Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

1

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Menjelaskan proses pembuatan tawas kalium aluminium sulfat

2. Menghitung yield yang dihasilkan

3. Mempelajari reaksi proses yang terjadi

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 900oC. 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) 2KAlO2 (aq) + 3H2 (g)

Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat mula-mula terbentuk endapan berwarna

putih dari aluminium hidroksida Al(OH)3.

2KAlO2 (aq) +2H2O (l) + H2SO4(aq) K2SO4(aq) + Al(OH)3 (s)

Dengan penambahan asam sulfat endapan putih semakin banyak dan jika asam sulfat

berlebihan endapan akan larut membentuk kation K+, Al

3+, dan SO4

2-, jika didiamkan akan

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

2

terbentuk kristal dari tawas kalium aluminium sulfat. Secara singkat reaksi yang terjadi dapat

dituliskan sebagai berikut

H2SO4(aq) + K2SO4(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

60-80oC untuk menguapkan airnya dan suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 80

oC karena

tawas akan larut dalam air mendidih. Ketika kristalin alum kalium dipanaskan terjadi

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) +H2SO4(aq) —————–> 2KAl(SO4)2.12H2O(s) + 3H2(g)

Prinsip penjernihan air adalah dengan menggunakan stabilitas partikel-partikel bahan

pencemar dalam bentuk koloid. Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini disebabkan:

a. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek.

b. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang

lebih besar dan berat, karena muatan elektris pada permukaan, elektrostatis antara

muatan partikel satu dan yang lainnya.

c. Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini dapat diganggu dengan pembubuhan

koagulan.

d. Dalam proses penjernihan air secara kimia melibatkan dua proses yaitu koagulasi dan

flokulasi (Alearts & Santika, 1984).

e. Proses koagulasi adalah suatu proses pertumbuhan dan pencampuran dilakukan secara

tepat dari suatu proses koagulan, stabilisasi dan partikel-partikel koloid tersuspensi,

serta agregasi awal dari partikel-partikel terstabilisasi (Reynold, 1982).

f. Partikel-partikel koloid yang terbentuk umumnya terlalu sulit untuk dihilangkan jika

hanya dengan pengendapan secara gravitasi. Tetapi apabila koloid-koloid tersebut

distabilkan dengan cara agregasi atau koagulasi menjadi partikel yang lebih besar

maka koloid-koloid tersebut dapat dihilangkan dengan cepat (Metcalf & Eddy, 1978).

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

3

Beberapa contoh tawas, cara membuat dan kegunaannya:

1. Natrium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas natrium) dengan formula NaAl(SO4)2.

12H2O digunakan sebagai serbuk pengembang roti.

2. 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.

3. Amonium aluminium sulfat dodekahidrat (tawas amonium) dengan formula

NH4Al(SO4)2.12H2O digunakan sebagai acar ketimun.

4. Kalium kromium(III) sulfat dodekahidrat (tawas kromium) dengan formula

KCr(SO4)2.12H2O digunakan sebagai penyamak kulit dan bahan pembuat kain tahan

api.

5. Amonium besi(III) sulfat dodekahidrat (tawas besi(II)) dengan formula

NH4Fe(SO4)2.12H2O digunakan untuk mordan pada pewarnaan tekstil. Tawas ini

dibuat dengan mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III) dengan asam nitrat

dalam larutan amonium sulfat.

Untuk setiap kali pembuatan tawas, sebagian pelarut mungkin perlu dikurangi dengan

cara penguapan untuk menghasilkan larutan jenuh yang kemudian menghasilkan kristal

tawas pada waktu didinginkan. Untuk mendapatkan kristal yang berukuran besar,

pendinginan larutan jenuh harus dilakukan secara pelan-pelan.

