pengaruh “cosolvent” asam klorida terhadap …

Universitas Indonesia

PENGARUH “COSOLVENT” ASAM KLORIDA TERHADAP “SELECTIVE ACID LEACHING” DOLOMIT DENGAN SOLVEN

ASAM ASETAT DALAM PEMBUATAN CaCO3

Kristanto, Mohammad Nasikin

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok, Jawa Barat, 16424, Indonesia

Email: [email protected]

Abstrak

PCC (Precipitated Calcium Carbonate) merupakan bahan baku industri yang berasal dari batuan dolomit. Jumlah dolomit yang terdapat di Indonesia sebanyak 600 jt ton dan pemanfaatannya masih belum menguntungkan karena hanya masih digunakan sebagai bahan dasar pupuk. Dalam upaya meningkatkan nilai tambah mineral dolomit, penelitian sebelumnya menggunakan leaching untuk memisahkan kandungan CaCO3 dalam dolomit sehingga menghasilkan CaCO3 murni untuk digunakan industri. Pada penelitian ini dilakukan modifikasi pada metode leaching yaitu penambahan cosolvent HCl pada asam asetat untuk meningkatkan kemampuan leaching. Penambahan cosolvent ini diberikan dengan variasi volume agar diketahui berapa volume cosolvent (2, 3, 4, 5%) maksimum. Tujuan dari penambahan cosolvent adalah untuk meningkatkan kemurnian CaCO3 yang dihasilkan kondisi optimum pada penelitian ini (0,1 M, rasio massa/volume solven 10/100, waktu reaksi 40 menit dan ukura partikel <=100 Mesh) dan menghasilkan kemurnian CaCO3 95,74%.

The effect of hydrochloric acid as cosolvent on dolomite’s selective acid leaching for CaCO3 with acetic acid as solvent

Abstract

PCC (Precipitated Calcium Carbonate) are materials from dolomite that used for several industries. The amount of dolomite found in Indonesia are around 600 billions

Pengaruh cosolvent ..., Kristanto, FT UI, 2016


tons and the usage of it still not profitable since it was only used as materials for fertilizers. Today,in the attempt of dolomite’s enhancement, there are some research about leaching technology to separate CaCO3 from dolomite to make high purity CaCO3 that could be use in industry. In this research, we add cosolvent into the leaching method to enhance the leaching. The amount of HCl as cosolvent that would be added was given variation (2, 3, 4, 5%) to find the optimum volume of cosolvent. The objective of adding cosolvent is to enhance the purity of CaCO3 with the optimum condition without cosolvent are 0.1 M of acetic acid concetration and ratio dolomite’s mass/volume and the output of the test of cosolvent is at 95,74% of purity.

Keywords: PCC (Precipitated Calcium Carbonate), solvent, cosolvent, acid leaching, pH

Pendahuluan

Latar Belakang

Kapur merupakan salah satu bahan dasar dalam industri farmasi. Di jaman

modern ini, farmasi industri sedang berkembang dengan pesat. Berbagai macam obat

dapat dilihat di pasaran. Kapur yang digunakan di industri farmasi disebut dengan

istilah Precipitated Calcium Carbonate (PCC). PCC merupakan fine chemical. .

PCC dapat diperoleh dari batuan dolomit yang diproses dengan metode acid leaching.

Pada umumnya asam klorida digunakan untuk melarutkan ion kalsium dan

magnesium yang terdapat di dalam dolomit. Ion kalsium ini yang nantinya akan

bereaksi dengan ion karbonat dan menghasilkan PCC (Zafar, 2006).

Berdasarkan pada penelitian terdahulu, penggunaan solven berupa asam kuat

(HCl) atau asam asetat (CH3COOH) untuk selective acid leaching mampu untuk

memisahkan kalsium karbonat dari dolomit dalam jumlah yang cukup tinggi.

Penelitian dengan menggunakan asam hidroklorik (HCl) sebagai solven dan

menggunakan asam asetat (CH3COOH) sebagai solven telah terbukti mampu untuk

bereaksi hanya dengan ion Ca dari batuan dolomit secara selektif (Li, 2013), akan



tetapi konsentrasi dari CaCO3 yang didapatkan dengan menggunakan kedua jenis

solven masih belum maksimal sehingga masih dapat ditingkatkan.

