Analisis Kadar Silika pada Air Umpan Ketel dan Air Boiler dengan Metode Comparasi di PKS Adolina

(1)

ABSTRAK

Telah dilakukan penentuan Silika dalam air umpan ketel dan air boiler di PKS Adolina. Sampel diambil secara sembarangan untuk air umpan ketel sampel diambil dari tangki yang telah dipanasi sedangkan sampel air boiler diambil dari drum pipa pemanas pada boiler.

Kandungan silika didalam sampel dilakukan secara comparasi dengan pereaksi amonium molibdat, HCL 1: 1, dan ssam oksalat.

Penentuan dilakukan selama periode 6 - 10 Februari 2012 . Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kandungan silika dari air umpan ketel adalah 4,5 ppm sedangkan air boiler adalah 145 ppm. Maka dapat disimpulkan bahwa hasil yang telah diperoleh telah memenuhi standart PKS Adolina.


(2)

ABSTRACT

ANALISATION VALUE OF SILICA IN BOILER WATER AND CATTLE WATER WITH COMPERASION METHOD IN PKS ADOLINA

Have been done determination of silica in boiler water and cattle water in PKS Adolina. The sample is taken randomly from the boiler.

The value of silica in the sample comperasioly with Amoniun Molibdat, HCL 1 : 1 and oxalat acid.

Determination have been done for February 6th - 10th 2012 period. The result to ward that silica value from the boiler water is 4,5 ppm but from cattle water, so is can be conclusion that result have been got is qualfied standart in PKS Adolina.


(3)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Silika merupakan senyawa yang tidak larut dalam air. Silika dapat menimbulkan kerak silika didalam boiler apabila konsenterasinya berlebihan, dan kerak ini akan menghambat perpindahan panas pada boiler karena sifatnya yang isolator. Sifat silika cukup unik. Umumnya silika digunakan untuk proses coating atau pelapisan pada substrat-substrat material tertentu. Sifat silika pada permukaan logam adalah daya adhesi yang kuat, properti penahan yang baik sehingga memungkinkan untuk menahan difusi uap air, ion-ion maupun oksigen ke permukaan logam sehingga dapat melindungi logam dari korosi. Selain itu silika juga memiliki ketahanan terhadap suhu dan zat–zat kimia yang cukup stabil. Salah satu sifat silika yang saat ini terus dikembangkan adalah sifat hidrofobik.

Air umpan ketel adalah air dari anion exchanger dalam tangki umpan yang telah dipanasi untuk menghilangkan gas terlarut.

Air boiler adalah air dalam drum dan pipa – pipa pemanas pada boiler yang sedang dipakai untuk proses pengadaan uap.

Perlu dianalisa silika pada air umpan dan air ketel agar tidak menimbulkan kerak didalam boiler dan menghambat perpindahan panas pada boiler karena silika yang bersifat isolator dan menutupi permukaan pipa api, lorong api dan ruang nyala yang kemudian dapat mengakibatkan terjadinya over heating.

Cara analisa silika ini dapat ditentukan dengan cara perbandingan warna (comperator) terhadap larutan silika digunakan bahan – bahan berupa Larutan HCL


(4)

1:1, Larutan Ammonium Molybdat 10% dan Larutan Asam Oxalat 10%. (SPO PTPN IV Medan)

1.2.Permasalahan

Pada PKS Adolina air yang digunakan sebagai pengisi boiler berasal dari air alam (sungai) yang telah dilunakkan, namun air tersebut belum dapat dikatakan memenuhi standart apabila langsung digunakan untuk keperluan industri, karena masih terdapatnya pengotor-pengotor lain di dalam air yang dapat menyebabkan kerak, seperti silika. Kandungan silika dalam air umpan boiler semestinya nol ppm, sedangkan kandungan silika dalam air Ketel tersebut juga harus nol ppm. Pada kenyataannya di lapangan, pengolahan air umpan yang kurang baik tidak mampu menurunkan kandungan silika sampai nol ppm sehingga menyebabkan terbentuknya lumpur atau kerak dalam Boiler yang menutupi permukaan pipa api, lorong api dan ruang nyala yang kemudian dapat mengakibatkan terjadinya over heating.

1.3. Batasan Masalah

Parameter untuk penentuan kualitas air cukup banyak. Dalam hal ini penulis membatasi ruang lingkup permasalahn pada analisis kadar silika pada air boiler, sedangkan penentuan kualitas air dengan senyawa – senyawa yang lain tidak dibahas.

1.4. Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan ilmiah ini adalah untuk mempelajari analisa kadar silika pada air umpan ketel dan air boiler dengan metode comperasi sehingga dapat diketahui kualitas air yang digunakan tersebut apakah sudah memenuhi standard yang telah ditetapkan.


(5)

1.5. Manfaat

Adapun manfaat dari penulisan karya ilmiah ini adalah untuk memberikan informasi tentang kandungan silika dari pada air umpan ketel dan air boiler yang digunakan pada PKS Adolina sehingga dapat digunakan sebagai acuan dalam usaha


(6)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Silikat

Jenis – jenis silikat yanga dapat terjadi di alam dapat dikatagorikan hampir tak terhingga jumlahnya, tetapi bisa dikelompokkan menjadi empat kelompok umum tergantung pada apakah kompleks silikat itu berhingga (finite) atau apakah kompleks silikat itu membentuk rantai tak berhingga, lembaran, atau struktur kerangka tiga dimensi. Dalam semua kelompok itu silikon dikelilingi oleh empat atom oksigen secara tetrahedral. Dengan demikian, keempat kelompok tersebut merupakan akibat dari cara – cara yang berbeda yang bisa menghubungkan tetrahedron SiO4 satu dengan yang lain. Kompleks SinOm bermuatan negatif yang dihasilkan kemudian terikat bersama – sama dalam kristal oleh kation – kation logam. Adanya jenis – jenis silikat yang amat banyak itu terutama disebabkan oleh pengganti kedudukan silikon didalam tetrahedron SiO4 sering digantikan oleh aluminium A gar kesetimbangan muatan bisa tetap dipertahankan diperlukan tambahan kation lain atau substitusi sebuah kation dengan muatan positif yang lebih tinggi. (Susetyo,W., 1987)

- Jika larutan pekat senyawa silikat direaksikan dengan asam anorganik, akan terjadi endapan putih berupa selai. Dari larutan pekat senyawa silikat akan terjadi asam silikat polimer dengan penambahan asam mineral:

- Jika campuran senyawa silikat, kalsium fluorida dan asam sulfat pekat dipanaskan dalam cawan tambal, akan membentuk gas yang dengan air akan terurai menjadi endapan putih.

Dengan memanaskan senyawa silikat dengan kalsium fluorida dan asam sulfat dalam cawan tambal akan terjadi hidrogen fluorida , dan silikatnya membentuk


(7)

silisium tetra fluorida. Silisium tetrafluorida oleh air akan dihidrolisis menjadi asam silikat dan hidrogen fluorida.

H2SiO42- + 2CaF2 + 2H2SO4 + 2H+ SiF4 + 2CaSO4 + 4H2O SiF4 + 3H2O H2SiO3 putih + 2H2F2 (Roth.H.J., 1987)

2.2. Air

2.2.1. Syarat – syarat air umpan ketel

a. Tabel syarat umum air umpan ketel

Parameter Standard Satuan

Ph 10.5 – 11.5

TDS max 100 Mho

Silica max5 Ppm

Hardness Trace Ppm

Total Alkali 500 – 800 Ppm

Sulfit 30 – 80 Ppm

Adapun jenis pengotor atau impurities yang terdapat dalam air dapat berupa padatan tersuspensi (lumpur), padatan yang tidak larut (pasir, sampah), gas-gas terlarut (O2, CO2, H2S), mikroorganisme (bakteri, ganggang) dan garam-garam yang terionisasi. Pada dasarnya proses water treatment untuk kepeluan pabrik kelapa sawit dapat dipisahkan menjadi external treatment dan internal treatment. External treatment terdiri dari proses penjernihan, proses penyaringan dan proses demineralisasi. Sedangkan proses internal treatment terdiri dari aerasi dan penambahan bahan-bahan kimia lainnya.

Proses pengolahan di mulai dari pemompaan air bahan baku dari sungai yang kemudian dialirkan ke kolam sedimentasi atau ke clarifier tank, namun sebelumnya


(8)

diinjeksikan bahan kimia berupa alum dan soda ash oleh chemical dosing pump. Bahan chemical tersebut akan mempercepat terjadinya pengendapan dan juga untuk mendapatkan pH air yang sesuai. Dalam kolam sedimen maupun dalam clarifier tank terjadi pemisahan secara gravitasi, partikel-partikel besar, lumpur, pasir akan mengendap di dasar kolam, tangki. Sedangkan air yang berada pada bagian atas dialirkan secara secara overflow ke kolam clarifier. Dalam clarifier tank terjadi pengendapan partikel-partikel yang lebih halus dan lolos dari proses pertama.

Air yang telah dilakukan pengendapan di clarifier pond dipompakan ke sand filter menuju tower filtered water tank. Melalui sand filter kotoran halus akan tersaring, sehingga air yang keluar sudah memenuhi standar air minum dan digunakan juga sebagai air proses pengolahan seperti clarifikasi, cleaning, dan boiler. Namun untuk boiler akan dilakukan pengolahan lebih lanjut pengisian boiler.

2.2.2. Cara pengolahan air EKSTERNAL TREATMENT

Eksternal treatment adalah proses menghilangkan kesadahan dan partikel-partikel asing dalam air. Pengedalian mutu air tergantung pada pada tujuan penggunaan air. Umumnya air diproses untuk keperluan dengan persyaratan tertentu:

• Air Pengolahan, yang memerlukan air yang bebas dari logam-logam katalisator perusak minyak sawit, dan senyawa-senyawa yang dapat menurunkan mutu minyak sawit seperti suspensi kolloid.

• Umpan Boiler, yang melerukan mutu khusus yakni bebas dari logam alkali tanah yang dapat menyebabkan pembetukan kerak pada boiler. Maka perlu dikontrol dengan baik kesadahan air yang keluar dari anion exchanger. Bebas


(9)

dari logam oksidator penyebab korosi dan bebas dari lumpur yang dapat merangsang pembentukan kerak serta dapat mengurangi perpindahan panas. • Air Rumah Tangga, yang memerlukan kesadahan yang rendah, warna yang

benin dan bebas dari bau, dan harus memenuhi persyaratan air minum.

RAW WATER PUMP

Raw water pump berfungsi untuk memompakan air bahan baku yang akan dilakukan pengolahan.

SEDIMENTATION POND DAN CLARIFIER TANK

Kolam sedimentasi atau clarifier tank berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel berat seperti pasir, tanah dan lumpur dari air baku. Prinsip kerja dari sedimentation pond ialah pengendapan secara alami (gravitasi), dengan demikian proses pemisahan ini sangat tergantung dari retention time selama berada di dalam kolam. Air jenih dialirkan secara overflow ke clarifier pond.


