BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Cangkang Kerang Dan HCl Dengan Kapasitas 7.500 Ton/Tahun.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl ) merupakan salah satu jenis garam yang terdiri dari

unsur kalsium (Ca) dan klorin (Cl). Garam ini berwarna putih dan mudah larut dalam air. Kalsium klorida tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mudah terbakar. Kalsium klorida termasuk dalam tipe ion halida, dan padat pada suhu kamar. Karena sifat higroskopisnya, kalsium klorida harus disimpan dalam kontainer kedap udara rapat- tertutup (Scribd, 2014).

Kalsium klorida dapat berfungsi sebagai sumber ion kalsium dalam larutan, tidak seperti banyak senyawa kalsium lainnya, kalsium klorida mudah larut. Zat ini dapat berguna untuk menggantikan ion dari larutan. Sebagai contoh, fosfat dipindahkan dari larutan oleh kalsium :

3CaCl (aq) + 2K PO (aq) → Ca (PO ) (s) + 6KCl (aq)

2 Larutan kalsium klorida dapat dielektrolisis untuk memberikan logam kalsium dan gas

klor (Scribd, 2014) : CaCl (l) → Ca(s) + Cl (g)

2.2 Kegunaan Kalsium Klorida

Kalsium klorida mempunyai banyak kegunaan, antara lain sebagai berikut (Scribd, 2014) :

1. Sebagai zat pengering (Dessicant) Karena sifat higroskopisnya, kalsium klorida sering digunakan dalam pengering tabung untuk menghilangkan uap air. Hal ini digunakan untuk mengeringkan rumput laut, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan abu soda. Kalsium klorida telah disetujui oleh FDA (Food and Drug Administration) sebagai bahan kemasan untuk memastikan kekeringan. Zat ini juga dapat digunakan untuk mengikat partikel debu dan menjaga kelembaban pada permukaan jalan beraspal.

2. Sebagai zat pencair es (De-icing) dan penekanan titik beku Dengan menekan titik beku, kalsium klorida digunakan untuk mencegah terbentuknya es dan untuk mencairkan es pada permukaan jalan. Tidak seperti natrium klorida yang lebih umum digunakan, kalsium klorida relatif tidak berbahaya untuk tanaman dan tanah. Pemakaian kalsium klorida juga lebih efektif pada suhu yang lebih rendah dari pada natrium klorida. Larutan kalsium klorida dapat mencegah pembekuan pada suhu serendah -52 °C (-62 ° F).

3. Sebagai sumber ion kalsium Kalsium klorida umumnya ditambahkan untuk meningkatkan jumlah kalsium terlarut dalam air kolam renang. Kalsium klorida digunakan untuk meningkatkan kekerasan di kolam renang. Hal ini dapat mengurangi erosi beton di kolam renang.

4. Sebagai zat aditif dalam industri makanan Kalsium klorida telah terdaftar sebagai zat aditif dalam makanan. Rata-rata konsumsi kalsium klorida sebagai bahan tambahan pangan adalah sekitar 160- 345 mg/ hari untuk individu. Kalsium klorida juga digunakan zat pengawet dalam sayuran kalengan, dalam pemrosesan daging kacang kedelai menjadi tahu dan dalam memproduksi pengganti kaviar dari jus sayuran atau buah. Dalam pembuatan minuman bir, kalsium klorida digunakan untuk memperbaiki kekurangan mineral dalam air pembuatan bir. Ini mempengaruhi rasa dan reaksi kimia selama proses pembuatan bir, dan juga dapat mempengaruhi fungsi ragi selama fermentasi. Kalsium klorida kadang-kadang ditambahkan ke dalam susu olahan untuk mengembalikan keseimbangan kalsium yang hilang selama pemrosesan dan untuk menjaga keseimbangan protein dalam kasein pada pembuatan keju.

5. Dalam bidang kedokteran Kalsium klorida dapat disuntikkan sebagai terapi intravena untuk pengobatan hipokalsemia, yaitu penyakit berkurangnya kadar kalsium dalam tubuh.