MEKANISME REAKSI

Tawas (Kalium Sulfat) dihasilkan dengan mereaksikan logam alumuniun (Al) dalam larutan

basa kuat (Kalium Hidroksida) akan larut membentuk aluminat menurut persamaan reaksi:

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

Atau ditulis dalam persamaan ion kompleks aluminat sebagai berikut:

2Al + 2OH- + 6H2O 2Al(OH)4

- + 3H2 (2)

Larutan aluminat dinetralkan dengan asam sulfat, mula-mula terbentuk endapan berwarna

putih dari alumunium hidroksida [Al(OH)3] yang dengan penambahan asam sulfat akan terbentuk

Kristal tawas (Kalium Alumunium Sulfat). Secara singkat reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai

berikut:

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

4

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

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

24H20 + 2KAl(SO4)2 2KAl(SO4)2. 12H2O (5)

Reaksi keseluruhan:

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

Larutan pada persamaan (2) dipanaskan pada suhu 60-800C untuk menguapkan airnya dan

suhu pemanasan tidak boleh lebih dari 800C karena tawas akan larut dalam air mendidih. Pada proses

penguapan selama 10 menit dan didinginkan akan terbentuk Kristal KAl(SO4)2.12H2O.

III. ALAT DAN BAHAN

Alat :

Hot Plate

Magnetic Stirer

Kertas Saring

Batang pengaduk (1 buah)

Gelas kimia 400 ml (1 buah)

Gelas ukur 50 ml (1 buah)

Corong Buchner (1 buah)

Corong (1 buah)

Erlenmeyer 300 ml (1 buah)

Gelas Arloji (1 buah)

Buret (1 buah)

Neraca analitiik

Bahan :

Aluminium foil 5 gram

Kristal KOH 15 gram

Larutan H2SO4 pekat

50% 20 ml

Aquadest

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

5

IV. CARA KERJA

1. Pembuatan larutan KOH

2. Pembuatan Tawas

Memimbang 10 gram KOH padat

Menambahkan Aquades sampai 150 mL

Mengaduk larutan sampai homogen

Memimbang 3 gram Alumunium foil dan potong kecil-kecil

Memasukkan Al ke dalam larutan KOH sambil diaduk dan dipanaskan

Mendinginkan larutan selama 10 menit untuk kemudian disaring

Memanaskan filtrate selama 10 menit pada suhu 60oC – 80oC

Menambahkan H2SO4 50% tetes demi tetes hingga pH larutan 1 - 2

Membiarkan larutan selama beberapa hari agar terbentuk Kristal tawas

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

6

V. DIAGRAM ALIR PEMBUATAN TAWAS

Pelarutan dan Pengadukan Larutan

KOH

Pelarutan Al

Penyaringan

Residu Filtrat

Pembentukan tawas (pH 1-2) Asam sulfat

50 %

Pendinginan Kristal tawas

Penyaringan

Kristal Filtrat

Air +

etanol

Pengovenan

Penimbangan Berat kristal/tawas

Analisis titik leleh

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

7

VI. DATA PENGAMATAN

No Reaksi Pengamatan

1 Al + KOH Al larut, timbul gelembung-gelembung (berbusa), ada

endapan dan warna larutan menjadi hitam. Waktu yang di

perlukan hingga Al larut adalah 12 menit 04 detik.

2 Aluminat + H2SO4 Berwarna putih, terbentuk endapan putih, perubahan pH

(pH larutan = 1 - 2). Volume H2SO4 yang dibutuhkan

hingga pH berubah adalah 22,5 mL.

3 Pendinginan Terbentuk kristal tawas.

VII. PERHITUNGAN

1. Menghitung Massa Alum Secara Teori

Dik: m Al = 3 gr Ar Al = 27 gr/mol Mr Alum = 474 gr/mol

m KOH = 10 gr Mr KOH = 56 gr/mol

Dit: massa alum?

Jawab:

Mol Al = = 0,111 mol

Mol KOH = = 0,178 mol

Massa H2SO4 = 1,2 gr/mL x 22,5 mL =27 gr

Mol H2SO4 =

= 0,275 mol

Persamaan Reaksi:

2Al + 2KOH + 4H2SO4 + 2H2O 2KAl(SO4)2.12H2O + 3H2

M 0,111 0,178 0,275

R 0,111 0,111 0,111

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

8

S - 0.067 0,164 0,111

Al sebagai pereaksi pembatas dan pereaksi yang lain dianggap berlebih.

