PENELITIAN KAJIAN PROSES PRODUKSI NATRIUM SILIKAT DARI LIMBAH SILIKA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI.

PENELITIAN
KAJ IAN PROSES PRODUKSI NATRIUM SILIKAT
DARI LIMBAH SILIKA
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI

DISUSUN OLEH :
RIA PUSPITASARI J
PENDI SETIYAWAN

0731010023
0731010035

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN ”
J AWA TIMUR
2011

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KAJ IAN PROSES PRODUKSI NATRIUM SILIKAT DARI LIMBAH
SILIKA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI

PENELITIAN

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Per syaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Kimia

Oleh :
Ria Puspitasari J
Pendi Setiyawan

0731010023
0731010035

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA

2011

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN PENELITIAN

KAJ IAN PROSES PRODUKSI NATRIUM SILIKAT DARI LIMBAH
SILIKA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI

Oleh :
Ria Puspitasari J
Pendi Setiyawan

0731010023
0731010035

Telah dipertahankan dihadapan
Dan diterima oleh Dosen Penguji
Pada tanggal November 2011

Tim Penguji :

Pembimbing :

1.

1.

Ir. Ketut Sumada, MT
NIP. 19620118 198803 1001

Ir. Retno Dewati, MT
NIP.19600112 198703 2001

2.

Ir. Ely Kurniati, MT
NIP. 19641018 199203 2001

Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur

Ir. Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang mana telah
memberikan rahmat, karunia, serta kekuatan, sehingga kami selaku penulis dapat
menyelesaikan penyusunan penelitian dengan judul “Kajian Proses Produksi
Natrium Silikat dari Limbah Silika Pembangkit Listrik Tenaga Panas
Bumi“.
Penelitian merupakan mata kuliah wajib dan diajukan sebagai usaha untuk
memenuhi salah satu persyaratan penyelesaian program pendidikan Strata Satu
(S–1) Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Laporan ini dapat terselesaikan berkat bantuan petunjuk, pengalaman,
bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Melalui tulisan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2. Ir. Retno Dewati, MT, selaku Kepala Program Studi Teknik Kimia, Fakultas
Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
sekaligus selaku Dosen Pembimbing Penelitian yang telah memberikan
pencerahan dalam menyelesaikan penelitian ini.
3. Ir. Ketut Sumada, MS, selaku Dosen Penguji I Penelitian.
4. Ir. Ely Kurniati, MT, selaku Dosen Penguji II Penelitian.

ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5. Kedua orang tua, kakak, dan adik tercinta, yang selalu dan tidak pernah
berhenti memberikan dukungan baik moral maupun spiritual selama
menyelesaikan penelitian ini.

6. Partner penelitian, Fendy Setiawan, dalam suka maupun duka, susah senang,
dengan jerih payah akhirnya kita dapat menyelesaikan laporan skripsi ini
bersama-sama.
7. Special partner, Chubby sterix, yang selama ini tidak pernah berhenti memberi
dukungan, mendengar keluh kesah, menemani dalam susah maupun senang,
serta banyak membantu selama proses penelitian.
8. Diazzy Asmoro, Dheetta Arlindawati, atas ide-ide yang telah diberikan kepada
kami demi terselesaikannya penelitian ini serta seluruh angkatan 2007 yang
tidak

dapat

disebut

satu

persatu,

atas

dukungan,

batuannya

dan

kekompakkannya.
Dalam menyusun penelitian ini, kami menyadari masih memiliki
kekurangan. Diharapkan kritik dan saran dari saudara sekalian memicu kami
dalam penyempurnaan yang lebih baik. Semoga semua ini bermanfaat bagi
pengetahuan kita semua. Amin ya robbal alamin...

Surabaya, November 2011

Penulis

iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

INTISARI
Limbah padat dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi,memiliki berbagai
kandungan salah satu adalah silika. Dimana kandungan silika dalam limbah ini cukup besar
dari analisa awal kandungan silika dalam limbah sebesar 61,34%. Proses yang digunakan
adalah ekstraksi padat-cair. Tujuan dari penelitian ini mengkaji produksi Natrium Silikat dari
limbah silika dengan proses reaksi kimia

Sebelum proses penelitian, dilakukan terlebih dahulu pemurnian bahan baku yaitu
dengan proses ekstraksi padat cair atau leaching menggunakan larutan HCl 5% sebanyak 1 lt
untuk menghilangkan kotoran dan menghilangkan impuritis lainnya seperti Fe2O3, Na2O,
K2O lainnya sehingga diperoleh SiO2 . Kemudian SiO2 dijadikan sebagai bahan baku
pembuatan Natrium Silikat yang dikenal sebagai Silika Powder. Dalam penelitian ini
digunakan kondisi tetap yaitu Silika Powder seberat 60 gram, suhu reaksi 100oC, waktu
pemanasan 30 menit. Sedangkan untuk kondisi yang dijalankan

NaOH sebagai Pelarut

dengan konsentrasi 133,5 ; 166,5 ; 200 ; 233,5 ; 266,5 gr/liter pada aquadest sebesar 300 dan
80 ; 100 ; 120 ; 140 ; 160 gr/liter pada aquadest sebesar 500 ml dan pengenceran dengan
perbandingan larutan natrium silikat dengan air : 1:1 , 1:2 , 1:3 , 1:4 , 1:5.

Kondisi terbaik pada proses pembuatan Natrium Silikat dari limbah padat PLTPB
diperoleh 30,670 gr pada kondisi dengan menambhakan larutan NaOH pada konsentrasi
233,5 gr/liter aquadest 300ml pada filtrat.Dari hasil yang diperoleh faktor yang berpengaruh
adalah berdasarkan reaksi yang terjadi selama proses yaitu penambahan Aquadest dan
konsentrasi NaOH serta variabel pengenceran.

i

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN
INTI SARI …………………………………...…………………..................

i

KATA PENGANTAR ………………………………………...……….......

ii

DAFTAR ISI …………………………………...………………………......

iv

DAFTAR TABEL …………………………………...……………………..

vi

DAFTAR GAMBAR …………………………………...………………….

vii

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ……………...…….………………..……....