6. Kalsium klorida dapat digunakan sebagai zat aditif dalam pemrosesan plastik, pipa dan semen.

2.3 Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk

2.3

2.3.1

2.3.1 Sifat- Sifat Bahan Baku Sifat- Sifat Bahan Baku Sifat- Sifat Bahan Baku A.

A. Cangkang Kerang Darah (Kerang laut) Cangkang Kerang Darah (Kerang laut) Cangkang Kerang Darah (Kerang laut) Kerang darah terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan Kerang darah terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan Kerang darah terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah hidup dengan cara membenamkan diri kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah hidup dengan cara membenamkan diri kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah hidup dengan cara membenamkan diri di pantai-pantai yang berpasir. di pantai-pantai yang berpasir. di pantai-pantai yang berpasir.

Cangkang kerang darah mengandung 98,7% kalsium karbonat (CaCO Cangkang kerang darah mengandung 98,7% kalsium karbonat (CaCO Cangkang kerang darah mengandung 98,7% kalsium karbonat (CaCO ), ), ),

0,9% natrium klorida (NaCl) dan 0,4% magnesium karbonat (MgCO 0,9% natrium klorida (NaCl) dan 0,4% magnesium karbonat (MgCO 0,9% natrium klorida (NaCl) dan 0,4% magnesium karbonat (MgCO ) (Awang- ) (Awang- ) (Awang-

3 Hazmi et al, 2012). Cangkang kerang halus hingga kasar dan mempunyai sifat Hazmi et al, 2012). Cangkang kerang halus hingga kasar dan mempunyai sifat Hazmi et al, 2012). Cangkang kerang halus hingga kasar dan mempunyai sifat

mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Cangkang kerang halus juga mudah mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Cangkang kerang halus juga mudah mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Cangkang kerang halus juga mudah larut dalam asam. Cangkang kerang halus yang larut dalam zat asam akan larut dalam asam. Cangkang kerang halus yang larut dalam zat asam akan larut dalam asam. Cangkang kerang halus yang larut dalam zat asam akan menghasilkan gas karbon dioksida. Cangkang kerang halus akan menjadi semakin menghasilkan gas karbon dioksida. Cangkang kerang halus akan menjadi semakin menghasilkan gas karbon dioksida. Cangkang kerang halus akan menjadi semakin tidak larut dalam air dengan naiknya temperatur. Selain jumlah cangkang kerang tidak larut dalam air dengan naiknya temperatur. Selain jumlah cangkang kerang tidak larut dalam air dengan naiknya temperatur. Selain jumlah cangkang kerang yang dihasilkan Indonesia cukup banyak juga dapat digunakan sebagai bahan baku yang dihasilkan Indonesia cukup banyak juga dapat digunakan sebagai bahan baku yang dihasilkan Indonesia cukup banyak juga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan beton, sebagai katalis pada pembuatan biodiesel, dan bahan baku pembuatan beton, sebagai katalis pada pembuatan biodiesel, dan bahan baku pembuatan beton, sebagai katalis pada pembuatan biodiesel, dan bahan baku pembuatan kalsium klorida. pembuatan kalsium klorida. pembuatan kalsium klorida.

Gambar 2.1 Cangkang Kerang Gambar 2.1 Cangkang Kerang Gambar 2.1 Cangkang Kerang B.

B. Asam Klorida (HCl) Asam Klorida (HCl) Asam Klorida (HCl) Sifat – sifat fisika HCl (ScienceLab, 2014) : Sifat – sifat fisika HCl (ScienceLab, 2014) : Sifat – sifat fisika HCl (ScienceLab, 2014) :

 Berat molekul : 36,5 gr/mol  Berat molekul : 36,5 gr/mol  Berat molekul : 36,5 gr/mol : 1,19 gr/ml : 1,19 gr/ml : 1,19 gr/ml

 Densitas  Densitas  Densitas  Konsentrasi dalam pasaran : 37%  Konsentrasi dalam pasaran : 37%  Konsentrasi dalam pasaran : 37% : 50,5 : 50,5 : 50,5 C (1atm) C (1atm) C (1atm)

 Titik didih  Titik didih  Titik didih : -25 : -25 : -25 C (1 atm) C (1 atm) C (1 atm)

 Titik lebur  Titik lebur  Titik lebur

o o o

 Tekanan uap : 16 kPa (20  Tekanan uap : 16 kPa (20  Tekanan uap : 16 kPa (20

IX - 11

 Cairan berwarna bening.  Berbau tajam.

Sifat-sifat kimia HCl (Greenwood dkk, 1997) :  Bersifat volatil (mudah menguap).  Merupakan asam kuat.  Berasap di udara karena mudah mengembun bersama dengan uap air.