(10)

CLARIFIER POND

Clarifier tank berfungsi untuk melakukan pengendapan partikel halus yang tidak dapat diendapkan pada bak sedimentasi. Kolam ini bekerja memisahkan partikel berat dengan prinsip sentrifugal. Dengan adanya gaya sentrifugal tersebut partikel dengan berat jenis yang lebih berat akan bergerak mengendap didasar tangki sedangkan yang lebih ringan akan bergerak ke permukaan, yang kemudian ditangkap secara overflow untuk dialirkan pada proses selanjutnya.

PRESSURE SAND FILTER

Filtrasi adalah suatu proses untuk menghilangkan zat–zat yang tidak larut di dalam air secara mekanis. Air mengalir ke bagian bawah grafity filter melalui media penyaring mengandung lapisan pasir silika, partikel-partikel besar akan tertinggal dan melekat dipermukaan media, sedangkan air jernih berkumpul di bagian bawah dan mengalir menuju tower.

Zat–zat padat yang tidak terlarut bila telah banyak akan menghambat proses penyaringan sehingga perlu dicuci, proses pencucian disebut “Back Wash“. Back Wash dilakukan bila perbedaan tekanan in dan out filter telah kurang dari 0.5 kg/cm2 dengan memakai air jernih dialirkan dari bawah menuju ke atas sehingga kotoran terbuang keluar.


(11)

FILTERED WATER TOWER TANK

Filtered water tower tank berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air yang telah dilakukan penyaringan untuk kemudian dialirkan ke masing-masing keperluan. Filtered water tank dibuat dengan ketinggian, yang memadai untuk menjangkau ke semua lokasi yang menggunakan air dari filtered water tank tersebut.

DEMINERALIZING PROCESS

Proses demineralisasi merupakan proses pertukaran kation dan anion yang banyak digunakan pada sumber air yang tidak memenuhi baku mutu air industri. Demineraliser terdiri dari dua yaitu:

Cation Exchanger

Unit ini mengandung asam kuat dan asam lemah yang terikat dengan resin sebagai bahan dasar. Adapun resin yang digunakan adalah asam sulfat (H2SO4). Fungsi penukar kation ialah:

• Menghilangkan/mengurangi kesadahan dan magnesium dalam air.

• Menghilangkan/mengurangi alkalinitas dari garam-garam dekali (carbonate, bicarbonate dan hydroksida).

• Menghilangkan/mengurangi zat-zat padatan yang terlarut (disolved solid).

Anion Exchanger


(12)

INTERNAL WATER TREATMENT

Internal treatment bertujuan untuk melakukan pengolahan lebih lanjut dari hasil eksternal treatment, sebagai metoda perlindungan boiler dalam proses pembentukan uap. Seluruh perlakuan diarahkan untuk menghindari pembentukan kerak, korosi, dan carryover. Bahan kimia yang digunakan adalah:

• Catalized Sulfid yang berfungsi untuk mengikat oksigen dan gas-gas lain yang masih terikut dalam air boiler serta mencegah terjadinya korosi pada permukaan logam, khususnya pada bagian dalam pipa-pipa dan drum boiler. • Adjunct HL yang difungsikan sebagai pengontrol total alkali dan pH air

boiler.

• Advantage yang berfungsi untuk melindungi permukaan bagian dalam pipa-pipa dan drum dengan membentuk lapisan film, sehingga terhidar dari korosi dan deposit. Selain itu juga berfungsi untuk melarutkan lapisan kerak yang sudah terbentuk pada permukaan dalam pipa dan drum seperti silica.

2.2.3 . Air Boiler

Ketel uap ( Boiler )yang dipakai di pabrik-pabrik pengolahan makanan minuman, pabrik minyak makan, pabrik ban, rumah sakit dan hotel di Indonesia pada umumnya jenis Ketel Uap Pipa Api (Fire tube boiler ) yang berkapasitas antara 1000 sampai 5000 Kg Uap per jam dan bertekanan kerja sekitar 10 Kg/cm2, antara lain Boiler merk ; Mechmar, Maxiterm, Chen-chen, Achenbach dll. Boiler tersebut pada saat ini harganya demikian mahal sehingga jika perawatan atau pemeliharannya kurang optimal maka akan dapat mengakibakan kerugian yang tidak perlu bagi perusahaan pemakaianya. Salah satu penyebab yang mengakibatkan Boiler menjadi


(13)

rusak berat adalah adanya kandungan silika yang berlebihan dalam air pengisi Ketel Uap ( Feed water boiler ). (Sumaryanto., 1984)

Boiller adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan untuk menghasilkan uap lewat penguapan air untuk dipakai pada pembangkit tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi.

Sistem kerjanya yaitu air diubah menjadi uap. Panas disalurkan ke air dalam boiler, dan uap yang dihasilkan terus – menerus. Feed water boiler dikirim ke boiler untuk menggantikan uap yang hilang. Saat uap meninggalkan air boiler, partikel padat yang terlarut semula dalam feed water boiler tertinggal.

Partikel padat yang tertinggal menjadi makin terkonsentrasi, dan pada saatnya mencapai suatu level dimana konsentrasi lebih lanjut akan menyebabkan kerak atau endapan untuk membentuk pada logam boiler.

a. Tabel syarat umum air boiler

Parameter Satuan Pengendalian Batas

Ph Unit 10.5 – 11.5

Conductivity µmhos/cm 5000, max

TDS Ppm 3500, max

P – Alkalinity Ppm

-M – Alkalinity Ppm 800, max

O – Alkalinity Ppm 2.5 x SiO2, min

T. Hardness Ppm

-Silica Ppm 150, max


(14)

Phosphat residual Ppm 20 – 50

Sulfite residual Ppm 20 – 50

pH condensate Unit 8.0 – 9.0

Boiler adalah suatu bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air adalah salah satu media penghantar panas yang paling murah. Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan.

Ada dua sumber air umpan yaitu: (1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air make-up (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses.

Dalam penggunaan air yang dipanaskan di dalam bejana tertutup ini, tentu resiko terjadinya “scaling” selalu ada, biasanya berupa kerak silika dan kalsium-karbonat. Resiko tersebut dapat diperkecil dengan menggunakan “silica inhibitor”, namun peluang terjadinya penimbunan kerak tetap selalu ada. Oleh karena itu dibutuhkan perhatian khusus dari operator, setidaknya melalui “blow-down” secara berkala. Dalam hal boiler sudah mengalami pengerakan oleh silika, tentu dibutuhkan perlakuan fisika dan kimia. Disinilah dibutuhkan produk yang benar-benar berkualitas dan tepat.

Adalah produk CR 7550 Silica Inhibitor yang efektif digunakan untuk tugas tersebut. Produk ini berfungsi sebagai pencegah pembentukan kerak Silika dan magnesium silikat, bekerja dengan cara mendispersi koloid silika dan dengan mencegah pembentukan kerak magnesium silikat pada permukaan perpindahan panas (Boiler, Cooling water, dan lain-lain).


(15)

Ada beberapa keuntungan dari produk ini, yang paling utama adalah menjaga permukaan logam tetap bersih sehingga perpindahan panas lebih optimal dan meningkatkan kinerja organic corrosion inhibitor; Mempunyai kestabilan panas & struktur polymer yang baik; Dapat diformulasikan dengan berbagai rentang pH tanpa perubahan stuktur kimia; Stabilitas yang sangat baik di hadapan chlorine; Tidak mengandung fosfor, sehingga aman terhadap lingkungan.

2.2.4. Hal yang menyebabkan Ketidak sesuaian kriteria air umpan boiler

1. Korosi

Peristiwa korosi adalah peristiwa elektrokimia, dimana logam berubah menjadi bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya oksigen dengan logam, atau kerugian logam disebabkan oleh akibat beberapa kimia

Penyebab korosi Boiller: – Oksigen Terlarut

– Alkalinity ( Korosi pH tinggi pada Boiler tekanan tinggi ) – Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat ) – Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak )

Akibat dari peristiwa korosi adalah penipisan dinding pada permukaan boiler sehingga dapat menyebabkan pipa pecah atau bocor.

2. Kerak

Pengerakan pada sistem boiler :


(16)

– Kejenuhan berlebih dari partikel padat terlarut ( TDS ) mengakibatkan tegangan permukaan tinggi dan gelembung sulit pecah

– Kerak boiler yang lazim : CaCO3, Ca3 (PO4)2, Mg(OH)2, MgSiO3, SiO2, Fe2(CO3)3, FePO4

3. Endapan

Pembekuan material non mineral pada boiler, umumnya berasal dari: – Oksida besi sebagai produk korosi

– Materi organic ( kotoran – bio, minyak dan getah ), Boiler bersifat alkalinity jika terkena gliserida maka akan terjadi reaksi penyabunan.

– Partikel padat tersuspensi dari feedwater ( tanah endapan dan pasir )

Dari peristiwa – peristiwa ini mengakibatkan terbentuknya deposit pada pipa superheater, menyebabkan peristiwa overheating dan pecahnya pipa, terbentuknya deposit pada sirip turbin, menyebabkan turunnya effisiensi.

2.3. Silika

SiO2 murni terdapat dalam dua bentuk, kuarsa dan kristobalit. Si selalu terikat secara tetrahedralk kepada empat atom oksigen namun ikatan – ikatannya mempunyai sifat cukup ionik. Dalam kristobalit, atom – atom silikon ditempatkan seperti halnya atom – atom karbon dalam intan, dengan atom –atom oksigen berada di tengah dari setiap pasangan. Dalam kuarsa, terdapat heliks, sehingga terjadi kristal enansiomorf, dan hal ini dapat dengan mudah dikenali dan dipisahkan secara mekanik.


(17)

Kuarsa dan kristobalit dapat saling dipertukarkan bila dipanaskan. Proses ini lambat karena dibutuhkan pemutusan dan pembentukan kembali ikatan – ikatan dan energi pengaktifannya tinggi. Walaupun demikian, kecepatan perubahan amat sangat dipengaruhi oleh adanya pengotor, atau oleh kehadiran oksida – oksida lougam alkali.

Pendinginan lambat dari lelehan SiO2 atau pemanasan bentuk padatan pada suhu yang lebih sangat memberikan bahan amorf yang nampak seperti gelas dan benar – benar gelas dalam arti umum, yaitu, suatu bahan yang tidak mempunyai order berabah – panjang, tapi merupakan suatu deretan cincin polimer, lembaran – lembaran atau satuan – satuan tiga dimensi yang tak teratur.

Silika relatif tidak reaktif terhadap Cl2, H2, asam – asam dan sebagian besar logam pada 25o atau walaupun pada suhu yang agak tinggi, tapi dapat diserang oleh F2, HF aqua, hidroksida alkali, dan leburan karbonat – karbonat. (Cotton.F.A., 2009).

