Recovery Logam Titanium Dioxide (TiO2) dari Limbah Proses Pengambilan Pasir Besi.

LAPORAN PENELITIAN

Recover y Logam Titanium Dioxide (TiO 2)
dar i Limbah Pr oses Pengambilan Pasir Besi

Disusun Oleh :
Mei Liana Sukar ti
0931010003

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2013

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

YAYASAN KEJ UANGAN PANGLIMA BESAR SUDIRMAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

PROGAM STUDI TEKNIK KIMIA

KETERANGAN REVISI
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama

: Mei Liana Sukarti

NPM

: 0931010003

Progam Studi : Teknik Kimia
Telah mengerjakan revisi Proposal / Skripsi / Kerja Praktek, dengan judul :
“ RECOVERY LOGAM TITANIUM DIOXIDE (TiO 2) DARI LIMBAH PROSES
PENGAMBILAN PASIR BESI “
Surabaya, Maret 2013
Dosen penguji yang memerintahkan revisi :

1. Ir. Sukamto NEP, MS

(

2. Erwan Adi Saputro, ST, MT (
Mengetahui:
Dosen Pembimbing

Ir. Siswanto
NIP. 19541212 198303 1 001

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

)

)

RECOVERY LOGAM TITANIUM DIOXIDE (TiO 2) DARI
LIMBAH PROSES PENGAMBILAN PASIR BESI

PENELITIAN

Diajukan Sebagai Salah Satu Syar at
Untuk Memper oleh Gelar Sar jana Teknik
J ur usan Teknik Kimia

Oleh :

Mei Liana Sukar ti
0931010003

J URUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2013

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

LEMBAR PENGESAHAN
RECOVERY LOGAM TITANIUM DIOXIDE (TiO 2) DARI LIMBAH
PROSES PENGAMBILAN PASIR BESI

Oleh :
Mei Liana Sukarti
0931010003

Telah Dipertahankan Dihadapan Dan Diterima Oleh Tim Penguji
Pada Tanggal 30 J anuari 2013
Penguji :

Pembimbing :

Ir. Sukamto NEP, MS

Ir. Siswanto

NIP. 19541019 198503 1 001

NIP. 19541212 198303 1 001

1.

2.

Erwan Adi Saputro, ST, MT
NIP. 19800410 200501 1 001
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi 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.

YAYASAN KEJ UANGAN PANGLIMA BESAR SUDIRMAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
LEMBAR REVISI SEMINAR HASIL

Nama

: 1. Mei Liana Sukarti
2. Ika Debby Aries Sandi

(0931010003)
(0931010012)

Program Studi : .....................................................................................................................
Judul

: .....................................................................................................................
.....................................................................................................................

No.

KETERANGAN REVISI

Surabaya, .......................................
Penguji,

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

i
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi

Kata Pengantar
Dengan rahmat dan petunjuk Allah SWT, sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan skripsi yang merupakan hasil penelitian dengan judul “
Recovery Logam Titanium Dari Limbah Proses Pengambilan Biji Besi “.
Adapun penyusunan penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus
ditempuh dalam kurikulum program studi S-1 Teknik Kimia dan untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jawa Timur, Surabaya. Laporan hasil ini ditujukan sebagai laporan

hasil telah

terlaksananya penelitian. Dengan harapan penelitian ini dapat

bermanfaat untuk diterapkan oleh masyarakat. Dalam industri pertambangan
dibutuhkan inovasi baru tentang pengolahan bahan dan pengolahan limbah
industri

pertambangan.

Dikarenakan

sampai

saat

ini

keadaan

industri

pertambangan semakin miris dalam hal keramahan lingkungan.
Laporan penelitian yang kami dapatkan tersusun atas kerjasama dan berkat
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini kami
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jawa Timur.
2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia UPN
“Veteran” Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Suprihatin, MT selaku Sekertaris Program Studi Teknik Kimia
UPN “Veteran” Jawa Timur.
4. Bapak Ir.Siswanto selaku Dosen Pembimbing Penelitian.
5. Bapak Ir. Sukamto NEP, MS selaku Dosen Penguji Penelitian
6. Bapak Erwan Adi Saputro, ST, MT selaku Dosen Penguji Penelitian
7. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan doa dan semangat yang
tak pernah terhenti.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur

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

ii
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
8. Seluruh teman – teman di jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran”
JATIM yang telah memberikan dorongan semangat dalam pelaksanaan
dan penyusunan laporan penelitian.
9. Semua pihak yang tidak dapat dituliskan dengan terperinci yang telah
membantu hingga terselesainya enelitian ini
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
laporan hasil, oleh karena itu penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang
sifanya membangun untuk kesempurnaan laporan hasil ini.
Akhir kata, semoga hasil dari penelitian ini dapat memberikan manfaat
bagi kita semua. Terima kasih.