, KMnO , atau K Cr O ).  Dapat teroksidasi oleh oksidator kuat (MnO

7  Larut dalam air.

 Bereaksi dengan air yang merupakan reaksi eksoterm.  Pada konsentrasi tinggi sangat korosif dan mudah melarutkan zat organik.  Bereaksi dengan basa membentuk garam klorida.

Ba(OH) + 2 HCl → BaCl + 2H O

 2

2  Merupakan hasil elektrolisis dari natrium klorida.

NaCl + H O NaOH + HCl

 2 ⇔  Dapat menetralisasi Basa membentuk garam.

NaOH + HCl → NaCl + H O

 2

C. Air Bersih (H O)

2 Sifat-sifat fisika H O (Perry dkk, 1999) :

: 18,016 gr/mol  Berat molekul

: 0°C (1 atm)  Titik lebur

: 100°C (1 atm)  Titik didih  Densitas : 1 gr/ml (4°C)

: 1,00 (4°C)  Spesifik graviti

: 1,333 (20°C)  Indeks bias

: 0,8949 cP  Viskositas : 1 kal/gr  Kapasitas panas  Panas pembentukan : 80 kal/gr

: 540 kal/gr  Panas penguapan

: 374°C  Temperatur kritis

: 217 atm  Tekanan kritis Sifat – sifat kimia H O (Wikipedia, 2014) :

2  Bersifat polar.

 Pelarut yang baik bagi semua senyawa organik.  Memiliki konstanta ionisasi yang kecil.  Merupakan elektrolit lemah.  Memiliki ikatan hidrogen.  Memiliki pH antara 5,0 dan 7,0.  Wadah dan penyimpanannya adalah dalam wadah tertutup rapat.

Aquadest adalah air yang dimurnikan yang diperoleh dengan destilasi,

perlakuan dengan destilasi, perlakuan dengan menggunakan penukar ion, osmosis balik atau proses lain yang sesuai.

D. Kalsium Hidroksida (Ca(OH) )

2 Sifat – sifat fisika Ca(OH) (ScienceLab, 2014) :

: 74,10 gr/mol  Berat molekul

: 2,24 gr/cm  Densitas

: 580 C  Titik lebur

: 14  pH

O) : 0,185 g (0 °C)  Kelarutan (g/100 g H

0,173 g (20 °C)  Berwarna putih.  Berbentuk serbuk atau larutan bening.

Sifat – sifat kimia Ca(OH) (Greenwood dkk, 1997):

2 o

C dapat terurai menjadi kalsium oksida dan air.  Pada suhu 512  Merupakan basa dengan kekuatan sedang.

 Senyawa ini juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran larutan kalsium klorida (CaCl ) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH).

 Banyak digunakan sebagai flokulan dalam air, pengolahan limbah, serta pengolahan tanah asam.  Larut dalam gliserol dan asam.  Tidak larut dalam alkohol.

2.3.2 Sifat- Sifat Produk

A. Kalsium Klorida (CaCl )

2 Sifat – sifat fisika CaCl (ScienceLab, 2014):

2 Berat molekul : 110,99 g/mol

  Densitas : 2,15 g/ml Konsentrasi di pasaran : 94%

 o

 Titik didih : 1670 C

 Titik lebur : 772 C pH : 8 - 9 (untuk larutan)



Kelarutan (g/100 g H O) : 74,5 gr (20

 2 Berbentuk putih solid.

 Sifat – sifat kimia CaCl (Patnaik, 2003) :

2 Bersifat higroskopis.

 Larut dalam asam asetat, etanol, dan aseton.

 Kalsium klorida dapat bertindak sebagai sumber untuk ion kalsium dalam suatu

 larutan, tidak seperti senyawa kalsium lainnya yang tidak dapat larut, kalsium klorida dapat berdisosiasi. Mempunyai rasa seperti garam sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk

 makanan.

B. Magnesium Hidroksida (Mg(OH) )

2 Sifat-sifat fisika Mg(OH) (Aluchem INC, 2014):

 Berat molekul : 58,32 g/mol

 Titik lebur : 340 C

3 Densitas : 2,3 g/cm

 Kelarutan (g/100 g H  O) : < 0,1

2 Bentuk putih solid.

 Sifat-sifat kimia Mg(OH) (Patnaik, 2003):

Entalpi pembentukan standar pada Δ : –925 kJ/mol

 f H 298

–1 –1

 Entropi molar standar : 63 J K mol pH : 9,5-10,5



(aq) → Mg(OH)

D. Kalsium Karbonat (CaCO

 Tidak mudah terbakar dan bersifat stabil.