Susunan utama silica terdiri dari SiO2, dimana atom silicon yang dijembatani oleh atom – atom oksigen. Setiap atom silicon yang berada ditengah sebuah bentuk tetrahedron. Dipermukaan walau bagaimanapun tertinggal 1 potensi yang secara normal dibutuhkan oleh golongan OH, yang disebut juga dengan golongan silanol (silica dan alcohol). Golongan silanol beberapa pariasi yang mana diketahui adalah sangat polar dan sedikit lebih reaktif, yang bertindak sebagai asam, mereka dapat dihilangkan dengan pemanasan kira – kira 700oC untuk membentuk Si – O – Si, golongan siloxane. Produk ini tidak bertahan lama digunakan untuk kromatografi. Pengeringan silica, seperti reaksi derifatisasi terlebih dahulu yang harus dipanaskan pada 200 – 250oC.


(18)

Pori – pori silica adalah sebuah bahan mekanik yang luar biasa dan sifat khas kimia. Jumlah bagian yang luas dari bahan, pada kenyataannya terdiri dari 50 – 70% dari volume, terdiri dari pori – pori. Tulang material diantara pori – pori hanya memiliki ketebalan 1 nm. (Heftmann,E. 1992.)

2.3.1. Jenis – jenis silika Gel

a. Silika Gel G

Silika gel adalah silika gel yang mengandung 13% kalsium sulfat sebagai zat perekat. Jenis silika gel ini biasanya mengandung ion logam, terutama ion besi. Kandungan ion besi ini dapat dihilangkan dengan mengembangkan olat TLC silika gel G dengan sistem pelarut metanol : asam asam HCL pekat 9 : 1. Ion besi akan bergerak bersama zat pelarut sampai ke ujung plat.Untuk selanjutnya plat tersebut dikeringkan dan diaktifkan kembali.

b. Silika gel H

perbedaan silika gel G dan silika gel H ialah, bahwa silika gel H tidak mengandung perekat kalsium sulfat . Silika gel H dipakai untuk memisahkan yang bersifat spesifik, terutama lipida netral . Dengan menggunakan silika gel ini dapat dipisahkan berbagai digliserida, seperti 1,2 digliserida dari 1,3 digliserida. Begitu juga Fosfatidil gliserol dari polifliserida fosfat.

c. Silka gel PF

Jenis silika gel ini diketemukan belakangan, yang dibuat sedemikian rupa sehingga senyawa – senyawa organik yang terikat pada plat ini dapat mengadakan fluoresensi. Oleh karena itu visualisasinya dapat dikerjakan dengan menempatkan plat yang telah dikembangkan di dalam ruangan gelap atau dengan sinar ultra violet yang bergelombang pendek.


(19)

Dalam penggunaan silika gel sebagai adsorben TLC untuk senyawa – senyawa yang netral, plat TLCnya perlu mengalami aktivasi terlebih dahulu. Senyawa organik yang bersifat basa dipisahkan dengan pelarut yang mengandung ammonium hidroksida atau dietilamin. Sebaliknya untuk senyawa – senyawa yang asam digunakan zat pelarut yang mengandung asam cuka. Bila sistem pelarut untuk pengembangan mengandung air, maka plat TLCnya tidak perlu mengalami aktivasi. (Adnan.M., 1987 )

2.3.2. Struktur Silika

Struktur tetrahedral unit silika (SiO4), blok bangunan dasar dari kaca paling ideal.

Struktur amorf dari gelas silika (SiO 2) dalam dua dimensi

Pada sebagian besar silikat, atom Si menunjukkan koordinasi tetrahedral, dengan 4 atom oksigen yang mengelilingi sebuah atom Si pusat. Contoh yang paling umum adalah dilihat dalam bentuk Kristal kuarsa SiO2 silika. Pada masing – masing bentuk Kristal yang paling termodinamika stabil silika, rata – rata, semua 4 dari simpul (atau


(20)

oksigen atom) dari tetra hedra SiO4 dibagi dengan orang lain, menghasilkan rumus kimia bersih: SiO2

Misalnya, dalam sel unit alfa – kuarsa, saham tetra hedron pusat semua 4 dari sudut atom O nya, 2 wajah – saham tetra hedra berpusat 2 atom O sudut mereka, dan 4 tepi berbagi – berpusat terahedra hanya satu dari mereka O atom dengan tetrahedral SiO4 lainnya. Hal ini membuat rata – rata bersih 12 dari 24 total simpul bahwa sebagian dari tetra hedra SiO4 7 yang dianggap sebagai bagian dari sel satuan untuk silica.

SiO2 memiliki sejumlah bentuk Kristal yang berbeda (polimorf) selain bentuk – bentuk amorf. Dengan pengecualian stishovite dan silica berserat, semua bentuk Kristal melibatkan unit SiO4 tetrahedral dihubungkan oleh vektor bersama pada pengaturan yang berbeda. Silikon – oksigen panjang ikatan bervariasi antara bentuk

Kristal yang berbeda, misalnya dalam α – kuarsa panjang obligasi adalah 161 pm,

sedangkan di α – tridimit itu di 154 – 171 pm jangkauan. Sudut Si – O – Si juga

bervariasi antara nilai rendah 140° α – tridimit, sampai 180° pada β tridimit. Pada α – kuarsa sudut Si – O – Si adalah 144°.

Silika berserat memiliki struktur yang serupa dengan SiS2 etrahedra SiO4 tepi – sharing. Stishovite, bentuk tekanan yang lebih tinggi, sebaliknya memilikirutil seperti struktur di mana silicon adalah 6 koordinat. Kepadatan stishovite adalah 4,287 g/cm3, yang membandingkan untuk α – kuarsa, yang terpadat dari bentuk – bentuk tekanan rendah, yang memiliki kerapatan 2,648 g/cm3. Perbedaan densitas dapat berasal dari peningkatan koordinasi sebagai enam panjang terpendek ikatan Si – Odalam stishovite (empat panjang ikatan Si – O dari 176 pm dan dua orang 181 pm) lebih besar dari panjang ikatan Si – O (161 pm) dalam α – kuarsa. Alam


(21)

koordinasi meningkatkan iconicity ikatan Si – O. Tapi yang lebih penting adalah pengamatan bahwa setiap penyimpangan dari standar parameter ini merupakan perbedaan mikrostruktur atau variasi yang merupakan pendekatan ke vitreous, amorfatau kaca padat.

Perhatikan bahwa satu – satunya bentuk yang stabil dalam kondisi normal adalah α – kuarsa dan ini adalah bentuk yang dioksida silicon Kristal biasanya dihadapi. Dalam

kotoran alam di Kristal kuarsa α – dapat menimbulkan warna.

Perhatikan juga bahwa kedua mineral temperature tinggi, kristobalit dan tridimit, memiliki keduanya kerapatan yang lebih rendah dan indeks bias dari kuarsa. Karena komposisi identik, yang menyebabkan perbedaan harus dalam jarak meningkat pada suhu tinggi mineral. Seperti biasa dengan berbagai zat, semakin tinggi suhu semakin jauh terpisah atom karena energy getaran meningkat. Mineral tekanan tinggi, seifertite, stishovite, dan coesite, di sisi lain, memiliki kerapatan yang lebih tinggi dan indeks bias jika dibandingkan dengan kuarsa. Hal inimungkin disebabkan oleh kompresi kuat dari atom yang harus terjadi selama pembentukan mereka, menghasilkan struktur yang lebih kental.

Faujasit silica adalah bentuk lain dari silica kristalin. Hal ini diperoleh dengan dealuminasi dari natrium rendah, ultra – stabil zeolite Y dengan kombinasi asam dan pemanasan. Produk yang dihasilkan mengandung lebih dari 99% silika, memiliki kristalinitas yang tinggi dan luas permukaan yang tinggi (lebih dari 800 m2 / g). Faujasit – silica memiliki stabilitas termal dan asam yang sangat tinggi. Sebagai contoh, ia mempertahankan tingkat tinggi agar molekul jarak jauh (atau kristalinitas) bahkan setelah mendidih dalam asam klorida pekat.


(22)

Film tipis silica tumbuh pada wafer silicon melalui metode oksidasi termal bias sangat bermanfaat dalam mikroelektronik, di mana mereka bertindak sebagai isolator listrik dengan stabilitas kimia tinggi. Dalam aplikasi listrik, dapat melindungi silikon, biayatoko, blok saat ini, dan bahkan bertindak sebagai jalur terkontrol untuk membatasialiran arus.

2.3.3. struktur kristal SiO2

Bentuk Kristal simetri kelompok No ρ g / cm 3

Catatan Struktur

α-kuarsa

(trigonal) hP9, P3 1 21

N

2.648

Rantai heliks membuat kristal tunggal individu

optik aktif; α-kuarsa

bertobat untuk β-kuarsa pada 846 K

β-kuarsa

hP18, P6 2 22, No.180 [15]

2.533

terkait erat dengan α-kuarsa (dengan sudut Si-O-Si dari

155 °) dan optik aktif; β

-kuarsa bertobat untuk β -tridimit pada 1140 K

oS24, C222 1, No.20 [16]

2.265 metastabil bentuk di bawah tekanan normal

β-tridimit

bersegi enam hP12, P6 3 / mmc,

N

terkait erat dengan α

-tridimit; β-tridimit mengkonversi ke β -kristobalit pada 2010 K

tP12, P4 1 2 1 2, No 92 [17]

2.334 metastabil bentuk di bawah tekanan normal


(23)

β-kristobalit

cF104, Fd 3 m,

N

terkait erat dengan α -kristobalit; meleleh pada 1978 K

kubik

cF576, Fd 3 m, No.227 [19]

1.92

dihubungkan oleh prisma heksagonal; 12-beranggota cincin pembukaan pori, struktur faujasite. [10]

kubik (cP *, P4 2 32, No.208) atau tetragonal (P4 2 / nbc) [20]

2.04

Si 5 O 10, Si 6 O 12 cincin; mineral selalu ditemukan dengan hidrokarbon dalam ruang interstisial-a

clathrasil [21]

bersegi empat tP36, P4 1 2 1 2, No 92 [22]

3.011

Si 5 O 10, Si 4 O 14, Si 8 O 16 cincin; disintesis dari kaca silika dan alkali pada 600-900K dan 40-400 MPa

mS46, C2 / c, No.15 [23]

Si 4 O 8 dan Si 6 O 12 cincin

monoklinik mS48, C2 / c, No.15 [24]

2.911 Si 4 O 8 dan 8 SI O 16 cincin; 900 K dan 3-3,5 GPa

Bersegi empat tP6, P4 2 / MNM, 136 [25]

4.287

Salah satu terpadat

(bersama dengan seifertite) polimorf silika; rutil mirip dengan 6 kali lipat Si terkoordinasi; 7,5-8,5 GPa


(24)

berserat

ortorombik oI12, Ibam, No.72 [26]

1.97

seperti SiS 2 terdiri dari rantai berbagi tepi, meleleh pada ~ 1700 K

ortorombik

op, Pbcn [27] 4.294

Salah satu terpadat

(bersama dengan stishovite) polimorf silika; dihasilkan pada tekanan di atas 40 GPa. [28]

2.3.4. Kegunaan silika

- pembuatan kaca untuk jendela - pembuatan gelas minum - pembuatan botol minuman

- untuk proses coating atau pelapisan pada substrat-substrat material tertentu untuk menahan difusi uap air, ion-ion maupun oksigen ke permukaan logam sehingga dapat melindungi logam dari korosi

- digunakan sebagai media pelapis pada substrat kaca sehingga kaca bersifat hidrofobik.