1

I.2 Tujuan Penelitian ...…...………………..............………..…

2

I.3 Manfaat Penelitian ……......…..............……………...…….

2

TINJ AUAN PUSTAKA
II.1 Teori Umum…...……………………………...…………..

3

II.1.1 Limbah Padat PLTPB……………..…..…..…...….

3

II.1.2 Natrium Silikat……………….…...………............

4

II.1.3 Ekstraksi Padat Cair(Leaching)………….……......

6

II.1.4 Pengenceran…………………………..……….......

9

II.1.5 Asam Klorida............................................................

9

II.1.6 Natrium Hidroksida................................................... 9
II.1.7 Luas Pori (Porositas).................................................... 11

iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB III

BAB IV

BAB V

BAB VI

II.2 Landasan Teori ……........................……………..……….

13

II.2.1 Reaksi Kimia………………………………...….....

13

II.2.2 Faktor-Faktor Reaksi Kimia………………………

16

II.3 Hipotesa …............................……..…………………....…

17

METODE PENELITIAN
III.1 Bahan – Bahan yang Digunakan ..………....……….….....

18

III.2 Alat dan Rangkaian Alat ………………….....……...........

18

III.3 Peubah …......................…………………………………..

20

III.4 Prosedur Penelitian ............................................................

20

III.4.1 Skema Pemurnian Limbah Silika PLTPB………..

22

III.4.2 Skema Pembuatan Natrium Silikat........................

23

HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Analisa Bahan Baku (Limbah Silika PLTPB) ….…..........

24

IV.2 Hasil Proses Pembuatan Natrium Silikat.………………...

24

KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan .……...........................……………….….…...

33

V.2 Saran ..............................…………………………....…….

33

WAKTU PENELITIAN
VI.1 Jadwal Penelitian..................................................................

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

34

DAFTAR TABEL

Tabel II.1

Kualitas dari limbah padat………………………...............

4

Tabel II.2

Kualitas Geothermal Brine PLTP…………………………….

4

Tabel IV.1

Kandungan Logam berat dalam bahan baku awal……………

24

Tabel IV.2

Kandungan Pemurnian Silika dari Limbah PLTPB..................

24

Tabel IV.2.1 Hasil Natrium Silika Volume Aquadest : 300 ml………….

25

Tabel IV.2.2 Hasil Natrium Silika Volume Aquadest : 500 ml…………….

25

Tabel IV.2.3 Besaran Luas Pori Volume Aquadest : 300 ml……………….. 30
Tabel IV.2.4 Besaran Luas Pori Volume Aquadest : 500 ml………………... 32

vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1

Gambar Natrium Silika……....…………..........................

5

Gambar III-2

Alat yang Digunakan……...….........................................

19

Gambar III-3

Alat Susuna Alat ……….……………..............................

19

Gambar IV.3.1

Hubungan antara Berat NaOH dengan Natrium Silika pada
konsentrasi pengenceran yang bervariasi(aquades 300ml).. 25

Gambar IV.3.2

Hubungan antara Berat NaOH dengan Natrium Silika pada
konsentrasi pengenceran yang bervariasi(aquades 500ml).. 27

Gambar IV.3.3

Hubungan antara Berat NaOH dengan Luas Pori pada
konsentrasi pengenceran yang bervariasi(aquades 300ml). 29

Gambar IV.3.4

Hubungan antara Berat NaOH dengan Luas Pori pada
konsentrasi pengenceran yang bervariasi(aquades 500ml).. 31

vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) merupakan pembangkit
listrik energi terbarukan yang memberikan dampak positif dari pembangunan dan
ekonomi nasional. Kendala yang terjadi dalam operasi PLTPB ini adalah adanya limbah
yang dikenal dengan cairan panas bumi (geothermal brine) yang mengandung silika dan
impuritis lainnya yang dapat menyebabkan terbentuknya kerak dalam sistem perpipaan
sehingga menyebabkan pencemaran pada lingkungan akibat air limbahnya.
Dalam rangka mewujudkan industri berwawasan lingkungan, perlu dilakukan
suatu usaha untuk mengelola limbah tersebut agar tidak mengakibatkan pencemaran
lingkungan serta dapat menghasilkan suatu produk yang bermanfaat bagi sektor industri
lainnya, salah satunya adalah memproduksi Natrium Silikat.
Natrium Silikat banyak dibutuhkan di industri, terutama untuk bahan perekat,
bahan pembuatan sabun dan detergent, serta bahan pembantu pada industri tekstil dan
kertas, bahan baku pembuatan beton, semen dan absorben,
Usaha untuk memanfaatkan limbah PLTPB menjadi Natrium silikat belum
banyak dilakukan. Salah satunya Megasari (2007) meneliti pembuatan Natrium silikat
dari abu sekam padi dengan larutan natrium karbonat dengan temperatur yang tinggi
sehingga tidak efisien dalam penggunaan energi. Dan juga Iswari (2005) dengan larutan
Natrium hidroksida sebagai solvent.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

Pendahuluan

Pada penelitian ini limbah diperoleh dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas
Bumi Dieng, Wonosobo. Yang memiliki kandungan silika cukup besar dibanding
kandungan silika dalam geothermal brine dari berbagai wilayah di dunia.

