan untuk meregangkan ikatan hidrogen sehingga alkohol dan air terpisah.

·         Semen dicampurkan untuk mengikat molekul-molekul air, sehingga membentuk endapan

·         Proses penyaringan dilakukan untuk memisahkan partikel-partikel kecil semen yang masih tercampur dalam alkohol

2. ALAT DAN BAHAN

Alat :

ü  Becker glass

ü  Pengaduk

ü  Hot plate

ü  Kertas saring

ü  Corong

ü  Erlemeyer

ü  Gelas ukur

ü  Alkohol meter

No	Nama Alat	Foto	Harga Alat	Lama Penggunaan (menit)	Biaya Penyusutan Alat	SOP (Standar Operasional Prosedure)
1	Hot plate		Rp 3,25 juta	+60	Rp 32500	1. Colokkan steker ke sumber listrik. 2. Tekan tombol on untuk heater 3. Atur suhu yang di butuhkan dengan memutar skala pengatur suhu 4. Tekan tombol untuk stirrer atur kecepatan putaran yg dinginkan dengan memutar skala rpm 5. Tekan tombol off untuk stirrer dan heater lalu cabut steker dari sumber listrik
2	Beaker Glass		Rp57500	+180	Rp 575	Di ambil beaker glass dengan hati hati Di isi dengan bahan yg di gunakan Setelah di gunakan buang bahan yg ada di dalamnya Dicuci hingga bersih
3	Batang Pengaduk		Rp 6875	+20	Rp 68,75	Di ambil batang pengaduk Di gunakan untuk mengaduk bahan kimia Setelah di gunakan di cuci dan di bilas
4	Erlenmeyer		Rp 62000	+180	Rp 620	Di ambil Erlenmeyer dengan hati hati Di isi erlen meyer dengan bahan kimia Jika sudah di gunakan di buang bahan di dalam Erlenmeyer Setelah itu dicuci
5	Corong saring		Rp 25000	+15	Rp 250	Di ambil corong saring dengan hati hati Di letakan di atas erlen meyer dengan kain kasa Jika sudah di gunakan dicuci
6.	Alcohol meter		Rp. 250.000	+1	Rp.25	Alcohol meter dimasukkan kedalam gelas ukur, lalu dilihat anka pada skala.

                Bahan :

·         Semen

·         Alcohol

Nama Bahan	Gambar Molekul	Jumlah menurut modul	Jumlah real yang digunakan	Prediksi harga	MSDS	Pengolahan Limbah
alkohol	R-OH	1 ml	1 ml	Rp 2.000.000,- (perbotol)	--jika tertelan menyebabkan pusing, pingsan, mengantuk,kesadaran menurunresponsif, euforia, perut tidak nyaman, mual, muntah. -jika terkena kulit tak ada efek samping, namun jika berkelanjutan pada anak kecil akan terabosrbsi oleh kulit. Jika terkena mata bisa menyebabkan iritasi dan dapat sembuh dalam beberapa hari karena penguapan	- Diencerkan terlebih dahulu dan jangan dibuang ke lingkungan secara langsung

III

HASIL DAN PEMBAHASAN

            Hasil yang diproleh dari percobaan ini adalah kandungan alkohol yang diuji sebesar 57%.

Dalam perecobaan ini digunakan semen sebagai adsorben dalam pemurnian alkohol karena semen merupakan material berpori yang dapat menyerap air. Oleh karena itu dalam percobaaan ini semen digunakan sebagai adsorben untuk pemurnian alkohol.

Alkohol yang diuji disini adalah alkohol 70 % dan setelah dilakukan pemurnian dengan adsorben semen terjadi pernurunan kadar alkohol menjadi 57%, hal ini terjadi karena kesalahan metode dalam percobaan. Seharusnya alkohol tidak perlu dipanaskan terlalu lama sebelum dimasukkan dengan semen, karena sifat alkohol yang volatil (mudah menguap) maka pada saat pemanasan ada sebagian kandungan alkohol yang menguap sehingga tejadi penurunan kadar  alkohol pada hasil percobaan. Fungsi pemasana alcohol disini juga untuk meregangkan ikatan hydrogen agar molekul air dan alcohol dapat terpisah. Pada percobaan ini seharusnya semen juga harus dipanaskan karena untuk meregangkan pori-pori semen agar dapat mengikat air dengan baik.

Prinsip kerja semen pada percobaan ini yaitu, semen megikat molekul-molekul air yang tercampur dalam alkohol, sehingga air dan alkohol terpisah. Semen yang sudah mengikat air akan mengendap dibawah dan alkohol murni berada dibagian atas.

Reaksi kimia :

CaO(s) + H2O (l) → Ca(OH)2(s)

IV

KESIMPULAN DAN SARAN

1. KESIMPULAN

Kesimpulan dari percobaan ini adalah :

·         Semen dapat digunakan sebagai adsorben alkohol untuk pemurnian alcohol karena mengandung CaO yang dapat digunakan sebagai adsorben.

·         Proses pemanasan alcohol dapat mengkibatkan kadar alkhol menurun.

2. SARAN

Untuk menghasilkan, hasil yang baik cari metode lain untuk pemurnian alcohol dengan semen, karena semen mengandung senyawa yang dapat digunakan untuk mengadsorbsi air dari alcohol.

DAFTAR PUSTAKA

Al Anshori.J. 2009. Siklisasi Intramolekuler Sitronelal Dikatalisis Zeolit dan Bahan Mesoporus. Bandung: Jurusan Kimia.Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.Universitas Padjadjaran.

jalil,A.A,dkk. Mei 2010. adsorption of methyl orange from aqueous solution onto calcined lapindo volcanic mud. Journal of Hazardous Materials 181:755–762

Rakhmatullah,D.K.A.dkk. 2007. Pembuatan Adsorben dari Zeolit Alam dengan Karakteristik Adsorption Properties untuk Kemurnian Bioethanol. Bandung: Teknik Fisika.Fakultas Teknologi Industri.Institut Teknologi Bandung