Laporan Praktikum Kimia Anorganik
Penyusun : Kayuya
Aluminium dan Senyawanya
B. TUJUAN PERCOBAAN
Mempelajari sifat-sifat logam aluminium dan persenyawaannya.
C. LANDASAN TEORI
1. Tinjauan Pustaka
Golongan logam-logam utama s yaitu golongan 1 (alkali) dan golongan 2 (alkali tanah). Golongan logam utama, p meliputi golongan 13 (aluminium, gallium, indium, talium), golongan 14 (timah, timbel), dan golongan 15 (bismuth). Secara umum logam-logam golongan p kiurang reakstif ketimbang logam-logam golongan s. Nama alumuminium diturunkan dari kata alum yang menunjuk pada senyara garam rangkap KAl (SO4)2.12H2O; kata ini berasal dari bahasa latin alumen yang artinya garam pahit. Oleh Humpry Davy, logam dari garam rangkap ini disulkan dengan nama aluminium dan kemudian bertambah menjadi aluminium. Namun, nama inipun segera termodifikasi menjadi aluminium yang menjdai popular di seluruh dunia kecuali di Amerika Utara di mana American Chemical Society (Himpunan Masyarakat Kimia Amerika) pada tahun 1925 memutuskan tetap menggunakan istilah aluminium di dalam publikasinya (Sugiyarto, 2006: 121- 123).
Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa; bubuknya berwarna abu-abu. Ia melebur pada 659oC. bila terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksidasi ini melindungi objek dari oksida lanjut. Asam klorida encer dengan mudah melarutkan logam ini, pelarutan lebih lambat dalam asam sulfat encer atau asam nitrat encer:
2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2
proses pelarutan dapat dipercepat dengan menambahkan sedikit merkurium (II) klorida pada campuran. Asam klorida pekat juga melarutkan aluminium:
2Al + 6HCl → 2Al3+ + 3H2 + 6Cl
asam sulfat pekat melarutkan aluminium dengan membebaskan belerang dioksida:
2Al + 6H2SO4 → 2Al3+ + 3SO42- + 3SO2 + 6H2O
asam nitrat pekat membuat logam menjadi pasif. Dengan hidroksida alkali, terbentuk larutan tetrahidroksoaluminat:
2Al + 2OH- + 6H2O → 2[Al(OH)4]- + 3H2
aluminium adalah tervalen dalam senyawa-senyawa ion-ion aluminium (Al3+) membentuk garam-garam yang tak berwarna dengan anion–anion yang tak berwarna. Halida, nitrat dan sulfatnya larut dalam air; larutan ini memperlihatkan reaksi asam karena padat saja, dalam larutan air ia terhidrolisis dan terbentuk aluminium hidroksida, Al(OH)3. Aluminium sulfat membentuk garam-garam rangkap dengan sulfat dari kation-kation monovalen dengan bentuk bentuk Kristal yang menarik, yang disebut tawas (alum,aluin) (Svehla, 1979: 266).
Aluminium sangat berlimpah terdapat di alam, merupakan logam terbanyak di kerak bumi dan terbanyak ketiga setelah oksigen dan silikon. Karena sangat reaktf khususnya dengan oksigen, unsur aluminium tidak pernah dijumpai dalam keadaan bebas di alam, melainkan sebagai senyawanya yang merupakan penyusun utama dari bahan tambang biji bauksit dalam bentuk campuran oksida-hidroksida aluminium. Bauksit adalah larutan aluminium yang terjadi karena iklim alam setempat. Di daerah dengan iklim temperature seperti di Eropa-mediteran, bauksit terutama terdapat sebagai AlO(OH) atau Al2O3.H2O, aluminium oksida monohidrat, sedangkan di daerah tropic umumnya terdapat sebagai Al(OH)3 atau Al2O3.3H2O, aluminium oksida terhidrat. Rumus umum bauksit yaitu AlOx(OH)3 2x (0<x<1). Bauksit sangat mudah ditambang karena mineral ini terdapat sebagai lapisan yang luas dengan ketebalan 3-10 meter dekat permukaan tanah (Sugiyarto, 2006: 127).