1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan produk Natrium Silikat dari
limbah Silika Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
1.3 Manfaat Penelitian
1. Dapat mempelajari pengaruh konsentrasi pelarut NaOH terhadap kualitas produksi
2. Dapat menghasilkan Natrium Silikat dari limbah padat silika
3. Dapat meningkatkan nilai ekonomi pada limbah padat silika dari Pembangkit Listrik
Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
4. Dapat mengurangi pencemaran lingkungan akibat limbah Pembangkit Listrik Tenaga
Panas Bumi

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

Tinjauan Pust aka

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

II. 1

Teori Umum

II.1.1 Limbah Padat Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
Limbah padat dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi berupa
padatan keras, dimana terbentuk karena air limbah dari Pembangkit Listrik tenaga
Panas Bumi yang ditampung mengalami pengendapan sehingga terbentuk padatan
yang keras. Limbah padat dari industri ini, memiliki berbagai kandungan salah
satunya adalah silika. Dimana kandungan silika dari limbah padat ini mempunyai
unsur kadar yang tinggi.
Di Indonesia penelitian tentang produksi Natrium Silikat (Na2SiO3)
dari limbah padat geothermal brine menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi
maupun dapat mengurangi pencemaran lingkungan akibat limbah tersebut masih
sedikit dan belum banyak dilakukan penelitian .
Kajian pemurnian limbah padat silica menggunakan air dan HCl
yang dilakukan Muljani dkk, menunjukkan bahwa HCl sebagai pelarut dapat
menghilangkan kotoran impurities hingga diperoleh kadar silica > 88%. Hasil
pembakaran pada suhu 700oC menunjukkan peningkatan kualitas silica hingga
mencapai >92%
( Srie Muljani,2010).

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

Tinjauan Pust aka

Tabel II. 1. Kualitas dari limbah padat :
No

Parameter

Kadar (% )

1

SiO2

61,34

2

Fe2O3

19,66

3

Na2O

12,13

4

K2O

6,87
Sumber : Laboratory test result BPKI Surabaya, 2011

Tabel II. 2 Kualitas Geothermal Brine PLTPB
•
Parameter
Konsentrasi
Parameter

Konsentrasi

mg/L

mg/l

TDS

20946

HNO3

100

pH

5.67

Cl

11650

Na

6057.8

SO4

13.3

K

8756.42

F

0.92

Ca

287.55

B

244.94

Mg
.
NH4OH

1127.55

SiO4

746.7

535.2

As

16.95
Sumber : (Srie Muljani, 2008)

II.1.2 Natrium Silikat (Na 2SiO 3)
Natrium silikat adalah nama umum untuk senyawa natrium metasilikat,
(Na2SiO3), juga dikenal sebagai water glass. Ini tersedia dalam larutan dan dalam
bentuk padat dan digunakan dalam semen, proteksi kebakaran pasif. refraktori,
tekstil dan pengolahan kayu, dan mobil. Natrium Hidroksida dan silikon dioksid
bereaksi ketika cair untuk membentuk natrium silikat dan air.

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

Tinjauan Pust aka

Gambar II.1 Natrium Silikat
Sifat – sifat Fisik Natrium Silikat :
• Bentuk

: padatan (gel)

• pH

: ± 11,3

• Densitas

: 2,4 g/cm3

• Warna

: Putih

• Titik Leleh

: 1088 °C

• Rumus kimia

: Na2SiO3

• Larut dalam air

: Larut
(http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_silicate)

Beberapa peneliti telah melakukan pembuatan Natrium Silikat
(Na2SiO3) dari berbagai macam bahan baku. Seperti yang sudah dilakukan oleh
Farmawati Lindung (1998) yaitu pembuatan Natrium Silikat dari

kulit buah

durian, yang bertujuan untuk memanfaatkan hasil samping dari buah durian berupa
kulit durian menjadi natrium silikat (Na2SiO3) dan menentukan rasio reaktan yang
terbaik untuk pembuatan natrium silikat. Dalam penelitian oleh Farmawati Lindung
(1998) dilakukan pembakaran kulit durian pada tungku pembakaran di udara

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

Tinjauan Pust aka

terbuka untuk memperoleh arang dan dilanjutkan dengan pengabuan dalam tanur
pada suhu 1100oC selama satu jam. Abu yang diperoleh ditambah NaOH yang
divariasikan (5; 5,5; dan 6) gram kemudian masukkan dalam tanur pada suhu yang
divariasikan (700, 800, 900, 1000, dan 1100) oC selama 30 menit sehingga
diperoleh natrium silikat. Pembakaran kulit durian menghasilkan 2,054% abu yang
mangandung silika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis reaktan yang terbaik
untuk pembuatan natrium silikat dari kulit durian adalah NaOH pada suhu 1000oC
dengan kadar natrium silikat yang diperoleh sebesar 83,13% pada penambahan 6
gram NaOH.
(Farmawati Lindung, 1998)
Iswari (2005) juga telah memproduksi natrium silikat dari abu sekam
padi dengan menambahkan NaOH. Hasilnya diketahui bahwa ekstraksi silika dari
abu sekam padi menggunakan NaOH membutuhkan temperatur yang sama dengan
titik didih air yaitu 100oC.

II.1.3 Ekstraksi Padat-Cair
Ekstraksi padat cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut
dari padatan inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat
fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula
tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan
jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam solven pengekstraksi. Ekstraksi
berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut. Namun
sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

Tinjauan Pust aka

Penggunaan operasi leaching banyak dijumpai pada industri-industri logam.
Leaching diterapkan untuk memisahkan campuran mineral-mineral yang terdapat
dalam konstituen yang tidak diinginkan. Leaching memegang peranan penting
dalam proses logam seperti aluminium, kobalt, mangan, nikel dan seng. Misalnya
mineral tembaga dipisahkan dari bijinya dengan pelarut asam sulfat atau larutan
ammoniakal dan emas dipisahkan dari bijinya dengan menggunakan larutan
sodium sianida.
Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam proses leaching :
1.

Ukuran partikel
Ukuran partikel yang lebih kecil akan memperbesar luas permukaan
kontak antara partikel dengan liquida, akibatnya akan memperbesar rate
transfer material, disamping itu juga akan memperkecil jarak difusi. Tetapi
jarak partikel yang sangat halus akan membuat tidak efektiv bila sirkulasi
proses tidak dijalan disamping itu juga akan mempersulit drainage residu.
Ukuran Limbah padat dapat di buat seragam dengan ukuran lolos yang
sudah di tentukan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Srie
Muljani,(2010) ukuran limbah padat dibuat seragam dengan ukuran lolos
sebesar 30-60 mesh.
(Srie Muljani,2010)

2.