2.3.5. Dampak kesehatan

Kuarsa pasir (silika) sebagai bahan baku utama untuk produksi kaca komersial. Menghirup debu silika halus dibagi kristal dalam jumlah yang sangat kecil (OSHA memungkinkan 0,1 mg / m 3) dari waktu ke waktu dapat menyebabkan silikosis , bronkhitis , atau kanker , karena debu menjadi bersarang di paru-paru dan terus mengganggu mereka, mengurangi kapasitas paru-paru. (Dalam partikel silika kristal


(25)

tubuh tidak larut selama masa klinis yang relevan dari waktu.) Efek ini dapat membuat risiko pekerjaan bagi orang yang bekerja dengan sandblasting peralatan, produk yang mengandung bubuk silika kristal dan sebagainya. Anak-anak, penderita asma dari setiap usia, penderita alergi, dan orang tua (yang semuanya telah mengurangi kapasitas paru-paru) dapat dipengaruhi dalam waktu yang jauh lebih sedikit. Silika amorf, seperti silika diasapi tidak terkait dengan perkembangan silikosis, tetapi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru ireversibel dalam beberapa kasus. Hukum membatasi paparan silika terhadap bahaya silikosis menentukan bahwa mereka hanya peduli dengan silika yang adalah baik kristal dan debu pembentuk.

Tanaman bahan dengan konten silika tinggi phytolith, tampaknya penting untuk binatang pemakan rumput, dari mengunyah serangga untuk ungulates. Penelitian telah menunjukkan bahwa hal itu mempercepat keausan gigi, dan tingkat tinggi silika pada tanaman sering dimakan oleh herbivora mungkin telah dikembangkan sebagai mekanisme pertahanan terhadap predasi.

Sebuah studi yang diikuti mata pelajaran selama 15 tahun menemukan bahwa tingkat yang lebih tinggi dari silika dalam air tampaknya mengurangi risiko demensia . Studi ini menemukan bahwa dengan peningkatan sebesar 10 miligram per hari dari asupan silika dalam air minum, risiko demensia turun sebesar 11%.


(26)

Struktur amorf dari gelas silika (SiO 2) dalam dua dimensi. Tidak ada perintah jarak jauh hadir, namun ada pemesanan lokal sehubungan dengan tetrahedral pengaturan oksigen (O) atom sekitar (Si) atom silikon. Perhatikan bahwa atom oksigen terikat pada keempat setiap atom silikon, baik di belakang pesawat dari layar atau di depannya atom-atom ini dihilangkan untuk kejelasan.

Misalnya, dalam sel unit α-kuarsa, tetrahedron sentral saham semua 4 atom sudut O-nya, 2 berpusat muka tetrahedral pangsa 2 atom O sudut mereka, dan 4 tepi berpusat pangsa terahedra hanyalah salah satu dari mereka O atom dengan lainnya SiO4 tetrahedra. Hal ini membuat rata-rata bersih 12 dari 24 simpul yang total untuk sebagian dari 7 SiO4 tetrahedral yang dianggap menjadi bagian dari sel satuan untuk silika ( lihat 3-D your Satuan ).

SiO 2 memiliki beberapa bentuk kristal yang berbeda ( polimorf ) selain bentuk amorf. Dengan pengecualian stishovite silika dan berserat, semua bentuk kristal tetrahedral SiO melibatkan 4 unit dihubungkan oleh simpul dibagi dalam susunan yang berbeda. Silikon-oksigen panjang ikatan bervariasi antara bentuk kristal yang

berbeda, misalnya dalam α-kuarsa panjang obligasi adalah 161 pm, sedangkan di α -tridimit itu adalah dalam kisaran 154-171 am. Si-O-Si sudut juga bervariasi antara

nilai yang rendah dari 140° α-tridimit, hingga 180° β-tridimit. Dalam α-kuarsa sudut Si-O-Si adalah 14 °.

Silika berserat memiliki struktur mirip dengan SiSO2 dengan rantai dari tepi berbagai SiO4 tetrahedra. Stishovite, bentuk tekanan yang lebih tinggi, berbeda memiliki rutil seperti struktur mana silikon adalah 6 koordinat. Kepadatan stishovite adalah 4,287 g / cm3, yang dibandingkan dengan α-kuarsa, yang terpadat bentuk tekanan rendah, yang memiliki kerapatan 2,648 g / cm3. Perbedaan kepadatan dapat berasal dari kenaikan dalam koordinasi enam terpendek Si-O panjang ikatan dalam stishovite


(27)

(empat panjang ikatan Si-O dari 176 pm dan dua lainnya dari 181 pm) lebih besar dari panjang ikatan Si-O (161 pm) pada α-kuarsa. Perubahan koordinasi meningkatkan ionicity ikatan Si-O. Tapi yang lebih penting adalah pengamatan bahwa setiap penyimpangan dari parameter-parameter standar merupakan perbedaan mikrostruktur atau variasi yang mewakili pendekatan ke amorf

Perhatikan bahwa bentuk stabil hanya dalam kondisi normal adalah α-kuarsa dan ini adalah bentuk yang dioksida silikon kristal biasanya dihadapi. Dalam kotoran alam

di kristal α-kuarsa dapat menimbulkan warna.

padat, vitreous atau gelas.

Perhatikan juga bahwa kedua mineral suhu tinggi, kristobalit dan tridimit, memiliki kerapatan yang lebih rendah dan indeks bias dari kuarsa. Karena komposisi identik, alasan yang menyebabkan perbedaan harus dalam jarak meningkat dalam mineral suhu tinggi. Seperti yang umum dengan berbagai zat, semakin tinggi suhu semakin jauh terpisah atom karena energi getaran meningkat.

Mineral tekanan tinggi, seifertite , stishovite , dan coesite , di sisi lain, memiliki kepadatan yang lebih tinggi dan indeks bias bila dibandingkan dengan kuarsa. Ini mungkin disebabkan oleh kompresi kuat dari atom yang harus terjadi selama pembentukan mereka, yang menghasilkan struktur yang lebih kental.

Silika Faujasite adalah bentuk lain dari silika kristal. Hal ini diperoleh dengan dealuminasi dari zeolit rendah sodium, ultra-stabil Y dengan asam dikombinasikan dan pemanasan. Produk yang dihasilkan berisi lebih dari silika 99%, memiliki kristalinitas tinggi dan luas permukaan yang tinggi (lebih dari 800 m2 / g). Faujasite-silika memiliki stabilitas termal dan asam sangat tinggi. Misalnya, ia


(28)

mempertahankan tingkat tinggi jarak jauh urutan molekul (atau kristalinitas) bahkan setelah direbus dalam asam klorida pekat.

Silika cair menunjukkan beberapa karakteristik fisik yang khas yang mirip dengan yang diamati dalam cairan air

2.3.7. Aplikasi

. suhu ekspansi negatif, kepadatan maksimum (pada suhu ~ 5000 ° C), dan minimum kapasitas panas kepadatan menurun dari 2,08 g / cm3 pada 1950 °C sampai 2,03 g / cm3 pada 2200 °C. Ketika molekul silikon monoksida , SiO, terkondensasi dalam sebuah matriks argon didinginkan dengan helium bersama dengan atom oksigen yang dihasilkan oleh debit microwave , molekul SiO2 yang diproduksi memiliki struktur linear. Dimer silikon dioksida, (SiO2)2 telah dibuat dengan mereaksikan O2 dengan dimer monoksida matriks terisolasi silikon, (Si2O2). Dalam dimer silikon dioksida ada dua atom oksigen menjembatani antara atom silikon dengan sudut Si-O-Si dari 94° dan panjang ikatan 164,6 am dan terminal Si-O panjang ikatan adalah 150,2 WIB. Panjang ikatan Si-O

adalah 148,3 am yang membandingkan dengan panjang 161 pm di α-kuarsa. Energi

ikatan diperkirakan mencapai 621,7 kJ / mol

a. Kegunaan silika dalam kosmetik

Silika yang terkandung dalam bedak alas untuk menyerap keringat dan minyak dari kulit, yang mencegah pantulan sinar oleh keringat/minyak dan membuat dandanan di kulit lebih tahan lama. Jenis partikel silika yang sferik memperbaiki kehalusan dan penyebaran bedak alas dan krim.

Penampakan cat kuku yang halus disebabkan oleh partikel silika dalam cat. Silika berpori digunakan sebagai komponen dalam bedak wangi, yang dapat menjaga keharuman di kulit untuk waktu yang lebih lama.