Berdasarkan pada data di atas, maka dilakukan penelitian dengan

menggabungkan kedua solven untuk meningkatkan konsentrasi ion Ca yang bisa

dileaching dari batuan dolomit. Melalui penelitian ini dapat diketahui pengaruh

konsentrasi dari asam klorida (HCl) sebagai cosolvent untuk meningkatkan

kemampuan leaching dari asam asetat tanpa mengubah selektivitas untuk

meningkatkan konsentrasi ion Ca yang ingin diambil dari batuan dolomit. Penelitian

ini dapat dipakai untuk mengelola dolomit Indonesia menjadi kalsium karbonat

dengan konsentrasi tinggi (> 98%) sehingga dapat dimanfaatkan dalam industri

farmasi dan industri makanan.

Tinjauan Teoritis

Dolomit merupakan variasi batu gamping yang mengandung lebih dari 50%

karbonat. Dolomit (dengan rumus kimia: (CaMg)[CO3]2) dapat terbentuk karena

proses primer dan sekunder. Secara primer, dolomit terbentuk kerena proses pelindian

(leaching) atau peresapan unsur magnesium dari air laut ke dalam batu gamping, atau

yang lebih dikenal dengan proses dolomitisasi yaitu proses perubahan mineral kalsit

menjadi dolomit. Karakterisasi dolomit dari Gresik juga akan dilakukan pada

penelitian ini untuk mendapatkan komposisi lebih lengkap dolomit.

Tabel 1 Kandungan di dalam Dolomit

Komponen Dolomit Komposisi (%)

CaO 67,41

MgO 39,59



Kalsium karbonat adalah senyawa kimia dengan rumus CaCO3.

Kalsium karbonat merupakan senyawa penyusun kerak bumi. Empat persen

dari kerak bumi merupakan senyawa kalsium karbonat. Kalsium karbonat

banyak ditemukan di batuan gamping dan batuan dolomit. Kalsium karbonat

berbentuk padat berwarna putih dan tenggelam di dalam air. Kelarutan

kalsium karbonat di dalam air rendah. Kalsium karbonat memiliki sifat-sifat

seperti yang tertera pada tabel di bawah ini. Tabel 2 Properti Kalsium Karbonat

Properti Kalsium

Karbonat

Bentuk Kristal

Kalsit Aragonit

Rumus Molekul CaCO3

Massa Molar 100.0869 g/mol

Penampakan bubuk putih seperti kapur

Massa Jenis 2.711 g/cm3 2.83 g/cm3

Titik Leleh 825oC 1339oC

Kelarutan dalam air 0.0013g/100mL (25oC)

KSP 4.8 x 10-9

Beberapa metode pembuatan/produksi PCC telah dikembangkan dan

digunakan saat ini. Proses-proses ini dibedakan berdasarkan bahan baku yang

digunakan, proses yang terlibat dan peralatan. Berikut adalah variasi metode

pembuatan PCC yang banyak digunakan di dunia industri.

1. Metode Karbonasi

Metode ini merupakan metode produksi PCC yang paling

banyak digunakan, paling sederhana, dan paling efisien. Pada metode

ini, batu kapur (limestone) dikalsinasi pada suhu 900oC sehingga

terbentuk CaO. Kemudian CaO dilarutkan dalam air (proses slaking)

membentuk Ca(OH)2. Selanjutnya proses karbonasi dimana larutan

Ca(OH)2 dialiri gas CO2 secara stokiometri sampai pH mendekati

netral. Reaksi proses karbonasi ditunjukkan persamaan reaksi berikut:

Ca(OH)2(aq) + CO2(g)→ CaCO3(s) + H2O(l)…………..….(1)



Reaksi ini akan membentuk endapan PCC yang bewarna putih.

Kondisi operasi dilihat dengan mengatur suhu, konsentrasi, dan laju

penambahan gas karbon dioksida. Metode ini paling efisien saat ini

karena tidak menggunakan bahan kimia tambahan. Metode ini juga

daat memanfaatkan kembali hasil reaksi samping dalam setiap tahapan

reaksi seperti pemakaian kembali gas CO2 hasil pemanasan batu kapur

dan pemanfaatan kembali air hasil samping proses karbonasi.