Jenis Solvent / tingkat kelarutan solvent
Dasar pemilihan solvent adalah kemampuan daya larutnya terhadap
komponen yang akan dipisahkan, sedangkan syarat solvent adalah tidak
bereaksi secara kimia terhadap komponen tersebut dan pelarut dengan

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

Tinjauan Pust aka

viskositas yang sangat rendah sehingga sirkulasi dapat terjadi. Solvent yang
digunakan adalah solvent yang mempunyai tingkat kelarutan yang tinggi.
Pemilihan NaOH dalam penelitian ini berdasarkan titik leleh NaOH
318 oC yang lebih rendah daripada pelarut lainnya sehingga memudahkan
pembentukan natrium silikat pada temperature yang tidak terlalu tinggi
(Imami,2008)
3.

Suhu Operasi
Kecepatan reaksi meningkat (berbanding lurus) dengan kenaikan
temperatur, tetapi harus diperhatikan bahwa pada suhu tertentu bahan yang
akan dipisahkan dapat rusak.
Beberapa penelitian tentang natrium silikat Iswari(2005) telah
memproduksi Natrium Silikat dari abu sekam padi dengan menambahkan
NaOH dan HCl. Hasilnya diketahui bahwa ekstraksi silica dari abu sekam padi
menggunakan NaOH membutuhkan temperature 100oC.
(Iswari,2005)

4.

Pengadukan
Secara umum pengadukan bertujuan untuk mendistribusikan suatu
larutan agar merata dan mempercepat kontak solute dengan solvent.
Pada proses produksi silica white powder yang telah dilakukan oleh Srie
Muljani (2010) pencucian dilaksanakan pada tangki berpengaduk “
Flokulator”. Dengan kecepatan putaran pengadukan 100 rpm
(Srie Muljani,2010)

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

Tinjauan Pust aka

5.

Waktu ekstraksi
Faktor waktu juga mempengaruhi dalam proses ekstraksi. Semakin
lama waktu ekstraksi yang dijalankan maka kelarutan solid terhadap solvent
semakin lama sehingga hasil yang diperoleh dapat maksimum.
Pada penelitian” Kajian Produksi Silica White Powder da K-Na
Silicates dari Limbah Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi” waktu reaksi
ditetapkan 30 menit.
(Srie Muljani,2010)

II.1.4

Pengenceran
Pada umumnya larutan dalam bentuk pekat konsentrasinya tinggi .
Untuk memperoleh larutan yang konsentrasinya lebih rendah biasanya
dilakukan pengenceran. Pengenceran dilakukan dengan menambahkan aquades
ke dalam larutan yang pekat. Penambahan aquades ini mengakibatkan
konsentrasi berubah dan volume bertambah tetapi jumlah mol zat terlarut tetap.
Dalam penelitian ini tujuan dilakukan pengenceran adalah mengurangi
kepekatan larutan Natrium Silikat sesuai dengan volume aquades yang
ditambahkan. Dengan kata lain, pengenceran dimaksudkan untuk mengubah
kepekatan suatu larutan dari larutan yang pekat menjadi larutan yang kurang
pekat.

II.1.5

Asam Klorida (HCl)
Pada suhu kamar, HCl adalah gas tidak berwarna yang membentuk
kabut ketika melakukan kontak dengan kelembaban udara.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

Tinjauan Pust aka

Sifat – sifat kimia dan fisika HCl (Arthur & Ross, 1950)
•

Bentuk

: Liquid

•

Warna

: Jernih atau kuning

•

Melting point

: -15,35 oC

•

Titik didih

: ˜

•

Rumus kimia

: HCl

•

Berat Molekul

: 36,47

Kegunaan dari asam klorida (HCl) adalah :
a. Sebagai katalis
b. HCl merupakan asam anorganik dan termasuk asam kuat

II.1.6

Natrium Hidroksida (NaOH)
Natrium

hidroksida (NaOH),

juga

dikenal

sebagai soda

kaustik atau sodium hidroksida, digunakan di berbagai macam bidang industri,
kebanyakan

digunakan

sebagai

basa

dalam

proses

produksi bubur

kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida
adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.
Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam
bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%.
Bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara
bebas, sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.
Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan
kertas.
Sifat – sifat kimia dan fisika NaOH

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Tinjauan Pust aka

II.1.7

•

Bentuk

: Padatan atau serpihan

•

Warna

: Putih

•

Titik Leleh

: 318 °C

•

Titik didih

: 1390 °C

•

Rumus kimia

: NaOH

•

Berat Molekul

: 39,9971 g/mol

Luas Pori (Porositas)
Merupakan ukuran ruang-ruang kosong dalam suatu batuan. Secara
definitive porositas merupakan perbandingan antara volume ruang-ruang
kosong dalam batuan yang berupa pori-pori terhadap volume batuan secara
keseluruhan.
a. Porositas Primer
Merupakan porositas awal yang terbentuk pada saat terjadinya batuan
tersebut, serta adanya ruang-ruang pori sehingga dapat menampung dan
menyerap fluida.
b. Porositas Sekunder
Merupakan ruang-ruang atau pori yang dapat menyerap air atau
menampung fluida tapi terbentuknya karena adaya proses lanjutan atau bisa
juga diartikan porositas yang terbentuk akibat adanya suatu proses geologi
setelah batuan sedimen tersebut diendapkan. Dalam hal ini baik bentuk,
ukuran, letak maupun hubungan antar pori sudah tidak ada hubungannya
dengan proses terbentuknya batuan asal.
c. Porositas Bersambung

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

Tinjauan Pust aka

Merupakan porositas yang saling berhubungan dan membentuk jalur
pada ruang porinya sehingga dapat memberikan aliran pada fluida dengan
batasan tertentu.
d. Porositas Potensial
Merupakan porositas yang dapat memberikan aliran pada fluida pada
batasan tertentu tergantung dari ukuran pori.
e. Porositas Efektif
Merupakan porositas yang dapat memberikan aliran bagi fluida bebas
bukan merupakan porositas yang bersambung.
Faktor – faktor yang mempengaruhi porositas :
•

Bentuk dan ukuran butir
Semakin kecil ukuran butir maka rongga yang terbentuk akan semakin
kecil pula dan sebaliknya jika ukuran butir besar maka rongga yang
terbentuk juga semakin besar.