(Patnaik, 2003) :

 Tidak berbau dan tidak berasa. Sifat - sifat kimia CaCO

 Tidak berwarna atau putih.

 Titik lebur : 825°C  Berbentuk kristal atau serbuk.

 Massa jenis : 2,8 gr/cm

 Berat molekul : 100,09 gr/mol

(ScinceLab, 2014) :

) Sifat - sifat fisika CaCO

 NaOH mudah larut dalam air, jika kontak dengan udara akan mencair dan jika dibakar akan meleleh.

 Reaksi pembentukan magnesium hidroksida: Mg

2 dari udara, kristal NaOH berserat membentuk anyaman.

NaOH merupakan zat berwarna putih dan rapuh dengan cepat dapat mengabsorbsi uap air dan CO

 Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida Sifat kimia Natrium hidroksida (NaOH) (Kirk & Othmer, 1981) :

 Densitas NaOH adalah 2,1 gr/ml

 NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air

 Titik didih 1390 °C.

 Sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.  Titik leleh 318 °C

 Berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%.  Bersifat lembab cair

C. Natrium Hidroksida (NaOH) Sifat – sifat fisika Natrium Hidroksida (NaOH) (Kirk & Othmer, 1981) :

(s)

(aq) + 2 OH

 Dapat diperoleh secara alami dalam bentuk barang tambang berupa kapur.

Na
2NaCl

2 CO

2 O → Ca(OH)

2 SO

 Kelarutan dalam air 20

 Bereaksi dengan NH

 Bereaksi dengan basa membentuk karbonat.

Bereaksi dengan air membentuk metana, gas hidrogen, karbon monoksida pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis.

, HCO

2 CO

 Larut dalam air membentuk asam lemah H

dalam asam karbonat membentuk amonium karbonat :

C kkal/mol : -94,05 kkal/mol Sifat - sifat kimia CO

 ΔHf, pada 25

C : 90,1 cc/100 gr air

(Kirk & Othmer, 1978) :

2NH

E. Magnesium Karbonat (MgCO

 Titik lebur : 540

(Perry dkk, 1999) :  Berat Molekul : 83,43 gr/mol

) Sifat – sifat fisika MgCO

kering membentuk karbamat (intermedit ke urea)

C : 179,7 cc/100 gr air

 Bereaksi dengan NH

2 CO

)

→ (NH

 Kelarutan dalam air 0

CaCO

2 .

 Bereaksi dengan asam sulfat membebaskan CO

2 O + CO

C : 0,7196 kg/L

CaCO

 Bereaksi dalam air.

→ CaCO

CaCl

 Merupakan endapan yang dapat diperoleh dari reaksi antara kalsium klorida dan natrium karbonat.

→ CaSO

2 O + CO

 Densitas pada -87

C : -56,6

 Titik lebur pada 5,2 atm

2 D. Karbon Dioksida (CO

C : -78,5

 Berat Molekul : 44 gr/mol  Titik didih normal

 Berupa gas tak berwarna pada suhu kamar

(Perry dkk, 1999) :

) Sifat - sifat fisika CO

2 CO

→ MgSO

(Patnaik, 2003) :

 Dapat larut di dalam asam sulfat sehingga menghasilkan magnesium klorida dengan reaksi : MgCO

2 O

 Dapat larut di dalam asam klorida sehingga menghasilkan magnesium klorida dengan reaksi : MgCO

 Berbentuk solid  Berwarna putih Sifat – sifat kimia MgCO

2 O) : 0,0012 (25 O

 Kelarutan (gr/100ml H

 Densitas : 2,958 gr/cm

2 HCl → MgCl

2 SO

(aq) → MgCO

(g) + H

2 O

 Indeks bias : 1,675

 Berbentuk solid putih  Kelarutan (gr/100 ml H

2 O) : 54,3 (20 O

C) Sifat – sifat fisika MgCl

(Greenwood dkk, 1997) :  Larut dalam air dan etanol.  Reaksi pembentukan magnesium klorida pada proses

Dow : Mg(OH)

 Reaksi pembentukan Mg(OH)

: MgCl

→ Mg(OH)

 Reaksi elektrolisis MgCl : MgCl

→ Mg + Cl

 Titik didih : 1412

 Dapat terdekomposisi pada suhu 250-800

C menghasilkan magnesium oksida dan karbon dioksida : MgCO

→ MgO + H

2 O

 Reaksi pembentukan magnesium karbonat : Mg

(aq) + 2 HCO

(s) + CO

2 O

2 O(l)

 Magnesium karbonat dapat digunakan sebagai drying agent

F. Magnesium Klorida (MgCl

) Sifat – sifat fisika MgCl

(Perry dkk, 1999) :

 Berat molekul : 95,23 gr/mol

 Titik lebur : 712

2 HCl → MgCl
2 H
Ca(OH)
CaCl

 Dapat digunakan untuk memproduksi bahan tekstil dan semen.