Mol Alum = 0,111 mol

Massa alum = 0,111 mol x 474 gr/mol = 52,614 gr

Jadi, massa alum secara teori sebesar 52,614 gr

2. Menghitung massa Al dalam alum yang diperoleh

Massa Al = (Ar Al: Mr alum) x massa eksperimen

= (27:474) x 31,68 gr = 1,804 gram

3. Menghitung persen Yield

Dik : m teori = 52,614 gr

m alum yang dihasilkan = 31,68 gr

Dit: Persen Yield?

Jawab:

% Yield =

= 60,21 %

VIII. PEMBAHASAN

Oleh : Rima Agustin Merdekawati

Pada praktikum kali ini, kami melakukan percobaan membuat tawas dari limbah

alumunium foil yang direaksikan dengan KOH dan H2SO4. Alumunium foil tersebut dipotong

kecil-kecil terlebih dahulu agar mudah larut ketika di masukkan ke dalam larutan KOH yang

sedang dipanaskan pada suhu 60 – 70 oC. Pemanasan tidak boleh melebihi suhu 80

oC, hal ini

dikarenakan jika larutan dipanaskan pada suhu diatas 800C maka kristal tawas tidak akan

terbentuk karena uap air yang dihasilkan banyak membawa kristal tawas.

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

9

Saat alumunium dimasukkan kedalam KOH terjadi perubahan warna dari bening

menjadi warna hitam. Hal itu menunjukkan apabila alumunium foil larut dalam KOH. Setelah

pemanasan selesai, saring larutan dan masukkan filtratnya ke dalam erlenmeyer. Setelah itu

masukkan asam sulfat ke dalam filtrat.

Ketika memasukkan asam sulfat harus sedikit demi sedikit mengingat sifat asam

sulfat yang mempunyai sifat oksidator. Pada saat H2SO4 dimasukkan kedalam filtrat timbul

endapan berwarna putih yang berasal dari alumunium hidroksida, yang jika H2SO4 itu

berlebih maka endapan tersebut akan terlarut sehingga berdampak pada warna larutan

menjadi agak bening. Penambahan asam sulfat dihentikan ketika pH dari larutan telah

mencapai 1-2, hal ini dikarenakan larutan tersebut akan bereaksi optimal membentuk tawas

pada kisaran pH 1-2.

Dari hasil praktikum didapatkan efisiensi sebesar 60,21% hal ini dapat terjadi karena

pada saat pemanasan suhu yang dipakai terlalu tinggi sehingga mengakibatkan banyaknya

uap air yang dihasilkan. Selain itu, dikarenakan adanya alumunium yang tidak larut sehingga

mengurangi jumlah tawas yang dihasilkan.

Oleh: Dila Adila

Pada praktikum ini dilakukan percobaan untuk pembuatan tawas. Tawas dibuat dari

limbah alumunium foil. Alumunium foil yang digunakan adalah 3 gram. Dalam pembuatan

tawas ini, alumunium dilarutkan dengan menambahkan KOH. Dalam proses pelarutan ini

akan dihasilkan gas H2 dan terbentuk larutan berwarna hitam. Setelah itu larutan didiamkan

untuk menurunkan suhunya dan akhirnya disaring. Kemudian filtrat ditambahkan dengan

asam sulfat 50% sedikit demi sedikit hingga didapatkan pH larutannya 1-2. Dalam percobaan

ini didapatkan volume asam sulfat yang didapatkan adalah 22,5 ml.

Dalam proses diatas terjadi reaksi:

2Al(s) + 2KOH(aq) + 4H2SO4(aq) + 2H2O(l) 2KAl(SO4)2(aq).12H2O(s) + 3H2(g)

Larutan tawas yang terbentuk dipanaskan pada suhu 60˚C-80˚C selama ±10 menit

agar tawas bisa mengendap.