•

Sorting/Pemilahan
Apabila butiran baik maka ada keseragaman sehingga porositasnya
akan baik pula. Pemilahan yang jelek menyebabkan butiran yang
berukuran kecil akan menempati rongga diantara butiran yang lebih besar
akibatnya porositasnya rendah.

•

Packing/susunan butir
Apabila ukuran butirnya sama maka susunan butir juga sama sehingga
memiliki porositas yang lebih besar dibandingkan dengan bentuk yang
tidak beraturan atau tidak sama.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

Tinjauan Pust aka

II. 2

Landasan Teori
II.2.1 Reaksi Kimia
Reaksi kimia adalah suatu proses alam

yang

selalu

menghasilkan perubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa
awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya
dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu
atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan.
Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia
untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Persamaan reaksi
digunakan untuk menggambarkan reaksi kimia. Persamaan reaksi terdiri dari
rumus kimia atau rumus struktur dari reaktan di sebelah kiri dan produk di
sebelah kanan.

Persamaan kimia haruslah seimbang, sesuai dengan

stoikiometri, jumlah atom tiap unsur di sebelah kiri harus sama dengan jumlah
atom tiap unsur di sebelah kanan. Penyeimbangan ini dilakukan dengan
menambahkan angka di depan tiap molekul senyawa (dilambangkan dengan A,
B, C dan D di diagram skema di bawah) dengan angka kecil (a, b, c dan d) di
depannya

Jenis – jenis reaksi kimia :
a. Pembakaran.
Pembakaran adalah suatu reaksi dimana suatu unsur atau senyawa bergabung
dengan oksigen membentuk senyawa yang mengandung oksigen sederhana.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

Tinjauan Pust aka

b. Penggabungan (sintetis) suatu reaksi dimana sebuah zat yang lebih kompleks
terbentuk dari dua atau lebih zat yang lebih sederhana (baik unsur maupun
senyawa).
c. Penguraian adalah suatu reaksi dimana suatu zat dipecah menjadi zat - zat yang
lebih

sederhana

d. Penggantian (Perpindahan tanggal) adalah suatu reaksi dimana sebuah unsur
pindahan unsur lain dalam suatu senyawa.
e. Metatesis (pemindahan) adalah suatu reaksi dimana terjadi pertukaran antara dua
reaksi.
(Ralph H. Petrucci, 1989)
Pada penelitian ini, pembentukan Natrium silikat dapat diperoleh dengan
mereaksikan silika powder hasil limbah silika Pembangkit Listrik Tenaga panas Bumi
(PLTPB) dengan Natrium Hidroksida. Pelarutan silika powder dilakukan dengan
menggunakan pelarut Natrium Hidroksida, karena diketahui silika memiliki kelarutan
yang rendah (Ishizaki,1998).
Dengan demikian, sangat memungkinkan untuk memperoleh silika yang
optimal jika pelarutnya adalah pelarut Natrium Hidroksida. Hasil yang diperoleh
berupa padatan putih natrium silikat yang sesuai dengan hasil penelitian yang
diperoleh Imami (2008). Sejalan dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Scott
(1993), apabila NaOH direaksikan dengan silika akan menghasilkan natrium silikat,
reaksinya sebagai berikut :
SiO2(padat) + 2 NaOH(larutan)

Na2SiO3(larutan) + H2O(cair)

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

Tinjauan Pust aka

Misalkan:
SiO2(padat) + 2 NaOH(larutan)
60gram

Na2SiO3(larutan) + H2O(cair)

80gram

Dari reaksi diatas diketahui dalam 60 gram SiO2 kadar silika murni sebesar 78%,
berat NaOH 40gram dan Aquadest 300ml sehingga perhitungan stochiometrinya
sebagai berikut :
SiO2 yang bereaksi =78,53 / 100 x 60 gram = 50 gram
Konsentrasi NaOH = 40gram / 0,3liter

= 133,5 gr/liter

Dengan demikian diperoleh dalam 300ml larutan Natrium Silikat terdapat SiO2 50
gram dan NaOH dengan konsentrasi 133,5 gr/liter.
II.2.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi Reaksi Kimia:
1. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh ukuran partikel/zat.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

Tinjauan Pust aka

Semakin luas permukaan maka semakin banyak tempat bersentuhan untuk
berlangsungnya reaksi. Luas permukaan zat dapat dicapai dengan cara
memperkecil ukuran zat tersebut
2. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh suhu.
Semakin tinggi suhu reaksi, kecepatan reaksi juga akan makin meningkat
sesuai dengan teori Arhenius.
3. Sifat Zat Yang Bereaksi
Secara umum dinyatakan bahwa :
a. Reaksi antara senyawa ion umumnya berlangsung cepat.
Hal ini disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara ion-ion
yang muatannya berlawanan.
Contoh: Ca2+(aq) + CO32+(aq)

CaCO3(s)

Reaksi ini berlangsung dengan cepat.
b. Reaksi antara senyawa kovalen umumnya berlangsung lambat.
Hal ini disebabkan karena untuk berlangsungnya reaksi tersebut
dibutuhkan energi untuk memutuskan ikatan-ikatan kovalen yang terdapat
dalam molekul zat yang bereaksi.
Contoh : CH4(g) + Cl2(g)

CH3Cl(g) + HCl(g)

Reaksi ini berjalan lambat reaksinya dapat dipercepat apabila diberi energi
misalnya cahaya.

II. 3

Hipotesa

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

Tinjauan Pust aka

Proses produksi Natrium Silikat dapat dilakukan dengan proses reaksi
kimia, yang dipengaruhi oleh konsentrasi NaOH serta volume pengenceran
pada filtrate dan endapan. Sehingga dapat diketahui berapa hasil produk
Natrium Silikat yang diperoleh baik pada filtrat atau endapan.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Pelaksanaan Penelit ian

BAB III
PELAKSANAAN PENELITIAN

III. 1 Bahan-Bahan yang Digunakan
1. Limbah padatan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
2. Larutan NaOH
3. Larutan HCl 1 N
4. Aquadest

III. 2 Alat yang Digunakan
1. Beaker glass
2. Pipet
3. Gelas ukur
4. Kertas Saring
5. Erlenmeyer
6. Kompor listrik
7. Pengaduk
8. Oven
9. Biuret
10. Klep dan statif
11. Thermometer

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

Pelaksanaan Penelit ian

Flocumatic

Oven

Kompor Listrik

Biuret

III. 3.1 Susunan Alat
Keterangan :
1

2

1.