2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl

diproduksi secara komersial dengan berbagai proses, antara lain :

1. Proses pemurnian dari air garam alami Proses pemurnian ini merupakan proses yang paling sederhana dalam pembuatan kalsium klorida, tetapi kemurnian kalsium klorida dari proses ini sangatlah rendah, yaitu di bawah 10% (Tetra, 2010). Air garam alami dalam hal ini air laut, mengandung kalsium, magnesium, natrium, klorida, bromida dan ion lainnya. Dari literatur diperoleh persentase kandungan kimia yang terdapat dalam air laut adalah sebagai berikut (Anthoni, 2000) :

Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut

Zat Kimia Konsentrasi

(mg/kg) Jumlah

(%) Klorida (Cl) 19345 55,03

Natrium (Na) 10752 30,59 Magnesium (Mg) 1295 3,68

Calcium (Ca) 416 1,18 Kalium (K) 390 1,11

Bromida (Br) 66 0,19 Dalam proses yang lebih tua, elektrolisis digunakan untuk menghilangkan bromida. Pada zaman sekarang, larutan garam ini ditambahi dengan gas klorin untuk mengoksidasi bromida ke bromin. Bromin tersebut kemudian ditiup keluar dari larutan dengan udara dan dikumpulkan sebagai bromin bebas atau sebagai bromida. Gas klorin, digunakan dalam proses pemurnian, tapi terbuang dengan pemanasan air garam sebelum kalsium klorida terisolasi. Pada kondisi ini, kalsium klorida dari air garam alam tidak berubah secara kimia.

Larutan tersebut kemudian ditambahi dengan kalsium oksida untuk membuat larutan garam tersebut bersifat alkali. Kalsium oksida yang ditambahkan diperoleh dari bahan cangkang kerang (CaCO

3 ) melalui proses pemanasan secara kalsinasi. Ketika kapur ditambahkan ke larutan air garam, magnesium hidroksida (Mg(OH) )

yang tidak larut akan mengendap dan tersaring. Beberapa cangkang kerang yang ditambahkan tetap berada dalam air garam sebanyak 0,2% dan terisolasi dengan produk kalsium klorida akhir.

Larutan air garam kemudian dipekatkan lebih lanjut melalui evaporasi. Karena natrium klorida kurang larut dibandingkan kalsium klorida, natrium klorida akan mengendap, dan kemudian disaring. Kalsium klorida tidak terpengaruh pada langkah ini. Larutan kalsium klorida yang tersisa dipekatkan dan dikeringkan (Dow, 2001).

2. Proses Solvay Metode yang paling umum untuk menghasilkan kalsium klorida "sintetik" adalah proses Solvay. Bahan baku dasar yang digunakan adalah cangkang kerang dan larutan garam (natrium klorida) dengan katalis amoniak.

Natrium karbonat (Na CO ), juga dikenal dengan nama soda abu dapat

diproduksi dengan proses Solvay. Soda abu ini dapat digunakan dalam pemrosesan gelas, sabun, detergen, pulp dan kertas. Proses ini melibatkan banyak reaksi dan konsentrasi kalsium klorida yang dihasilkan dari proses ini juga rendah, yaitu sekitar 10-15% (Tetra, 2010). Adapun flow diagram proses Solvay pembuatan natrium karbonat dengan kalsium klorida sebagai produk sampingnya adalah sebagai berikut (Scribd, 2014) :

Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida

Berikut adalah tahapan proses dan reaksi yang terjadi pada proses Solvay pembuatan soda abu dengan kalsium klorida sebagai hasil produk sampingnya (Scribd, 2014) :

a) Purifikasi larutan garam dengan penambahan amoniak dalam amoniak absorber, dengan reaksi : NH + H O → NH OH

b) Kalsinasi cangkang kerang dengan pemakaian coke sebagai fuel pada suhu

950-1100

C, dengan reaksi : CaCO → CaO + CO

c) Mereaksikan amoniak brine dengan CO yang dihasilkan pada tahap

2 o

sebelumnya dalam carbonating tower pada suhu 20-55

C, reaksinya :

2 NH OH + CO → (NH ) CO +

3 H O (NH ) CO + CO +H O → 2 NH HCO

2 NH HCO + 2 NaCl → 2 NH Cl + 2 NaHCO

3 d) NH Cl dan NaHCO yang dihasilkan dipisahkan dalam bicarbonate filter.