Kelemahan dari metode ini yaitu hasil serbuk CaCO3 atau PCC yang

dihasilkan sangat sedikit karena kelarutan dalam air sangat kecil

(Apriliani dkk, 2012).

2. Metode Produk Samping Pembuatan Kaustik Soda

NaOH) atau Lime-Soda.

Pada metode ini CaCO3 diperoleh dari hasil pembuatan NaOH

dan kapur soda dengan proses kristalisasi kalsium karbonat. Kalsium

Karbonat (CaCO3) merupakan hasil samping pembuatan NaOH

dengan reaksi:

Na2CO3(aq) + Ca(OH)2(aq) → 2 NaOH(aq) +

CaCO3(s)………….(2)

Metode ini mempunyai kekurangan karena terdapat lumpur.

Pada hasil proses Ca(OH)2 dan senyawa-senyawa yang mengandung

lumpur dapat dilakukan dengan metode pemurnian secara kimia dan

mekanik yang memerlukan biaya tinggi.

3. Solvay process atau Proses Kalsium Klorida

Pada metode ini, kalsium karbonat diperoleh dari produk

samping pada proses ammonia. Pada proses ini dihasilkan dari reaksi

CaCl2 dengan Na2CO3 (natrium karbonat). Disini CaCO3 merupakan

produk samping pada proses ammonia.

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl..…………………… (3)

CaCl2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 + 2NH4Cl …….………… (4)



Kedua larutan dicampur dalam reaktor berpengaduk yang

direncanakan khusus di bawah kondisi operasi suhu, konsentrasi dan

laju pencampuran

Leaching adalah suatu metode yang tepat untuk memisahkan

padatan campuran yang terkontak dengan pelarut cair. Unit operasi ini

adalah salah satu diantara unit operasi tertua dalam industri teknik

kimia, yang sekarang mempunyai beberapa nama, tergantung dari

teknik yang digunakan. Leaching pada dasanya mengacu untuk

menapis cairan dan memisahkannya dari padatan. (Treyball, 1981).

Beberapa komponen yang diperlukan agar leaching dapat dilakukan.

Komponen-komponen tersebut antara lain (Ntengwe, 2010):

a. Larutan leaching

Larutan leaching adalah komponen yang paling penting dalam

proses leaching. Kelarutan adalah faktor terpentingnya. Kelarutan dari

larutan anorganik sangat dipengaruhi oleh pH dan potensial

redoksnya, sedangkan larutan organik dipengaruhi oleh polaritas dan

efek partisinya. Kelarutan anorganik dapat dipengaruhi oleh kehadiran

konstituen lain. Contohnya adalah fenomena adsorpsi dan kompetisi

ligan (kelompok atau ion yang melekat pada ion logam).

b. Ukuran partikel

Leaching adalah fungsi dari luas permukaan yang bersentuhan

dengan larutan leaching. Rasio dari luas permukaan partikel

dibandingkan volume yang ditempati oleh partikel, ukuran partikel

rata-rata, dan struktur pori-pori internal dalam material merupakan

variabel yang dapat mempengaruhi proses leaching. Semakin kecil

ukuran partikel, maka semakin besar luas permukaan kontak antara

padatan dengan larutan leaching. Homogenitas dari ukuran partikel

memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap untuk memrediksi



perilaku leaching. Jika material tidak homogen, maka sampel tidak

akan representatif terhadap keadannya riilnya.

c. Kondisi operasi

Yang termasuk ke dalam komponen ini adalah temperatur dan

tekanan ketika proses leaching dilakukan.

d. Jenis tes leaching

Ada 2 prosedur leaching yang umum digunakan, yaitu batch

leaching procedure dan column leaching procedure. Batch Leaching

Procedure (BLP) adalah teknik leaching yang paling sederhana. BLP

melibatkan pencampuran dari sampel padatan dengan larutan leaching

(pada umumnya asam) tanpa melakukan penggantian larutan

leaching.Sedangkan Dynamic Leaching Procedure (DLP) dilakukan

ketika waktu adalah waktu variabel yang sangat sensitif.