Thermometer

2.

Beaker glass

3.

Kompor listrik

4.

Klep dan statif

3
4

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Pelaksanaan Penelit ian

III. 3 Variabel
1. Variabel Tetap
a. Suhu reaksi

: 100oC

b. Berat bahan (Silika Powder) : 60 gram
c. Waktu pemanasan

: 30 menit

d. Kecepatan pengadukan

: 100 rpm

2. Variabel Peubah
a.

Konsentrasi NaOH
1. Aquadest 300ml

: 133.5 , 166.5 , 200 , 233.5 , 266.5 gr/liter

2. Aquadest 500ml

: 80 , 100 , 120 , 140 ,160 gr/liter

b. Pengenceran pada filtrat dan endapan
: 1:1 , 1:2 , 1:3 , 1:4 , 1:5 ml

III. 4 Prosedur Penelitian
a. Pemurnian Silika dari limbah padat PLTPB
1. Limbah padat PLTPB ditumbuk dan di ayak dengan ukuran 40 mesh.
2. Ambil padatan yang sudah menjadi powder sebanyak 200gr
3. Pengendapan di lakukan selama ± 24 jam dengan menambahkan HCl 5%
sebanyak 1 liter
4. Pemisahan antara filtrate dan endapan dengan cara di saring
5. Endapan di keringkan

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

Pelaksanaan Penelit ian

b. Proses produksi Natrium Silikat
1. Pelarut NaOH dilarutkan kedalam 300 ml aquadest,dipanaskan pada suhu
100oC
2. Campur 60gr bahan baku (silica powder)

kedalam

larutan NaOH yang

dipanaskan pada suhu 100oC selama 30 menit dengan melakukan pengadukan
3. Proses pendinginan larutan
4. Penyaringan dengan menggunakan kertas saring
5. Filtrat dan Endapan di pisahkan
6. Masing-masing filtrat maupun endapan diencerkan menurut variabel peubah
pengenceran yang telah ditentukan.
7. Titrasi filtrat dan endapan yang diperoleh dengan HCl 1N sampai membentuk
gel
8. Cuci gel yang sudah terbentuk dengan aqudest
9. Di endapkan ±24 jam dan disaring
10. Keringkan dengan menggunakan oven pada suhu 100oC
11. Kemudian Analisa

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

Pelaksanaan Penelit ian

III.4.1

Skema Pemurnian Silika dari Limbah padatan PLTPB

Bahan baku berupa limbah padat
ditumbuk dan diayak ukuran 100 mesh

Ditimbang 200 gram
HCL 5%
1 liter
Pengendapan ± 24 jam

Pemisahan

Filtrat

Endapan

Dikeringkan

Analisa

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

Pelaksanaan Penelit ian

III.4.2

Skema Proses Produksi Natrium Silikat
Aquadest 300 ml

NaOH 40 gr
Dipanaskan dengan suhu 100oC
Silica powder
60gr
Didinginkan

Disaring dengan kertas saring

Filtrat

Endapan

Diencerkan dengan aquadest
(1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5)

Diencerkan dengan aquadest
(1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5)

Titrasi dengan HCl 1 N sampai
membentuk gel sambil diaduk

Titrasi HCl 1 N sampai membentuk
gel sambil diaduk

Larutan silika yang sudah membentuk
padatan gel dicuci dengan aquadest

Larutan silika yang sudah membentuk
padatan gel dicuci dengan aquadest

Didiamkan selama ± 24 jam

Didiamkan selama ± 24 jam

Dikeringkan

Dikeringkan

PRODUK

PRODUK

ANALISA
K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L istrik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23

Hasil dan Pembahasan

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Analisa Bahan Baku
Berdasarkan bahan baku yang diperoleh dari PLTP Dieng Wonosobo, di
dapatkan hasil analisa awal untuk SiO2, Fe2O3, K2O dan Na2O adalah sebagai berikut :
Tabel IV.1.1 : Kandungan Logam berat dalam bahan baku awal
Sampel

Parameter

Hasil Uji (% )

Powder

SiO2

61,34

Limbah

Fe2O3

19,66

Padat

Na2O

12,13

PLTPB

K2O

6,87

Tabel IV.1.2 : Kandungan Pemurnian Silika dari Limbah PLTPB
Parameter

Hasil Uji (% )

SiO2

78,53

Fe2O3

11,28

Na2O

7,88

K2O

2,31

IV.2 Hasil Kajian Proses Produksi Natrium Silikat dari Limbah PLTPB
Proses Produksi Natrium Silikat dengan pelarut NaOH dilakukan berbagai variasi
seperti perbandingan berat NaOH terhadap aquadest dan perbandingan volume pengenceran.
Hasil penelitian seperti tercantum dalam tabel IV.2.1 dan IV.2.2.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

24

Hasil dan Pembahasan

IV.2.1 Volume Aquadest : 300 ml
No.
1.
2.
3.
4.
5.
No.
1.
2.
3.
4.
5.