3 o

e) NaHCO yang telah dipisahkan dikalsinasi pada suhu 175-225

C, dengan

reaksi :

2NaHCO → Na CO + CO + H O

f) CaO yang dihasilkan pada proses kalsinasi cangkang kerang ditambahkan air hingga terbentuk larutan kapur Ca(OH) .

g) NH Cl direaksikan dengan larutan kapur Ca(OH) untuk menghasilkan kalsium

4 2 o

karbonat pada ammonia recovery pada suhu 100

C, dengan reaksi : NH Cl + Ca(OH) → 2NH + CaCl + H O

h) Na CO yang dihasilkan berupa soda abu ringan dengan densitas 0,59 gr/ml

3 sebagai produk utama dan CaCl sebagai produk samping.

3. Proses pembuatan dari cangkang kerang dan asam klorida (HCl) Proses ini merupakan proses pembuatan kalsium klorida yang paling umum digunakan di seluruh dunia, disebabkan karena bahan baku yang tersedia banyak dan murah. Cangkang kerang dapat direaksikan dengan larutan asam klorida menghasilkan kalsium klorida, magnesium klorida, karbon dioksida dan air, berikut adalah reaksi yang terjadi :

I. CaCO + 2 HCl CaCl + CO + H O

2 II. MgCO + 2 HCl MgCl + CO + H O

Biaya operasional • Gas bromide harus
Kalsium klorida
Kemurnian CaCl
Bahan baku mudah CaCl
Kemurnian CaCl
Konversi CaCl

(CaCl

) diproduksi Sebagai produk samping

yang dihasilkan rendah.

3. Pembuatan dari batu • Biaya bahan baku • Terdapat senyawa kapur dan asam klorida murah. Mg(OH)

dalam produk

2 rumit.

2 .

didapat. • Semakin tinggi

konsentrasi HCl yang relatif lebih tinggi. digunakan, semakin

tinggi konsentrasi tinggi. CaCl

dan natrium klorida • Biaya operasional mahal dengan katalis amonium)

2. Solvay (Pembuatan • Biaya bahan baku • Proses pembuatan dari cangkang kerang murah. CaCl

Asam klorida dicampur dengan cangkang kerang di dalam reaktor pada temperatur ruang sekitar 32

Perbandingan kelebihan dan kekurangan dari beberapa proses pembuatan kalsium klorida dapat dilihat pada tabel 2.2 di bawah ini (Tetra, 2010) :

C dan tekanan 1 atm. Adapun konsentrasi asam klorida yang digunakan adalah maksimum 37%, dan konsentrasi CaCl

dalam larutan yang dihasilkan adalah sekitar 36%. Semakin tinggi konsentrasi asam klorida yang digunakan, maka semakin tinggi konsentrasi produk kalsium klorida yang dihasilkan. Dalam proses ini, senyawa magnesium hidroksida (Mg(OH)

) juga dihasilkan sebagai produk samping dengan penambahan larutan alkali. Proses penguapan lebih lanjut juga diperlukan untuk menghilangkan kadar air dalam kalsium klorida sehingga kalsium klorida yang dihasilkan lebih murni. Kemudian proses pengeringan dibutuhkan untuk menghasilkan produk kalsium klorida dalam bentuk serbuk (Tetra, 2010).

Tabel 2.2 Perbandingan Kelebihan dan Kekurangan dari Beberapa Proses

2 lebih murah. pemrosesan.

Pembuatan Kalsium Klorida No. Proses Kelebihan Kekurangan

1. Pembuatan dari air • Proses pembuatan • Kemurnian CaCl

yang asin secara alami CaCl

lebih dihasilkan lebih rendah

Dalam pembuatan dihilangkan selama CaCl

2 yang dihasilkan.