(29)

Silika terkandung dalam deodoran (antiperspirant), yang memberikan perasaan lembut setelah deodoran digunakan di kulit. Silika juga digunakan dalam berbagai cara selain yang dijelaskan di atas.

b. Silika dalam multi-fungsional keramik

Silika (SiO2) Adalah multi-fungsional keramik materi yang sedang digunakan dalam berbagai industri meningkatkan permukaan dan sifat mekanik dari berbagai material. Ini digunakan sebagai pengisi, kinerja aditif, rheological pengubah atau pengolahan bantuan di banyak produk formulasi, seperti cat & coating, plastik, karet sintetis, lem, Sealants, atau bahan insulasi. Silika khususnya asap (amorf silikon dioksida) atau sedang micro silica ditambahkan ke dalam rangka beton untuk meningkatkan kekuatan beton dan ketahanan. Silika asap juga sedang digunakan dalam bahan tahan api untuk mengurangi porositas beton dan meningkatkan kekuatan oleh partikel ditingkatkan pengepakan

2.4. Cara analisa Silika

2.4.1. Peningkatan kadar patchouli alkohol dengan kromatografi cair vakum

40 g silika gel GF 254 dalam beaker glass, dimasukkan ke dalam kolom vakum sampai tingginya mencapai 5 cm. Kemudian dielusi dengan n-Heksana sampai homogen. Sebanyak 5 g minyak nilam dipreparasi dengan 10 g silika gel G 60 nach stahl sampai kering. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam kolom dan dielusi dengan 150 ml n-Heksana, ditampung menjadi 3 fraksi. Kemudian dielusi kembali dengan 150 ml eter, 150 ml kloroform, 150 ml etil asetat dan juga ditampung menjadi 3 fraksi. Selanjutnya masing-masing fraksi dicek dengan kromatografi lapis tipis untuk mengetahui pola nodanya, yaitu dengan eluen n-Heksana : etilsetat :


(30)

kloroform (80 : 15 : 5). Lalu dianalisis dengan KG-SM sehingga kadar patchouli alkohol dapat diketahui. Dari proses ini dihasilkan 12 fraksi, masing-masing fraksi diuji dengan kromatografi lapis tipis (KLT) dengan eluen n-Heksana : etil asetat : kloroform (80 : 15 : 5) dengan penampak noda vanillin 1% dalam Na2SO4 pekat. Dari hasil KLT dapat disimpulkan bahwa hanya fraksi 4, 5 dan 6 (eter) yang mengandung patchouli alkohol, karena pada fraksifraksi ini terdapat noda yang berwarna ross-ungu. Fraksi 5 dan 6 memiliki pola noda yang sama, oleh karena itu keduanya disatukan. Pada kromatogram 4 (eter), patchouli alkohol muncul pada tR 29,44 menit dengan kadar 52,68%. Tetapi pada kromatogram fraksi gabungan 5 dan 6 (eter), patchouli alkohol muncul pada tR 29,59 menit dengan kadar 75,1%. Pada fraksi gabungan ini kadar patchouli alkohol lebih tinggi daripada fraksi 4 dan terdapat komponen-komponen lain (minor) sebesar 25%.

2.4.2.Penentuan Kandungan Silika didalam air boiler secara Spektrofotometri

Alat dan Bahan Alat – Alat

• Labu takar • Pipet volume • Botol aquadest

• Spektrofotometri uv/vis • Beaker glass


(31)

Bahan

• Sampel air bolier

• Larutan pereduksi amonium molibdat • Aquadest

• Larutan HCL 1 : 1

• Larutan asam oksalat 0,02 N • Larutan reagen vanadat molibdat • Larutan SiO2 standart 107 ppm

Prosedur

• Sebanyak 50 ml sampel air boiler dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, kemudian ditambahkan 1 ml HCL 1 : 1 dan 2 ml amonium molibdat sambil dikocok lalu didiamkan selama 10 menit

• Kedalam campuran ini ditambahkan 2 ml asam oksalat 0,02 N, kemudian dikocok dan didiamkan selama 10 menit dan ditambahkan 2 ml reagen vanadat molibdat dikocok dan didiamkan selama 5 menit

• Absorbansi dari pada larutan ini diukur dengan Spektrofotometer pada λ =

815 nm

• Prosedur yang sama dilakukan terhadap larutan standart 107 ppm SiO2 dan terhadap larutan blanko


(32)

2.4.3. Analisa silica dengan menggunakan Spektrofotometer DR 2800

Peralatan yang diperlukan : • Spektrofotometer DR 2800

• Beaker Plastik/PolyEthylene 100 mL Cuvet Reagen (bahan kimia) yang diperlukan :

• Molybdate 3 Reagent

• Citric Acid Reagent Powder Pillow • Amino Acid F Reagent Powder Pillow • Air Demin

• Tissue

Langkah Pelaksanaan

. 1. Menyalakan peralatan dengan menekan tombol Power.

2. Menekan tombol STORED PROGRAMS. Memilih program nomer 651 SILICA LR. Menekan tombol start.

3. Mengisi 2 buah beaker plastic/polyethylene dengan 10 ml sampel.

4. Menambahkan 14 tetes Molybdate 3 Reagent ke masing - masing beaker plastik. Putar - putar beaker plastik untuk mencampur reagen dengan sampel.

5. Menekan tombol TIMER kemudian OK, maka waktu reaksi akan berjalan selama 4 menit.


(33)

6. Setelah waktu reaksi habis, tambahkan Citric Acid Reagent Powder Pillow ke masing - masing beaker plastik. Putar - putar beaker plastik untuk mencampur reagen dengan sampel.

7. Menekan tombol TIMER kemudian OK, maka waktu reaksi akan berjalan selama 1 menit.

8. Setelah waktu reaksi habis, tambahkan Amino Acid F Reagent Powder Pillow ke salah satu beaker glass. Putar - putar beaker plastik/polyehtylene untuk mencampur reagen dengan sampel. Beaker plastik/polyethylene yang tidak ditambahkan Amino Acid F Reagent Powder Pillow merupakan blangko.

9. Menekan tombol TIMER kemudian OK, maka waktu reaksi akan berjalan selama 2 menit. Warna biru akan terlihat jika terdapat kandungan silica di dalam sampel.

10. Setelah waktu reaksi habis, bersihkan permukaan cuvet yang berisi blangko dengan kertas tissue kemudian masukkan ke dalam cell holder spektrofotometer. 11. Menekan tombol ZERO, di layar monitor akan tertera 0,00 mg/l SiO2.

12. Membersihkan permukaan cuvet yang berisi sampel dengan kertas tissue kemudian masukkan ke dalam cell holder spektrofotometer.

13. Menekan tombol READ, di layar monitor akan tertera Hasil analisa silica. Kadar Silika dinyatakan dalam satuan mg/L SiO2

2.5. Silikon

Silikon adalah unsur elektropositif paling melimpah di kerak Bumi. Ini adalah metalloid dengan kilau metalik ditandai dan sangat rapuh. Biasanya tetravalen dalam


(34)

senyawa, meskipun kadang-kadang bivalen, dan itu murni elektropositif dalam perilaku kimianya. Selain itu, senyawa silikon pentacoordinated dan hexacoordinated juga dikenal.

Silikon alami mengandung 92,2% dari isotop 28, 4,7% silikon 29 dan 3,1% dari silikon 30. Selain mereka isotop alam stabil, berbagai isotop buatan radiactive diketahui. Elemental silikon memiliki sifat fisik metaloid, mirip dengan yang atau semikonduktor intrinsik dalam bentuk paling murni itu, meskipun intensitas semiconduction yang sangat meningkat dengan memperkenalkan sejumlah kecil pengotor. Silicon mirip dengan logam dalam perilaku kimianya.

Seolah elektropositif seperti timah dan jauh lebih positif dari germanium atau memimpin. Menurut karakter logam, membentuk ion dan senyawa kovalen tetrapositive berbagai, tampaknya sebagai ion negatif hanya dalam silisida sedikit dan sebagai unsur positif dari oxyacids atau anion kompleks.

Membentuk berbagai seri hidrida, halida berbagai (banyak yang mengandung silikon-silikon batas) dan banyak seri senyawa yang mengandung oksigen, yang dapat memiliki sifat ionik atau kovalen.


(35)

Silikon dioksida di sekitar kita pada setiap tangan. Tanah yang kita berjalan berisi pasir silikon dioksida. Jendela-jendela yang menghiasi rumah kita dan bangunan publik yang terbuat dari kaca terdiri dari silikon dioksida

Kimia

Silikon dioksida terbentuk ketika silicon terkena oksigen (atau udara). Lapisan yang sangat dangkal (sekitar 1 nm atau 10 Å) ksida asli disebut terbentuk dipermukaan ketika silicon terkena udara dalam kondisi ambient. Suhu yang lebih tinggi dan lingkungan alternative digunakan untuk menumbuhkan lapisan baik dikendalikan dioksida silicon pada silikon, misalnya pada suhu antara 600 dan 1200° C, dengan menggunakan oksidasi kering atau basah disebut dengan O2 atau H2O, masing – masing. Kedalaman lapisan silicon digantikan oleh dioksida adalah 44% dari ke dalaman lapisan silicon dioksida yang dihasilkan.

Metode alternative yang untuk deposit lapisan SiO2 termasuk:

• Oksidasi suhu rendah (400 – 450° C) dari silan


(36)

• Dekomposisi tetraetil ortosilikat (TEOS) pada 680 – 730° C Si(OC2H5) 4 → SiO2 + 2 H2O + 4 C2H4.

• Plasma deposisi

uap kimia ditingkatkan menggunakan TEOS pada sekitar 400 ° C Si (OC2H5) 4 + 12 O2 → SiO2 + 10 H2O + 8 CO2.

• Polimerisasi tetraetil ortosilikat (TEOS) di bawah 100 ° C dengan menggunakan asamamino sebagai katalis.

• Silika pyrogenic (kadang disebut silika diasapi atau silika fume), yang merupakan bentuk partikulat yang sangat halus silikon dioksida, disusun

dengan membakar

menghasilkan sebuah "asap" SiO 2: SiCl 4 + 2 H 2 + O 2→ SiO 2 + 4 HCl.

• Silika amorf, silika gel, diproduksi oleh pengasaman laruta untuk menghasilkan endapan gelatin yang kemudian dicuci dan kemudian dehidrasi untuk menghasilkan silika mikro tidak berwarna.

• Kuarsa menunjukkan kelarutan yang maksimum dalam air pada suhu sekitar 340 ° C. Properti ini digunakan untuk menumbuhkan kristal tunggal kuarsa dalam proses hidrotermal mana kuarsa alami dilarutkan dalam air superheated dalam bejana tekanan yang lebih dingin di bagian atas. Kristal 0.5-1 kg dapat tumbuh selama 1-2 bulan. Kristal ini merupakan sumber dari kuarsa sangat murni untuk digunakan dalam aplikasi elektronik.


(37)

• Fluor bereaksi dengan silikon dioksida untuk membentuk SIF 4 dan O 2 sedangkan gas-gas halogen lainnya (Cl 2, Br 2, saya 2) bereaksi jauh lebih mudah.

• Silikon dioksida diserang ole

SiO 2 + 6 HF → H 2 SIF 6 + 2 H 2 O.

• HF digunakan untuk menghapus atau pola dioksida silikon dalam industri semikonduktor.

• Silikon dioksida larut dalam alkali hidroksida atau menyatu panas terkonsentrasi:

SiO 2 + 2 NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O.

• Silikon dioksida bereaksi dengan oksida logam dasar (misalnya oksida membent yang rusak berturut-turut). Sebagai contoh reaksi oksida natrium dan SiO 2 dapat menghasilkan natrium ortosilikat, natrium silikat, dan gelas, tergantung pada proporsi reaktan:

2 Na 2 O + SiO 2→ Na 4 SiO 4;

Na 2 O + SiO 2→ Na 2 SiO 3;


(38)

• Contoh gelas tersebut memiliki makna komersial misalny kacamata ini, silika disebut jaringan atau kisi mantan

• Bundel dari

• Dengan silikon pada suhu tinggi gas SiO dihasilkan: • SiO 2 + Si → 2 SiO (gas).