Gambar IV.3.1

NaOH
(gr/lt)
133,5
166,5
200
233,5
266,5
NaOH
(gr/lt)
133,5
166,5
200
233,5
266,5

(1: 1)
21,630
24,554
28,257
30,560
26,600
(1: 1)
25,230
27,663
30,900
32,903
28,950

Na 2SiO 3 pada Filtrat ( gr )
(1: 2) (1: 3) (1: 4)
21,710
21,730
21,230
24,604
24,644
24,244
28,327
28,407
27,807
30,640
30,670
30,370
26,640
26,650
26,450
Na 2SiO 3 pada Endapan ( gr )
(1: 2) (1: 3) (1: 4)
25,310
25,330
24,830
27,713
27,753
27,353
30,970
31,050
30,450
32,983
33,013
32,713
28,990
29,000
28,800

(1: 5)
20,530
23,744
27,407
30,270
25,650
(1: 5)
24,130
26,853
30,050
32,613
28,000

Hubungan antara Konsentrasi NaOH (gr/lt) dengan Na 2SiO 3 (gr)
pada pengenceran yang bervariasi (Aquadest 300 ml)

Berdasarkan hasil penelitian Kajian Produksi Natrium Silikat dari Limbah Silika
PLTPB dengan menggunakan NaOH sebagai pelarut yang ditunjukan pada Gambar IV.3.1
diperoleh

jumlah Natrium Silikat tertinggi pada filtrate 30,670 gr

yang terdapat pada

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

Hasil dan Pembahasan

perbandingan pengenceran 1:3 dengan konsentrasi NaOH 233,5gr/lt dan jumlah Natrium
Silikat tertinggi pada endapan 33,013 gr yang terdapat pada perbandingan pengenceran 1:3
dengan konsentrasi NaOH 233,5gr/lt . Sedangkan jumlah Natrium Silikat terendah pada
filtrat 20,530gr dan jumlah Natrium Silikat terendah pada endapan 24,130 gr terdapat pada
perbandingan pengenceran 1:5 dengan konsentrasi NaOH 133,5gr/lt
Pada perbandingan 1:1 , 1:2 dan 1:4 rata-rata jumlah Natrium Silikat pada filtrat
diperoleh 26,242 gr Sedangkan pada endapan perbandingan 1:1 , 1:2 dan 1:4 rata-rata
jumlah Natrium Silikat diperoleh 29,051gr.
Dari data diatas jumlah Natrium Silikat tertinggi terdapat pada endapan. Keadaan ini
dipengaruhi oleh perbedaan jumlah NaOH, Volume Aquadest dan Volum Pengenceran yang
berpengaruh terhadap penambahan HCL dengan konsentrasi 1 N pada saat pembentukan gel
Natrium Silikat

IV.2.2 Volume Aquadest : 500 ml

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26

Hasil dan Pembahasan

No.
1.
2.
3.
4.
5.
No.
1.
2.
3.
4.
5.

Gambar IV.3.2

NaOH
(gr/lt)
133,5
166,5
200
233,5
266,5
NaOH
(gr/lt)
133,5
166,5
200
233,5
266,5

(1:1)
17,195
17,895
21,860
20,920
21,510
(1:1)
16,398
17,985
20,152
20,015
19,998

Na 2SiO 3 pada Filtrat ( gr )
(1: 2) (1: 3) (1: 4)
17,533
17,870
17,383
17,787
17,678
18,327
21,975
22,090
21,584
21,504
21,978
21,495
21,748
21,985
21,387
Na 2SiO 3 pada Endapan ( gr )
(1: 2) (1: 3) (1: 4)
16,448 16,498
16,398
18,1365 18,288
17,838
20,5735 20,995
20,433
20,5005 20,267
20,235
19,876 19,799
19,683

(1:5)
16,895
18,976
21,077
20,802
20,789
(1:5)
16,298
17,388
19,870
19,780
19,567

Hubungan antara Konsentrasi NaOH (gr/lt) dengan Na 2SiO 3 (gr)
pada pengenceran yang bervariasi (Aquadest 500 ml

Berdasarkan hasil penelitian Kajian Produksi Natrium Silikat dari Limbah Silika
PLTPB dengan menggunakan NaOH sebagai pelarut yang ditunjukan pada Gambar IV.3.2
diperoleh

jumlah Natrium Silikat tertinggi pada filtrate 22,090 gr

yang terdapat pada

perbandingan pengenceran 1:3 dengan konsentrasi NaOH 120 gr/lt dan jumlah Natrium

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

Hasil dan Pembahasan

Silikat tertinggi pada endapan 20,995 gr yang terdapat pada perbandingan pengenceran 1:3
dengan konsentrasi NaOH 120 gr/lt . Sedangkan jumlah Natrium Silikat terendah pada
filtrat 16,895 gr terdapat pada perbandingan pengenceran 1:5 dengan konsentrasi NaOH
80 gr/lt

dan jumlah Natrium Silikat terendah pada endapan 16,298 gr terdapat pada

perbandingan pengenceran 1:5 dengan konsentrasi NaOH 80gr/lt. Pada perbandingan 1:1,
1:2 dan 1:4 rata-rata jumlah Natrium Silikat pada filtrat diperoleh 20,007 gr Sedangkan pada
endapan perbandingan 1:1 , 1:2 dan 1:4 rata-rata jumlah Natrium Silikat diperoleh 18,978gr.
Dari data diatas jumlah Natrium Silikat tertinggi terdapat pada endapan. Keadaan ini
dipengaruhi oleh perbedaan jumlah NaOH, Volume Aquadest dan Volum Pengenceran yang
berpengaruh terhadap penambahan HCL dengan konsentrasi 1 N pada saat pembentukan gel
Natrium Silikat.

IV.2.3 Volume Aquadest : 300 ml

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28

Hasil dan Pembahasan

Luas Pori pada Filtrat (m 2/gr)
(1:1) ( 1:2) (1:3) (1:4) (1:5)
0,318 0,310 0,320 0,312 0,304
0,351 0,347 0,355 0,351 0,347

Luas Pori pada Endapan (m 2/gr)
(1:1) (1:2) (1:3) (1:4) (1:5)
0,462 0,455 0,465 0,457 0,449
0,464 0,457 0,465 0,461 0,457

No.

NaOH
(gr/lt)

1.
2.

133,5
166,5

3.

200

0,412

0,409

0,420

0,417

0,414

0,483

0,479

0,490

0,487

0,484

4.
5.