Kemampuan asam dalam melarutkan padatan bergantung pada

koefisien kelarutan dari padat, konsentrasi, rasio volum pelarut dengan zat

terlarut, dan selain itu juga terdapat pengaruh suhu dan pengadukan ketika

pelarutan dilakukan.

a. Konsentrasi Asam

Berdasarkan pada penelitian yang sudah ada, Li mengatakan bahwa

konsentrasi dari asam akan mempengaruhi kemampuan asam tersebut

untuk melarutkan padatan yang dikontakkan dengan asam. Semakin tinggi

konsentrasi asam klorida yang digunakan maka semakin rendah kadar

kemurnian kalsium yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan pada konsentrasi

asam yang tinggi, laju reaksi asam klorida semakin cepat. Laju reaksi

yang cepat akan menyebabkan asam klorida berpotensi untuk bereaksi

dengan ion-ion lain yang komposisinya kecil di dalam batuan dolomit. Hal

ini terjadi karena laju reaksi yang sangat cepat sehingga asam klorida

beraksi dengan seluruh ion-ion yang ada di dalam batuan dolomit.

Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi asam klorida yang digunakan



maka akan semakin tinggi kadar kemurnian kalsium yang dihasilkan. Laju

reaksi yang lambat ini akan menyebabkan asam klorida hanya bereaksi

dengan ion yang komposisinya besar di dalam batuan dolomit. Selain itu

nilai konsentrasi dari asam juga berpengaruh terhadap nilai pH dari asam,

sebagaimana nilai dari pH akan semakin kecil (asam) sebanding dengan

nilai konsentrasinya yang semakin kecil juga. (Ebbing, 2009).

Peningkatan dari pH dari asam dapat dilakukan dengan menambahkan

asam kuat ke dalamnya. Peningkatan pH tidak akan mengubah pH secara

signifikan hanya akan menaikan dalam jumlah kecil sehingga tidak akan

mengalami perubahan karakteristik asam yang akan dikuatkan karena

penambahan dari volume asam kuat yang tidak melebihi jumlah asam

yang ingin dikuatkan. (Ebbing, 2009).

b. Rasio Volum Pelarut terhadap Zat Terlarut.

Volume asam yang digunakan diharuskan menggunakan rasio tertentu

untuk menjaga kemampuan leaching dari solven (asam) yang digunakan.

Menurut Li, semakin tinggi volume asam yang digunakan dapat

meningkatkan kelarutan akan tetapi tidak akan seselektif dibandingkan

dengan dengan volume rasio yang optimum. Tujuan dari penggunaan

volume solven optimum adalah untuk mencegah semua ion logam yang

terdapat pada batuan terlarut sehingga ion yang ingin diambil menjadi

tercampur dan kemurniannya menjadi berkurang.Penelitian ini membahas

tentang penambahan cosolvent mempengaruhi kemurnian dan yield dari

CaCO3 yang dihasilkan. Hal itu untuk membuktikan apakah jumlah ion H+

yang banyak di dalam larutan asam dapat mempengaruhi kemurnian dan

yield batuan dolomit.

Metode Penelitian

Secara garis besar, terdapat 7 langkah percobaan yang akan dilakukan

pada penelitian ini dimulai dari studi literatur, preparasi alat dan bahan,

pelarutan batuan dolomit dengan asam asetat sebagai hasil blank test,



pengujian variasi peneltian terhadap hasil percobaan, pengolahan dan analisis

data, dan diakhiri dengan kesimpulan. Studi literatur yang dilakukan adalah

mengumpulkan teori serta jurnal yang dapat mendukung penelitian ini baik

artikel, buku dan jurnal yang berkaitan terhadap leaching, batuan dolomit

yang dileaching hingga metode-metode leaching yang sudah pernah dilakukan

sebelumnya.

Kemudian tahap berikutnya adalah preparasi alat dan bahan-bahan

yang dibutuhkan pada penelitian ini. Setelah itu barulah percobaan akan

dimulai. Dibawah ini merupakan diagram alir penelitian secara keseluruhan

dari awal hingga bagian kesimpulan.