2.5.1. Ciri – ciri silokon

a. Tabel ciri – ciri silikon

Atom jumlah 14

Atom massa 28,0855 g.mol -1


(39)

Kepadatan 2,33 g.cm -3 pada 20 ° C

Titik lebur 1410 ° C

Titik didih 3265 ° C

Vanderwaals radius 0,132 nm

Ionic radius 0,271 (-4) nm; 0,041 (+4)

Isotop 5

Elektronik shell [Ne] 3s 2 3p 2

Energi ionisasi pertama 786,3 kJ.mol -1

Energi ionisasi kedua 1576,5 kJ.mol -1

Energi ionisasi ketiga 3228,3 kJ.mol -1

Energi ionisasi keempat 4354,4 kJ.mol -1

Ditemukan oleh Jons Berzelius pada tahun 1823

Nama IUPAC : Silikon dioksida

Nama lain : Kuarsa, Silika, Silikat oksida, Silikon (IV) oksida

Properties

Rumus molekul : O2Si

Massa molar : 60,08 g mol-1


(40)

Penampilan : Kristal Transparan Kepadatan : 2,648 g cm-3 ·

Titik lebur : 1600-1725 ° C, K 1873-1998, 2912-3137 °F Titik didih : 2230 ° C, 2503 K, 4046 ° F

Kelarutan dalam air : 0,079 g L-1

Senyawa kimia silikon dioksida, juga dikenal sebagai silika (dari silex Latin), adalah oksida silicon dengan rumus kimia SiO2. Telah dikenal sejak jaman dahulu karena kekerasannya. Silika ini paling sering ditemukan di alam sebagai pasir atau kuarsa, serta di dinding sel diatom. Silika diproduksi dalam beberapa

bentuk termasuk leburan kuarsa, kristal, silica kesal, silika koloid, gel silika,dan Aerogel.


(41)

2.5.2. Struktur silikon

Gambar silikon murni

Gambar struktur silikon


(42)

Beberapa bentuk kristal yang berbeda dari silikon dioksida terjadi di alam. Kita lihat setiap bentuk kristal sebagai polimorf dari silikon dioksida. Kata "polimorf" berasal dari kata Yunani yang berarti "banyak" dan "bentuk."

Kuarsa

Quartz adalah bentuk paling umum dari dioksida silikon kristal. Dalam kuarsa, silikon dan oksigen atom bersatu untuk membentuk kisi. Unit dasarnya adalah tetrahedron dimana empat atom oksigen yang melekat secara simetris pada atom silikon tunggal. Namun, setiap atom oksigen adalah bagian konstituen dari dua tetrahedral yang berbeda, sehingga semua tetrahedral bergabung bersama untuk membentuk unit.

Rumus kimia standar untuk kuarsa SiO2, tetapi karena Anda dapat melihat dari hal tersebut, kuarsa tidak terdiri dari diskrit SiO2 unit. Ini adalah salah satu molekul besar.

Idealnya, kuarsa harus membentuk rapi yang tampak kristal heksagonal dengan piramida bersisi enam di dua ujung yang berlawanan. Namun, alam kuarsa pameran ketidaksempurnaan. Hal ini sebagian karena fakta bahwa ikatan antar atom dalam kisi kristal adalah pasti melengkung ke tingkat pada suhu kamar. Selain itu, pertumbuhan kristal yang normal dapat terhalang oleh faktor lingkungan, dan kotoran dapat mengganggu diri mereka ke dalam komposisi kuarsa. Akibatnya, kristal kuarsa bergerigi dan tidak teratur. Mereka kadang-kadang terlihat seperti sebuah patung yang pematung telah meninggalkan setengah jadi.

Ada dua polimorf kuarsa yang berbeda: alfa-kuarsa dan beta-kuarsa. Beta-kuarsa stabil pada suhu tinggi. Ketika mendingin, menjadi alfa-kuarsa. Beta-kuarsa


(43)

membentuk kristal yang lebih baik. Alfa-kuarsa kristal terbaik didinginkan beta-kuarsa kristal yang berhasil mempertahankan kemiripan bentuk aslinya.

Kristobalit

Kristobalit adalah polimorf dari kuarsa yang terbentuk pada suhu tinggi. Hal ini ditemukan di Cerro San Cristobal, bukit yang tinggi di negara bagian Hidalgo, Meksiko.

Kristobalit adalah silika sebuah polimorf yang membentuk pada temperatur yang sangat tinggi. Untuk alasan ini, sering ditemukan di batu vulkanik.

Seperti kuarsa, kristobalit terdiri dari tetrahedrons dihubungkan bersama untuk membentuk kisi. Namun, tetrahedrons kristobalit dihubungkan bersama dengan cara yang berbeda dengan kuarsa. Pada suhu tinggi, kristobalit tetrahedral duduk di sudut-sudut kubus, tapi pengaturan kubik biasanya hilang karena suhu dingin.

Kristal kristobalit kecil dan sering mikroskopis. Beberapa tampaknya memiliki bentuk oktahedral, sementara yang lain bola kecil bernama spherulites. Para spherulites tampaknya kristobalit yang telah kehilangan sebagian dari silika nya.

Tridimit

Dalam tridimit, unit dasar adalah tetrahedron. Ini tetrahedral yang dihubungkan bersama untuk cincin bentuk. Cincin yang dihubungkan bersama untuk lembar formulir. Akhirnya, lembaran terikat bersama-sama di sana-sini untuk menyelesaikan kisi.

Coesite

Coesite berutang nama menjadi Loring Coes, orang yang pertama kali disintesis itu. Hal ini kemudian ditemukan di Meteor Crater, Arizona.


(44)

Coesite juga memiliki tetrahedral sebagai unit dasarnya. Namun, dalam coesite, ini tetrahedral yang terhubung bersama sedemikian rupa sehingga mereka membentuk cincin kecil, dan cincin resultan yang dihubungkan bersama untuk rantai bentuk. Karena struktur yang longgar, coesite agak kompresibel.

Coesite membutuhkan tekanan tinggi untuk pembentukannya. Hal ini terjadi dalam batuan metamorf.

Stishovite

Sergey Stishov disintesis stishovite di laboratorium sebelum ditemukan di alam. Tekanan luar biasa yang dihasilkan oleh meteor yang cukup besar adalah cukup untuk memicu pembentukannya. Seperti Coesite, itu pertama kali ditemukan di alam dalam Kawah Meteor Arizona.

Unit struktural dasar stishovite bukan tetrahedron, tetapi sebuah segi delapan. Kristal stishovite kecil, dan oktahedra yang kurang terbentuk, tapi mineral jauh lebih sulit dan lebih padat dibandingkan kuarsa.

2.5.2. Dampak kesehatan silikon

Silikon adalah unsur elektropositif paling melimpah di kerak Bumi. Ini adalah metalloid dengan kilau metalik ditandai dan sangat rapuh. Biasanya tetravalen dalam senyawa, meskipun kadang-kadang bivalen, dan itu murni elektropositif dalam perilaku kimianya. Selain itu, senyawa silikon pentacoordinated dan hexacoordinated juga dikenal.

Silikon alami mengandung 92,2% dari isotop 28, 4,7% silikon 29 dan 3,1% dari silikon 30. Selain mereka isotop alam stabil, berbagai isotop buatan radiactive diketahui. Elemental silikon memiliki sifat fisik metaloid, mirip dengan yang atau


(45)

semikonduktor intrinsik dalam bentuk paling murni itu, meskipun intensitas semiconduction yang sangat meningkat dengan memperkenalkan sejumlah kecil pengotor. Silicon mirip dengan logam dalam perilaku kimianya.

Seolah elektropositif seperti timah dan jauh lebih positif dari germanium atau memimpin. Menurut karakter logam, membentuk ion dan senyawa kovalen tetrapositive berbagai, tampaknya sebagai ion negatif hanya dalam silisida sedikit dan sebagai unsur positif dari oxyacids atau anion kompleks.

Membentuk berbagai seri hidrida, halida berbagai (banyak yang mengandung silikon-silikon batas) dan banyak seri senyawa yang mengandung oksigen, yang dapat memiliki sifat ionik atau kovalen.

2.5.3. Aplikasi

Silikon merupakan komponen utama dari kaca, semen, keramik, perangkat semikonduktor yang paling, dan silikon, yang kedua zat plastik sering bingung dengan silikon. Silikon juga merupakan konstituen penting dari beberapa baja dan bahan utama di batu bata. Ini adalah bahan tahan api yang digunakan dalam pembuatan enamel dan tembikar.

Silikon baku unsur dan senyawa intermetalik yang digunakan sebagai integral paduan memberikan perlawanan lebih ke logam lainnya. Metalurgi silikon dengan kemurnian 98-99% digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan resin organosilicic dan silikon, segel dan minyak. Chip silikon digunakan dalam sirkuit terpadu. Sel surya untuk konversi langsung energi matahari menggunakan irisan dipotong tipis kristal silikon sederhana dari kelas


(46)

elektronik. Silikon dioksida digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi unsur silikon dan silikon karbida. Besar silikon kristal digunakan untuk kacamata piezoelektrik. Pasir kuarsa meleleh diubah dalam gelas silikon yang digunakan dalam laboratorium dan pabrik kimia, serta dalam isolator listrik. Sebuah dispersi koloid dari silikon dalam air digunakan sebagai agen coating dan sebagai bahan untuk enamel tertentu.

Telah diketahui bahwa silikon membentuk senyawa dengan 64 dari 96 unsur stabil dan mungkin membentuk silisida dengan lainnya 18 elemen. Appart dari silisida logam, yang digunakan dalam jumlah besar di metalurgi, membentuk senyawa yang umum digunakan penting denga belerang. Selain itu, organosilicic berguna oleh-produk.

a. Silikon dalam lingkungan

Silikon ditemukan dalam bentuk dioksida banyak dan dalam variasi terhitung dari silikat alam.

Silikon jauh lebih banyak daripada unsur lainnya, selain oksigen. Ini merupakan 27,72% dari kerak bumi yang solid, sedangkan oksigen merupakan 46,6%, dan elemen berikutnya setelah silikon, aluminium, ditemukan dalam% 8,13.

Pasir digunakan sebagai sumber silikon diproduksi secara komersial. Sebuah mineral siliate sedikit yang ditambang, misalnya bedak dan mika. Silikat ditambang lainnya adalah feldspars, nephenile, olivin, vermikulit, perlit, kaolinit, dll Pada ekstrem yang lain ada bentuk-bentuk silika sangat jarang bahwa mereka diinginkan untuk alasan ini saja: batu permata opal, batu akik dan berlian imitasi.


(47)

tetapi ditemukan terutama di dalam jaringan ikat dan kulit. Silikon tidak beracun sebagai elemen dan dalam segala bentuk alaminya, silika dan silikat nameli, mana yang paling berlimpah.