233,5
266,5

0,422
0,414

0,418
0,411

0,425
0,415

0,421
0,412

0,417
0,409

0,503
0,509

0,510
0,497

0,515
0,510

0,511
0,507

0,507
0,504

Gambar IV.3.3

Hubungan antara Konsentrasi

NaOH (gr/lt) dengan Luas Pori

(m 2/gr) pada pengenceran yang bervariasi (Aquadest 300 ml)

Berdasarkan hasil penelitian Kajian Produksi Natrium Silikat dari Limbah Silika
PLTPB dengan menggunakan NaOH sebagai pelarut yang ditunjukan pada Gambar IV.3.3
diperoleh besaran luas pori pada filtrat tertinggi 0,425 m2/gr dan besaran luas pori pada
endapan tertinggi 0,515 m2/gr yang terdapat pada perbandingan pengenceran 1:3 dengan
konsentrasi NaOH 233,5 gr/lt. Sedangkan nilai besaran luas pori pada filtrat terendah 0,304
m2/gr dan pada endapan terendah 0,449 m2/gr terdapat pada perbandingan pengenceran 1:5
dengan konsentrasi NaOH 133,5 gr/lt Pada perbandingan 1:1 , 1:2 dan 1:4 rata-rata besaran

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

29

Hasil dan Pembahasan
luas pori pada filtrat diperoleh 0,381 m2/gr Sedangkan pada endapan perbandingan 1:1 , 1:2
dan 1:4 rata-rata besaran luas pori diperoleh 0,487 m2/gr.
Dari data diatas kualitas besaran luas pori tertinggi terdapat pada endapan. Keadaan ini
dipengaruhi oleh perbedaan jumlah NaOH, Volume Aquadest dan Volum Pengenceran yang
berpengaruh terhadap penambahan HCL dengan konsentrasi 1 N pada saat pembentukan gel
Natrium Silikat.

IV.2.4 Volume Aquadest : 500 ml

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

30

Hasil dan Pembahasan

NaOH
No.
(gr/lt)
1.
2.
3.
4.
5.

80
100
120
140
160

Luas Pori pada Filtrat (m 2/gr)
(1:1) (1:2) (1:3) (1:4) (1:5)
0,447 0,434 0,450 0,442 0,440
0,465 0,462 0,470 0,466 0,462
0,506 0,503 0,510 0,506 0,502
0,488 0,484 0,495 0,492 0,489
0,502 0,501 0,505 0,502 0,499

Gambar IV.3.4

Luas Pori pada Endapan (m 2/gr)
(1:1) (1:2) (1:3) (1:4) (1:5)
0,457 0,430 0,460 0,452 0,444
0,470 0,465 0,470 0,475 0,471
0,506 0,503 0,508 0,506 0,502
0,493 0,505 0,500 0,497 0,499
0,514 0,511 0,515 0,512 0,509

Hubungan antara Konsentrasi NaOH dengan Luas Pori (m 2/gr) pada
pengenceran yang bervariasi (Aquadest 500 ml)

Berdasarkan hasil penelitian Kajian Produksi Natrium Silikat dari Limbah
Silika PLTPB dengan menggunakan NaOH sebagai pelarut yang ditunjukan pada Gambar
IV.3.4 diperoleh besaran luas pori pada filtrat tertinggi 0,510 m2/gr yang terdapat pada
perbandingan pengenceran 1:3 dengan konsentrasi NaOH 120 gr/lt dan besaran luas pori
pada endapan tertinggi 0,508 m2/gr yang terdapat pada perbandingan pengenceran 1:3
dengan konsentrasi NaOH 120 gr/lt. Sedangkan nilai besaran luas pori pada filtrat terendah
0,434m2/gr terdapat pada perbandingan 1:2 dengan konsentrasi NaOH 80 gr/lt dan pada

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

31

Hasil dan Pembahasan
endapan terendah 0,430 m2/gr

terdapat pada

perbandingan pengenceran 1:2 dengan

konsentrasi NaOH 80 gr/lt
Pada perbandingan 1:1,1:4 dan 1:5 rata-rata besaran luas pori pada filtrat diperoleh
0,480 m2/gr Sedangkan pada endapan perbandingan 1:1 , 1:4 dan 1:5 rata-rata besaran luas
pori diperoleh 0,487 m2/gr.
Dari data diatas kualitas besaran luas pori tertinggi terdapat pada endapan. Keadaan ini
dipengaruhi oleh perbedaan jumlah NaOH, Volume Aquadest dan Volum Pengenceran yang
berpengaruh terhadap penambahan HCL dengan konsentrasi 1 N pada saat pembentukan gel
Natrium Silikat.

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

32

Kesimpulan dan Saran

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

VI. 1 Kesimpulan
v

Proses produksi Natrium Silikat dapat dilakukan dengan proses reaksi kimia
dengan menggunakan NaOH sebagai pelarut.

v

Hasil pencucian dengan menggunakan HCl dapat meningkatkan kadar silika
pada bahan baku

v

Hasil Produk Natrium Silikat tertinggi diperoleh sebesar 33,013 gr pada filtrat
dengan kondisi perbandingan pengenceran endapan dengan aquadest 1:3 ml
pada konsentrasi NaOH 233,5 gr/lt

v

Luas pori terbaik diperoleh sebesar 0,515 m2/gr pada endapan dengan kondisi
perbandingan pengenceran endapan dengan aquadest 1:3 ml pada konsentrasi
NaOH 233,5 gr/lt

v Konsentrasi NaOH terbaik terdapat pada konsentrasi 233,5 gr/lt

VI. 2 Saran
v

Diharapkan dalam penelitian selanjutnya perubahan variabel yang dijalankan
lebih variatif

v

Penelitian selanjutnya diharapkan mengkaji suhu terhadap reaksi kimia
pembentukan Natrium Silikat

K ajian Proses Produksi N atrium Silikat dari limbah Silika
Pembangkit L ist rik Tenaga Panas Bumi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

33

Wakt u Penelit ian

BAB VI
WAKTU PENELITIAN
Penelitian dilakukan sekitar 6 bulan dari bulan Mei sampai dengan Oktober 2011.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pengolahan Limbah Pabrik Program Studi
Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “ Veteran “.
Adapun jadwal kegiatan penelitian ini dapat dilihat dalam bentuk tabel berikut di bawah ini :
J adwal Penelitian
Uraian
Kegiatan

Waktu Pelaksanaan (per minggu)
Mei
J uni
J uli
Agust