Gambar 1. Diagram Alir Percobaan

ya

tidak

Studi Literatur

Persiapan alat dan bahan

Melakukan blank test untuk mengetahui komposisi batuan

dolomit mula-mula

Melarutakan batuan dolomit menggunakan asam asetat dan

cosolvent (asam klorida)

Menambahkan NH4OH hingga pH 12

Menimbang massa tiap endapan yang terbentuk

Variasi volume asam klorida sebagian co-solvent

Mengalirkan CO2 sehingga terbentuk CaCO3

Analisis dengan AAS

Pengolahan Data dan Analisis

Kondisi Operasi yang Optimum



Hasil dan Pembahasan

Pengujian XRF dan Blank Test untuk Batuan Dolomit

Pengujian menggunakan data dari percobaan Blank Test dan XRF yang sudah

pernah dilakukan pada penelitian (Samuel Edo,2014), dimana sample batuan yang

digunakan sama yaitu dari Gresik dan hasilnya ada pada tabel sebagai berikut.

Tabel 3. Hasil Uji XRF

Unsur Komposisi (%)

Kalsium 77,28

Magnesium 22,65

Impurities 0,07

Total 100,00

Tabel 4. Hasil Uji Metode Penimbangan

Unsur Komposisi (%) Kalsium 76,86 Magnesium dan Impurities

22,65%

Pengujian variasi waktu reaksi dengan metode penimbangan.

Penelitian pada variasi ini bertujuan untuk mendapatkan waktu paling

optimum atau waktu dimana reaksi sudah mencapai kesetimbangan sehingga dapat

memaksimalkan kemampuan leaching. Variasi waktu reaksi yang digunakan pada

percobaan ini adalah 30 40 50 dan 60 menit, dimana asam asetat yang digunakan

adalah 0,1M dan 100mL.



Data hasil percobaan dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 5. Hasil uji pengaruh waktu reaksi

Waktu Reaksi (menit)

Massa Dolomit Awal (g)

Massa Dolomit tak larut (g)

Massa Dolomit Larut (g)

Massa Endapan (g)

Massa Kalsium Larut (g)

30 10,0015 9,5603 0,4397 0,0862 0,3535 40 10,0023 9,6675 0,3325 0,0115 0,3210 50 10,0009 9,6678 0,3340 0,0086 0,3340 60 10,0020 9,6255 0,2342 0,0040 0,3725

Berdasarkan data di atas, maka dilakukan pengolahan data untuk

mendapatkan nilai kemurnian dan yield pada variasi waktu reaksi sebagai

berikut.

Tabel 6. Hasil perhitungan dan yield pada variasi waktu reaksi

Waktu Reaksi (menit)

% Kemurnian CaCO3

% Yield

30 97,694 2,286 40 97,003 3,721 50 94,516 4,428 60 94,464 4,350

Setelah mengetahui nilai kemurnian dan yield dari kalsium karbonat, maka

dibuatlah grafik pengaruh waktu reaksi terhadap kemurnian dan yield dari kalsium

karbonat.

2.29

3.72

4.43 4.3597.69

97.00

94.52 94.46

92.00

93.00

94.00

95.00

96.00

97.00

98.00

30 40 50 600.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

%Kem

urnian

WaktuReaksi(menit)

%Yield

%Yield

%Kemurnian



Gambar 2. Pengaruh waktu reaksi terhadap kemurnian dan yield kalsium karbonat

Berdasarkan pada gambar 4.1, maka dapat dilihat bahwa semakin lama waktu

reaksi yang dilakukan, maka nilai kemurnian dari kalsium karbonat yang didapatkan

akan semakin kecil dibandingkan dengan waktu reaksi yang lebih cepat. Lama dari

waktu reaksi mempengaruhi nilai yield kalsium karbonat, dimana semakin besar

dengan bertambahnya waktu reaksi yang dilakukan. Berdasarkan pengujian diatas

dapat kita simpulkan bahwa semakin lama waktu reaksi dari leaching yang dilakukan,

yield dari kalsium karbonat yang terbentuk akan semakin tinggi, akan tetapi nilai dari

kemurnian kalsium karbonat yang didapatkan akan semakin kecil atau semakin lama

waktu reaksi yang diberikan maka reaksi akan mencapai kesetimbangan sehingga

nilai dari yield maupun kemurnian sudah tidak mengalami perubahan yang signifikan

ketika waktu reaksi yang diberikan adalah 50 dan 60 menit.