Elemental silikon merupakan bahan inert, yang tampaknya tidak memiliki properti menyebabkan fibrosis pada jaringan paru. Namun lesi paru sedikit telah dilaporkan pada hewan laboratorium dari suntikan intratrakeal debu silikon. Debu Silikon memiliki sedikit berdampak buruk pada paru-paru dan tidak muncul untuk menghasilkan penyakit organik signifikan atau efek toksik ketika eksposur disimpan di bawah batas yang diperbolehkan. Silicon dapat menyebabkan efek pernapasan kronis. Silika kristalin (silikon dioksida) adalah bahaya pernapasan kuat. Namun, kemungkinan generasi silika kristal selama proses normal adalah sangat terpencil. LD50 (oral) - 3160 mg / kg. (LD50:... Dosis mematikan 50 dosis tunggal dari suatu zat yang menyebabkan kematian 50% dari populasi hewan dari paparan substansi oleh rute lain selain inhalasi Biasanya dinyatakan sebagai miligram atau gram bahan per kilogram berat hewan)

Silikon kristal mengiritasi kulit dan mata pada kontak. Inhalasi akan menyebabkan iritasi pada paru-paru dan selaput lendir. Iritasi pada mata akan menyebabkan air dan kemerahan. Kemerahan, scaling, dan gatal merupakan karakteristik peradangan kulit. Kanker paru-paru dikaitkan dengan eksposur pekerjaan untuk silika kristal kuarsa khusus dan kristobalit. Hubungan paparan-respon telah dilaporkan dalam studi dengan pekerja tambang, pekerja tanah diatom, pekerja granit, keramik pekerja, pekerja bata tahan api, dan pekerja lainnya

Beberapa penelitian epidemiologi telah melaporkan angka yang signifikan secara statistik kematian kelebihan atau kasus gangguan imunologi dan penyakit autoimun


(48)

silika terpajan pekerja. Penyakit-penyakit dan gangguan termas rheumatoid arthritis, lupus eritematosus sistemik, da Penelitian epidemiologi terbaru telah melaporkan hubungan yang signifikan secara statistik pajana subklinis

Silika kristal dapat mempengaruhi sistem kekebalan tubuh, yang menyebabkan infeksi mikobakteri (TB dan nontuberculous) atau jamur, terutama pada pekerja dengan silikosis

Pajanan silika kristal bernapas berhubungan dengan bronchitis, penyakit paru obstruktif kronik (PPOK) dan emfisema. Beberapa studi epidemiologi menunjukkan bahwa efek kesehatan mungkin kurang sering atau tidak ada dalam bukan perokok.

b. Silikon Dioksida dalam Makanan

Silikon dioksida (SiO 2) dalam makanan sangat penting untuk perkembangan normal tulang. Silikon dioksida, juga disebut sebagai silika, diperlukan untuk menjaga kesehatan kulit, rambut, dan kuku

Silikon merupakan bagian tak terpisahkan dari makanan yang kita makan sehari-hari. Hal ini diamati bahwa silikon memainkan peran penting dalam pengembangan tulang, sehingga menjadi perlu untuk memasukkan silikon sumber makanan dalam diet kita. Untuk menjaga tulang kuat dan sendi sehat, silikon dioksida dalam makanan sangat penting. Seiring dengan kalsium dan vitamin, silikon dioksida sama pentingnya untuk pertumbuhan tulang kekuatan yang tepat, dan kepadatan. Kekurangan dari silikon dapat menyebabkan osteoarthritis dan rheumatoid. Manfaat lain kesehatan yang penting dari silikon adalah bahwa hal itu meminimalkan efek aluminium pada tubuh, sehingga mencegah penyakit Alzheimer. Beberapa makanan


(49)

yang mengandung silikon adalah sebagai berikut:

Buah: Buah-buahan juga mengandung baik jumlah silikon dioksida

alami terjadi dalam buah-buahan sehingga ini dapat menjadi keuntungan tambahan untuk makan buah-buahan. Berikut ini adalah buah yang dianggap tinggi di silikon:

• Jeruk

• Apel

• Prem

• Ceri

• Anggur

• Kismis

Sayuran: Sayuran adalah sumber besar dari silikon, terutama sayuran hijau (kacang

dan kacang polong) diketahui mengandung jumlah tinggi silikon. Satu dapat meningkatkan asupan silikon dengan mengkonsumsi sayuran berikut:

• Ketimun

• Seledri

• Baku kubis

Kacang: Kacang secara tradisional telah menjadi sumber mineral. Kacang-kacangan,

khususnya kacang tanah dan almond memiliki cukup banyak silikon di dalamnya.

Whole Grains: Cara mudah untuk mencegah defisiensi silikon adalah untuk

memasukkan roti gandum dalam makanan. Beras, barley dan gandum yang tinggi dalam konten silikon. Oat mentah juga bisa berkontribusi untuk asupan silikon jauh.

Air Minum: Silikon dioksida juga terjadi pada air minum dalam bentuk asam silikat.


(50)

air, mereka belum diimplementasikan mengingat banyak manfaat kesehatan dari silikon. Anehnya, tingkat silikon dioksida bervariasi tergantung pada jenis air. Telah ditemukan bahwa air lunak adalah sumber miskin SiO 2, sedangkan air keras kaya akan mineral ini. Silikon dioksida berlimpah ditemukan di kerak bumi. Pasir kuarsa atau adalah dua bentuk paling umum dari silika. SiO 2 memiliki segudang manfaat, menjadikannya salah satu mineral yang paling penting bagi manusia. Beberapa dari mereka tercantum di bawah ini: Elektronik: Industri elektronik berkembang

menggunakan SiO 2 untuk kabel serat optik manufaktur, isolasi kawat dan semi-konduktor. Karena memiliki titik leleh tinggi, sering digunakan untuk melindungi kabel. Piezoelectric: SiO 2 (kuarsa) menampilkan sifat piezoelektrik, yang berarti dapat mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik dan sebaliknya. Radio dan TV stasiun menggunakan properti silika untuk mengirimkan dan menerima sinyal dengan cara yang tepat. Kaca: Proses industri yang dibutuhkan untuk produksi kaca

dalam negeri untuk membuat jendela, guci dan botol, menggunakan silika. Ketika SiO 2 dicampur dengan soda dan oksida boron, campuran yang dihasilkan membentuk kaca yang tahan terhadap thermal shock. Kaca ini sering digunakan untuk memasak karena menyediakan stabilitas termal yang tinggi.

Semen: Salah satu kegunaan penting dari silika dalam pembuatan semen Portland.

Jenis semen umumnya digunakan di seluruh dunia. Semen portland pada dasarnya adalah bubuk halus dan konstituen penting dari beton.

Refractory Material: pasir silika sangat berguna untuk pembuatan bahan tahan api.

Reaksi alumina Bayer dengan pasir silika menimbulkan sintetis batu bata tahan api mullite. Silika pasir ketika bereaksi dengan kokas membentuk bahan tahan api yang dikenal sebagai silikon karbida yang memiliki sifat shock resistant tinggi.


(51)

c. Silikon Dioksida Aditif MakananSiO 2 adalah aditif makanan penting dalam makanan bubuk. Silika juga ditambahkan dalam suplemen makanan kesehatan nutrisi dan merupakan konstituen penting dari banyak tablet obat farmasi. SiO 2 juga digunakan sebagai bahan tambahan makanan dalam banyak makanan olahan. Banyak bertanya - mengapa silikon dioksida dalam makanan ditambahkan eksternal? Hal ini karena tambahan makanan SiO 2 juga berfungsi sebagai agen anti-caking (aditif ketika ditambahkan ke campuran, mencegah bahan dari mengikat bersama-sama). Garam dapur memiliki agen anti-caking yang tidak memungkinkan bahan garam untuk rumpun (tongkat) bersama-sama. Rempah-rempah ditaburi pada chip (makanan ringan) juga mengandung silikon dioksida yang membantu untuk

meningkatkan rasa.

d. Silikon Dioksida di Keamanan PanganSilikon dioksida keamanan pangan

menjadi perhatian utama terutama bila digunakan sebagai aditif. SiO 2, ditambahkan sebagai agen anti-caking untuk produk makanan tidak aman ketika SiO 2 jumlah lebih dari 2 persen dari berat makanan tersebut. Lebih khusus lagi, untuk SiO 2 aman, itu harus dibuat dengan proses yang dikenal sebagai hidrolisis fasa uap. Jika diproduksi dengan berbagai proses lain, maka ukuran partikel yang direkomendasikan SiO 2 tidak boleh melebihi norma keselamatan. Suplemen memiliki lebih dari 2 persen dari silikon dioksida juga tidak dianggap aman untuk dikonsumsi.

Silikon dioksida ketika ditambahkan secara eksternal pada makanan dalam jumlah yang tepat, dapat menghasilkan efek yang dituju, jika tidak maka dapat mengakibatkan masalah kesehatan yang parah. Secara keseluruhan, silika diet telah memperoleh status penting dalam diet seperti yang dikenal untuk menjaga pertumbuhan


(52)

tula


(53)

BAB III METODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat

- Tabung Nessler 100 ml skala 50

- Pipet berskala 10 ml

- Washing bottle plastic 500 ml - Timer

3.1.2. Bahan

- Larutan HCL 1:1

- Larutan Ammonium Molybdat 10% - Larutan Asam Oxalat 10%

- Larutan standard silika

3.2. Prosedur

a. Pembuatan Reagen - Larutan HCL 1:1

- Takar 50 ml HCL memakai gelas beaker 100 ml kemudian tuangkan dengan hati – hati ke dalam gelas beaker yang telah berisi 50 ml aquadest sambil diaduk memakai strrring rod sampai volume 100 ml pada batas skala

- Pindahkan larutan kedalam botol reagent bersih dan bertutup. - Larutan (NH4)6Mo7O24 (Ammonium Molybdat) 10%

- Timbang 10 gram (NH4)6Mo7O24.4H2O memakai neraca analitik 4 desimal kedalam gelas beaker 100 ml dan larutkan dengan aquadest hingga volume 100 ml pada batas skala


(54)

- Aduk memakai Stirring rod sehingga semua keristal melarut - Pindahkan larutan kedalam botol reagent bersih dan bertutup - Larutan (COOH)2 (Asam Oxalat) 10%

- Timbang 10 gram (COOH)2.2H2O memakai neraca analitik 4 desimal kedalam gelas beaker 100 ml dan larutkan dengan aquadest hingga volume 100 ml pada batas skala

- Aduk memakai Stirring rod sehingga semua keristal melarut - Pindahkan larutan kedalam botol reagent bersih dan bertutup - Larutan Standard Silika

- Timbang dengan teliti 0,6300 gram K2CrO4 memakai neraca analitik 4 desimal kedalam gelas beaker 100 ml

