laporan pembuatan natrium silikat

8/11/2019 Laporan Pembuatan Natrium Silikat

1/8

Laporan Praktikum Satuan Proses I

Pembuatan Natrium Silikat Berbahan Baku Sekam Padi

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas praktikum

mata kuliah Satuan Proses I

Dosen Pembimbing : Dra. Rintis Manfaati, MT

Disusun oleh :

Kelompok 3

Kelas : 1 B

Guntur Rizky K 131411039

Heryudion Kunto W 131411040

Lulu Fauziyyah Arisa 131411041

M. Ramdhani 131411042

Tanggal Praktikum : 13 Mei 2014

Tanggal Penyerahan Laporan : 20 Mei 2014

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014


2/8

I. Pendahuluan

1.1Latar Belakang

Sekam padi merupakan limbah dari proses penggilingan padi. Selama ini

sekam padi hanya dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif atau dibakar untuk

digunakan sebagai abu gosok. Abu sekam padi mengandung silika yang cukup tinggi(94%) sehingga berpotensi sebagai bahan baku produk berbasis seilika seperti

natrium silikat.

Natrium silikat (Na2SO4) digunakan sebagai bahan baku berbagai produk

seperti silika gel,silicate based binder, aditif semen khusus, koagulan pengolahan air

limbah, gasket, aditif air pendingin limbah, katalis, tinta, substrat pertumbuhan alga,

komponen deterjen, dan sabun (Breuer, 1998). Natrium silikat merupakan salah satu

bahan kimia produk impor yang kebutuhannya selalu meningkat dalam 4 tahun

terakhir (Antara News, 2007).

1.2

Tujuan Percobaan

Setelah praktikum ini mahasiswa diharapkan:

1. mampu memahami persamaan reaksi, fasa reaksi, jenis reaksi, dan kondisi

operasi pembentukan natrium silikat dengan bahan baku yang tersedia di

laboratorium.

2.

mampu merangkai reaktor sederhana untuk pembuatan natrium silikat.

3.

mampu menghitung konsentrasi, massa mol, dan efisiensi proses pembentukan

natrium silikat.

II.

Dasar TeoriAbu yang dihasilkan dari pembakaran sekam padi berkisar 18%. Komposisi abu

sekam padi didominasi oleh silika disajikan pada Tabel 1 di bawah ini.

Tabel 1. Komposisi abu sekam padi

Senyawa Presentase

SiO2 94,4

Al2O3 0,61

Fe2O3 0,03

CaO 0,83

MgO 1,21

K2O 1,06Na2O 0,77

Selama ini produksi natrium silikat dilakukan dengan mereaksikan natrium karbonat

dengan pasir silika pada suhu tinggi 1400-1500C, sehingga memerlukan energu yang

besar. Sedangkan pembuatan natrium silikat pada percobaan ini dilakukan dengan

mereaksikan silika dalam abu sekam padi dengan NaOH encer pada suhu tinggi.


3/8

III.Reaksi dan Kondisi Operasi

Persamaan reaksi pembentukan Natrium Silikat

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

Kondisi operasi reaksi tersebut adalah:

-

Tekanan (atm) :1- Ukuran abu (mesh) : 100

-

Suhu () : 102

- Pengadukan (rpm) : 600

- Waktu reaksi (menit) 60-120

- Rasio mol reaktan NaOH/SiO2: 3-5

NaOH berlebih kemudian akan dinetralisasi dengan H2SO4, sehingga menghasilkan

senyawa silikat melalui persamaan berikut :

Na2O.nSiO2 + H2SO4nSiO2 + Na2SO4+H2O

IV. Percobaan

4.1

Alat dan Bahan

Tabel 1. Alat

No Nama Alat

1 Labu bulat leher tiga2 Penangas parafin

3 Kondensor

4 Termometer

5 Tabung CaCl26 Motor Pengaduk, Pengaduk jangkar

7 Selang silikon

8 Corong buchner

9 Pompa vakum

10 Gelas kimia 250 ml 3 buah

Tabel 2. Bahan

No Bahan

1 Abu sekam padi 50 gr

2 NaOH 5N

3 H2SO44 Aquades

5 Kertas Saring


4/8

4.2Prosedur Percobaan

1. Timbang abu sekam padi sebanyak 5 gr, masukkan ke dalam reaktor

2. Hitung kebutuhan NaOH 5N, dengan rasio mol reaktan NaOH/SiO2: 3 5

3. Rangkai reaktor dan perlengkapannya

4.

Tetapkan kondisi operasi pada suhu (o

C) : 102, Pengadukan (rpm) : 6005. Jika kondisi operasi telah tercapai, tuangkan NaOH dan biarkan selama waktu

reaksi 60-120 menit

6. Pisahkan produk berupa larutan natrium silikat dari residu padatan dengan

menggunakan penyaring buchner

7. Netralisasi kelebihan NaOH dengan larutan H2SO4 sehingga menghasilkan

endapan silika

8. Pisahkan endapan ini dengan menggunakan corong buchner

9. Keringkan dalam oven dengan suhu 60oC selama 24 jam. Timbang senyawa silikat

yang terbentuk. Tentukan titik lelehnya.