Dengan menggunakan larutan asam asetat 0,1 M, laju reaksi akan tetap lambat

karena jumlah dari asam asetat di dalam larutan lebih banyak dan konsentrasi asam

asetat juga tidak pekat sehingga tidak ada perubahan pada kemampuan ion untuk

mengikat kalsium dari dolomit. Penurunan selektivitas ini menunjukkan pada

awalnya endapan yang terlarut ke dalam larutan asam masih murni hanya ion kalsium

di dalamnya tanpa adanya impurities, tetapi pada waktu reaksiang lebih singkat

belom tercapai kemurnian dan yield yang maksimal karena asam belum bereaksi

hingga kesetimbangan. Akan tetapi semakin lama waktu yang diberikan untuk reaksi,

ion ion yang terdapat dalam dolomit selain kalsium mulai ikut terlarutkan sehingga

menurunkan kemurnian dari kalsium karbonat yang ingin kita buat. Nilai dari yield

yang terbentuk semakin tinggi karena padatan yang dilarutkan oleh larutan asam yang

awalnya hanya kalsium sudah bercampur dengan impurities berupa magensium

sehingga yieldnya akan meningkat dan kemurniannya menurun.

Dengan ini dapat ditentukan bahwa waktu reaksi paling optimum dari

leaching ini adalah 50 menit. Penggunaan waktu reaksi 50 menit mengacu pada hasil

dari pengujian bahwa nilai kemurnian dan yield yang didapat adalah 94,52 % karena

fenomena percobaan pada waktu reaksi 50 menit sudah mencapai kesetimbangan,



meskipun jika dilihat nilai kemurnian dan yield, nilai yield yang terbentuk pada

waktu reaksi merupakan nilai yang paling tinggi diantara variasi-variasi waktu yang

diberikan, tetapi nilai kemurniannya hanya mencapai 95%.

Metode Penimbangan untuk Volume Cosolvent Optimum

Salah satu variasi baru yang dimasukkan ke dalam penelitian untuk

meningkatkan kemurnian PCC adalah volume cosolvent yang ditambahkan ke dalam

larutan. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan variasi volume cosolvent

digunakan adalah 2%, 3%, 4%, dan 5% dengan konsentrasi dari asam klorida yang

digunakan adalah 0,1M. Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan volume asam

klorida maksmum yang bisa ditambahkan untuk meningkatkan kemurnian ataupun

yield dari leaching untuk menghasilkan PCC yang memiliki nilai kemurnian ataupun

yield yang tinggi dibandingkan dengan tanpa menggunakan cosolvent. Berikut

dibawah ini merupakan tabel hasil uji variasi volume cosolvent yang ditambahkan.

Tabel 7. Hasil Uji Pengaruh Cosolvent Asam Klorida

Volume cosolvent

(%)

Massa Dolomit Awal (g)

Massa Dolomit tak larut

(g)

Massa Dolomit Larut (g)

Massa Endapan

(g)

Massa Kalsium Larut (g)

2 10,0011 9,6215 0,0171 0,3785 0,3614 3 10,0020 9,5965 0,0171 0,4055 0,3884 4 10,0017 9,5956 0,0255 0,4064 0,3809 5 10,0004 9,6329 0,0284 0,3686 0,3402

Massa dolomit awal, massa dolomit tak larut dan massa endapan didapat

dengan cara menimbang padatan. Sedangkan massa dolomit larut dan massa kalsium

larut didapatkan dihitung dan dari hasil perhitungan tersebut, didapatkan data berupa

kemurnian maupun yield dari masing-masing variasi volume cosolvent yang

digunakan.



Tabel 8. Kemurnian dan Yield pada Variasi % cosolvent

Volume cosolvent (%)

% Kemurnian CaCO3

% Yield

2 95,48 3,61 3 95,78 3,88 4 93,73 3,81 5 92,30 3,40

Berdasarkan tabel 4.6, maka dapat dibuat grafik hubungan antara kemurnian

dari kalsium karbonat terhadap volume cosolvent untuk selektifitas dari proses

leaching tersebut.

Dari grafik di atas, didapatkan bahawa semakin tinggi volume dari cosolvent

yang digunakan maka nilai kemurnian yang didapatkan akan semakin menurun sesuai

dengan trend. Akan tetapi untuk nilai yield yang terbentuk tidak mengalami

perubahan yang signifikan dengan meningkatnya volume cosolvent yang digunakan.