- Larutkan dengan aquadest dan masukkan kedalam labu ukur. Bilas gelas beaker memakai aquadest dan masukkan kembali hasil bilasan kedalam labu ukur kemudian penuhi dengan aquadest hingga tanda batas 1.000 ml pada leher labu ukur

- Kocok larutan dengan jalan membolak – balikkan labu ukur

- Pindahkan larutan kedalam botol reagen bersih dan bertutup. (1 ml larutan bila dilarutkan dengan aquadest hingga 50 ml, akan sebanding dengan 2 ppm silika per 50 ml contoh air)

b. Prosedur analisa

- Kocok sampel air dengan cara membolak – balikkan wadah bertutup atau diaduk memakai stirring rod hingga homogen

- Masukkan 50 ml sampel air atau air yang telah diencerkan dengan aquadest hingga 50 ml kedalam tabung Nessler


(55)

- Tambahkan 1 ml HCL 1:1 memakai pipet berskala 10 ml kemudian kocok hingga homogen

- Tambahkan 2 ml Ammonium Molybdat 10% memakai pipet berskala 10 ml dan kocok hingga homogen, biarkan hingga 5 menit (dengan timer)

- Tambahkan 1,5 ml Asam Oxalat 10% memakai pipet berskala 10 ml dan kocok hingga homogen, biarkan 5 menit (dengan timer)

- Bandingkan warna kuning yang terjadi pada penentuan terhadapa warna mana yang sama pada standard silica

3.3. Perhitungan

Silika (ppm SiO2) = 50


(56)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Analisis Silika pada Air Umpan ketel dan Air Boiler periode 6 s/d 10 Februari 2012

Hasil Pengukuran

(ppm)

Unit Parameter (ppm)

Standart Maksimum (ppm)

Air umpan ketel

Air boiler

Air umpan ketel

Air boiler

Tgl 6/2/12 4,5 140

Tgl 7/2/12 4,5 140

Tgl 8/2/12 4,4 138 <5 <150

Tgl 9/2/12 4,5 139

Tgl 10/2/12 4,4 138

4.2. Pembahasan

Dari hasil analisa yang dilakukan selama priode 6 – 10 Februari terhadap air umpan ketel dan air boiler diperoleh banyaknya SiO2 rata – rata dalam 1 minggu untuk air umpan ketel dalah 4,5 ppm dan air boiler 140 ppm. Ini berarti mutu air umpan ketel dan air boiler yang diperoleh cukup baik. Jika SiO2 dalam air lebih besar dari pada standart yang telah ditentukan maka akan terbentuk kerak, lumpur pada pipa boiler yang dapat menutupipermukaan pipa api, lorong api dan ruang nyala yang kemudian dapat mengakibatkan terjadinya over heating.


(57)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan terhadap air umpan ketel dan air boiler yang digunakan di PKS Adolina maka dapat disimpulkan bahwa air umpan ketel dan air boiler pada perusahaan tersebut telah memenuhi persyaratan untuk parameter silika yaitu <4,5 ppm untuk air umpan ketel dan <140 ppm untuk air boiler. Persyaratan yang ditetapkan adalah <5 ppm air umpan ketel dan <150 ppm air boiler.

5.2. Saran

- Sebaiknya dilakukan penentuan analisa air dengan menggunakan metode yang lain

khususnya untuk penentuan kadar silika sebagai pembanding hasil analisis dengan metode yang berbeda

- Sebaiknya penentuan kadar air umpan ketel dan air umpan tidak dilakukan hanya seminggu sekali. Frekuensi analisis perlu dinaikkan, untuk memantau adanya perubahan komposisi air yang digunakan khususnya kandungan silika.


(58)

DAFTAR PUSTAKA

Adnan,M.,1987, Teknik Kromatografi untuk Analisis Bahan Makanan,

Penerbit Andi, Yogyakarta.

Anoni

Anonim.

Anonim.

Anonoi

Anonim.

Cotton,F.A., 2009, Kimia Anorganik Dasar, Penerbit Universitas Indonesia

Press)

Heftmann,E., 1992, Chromatografhy today, Waynie State University London.

Roth,J.H., 1981, Analisis Farmasi, Cetakan Pertama, Penerbit Gajah

Mada University Press,Yogyakarta

Sumaryanto., 1984,Pedoman Teknis Keselamatan dan Kesehatan Kerja Bidang Uap dan Listrik, Dewan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Nasional,

Penerbit RajawaliPers, Jakarta.

Standart Prosedur Operasi Pengolahan Kelapa Sawit PTPN IV Medan

Susetyo,W., 1987, Kimia Anorganik Teori, Penerbit Gajah Mada Uuniversity


(1)

BAB III METODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat

- Tabung Nessler 100 ml skala 50 - Pipet berskala 10 ml

- Washing bottle plastic 500 ml - Timer

3.1.2. Bahan

- Larutan HCL 1:1

- Larutan Ammonium Molybdat 10% - Larutan Asam Oxalat 10%

- Larutan standard silika 3.2. Prosedur

a. Pembuatan Reagen - Larutan HCL 1:1

- Takar 50 ml HCL memakai gelas beaker 100 ml kemudian tuangkan dengan hati – hati ke dalam gelas beaker yang telah berisi 50 ml aquadest sambil diaduk memakai strrring rod sampai volume 100 ml pada batas skala

- Pindahkan larutan kedalam botol reagent bersih dan bertutup. - Larutan (NH4)6Mo7O24 (Ammonium Molybdat) 10%

- Timbang 10 gram (NH4)6Mo7O24.4H2O memakai neraca analitik 4 desimal kedalam gelas beaker 100 ml dan larutkan dengan aquadest hingga volume 100 ml pada batas skala


(2)

- Aduk memakai Stirring rod sehingga semua keristal melarut - Pindahkan larutan kedalam botol reagent bersih dan bertutup - Larutan (COOH)2 (Asam Oxalat) 10%

- Timbang 10 gram (COOH)2.2H2O memakai neraca analitik 4 desimal kedalam

gelas beaker 100 ml dan larutkan dengan aquadest hingga volume 100 ml pada batas skala

- Aduk memakai Stirring rod sehingga semua keristal melarut - Pindahkan larutan kedalam botol reagent bersih dan bertutup - Larutan Standard Silika

- Timbang dengan teliti 0,6300 gram K2CrO4 memakai neraca analitik 4 desimal

kedalam gelas beaker 100 ml

- Larutkan dengan aquadest dan masukkan kedalam labu ukur. Bilas gelas beaker memakai aquadest dan masukkan kembali hasil bilasan kedalam labu ukur kemudian penuhi dengan aquadest hingga tanda batas 1.000 ml pada leher labu ukur

- Kocok larutan dengan jalan membolak – balikkan labu ukur

- Pindahkan larutan kedalam botol reagen bersih dan bertutup. (1 ml larutan bila dilarutkan dengan aquadest hingga 50 ml, akan sebanding dengan 2 ppm silika per 50 ml contoh air)

b. Prosedur analisa

- Kocok sampel air dengan cara membolak – balikkan wadah bertutup atau diaduk memakai stirring rod hingga homogen

- Masukkan 50 ml sampel air atau air yang telah diencerkan dengan aquadest hingga 50 ml kedalam tabung Nessler


(3)

- Tambahkan 1 ml HCL 1:1 memakai pipet berskala 10 ml kemudian kocok hingga homogen

- Tambahkan 2 ml Ammonium Molybdat 10% memakai pipet berskala 10 ml dan kocok hingga homogen, biarkan hingga 5 menit (dengan timer)

- Tambahkan 1,5 ml Asam Oxalat 10% memakai pipet berskala 10 ml dan kocok hingga homogen, biarkan 5 menit (dengan timer)

- Bandingkan warna kuning yang terjadi pada penentuan terhadapa warna mana yang sama pada standard silica

3.3. Perhitungan

Silika (ppm SiO2) = 50


(4)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Analisis Silika pada Air Umpan ketel dan Air Boiler periode 6 s/d 10 Februari 2012

Hasil Pengukuran

(ppm)

Unit Parameter (ppm)

Standart Maksimum (ppm)

Air umpan ketel

Air boiler

Air umpan ketel

Air boiler

Tgl 6/2/12 4,5 140

Tgl 7/2/12 4,5 140

Tgl 8/2/12 4,4 138 <5 <150

Tgl 9/2/12 4,5 139

Tgl 10/2/12 4,4 138

4.2. Pembahasan

Dari hasil analisa yang dilakukan selama priode 6 – 10 Februari terhadap air umpan ketel dan air boiler diperoleh banyaknya SiO2 rata – rata dalam 1 minggu untuk air

umpan ketel dalah 4,5 ppm dan air boiler 140 ppm. Ini berarti mutu air umpan ketel dan air boiler yang diperoleh cukup baik. Jika SiO2 dalam air lebih besar dari pada

standart yang telah ditentukan maka akan terbentuk kerak, lumpur pada pipa boiler yang dapat menutupipermukaan pipa api, lorong api dan ruang nyala yang kemudian dapat mengakibatkan terjadinya over heating.


(5)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan terhadap air umpan ketel dan air boiler yang digunakan di PKS Adolina maka dapat disimpulkan bahwa air umpan ketel dan air boiler pada perusahaan tersebut telah memenuhi persyaratan untuk parameter silika yaitu <4,5 ppm untuk air umpan ketel dan <140 ppm untuk air boiler. Persyaratan yang ditetapkan adalah <5 ppm air umpan ketel dan <150 ppm air boiler. 5.2. Saran

- Sebaiknya dilakukan penentuan analisa air dengan menggunakan metode yang lain khususnya untuk penentuan kadar silika sebagai pembanding hasil analisis dengan metode yang berbeda

- Sebaiknya penentuan kadar air umpan ketel dan air umpan tidak dilakukan hanya seminggu sekali. Frekuensi analisis perlu dinaikkan, untuk memantau adanya perubahan komposisi air yang digunakan khususnya kandungan silika.


(6)

DAFTAR PUSTAKA

Adnan,M.,1987, Teknik Kromatografi untuk Analisis Bahan Makanan,

Penerbit Andi, Yogyakarta.

Anoni

Anonim. Anonim.

Anonoi

Anonim.

Cotton,F.A., 2009, Kimia Anorganik Dasar, Penerbit Universitas Indonesia

Press)

Heftmann,E., 1992, Chromatografhy today, Waynie State University London.

Roth,J.H., 1981, Analisis Farmasi, Cetakan Pertama, Penerbit Gajah

Mada University Press,Yogyakarta

Sumaryanto., 1984,Pedoman Teknis Keselamatan dan Kesehatan Kerja Bidang Uap dan Listrik, Dewan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Nasional,

Penerbit RajawaliPers, Jakarta.

Standart Prosedur Operasi Pengolahan Kelapa Sawit PTPN IV Medan

Susetyo,W., 1987, Kimia Anorganik Teori, Penerbit Gajah Mada Uuniversity