5/8

4.3Flow Sheet Percobaan

NaOH

Residu

Na2.nSiO2+ H2O

Abu sekam Padi

Pengayakan

Reaktor

Filtrasi

Netralisasi

Filtrasi PengeringanProduk nSiO2

H2SO4

Na2SO4+ H2O


6/8

4.4Tabel Pengamatan

Sifat Fisik dan Kimia

Reaktan dan ProdukNaOH H2SO4 SiO2

Berat Molekul 40 98 60

Titik Leleh 318oC 10oC 40-48oCKelarutan dalam air Larut Larut Larut

Titik Didih 1390oC 330oC 2230oC

Densitas 2,13 1,84 2,65

V. PENGOLAHAN DATA

1. Titik Leleh senyawa silikat diliteratur = 40-48oC

Titik Leleh senyawa silikat percobaan = 73,3oC

Mol NaOH = M x V

= 0,5 mol

Massa SiO2 = 94,4% x massa sekam padi

= 94,4% x 5

= 4,72 gram

Mol SiO2

0,0787 mol

Persamaan reaksi yang berlangsung :

2NaOH + nSiO2 Na2O.nSiO2 + H2O

M 0,5000 0,0787 - -

R 0,1573 0,0787 0,0787 0,0787

S 0,3427 - 0,0787 0,0787

Molarias H2SO4

M

Mol H2SO4 = V x M

= 0,039 x 3,75

= 0,146 mol


7/8

Na2O.nSiO2 + H2SO4 Na2SO4 + nSiO2 + H2O

M 0,0787 0,1460

R 0,0787 0,0787 0,0787 0,0787 0,0787

S - 0,0673 0,0787 0,0787 0,0078

Mol Na2SiO3x Mr = a gram

0,0787 x (23x2 + 28 + 16x3) = a gram

0,0787 x 122 = 9,6014 gram

Berdasarkan percobaan

Berat kaca arloji + Na2SiO3 = 95,64 gram

Berat kaca arloji = 88,53gram

Berat Na2SiO3 = 7,11 gram

Yield =

=

= 74,05%

Pembahasan oleh Lulu Fauziyyah Arisa (131411041)

Pada praktikum kali ini, membuat natrium silikat dari abu sekam padi dimana kandungan

SiO2 dalam sekam padi mecapai 94,4%. Dikarenakan abu sekam padi memiliki komposisi

silika yang sangat tinggi sehingga dijadikan bahan alternatif pembuatan natrium silikat.

Langkah pertama, abu sekam padi sebanyak 5 gram dihaluskan dan dimasukan ke dalam

labu leher tiga. Kemudian parafin dipanaskan selagi merangkai alat. Hal ini dilakukan agar

setelah selesai merangkai alat, parafin sudah dalam kondisi suhu siap digunakan. Parafin

tidak boleh terkena air sedikit pun karena parafin bersifat seperti minyak goreng panas.

Setelah alat selesai dirangkai dan kondisi operasi (pada suhu 120oC) sudah tercapai kemudian

dimasukkan larutan NaOH 100 ml kedalam labu leher tiga, dan aduk dengan motor

pengaduk. Pengadukan bertujuan agar larutan NaOH dengan abu sekam padi bereaksi dengan

sempurna. Proses berlangsung selama 90 menit dengan kecepatan pengadukan 600 rpm.


8/8

Setelah selesai, matikan semua sumber seperti keran air dan motor pengaduk. Alat yang

terakhir kali dipasang adalah yang pertama kali dilepaskan dari rangkaian.

Setelah itu, larutan difiltrasi untuk memisahkan residu padatan dengan filtratnya. Filtrat

yang dihasilkan di titrasi menggunakan asam sulfat (H2SO4) untuk menetralisasi kelebihan

NaOH, dari proses penetralan ini akan dihasilkan endapan silika. Endapan silika tersebut di

pisahkan menggunakan corong buchner agar lebih cepat mengering. Tapi sebelumnya corong

buchner juga pasti membutuhkan bahan penyaring atau kertas saring. Kertas saring ini

diletakkan diatas corong Buchner dan sebelumnya dibasahi dengan pelarut untuk mencegah

kebocoran pada awal penyaringan. Setelah endapan silika selesai disaring, kemudian

dikeringkan dalam oven dengan suhu 60oC selama 24 jam. Setelah kering, kemudian silika

kering di timbang dan diuji titik lelehnya.

Dari hasil praktikum diperoleh berat silika kering sebesar 7,11 gram sedangkan

berdasarkan teori silika yang dihasilkan seharusnya 8,7596 gram. Perbedaan hasil antarapercobaan dengan teori disebabkan karenan beberapa faktor kesalahan seperti endapan silika

yang tertinggal dalam gelas kimia ketika akan dilakukan penyaringan. Titik leleh natrium

silika hasil percobaan diperoleh pada suhu 73,3oC jauh berbeda dengan literatur kemungkinan

karena dioven selama 60 jam jadi terlalu kering, berarti natrium silika yang dihasilkan tidak

murni dan diperoleh %yield sebesar 74,05%.

laporan pembuatan natrium silikat

Documents