Hal ini membuktikan bahwa pengaruh dari cosolven tidak terlalu berpengaruh

terhadap nilai yield tetapi terhadap kemurnian karena semakin banyak cosolvent

ditambahkan maka kemurnian akan menurun karena semakin banyak padatan dalam

95.4895.78

93.73

92.30

3.61

3.88

3.81

3.40

3.10

3.20

3.30

3.40

3.50

3.60

3.70

3.80

3.90

4.00

90.00

91.00

92.00

93.00

94.00

95.00

96.00

97.00

2 3 4 5

%Yield

%Kem

urnian

VolumecosolvenHCl(%)

%Kemurnian

%Yield

Gambar 3. Pengaruh % cosolvent terhadap kemurnian dan yield kalsium karbonat



dolomit yang ikut melarut sehingga mengurangi selektifitas dari asam asetat yang

awalnya lebih selektif. Penambahan asam klorida mempengaruhi keasaman asam

asetat karena meningkatkan jumlah ion H+ di dalam asam yang akan mengikat ion-

ion logam dan juga meningkatkan pH dari asam asetat. Oleh karena itu, semakin

banyak asam klorida yang ditambahkan ke dalam larutan, maka selektifitas dari asam

asetat akan menurun dikarenakan kemampuan asam asetat meningkat sehingga

menyebabkan kecepatan reaksi (kelarutan) dari asam asetat yang tinggi sehingga

penambahan selektifitas asam asetat menurun dibandingkan dengan penambahan

cosolvent yang lebih sedikit. Penambahan cosolvent asam klorida mempengaruhi

kesetimbangan dari reaksi asam asetat dengan ion ion logam pada batuan dolomit,

dimana penambahan asam klorida menyebabkan penambahn jumlah ion H+ asam

yang ada dalam larutan yang menyebabkan pengikatan ion-ion logam dari dolomit

yang lebih banyak dan menurunkan selektifitas ketika ion-ion kalsium yang ada telah

habis bereaksi dan ion H+ mengikat ion logam selain kalsium.

Volume cosolvent paling tepat yang dapat ditambahkan ke dalam asam asetat

adalah 3% dengan hasil kemurnian sebesar 95,78% dan apabila dibandingkan dengan

cosolvent 2%, nilai kemurnian dari PCC yang dihasilkan tidak jauh berbeda tetapi

nilai yield yang sedikit lebih baik dan jika dibandingkan dengan 4%, nilai kemurnian

yang dihasilkan sudah menurun meski yield memiliki perbedaan yang signifikan.

Kesimpulan

Telah dilakukan penelitian tentang optimasi selektif acid leaching CaCO3 dari

batuan dolomit dengan asam asetat sebagai pelarut dan asam klorida sebagai

cosolvent. Berikut kesimpulan-kesimpulan yang dapat dibuat.

1. Penggunaan cosolvent pada selective acid leaching ini mempengaruhi

kemurnian dan yield, semakin banyak cosolvent yang ditambahkan ke dalam

reaksi maka yield akan meningkat dan kemurnian PCC yang terbentuk

bervariatif.



2. Waktu reaksi yang digunakan adalah waktu reaksi 50 menit karena ketika

mencapai waktu reaksi 50 menit, dolomit sudah tidak lagi bereaksi dengan

asam yang ada.

3. Kondisi optimum yang didapatkan berupa penambahan cosolvent HCl sebesar

3% karena nilai dari kemurnian yang meningkat dibandingkan tanpa adanya

penambahan cosolvent

Saran

Dalam penelitian ini, terdapat beberapa hal yang dapat diperbaiki apabila

penelitian ini akan diperbaharui, antara lain:

1. Tidak menggunakan kombinasi asam karena tidak berpengaruh atau dapat

mengganggu selektifitas dari acid leaching yang dilakukan.

2. Variasi yang dapat dilakukan mungkin dapat mengatur kondisi dari asam

maupun kondisi dari batuan sehingga dapat mempengaruhi yield dan

kemurnian secara efektif seperti waktu pengeringan dan variasi jenis asam.