Setelah diendapkan akan didapatkan kristal tawas. Dari percobaan didapatkan % yield

dari tawas adalah 60,21%. Dalam hal ini banyak berat tawas yang hilang. Hal ini dikarenakan

adanya tawas yang terbuang pada saat penyaringan.

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

10

Oleh: Ulfa Nurul Aziezah

Pertama kita menimbang 3 gr limbah Al lalu potong-potong hingga kecil. Timbang

10gr KOH dan larutkan dengan 150ml aquades . Panaskan larutan KOH tersebut dan

tambahkan Al yang telah di potong kecil-kecil sedikit demi sedikit. Pemanasan ini bertujuan

untuk mempercepat kelarutannya, karena semakin tinggi suhu dan semakin luas permukaan

zat maka kelarutannya semakin besar.

Pada penambahan KOH reaksi berjalan cepat dan bersifat eksoterm karena

menghasilkan kalor. Dalam reaksi ini terbentuk gas H2 yang ditandai dengan munculnya

gelembung- gelembung gas. Gelembung-gelembung gas hilang setelah semua aluminium

bereaksi. Setelah Al larut, dihasilkan larutan berwarna hitam. Reaksi antar Al dan KOH

berlangsung melalui persamaan berikut

2Al (s) + 2KOH (aq) + 2H2O (l) —————-> 2KAlO2 (aq) + 3H2 (g)

Lalu hasil pencampuran tersebut disaring hingga mendapat filtratnya , lalu filtratnya

di titrasi oleh larutan H2SO4 hingga PH menjadi 1-2 sambil diaduk terus menerus karna pada

PH tersebut dapat terbentuk endapan. Setelah mencapai PH 1-2 panaskan kembali larutan

tersebut dengan suhu 60-80 derajat celcius selama 10 menit tidak boleh lebih dari 80 derajat

celcus karena tawas akan larut pada suhu tinggi. Lalu diamkan dan dinginkan hingga

terbentuk endapan tawas lalu saring tawas dan bilas dengan aquades dan alkohol.

24 H2O + 2Kal(SO4)2 (aq) ————-> 2Kal(SO4)2.12H2O(s)

Dari hasil percobaan yang didapat, yield yang dihasilkan adalah 60,21 %, hal ini

disebabkan beberapa faktor diantaranya, pada awal pemanasan (pelarutan Al dengan KOH)

terjadi penguapan yang berlebih hingga >90 derajat, karena suhu yang terlalu tinggi, serta

pada awal pemanasan dilakukan pengadukan menggunakan batang pengaduk dan

menggunakan magnet stirer di tengah proses pemanasan, hal ini menyebabkan larutan

meluber ke atas dan ada sisa Al yang menempel pada batang pengaduk dan ada juga Al yang

menempel di dinding gelas dan juga berceceran dilantai saat hendak dimasukan sedikit demi

sedikit kedalam larutan KOH sehingga terdapat Al yang tidak ikut larut. Yang kedua pada

saat pengeringan, kertas saring dan corong tidak di tutup (hal ini bertujuan untuk

mempercepat proses penguapan ) sehingga ada beberapa endapan yang beterbangan dan

Pem

bu

ata

n T

aw

as

Da

ri L

imb

ah

Alu

mu

niu

m F

oil

11

mengurangi berat tawas, selain itu meskipun telah dilakukan penyaringan ganda masih ada

endapan yang tidak tersaring pada kertas saring.

IX. KESIMPULAN

- Berat tawas yang dihasilkan 31,68 gram

- % yield nya 60,21 %

- Massa alumunium dalam tawas 1,804 gram

DAFTAR PUSTAKA

Purba, Michael. 2000. Kimia 2000 (jilid I B). Jakarta:Erlangga.

Suminar Achmadi,PhD (Perucci,Ralph). (1987). Kimia dasar Prinsip dan Terapan

Modern, jilid 3, Jakarta : Penerbit Erlangga

Jobsheet Satuan Proses. Jurusan Teknik Kimia . Politeknik Negeri Bandung