Paduan silumin-silumin adalah paduan aluminium yang mengandung silicon sekitar 4% dan 22%. Silumin memiliki ketahanan korosi yang tinggi, sehingga silumin sangat bermanfaat dalam peralatan basah. Penambahan silokon pada aluminium membuat silumin lebih cair. Silumin sangat baik kecairannya, mempunyai permukaan yang bagus, tanpa kegetasan panas, sangat baik unutuk paduan coran, dan koefisien pemuaian yang kecil. Koefisien pemuaian silumin rendah, oleh karena itu paduannya pun mempunyai yang rendah apabila ditambahkan Si lebih banyak (Abdilah.2019:43)
Aluminium dengan konfigurasi elektronik [10Ne] 3S1 3P1 dikenal mempunyai tingkat oksidasi +3 dalam senywanya. Logam aluminium tahan terhadap korosi udara, karena reaksi antara logam aluminium dengan oksigen udara menghasilkan oksidanya, Al2O3 yang membentuk lapisan nonpori dan membungkus permukaan logam hingga tidak terjadi reaksi lanjut. Lapisan dengan ketebalan 10-4 sampai 10-6 mm sudah cukup mencegah terjadinya kontak lanjut permukaan logam dengan oksigen. Hal ini dapat terjadi karena ion oksigen mempunyai jari-jari ionik (124 pm) tidak jauh berbeda dari jari-jari metalik atom aluminium (68 pm) tepat menempati rongga-rongga struktur permukaan oksida. Hal ini berbeda dari oksida besi yang bersifat berpori, tidak mampu melindungi bagian dalam logam besi sehingga korosi terus berlanjut (Sugiyarto, 2006: 123).
Manfaat lain yang istimewa bagi logam aluminium yaitu afnitasnya (daya gabung) yang sangat kuat dengan oksigen. Sebagai contoh, reaksi serbuk aluminium dengan oksida-oksida logam transisi Fe2O3 juga dihasilkan panas yang sangat tinggi:
Al(s) + Fe2O3 (s) → Al2O3 (l) + Fe (l) H= -852 KJ/ mol
reaksi inti (reaksi termit) dapat menghasilkan panas yang sangat tinggi hingga temperatur kira–kira 300oC. (Sugiyarto, 2006: 125).
2. Tinjauan Hasil
Aluminium sulfat [Al(SO4)3] atau yang lebih dikenal dengan tawas merupakan salah satu bahankimia yang sangat diperlukan dalam industri pengolahan air. Kebutuhan aluminium sulfat selama ini diimpor dari luar negeri misalnya dari singapura dan Australia dengan harga yang sangat mahal, sedangkan kebutuhannya cukup banyak, industri yang menggunakan aluminium sulfat diantarantya adalah industry kosmetik dan industri bahan pemadaman api. Perkembangan penduduk Indonesia yang semakin pesat dan penggunaan air semakin banyak, penggunaan aluminium semakin banyak. Pada penelitian ini, derajat keasaman produk aluminium sulfat dihitung dengan menggunakan pH meter, berdasarkan pengukuran, ph aluminium sulfat yang diperoleh pada penelitian ini adalah berkisar anta 3,15- 3,2. Dari literatur diperoleh pH standar dari produk aluminium sulfat adalah sebesar 2,6- 3,3 (Ismayanda, 2011: 44-51).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa aluminium terkorosi dalam larutan asam sitrat menjadi Al3+ dengan satu tahapan reaksi searah. Produknya bersifat tidak stabil, langsung membentuk garam aluminium amorf. Laji korosi aluminium meningkat seiring dengan peningkatan temperature dan konsentrasi asam sitrat, seperti dijelaskan secara matematik pada proses low equation (PLE), maupun pada fitled equation (FE). Energi aktivasi korosi aluminium di dalam larutan asam sitrat bernilai temperatur 40-60 oC, laju korosi aluminium dapat digolongkan pada laju korosi “dapat diabaikan” (kurang dari mpy) hingga “sedang” (20-50 mpy) (Prasetya, 2012:123).
Untuk mengurangi sifat-sifat mekanis dari paduan aluminium casting dengan alasan (i) pengotor memberikan pengaruh lain pada mikrostruktur paduan (misalnya mereka juga muncul sebagai partikel intermetalik yang rapuh dan dapat mempengaruhi Ukuran dan distribusi partikel Si), dan (ii) ada cacat lain yang lebih kuat membatasi partikel Si yang tampaknya tidak dipicu oleh kehadiran Fe, Ti, atau pengotor lainnya. Alur, yang ditunjukkan di sini tidak berkorelasi dengan adanya endapan intermetalik, adalah salah satu contoh penting. Dalam paduan aluminium, adalah salah satu pengotor paduan utama (kadang-kadang juga digunakan sebagai elemen paduan yang disengaja dalam paduan Al-Si hipereutektik (Mueller, dkk. 2016:865).
D. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
a. Tabung reaksi (17 buah)
b. Batang pengaduk (2 buah)
c. Gelas ukur 10 mL (2 buah)
d. Gelas kimia 25 mL (1 buah)
e. Rak tabung reaksi (1 buah)
f. Pembakar spiritus (1 buah)
g. Penjepit tabung (1 buah)
h. Botol semprot (1 buah)
i. Pipet tetes (5 buah)
j. Corong biasa (1 buah)
k. Spatula (1 buah)
l. Neraca analitik (1 buah)
m. Lap kasar dan lap halus (1 buah)
2. Bahan
a. Aluminium klorida (AlCl3)
b. Ammonia (NH3)
c. Natrium hidroksida (NaOH)
d. Asam klorida encer (HCl)
e. Aquades (H2O)
f. Metil violet
g. Aluminium klorida anhidrat (AlCl3.2H2O)
h. Magnesiumium klorida anhidrat (MgCl2.2H2O)
i. Indikator universal
j. Aluminium oksida (Al2O3)
k. Magnesium oksida (MgO)
l. Natrium hidroksida (NaOH) 0,1 M
m. Magnesium klorida (MgCl2) 0,1 M
n. Tissue
E. PROSEDUR KERJA
1. Sifat aluminium hidroksida.
a. Diukur 2 ml larutan garam aluminium, lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Kemuidan ditambahkan beberapa tetes ammonia. Diamati apa yang terjadi. Diteruskan penambahan ammonia hingga berlebih. Diamati apakah ada perubahan?
b. Diukur 2 ml larutan garam aluminium, lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Kemuidan ditambahkan beberapa tetes NaOH. Endapan yang terjadi dibagi dua bagian. Bagian pertama, ditambahan NaOH berlebih sedangkan bagian kedua, ditambahan asam klorida. Diamati apa yang terjadi.
c. Disediakan endapan aluminium hidroksida dengan cara mereaksikan larutan garam aluminium dengan larutan NaOH encer, endapan yang terbentuk disaring, kemudian endapan yang ada di kertas saring dicuci dengan air dingin(dituangi dengan air dingin). Kepada endapan diatas kertas saring itu diulangi dengan larutan yang berwarna, misalnya metal violet, diamati apa yang terjadi!
2. Membandingkan aluminium klorida dengan magnesium klorida.
a. Pemanasan klorida anhidrat: dipanaskan aluminium klorida anhidrat dalam tabung reaksi. Diamati apa yang terjadi! diulangi percobaan menggunakan magnesium klorida anhidrat sebagai pengganti aluminium klorida anhidrat. Diamati apa yang terjadi!
b. Dimasukkan satu sendokaluminiumjklorida anhidrat ke dalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan air setetes demi setetes. Diamati dan diukur pHnya dengan menggunakan indikator universal. Diulangi percobaan dengan magnesium klorida anhidrat sebagai pengganti aluminium klorida anhidrat.
3. Membandingkan sifat asam-basa Al2O3 dan MgO.
a. Dimasukkan kurang lebih 0,1 g aluminium oksida dan o,1 g magnesium oksida dalam tabung reaksi yang berbeda, kemudian ditambahkan 3 ml air dan dikocok. Diamati apa yang terjadi dan diperiksa pula pHnya!
b. Dimasukkan kurang lebih 0,1 g aluminium oksida dan 0,1 g magnesium oksida dalam tabung reaksi yang berbeda, kemudian ditambahkan 3 ml asam klorida encer.
4. Membandingkan sifat basa ion aluminium dan ion magnesium.
a. Dituangkan 3 ml larutan garam aluminium 0,1 M ke dalam tabung reaksi dan ke dalam garam aluminium 0,1 M ke dalam tabung reaksi dan ke dalam tabung yang lain 3 mL larutan garam magnesium 0,1 M. diperiksa pH setiap larutan dengan indikator universal.
b. Ditambahkan larutan encer natrium hidroksida pada 3 mL larutan garam aluminium 0,1 M sehingga endapan yang terbentul larut lagi.
c. Diulangi percobaan (4.b) diatas dengan menggunakan larutan garam magnesium 0,1 M sebagai pengganti larutan garam aluminium 0,1 M
DAFTAR PUSTAKA
Abdilah, Adi.2019. Aluminium si Kuat dan Awet. Cirebon : Mirnaw Book
Ismayanda, M Husin. 2011. Produksi Aluminium Dalam Larutan Asam Sulfat Dalam Reactor Berpengaduk Menggunakan Proses Kering. Jurnal Rekayasa Kimia Dan Lingkungan Vol.8 No.1 Aceh: Universitas Syiah.
Mueller, Guillermo, Martin. Fornabaio. Mortensen. 2016. Silicon Particle Pinhole Defects in Aluminium–Silicon Alloys. J Mater Sci. Vol. 52, No. 858–868
Prasetya, Adreas Yoppy Aprianto, Isdiayani Nurdin. 2012. Korosi Aluminium dalam Larutan Asam Sitrat. Jurnal Teknik Kimia Indonesia: Vol 11 No.2. Bandung: Institut Teknologi Bandung
Sugiyarto, Kristian H. 2006. Kimia Anorganik II. Malang: Jica
Svehla. 1979. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro Edisi Kelima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka.
0 comments:
Posting Komentar