3. Untuk metode pembentukan CaCO3 dapat dicari metode lain selain dengan

menggunakan CO2 karena waktu pengaliran CO2 yang lama sehingga

memerlukan metode lain untuk mengefektikan waktu pengendapan.



Daftar Referensi

Abali, Y., Bayca, S.U., Arisoy, K., Vaizogullar, A.I., 2010. Optimization of Dolomite

Ore Leaching In Hydrochloric Acid Solution. Journal of Mineral Processing.

46, pp. 253-262

Whan, A.J., Hwan, K.J., Seo, P.H., Ah, K.J., Han, C., Kim, H., 2005. Synthesis of

Single Phase Aragonite Precipitated Calcium Carbonate in Ca(OH)2-

Na2CO3-NaOH Reaction System. Journal of Chemical Engineer. 22, pp. 852-

856

Apriliani, N.F., Baqiya, M.A., Darminto. (2012). Pengaruh Penambahan Larutan

MgCl2 pada Sintesis Kalsium Karbonat Presipitat Berbahan Dasar Batu

Kapur dengan Metode Karbonasi. Jurnal Sains dan Senit ITS Vol.1, No.1,

ISSN: 2301-928X

Basset, J. (1994). Buku Ajar Vogel Kimia Analisa Kuantitatif Anorganik. Jakarta:

EGC.

British Calcium Carbonates Federation. 2013. Calcium Carbonates – modern day

uses of PCC. (Online). Tersedia: http://www.calcium-

carbonate.org.uk/calcium-carbonate/caco3-applications-pcc.asp [ 19

November 2015]

Day, R. A. dan Underwood A. L. (1998). Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta:

Erlangga.

Ebbing, Darrell and Steven D. Gammon. (2009). General Chemistry. Houghton:

Houghton Mifflin Company, pp. 418-522.

Inez Afiff. (2015). Selective Acid Leaching CaCO3 menggunakan Asam Klorida untuk

Produksi CaCO3 dari Dolomit. Skripsi pada Universitas Indonesia. Depok, pp.

17-56.

Ismono (1979). Cara-Cara Optik dalam Analisa Kimia. Bandung: Departemen Kimia

ITB.

Karina, Sandra. 2012. Pasar Industri Farmasi Diperkirakan Tumbuh 17% (Online).

Tersedia: http://ekbis.sindonews.com/read/678256/34/pasar-industri-farmasi

diperkirakan-tumbuh-17-1349715600 [12 Desember 2015].



Mantailaka, M.M.G.P.G, Karunaratne, D.G.G.P,. Rajapakse, R.M.G., Pitawala,

H.Ma.T.G.A, 2012. Precipitated Calcium Carbonate/Poly (Methyl

Methacrylate) Nanocomposite Using Dolomite; Synthesis, Characterization

And Properties. Journal of Powder Technology. 235. pp. 628-632

Li, G., Li, Z., Ma, H., 2013. Comprehensive Use of Dolomite-talc Ore to Prepare

Talc, Nano-MgO and Lightweight CaCO3 Using an Acid Leaching

Method. Applied Clay Science, 86, pp. 145-152.

Ntengwe, F.W. (2010). The Leaching of Dolomitic-Copper Ore Using Sulphuric Acid

Under Controlled Conditions. The Open Mineral Processing Journal, 3, pp.

60-67.

Samuel Edo P. (2014). Selective Acid Leaching CaCO3 dari Batuan Dolomit dengan

Asam Asetat. Skripsi pada Universitas Indonesia. Depok. pp. 4-40.

Science Learning Hub. 2012. Carbonate Chemistry. (Online). Tersedia:

http://www.sciencelearn.org.nz/Contexts/A-Fizzy-Rock/Science-Ideas-and-

Concepts/Carbonate-chemistry [19 November 2015].

Tushadi, M. (1990). Bahan Galian Industri di Indonesia. Bandung: Direktorat

Sumberdaya Mineral.

Treybal, R.E. (1981). Mass Transfer Operations (3rd ed.). New York: McGraw–Hill

International Book Co.

Raza, N., Zafar, Z.I., Najam, M. (2013). Utilization of Formic Acid Solutions in

Leaching Reaction Kinetics of Natural Magnesite Ores. Hydrometallurgy.

Vol. 149,pp. 183-188.


pengaruh “cosolvent” asam klorida terhadap …

Documents