2.5 Seleksi Proses

Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan dari ketiga proses diatas, maka dalam pra rancangan pabrik ini, proses yang digunakan adalah proses pembuatan kalsium klorida dari cangkang kerang dan asam klorida seperti proses pembuatan dari batu kapur. Pemilihan ini didasarkan pada kelebihan proses ini, jika dibandingkan dengan proses pemurnian air garam alami dan proses Solvay, yaitu (Tetra, 2010) : 1. Biaya bahan baku murah.

2. Bahan baku mudah didapat.

3. Kemurnian CaCl relatif lebih tinggi.

2 4. Konversi CaCl tinggi.

2.6 Deskripsi Proses

Deskripsi proses dalam proses pembuatan kalsium klorida (CaCl ) dari

cangkang kerang dan asam klorida yaitu sebagai berikut : Cangkang kerang dimasukkan ke dalam crusher (CH-01) untuk dihancurkan dengan ukuran produk yang dihasilkan 0,15 mm. Cangkang kerang yang telah dihancurkan kemudian dimasukkan ke dalam Reaktor Asam (R-01). Selain cangkang kerang ditambahkan larutan asam klorida (HCl) yang telah di encerkan dari 37% menjadi 30% di tangki pelarutan HCl (TP-01). Di dalam Reaktor Asam, Cangkang kerang halus diaduk dengan menambahkan larutan asam klorida (HCl) 30% pada

temperatur 32 C pada tekanan 1 atm, dimana untuk menjaga kondisi operasi reaktor

asam akan dialiri superheated steam pada 150 C dan 1 bar melalui jacket pada reaktor asam dan pada reaktor asam dilakukan pengadukan terus menerus selama 3 jam sehingga terjadi reaksi yang menghasilkan CaCl , MgCl , H O dan CO . Adapun

reaksi yang terjadi di dalam Reaktor Asam adalah sebagai berikut : I.

CaCO3(s) + 2 HCl(aq) → CaCl2(s) + CO2(g) + H2O(l) II. MgCO3(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(s) + CO2(g) + H2O(l)

Hasil reaksi kemudian dipompakan ke dalam Reaktor Penetral (R-02) untuk memisahkan magnesium klorida yang terdapat di dalam cangkang kerang dan menetralisir sisa asam klorida dengan menambahkan larutan Ca(OH) 20% yang

telah diencerkan dari tangki pelarutan Ca(OH) (TP-02), dimana waktu penetrallan

2 dibutuhkan 4 jam sehingga dari hasil reaksi terbentuk Mg(OH) , CaCl dan H O ,

adapun reaksi yang terjadi di dalam reaktor ini adalah :

I. MgCl2(s) + Ca(OH)2(aq) → Mg(OH)2(s) + CaCl2s) II.

2HCl(l) + Ca(OH)2(aq) → CaCl2s) + 2H2O(l) Keluaran dari reaktor penetral kemudian diumpankan ke dalam evaporator

(EV-01) dengan kondisi operasi pada suhu 115 C dan tekanan 1 atm yang bertujuan untuk memekatkan kalsium klorida dengan efesiensi penguapan air sebesar 80%.

Larutan kalsium klorida yang telah dipekatkan dengan suhu 115 C dipompakan ke

kristalisator (CR-01) dengan kondisi operasi pada suhu 60 C dan tekanan 1 atm,

untuk memenuhi kondisi operasi Cristalizer digunakan udara pendingin 5 C untuk untuk diperoleh kristal kalsium klorida yang terjadi akibat perbedaan suhu antara umpan masuk dengan suhu udara pendingin. Setelah itu kristal CaCl yang

dihasilkan diangkut ke rotary dryer (RD-01) dimana kondisi operasi pada suhu

o o

120 C dan tekanan 1 atm untuk menjaga dialiri superheated steam pada 150 C dan 1 bar yang bertujuan untuk mengeringkan kristal menjadi serbuk hingga konsentrasinya 97% dan didinginkan dengan rotary cooler (RC-01) yang memakai

udara pendingin pada suhu 5

C. Produk CaCl yang dihasilkan diseragamkan

ukurannya sebesar 80 mesh dengan menggunakan screening (SC-01) dengan penyaringan sebesar 99%. Bahan yang tidak lolos sebesar 1% dari screening dihancurkan dengan ball mill (BM-01) kemudian direcycle kembali ke screening dan diangkut ke dalam gudang penyimpanan CaCl (GD-03).

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Cangkang Kerang Dan HCl Dengan Kapasitas 7.500 Ton/Tahun.