Surabaya, Januari 2013

Penulis

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iii
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
DAFTAR ISI
Kata Pengantar……………………………………………………………………..i
Daftar Isi………………………………………………………………………….iii
Daftar Gambar…………………………………………………………………….vi
Daftar Grafik .…………………………………………………………………....vii
Daftar Tabel …………………………………………………………………….viii
Intisari ……………………………………………………………………...........ix
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar belakang……………………………………………………….1
I.2 Tujuan penelitian…………………………………………………….2
I.3 Manfaat penelitian ………………………………………………...…3
BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum…………….………………………………………….4
II.2 Pasir Besi ..........….…………………..………………………….…..6
II.2.1 Titanium Dioxide ……………………………………..…....…7
II.2.1.1 Sifat Fisik Titanium Dioxide……….……………..…......8
II.3 Titanium ………………………………………….………………….8
II.3.1 Sifat Fisik Titanium ………………….……………………….9
II.3.2 Sifat Kimia Titanium ……………..….……………………….10
II.3.3 Keunggulan Titanium ………………….……………………..11

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iv
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
II.3.4 Aplikasi Titanium ………………….…………………………12
II.4 Asam Klorida………………….…………………..……………..….12
II.4.1 Sifat Fisik Asam Klorida (HCl) ………………….….……...12
II.4.2 Sifat Kimia Asam Klorida (HCl) ………………….………….13
II.5 Landasan Teori

………………….………………………………...14

II.5.1 Ekstraksi Padat – Cair ………………….…………………......17
II.6 Hipotesa ………………….………………………………………...19
BAB III METODE PENELITIAN
III.1 Bahan Yang Digunakan …………..………………………..………20
III.2 Alat Yang Digunakan.…………………….……………………..…20
III.3 Gambar Rangkaian Alat …………….……………………………..20
III.4 Variabel Yang Di Gunakan…………………………….………..…21
III.4.1 Variabel Yang Di Tetapkan……………………………….......21
III.4.2. Variabel Yang Dijalankan………………….………………...21
III.5 Prosedur Penelitian…………………………………….…………...21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil ............................…………..………………………..………24
IV.2 Pembahasan ..........................…………………….………………..25
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan ...................…………..………………………..………33

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

v
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
V.2 Saran ...........................…………………….…………………….…35
APPENDIX
DAFTAR PUSTAKA

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vi
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.

Peta Penyebaran Sumber Daya Mineral dan Panas Bumi Di
Indonesia………...........…………………..…………………….5

Gambar 2.2.1.1. Titanium Dioxide …................……………………...................8
Gambar 3.3.1. Rangkaian Alat ...……...……………………..……………….20
Gambar 3.5.1. Skema Prosedur Penelitian ………………………...…………23

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vii
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
DAFTAR GRAFIK
Grafik IV.2.1 Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 50°C terhadap
Persen

Yield

(%

yield)

dibandingkan

dengan

kecepatan

pengadukan (rpm)...........................................................................25
Grafik IV.2.2 Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 70°C terhadap
Persen

Yield

(%

yield)

dibandingkan

dengan

kecepatan

pengadukan (rpm)...........................................................................27
Grafik IV.2.3 Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 90°C terhadap
Persen

Yield

(%

yield)

dibandingkan

dengan

kecepatan

pengadukan (rpm)...........................................................................29

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

viii
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
DAFTAR TABEL
Tabel II.2.1. Tabel Hasil Analisa Sampel Bahan Baku ..………..…..………….7
Tabel IV.1.1. Pengaruh Asam Klorida Dan Kecepatan Pengadukan

Terhadap

Persen Yield (% yield )Titanium Dioxide......................................24
Tabel IV.2.1. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 50°C terhadap
Persen Yield (% yield )Titanium Dioxide........................................25
Tabel IV.2.2. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 70°C terhadap
Persen Yield (% yield )Titanium Dioxide.......................................27
Tabel IV.2.3. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 90°C terhadap
Persen Yield (% yield )Titanium Dioxide........................................29

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ix
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi

INTISARI
Di Indonesia, endapan bijih besi dalam bentuk pasir besi diperkirakan
berjumlah 83 juta ton. Pasir besi ini diketemukan di pantai selatan Pulau Jawa.
Kebutuhan akan besi dari tahun ke tahun makin meningkat. Pada saat ini
kebutuhan besi baja di Indonesia mencapai sekitar sembilan juta ton pertahun.
Bahan baku bijih besi berbentuk pellet yang digunakan untuk pembuatan besi baja
tersebut saat ini masih diimpor. Indonesia sebagai negara yang mempunyai
cadangan bijih besi yang melimpah, harus dapat memanfaatkan kekayaan alam
yang ada sebaik mungkin.
Penelitian ini bertujuan mengurangi kandungan Fe2O3 dalam limbah
proses pengambilan pasir besi, memperbesar kadar titanium dioxide dalam limbah
proses pengambilan pasir besi, dan mengetahui besarnya pengaruh kecepatan
pengadukan dan kenaikan suhu dalam pembentukan titanium dioxide.
Limbah pasir besi yang telah diayak ukuran 150 mesh, di ekstraksi dengan
menggunakan HCl 32% dengan variasi suhu (50, 70, 90 °C) dan kecepatan
pengadukan (100, 150, 200, 250,300 rpm). Setelah itu filtrat yg telah dikeringkan
dianalisa kadar Fe2O3 dan TiO2.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan maka di dapatkan , hasil terbaik
didapat pada suhu 90°C dengan kecepatan 200 rpm didapatkan kadar TiO2
29,04%.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pengolahan bahan baku alam dan bahan baku jadi diperlukan untuk
menopang perkembangan perindustrian di indonesia. Namun hal ini tidak akan
tercapai bila penelitian akan bahan baku secara berkesinambungan tidak
dilakukan. Pasir mineral atau pasir besi merupakan bahan mentah yang banyak
tersebar di sepanjang pesisir pantai selatan Indonesia. Pasir besi juga diduga
mengandung banyak mineral yang berharga yakni hematit, magnetit dan ilmenit
dan banyak unsur mineral yang lain seperti TiO2.
Di Indonesia penelitian tentang pasir besi masih belum terlalu intensif.
Padahal banyak mineral yang bernilai tinggi terkandung didalamnya. Dan karena
belum intensif maka generasi muda yang harus menggerakkan penelitian ini.
Ekstraksi TiO2 dalam pasir besi berhasil dilakukan dengan larutan H2SO4
dengan konsentrasi 7,5 M dan diperoleh berupa endapan TiO dengan tingkat
kemurnian ~85% . Proses ekstraksi menghasilkan efisiensi sebanyak 35,7%.
(Zulfalina & Azwar, 2004)
Di alam TiO2 juga ditemukan sebagai mineral tersendiri, namun saat ini
bisa dikatakan habis karena jumlahnya yang mulai menurun, sehingga industri
beralih ke rutil sintetik yang dibuat dari ilmenite dengan kadar 45 – 70 % TiO2
sebagai bahan baku pembuatan TiO2. Melihat potensi tersebut maka ekstraksi
titanium dioksida dari mineral ilmenit sebagai bahan baku material maju menjadi
cukup menarik.(Latifa Hanum Lalasari, 2010)

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Pengaplikasian bahan titanium sendiri sangat diperlukan dalam beberapa
bidang, salah satunya seperti pada bidang industri yang mengunakan titanium
dalam membuat beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger) dan bejana
bertekanan tinggi serta pipa-pipa yang tahan korosi. Alasan pengguanaan bahan
titanium sendiri tak terlepas dari karakteristik titanium yang tahan pada suhu
tinggi dan tahan terhadap korosi. (Campbell.F.C,2006)
Penulis melakukan penelitian dengan judul “Recovery Logam Titanium
Dioxide (TiO2) Dari Limbah Proses Pengambilan Pasir Besi “ dengan harapan
dapat mengoptimalkan pengetahuan tentang limbah pasir besi supaya dapat
berguna diwaktu yang akan datang. Dikarenakan belum adanya industri yang
mengelola secara langsung di Indonesia, dan kebutuhan dari pengaplikasian
titanium itu sendiri.

I.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian “Recovery Logam Titanium Dioxide (TiO2) Dari
Limbah Proses Pengambilan Pasir Besi “ ini adalah :
1. Memperbesar

kadar

Titanium

Dioxide

dalam

Limbah

Proses

Pengambilan Pasir Besi
2. Mengetahui besarnya pengaruh kecepatan pengadukan dan kenaikan
suhu dalam pembentukan Titanium Dioxide.
3. Mengurangi kandungan Fe2O3 dalam Limbah Proses Pengambilan Pasir
Besi.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi

I.3 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian “Recovery Logam Titanium Dioxide (TiO2) dari
Limbah Proses Pengambilan Pasir Besi “ ini adalah :
1. Menambah pengetahuan dan pengalaman dalam penelitian terapan serta
menambah wawasan tentang mineral.
2. Penguasaan teknologi proses recovery titanium dari limbah pasir besi
dengan menggunakan ekstraksi (leaching).
3. Mengurangi adanya pencemaran pada lingkungan karena adanya limbah
logam berat yang tidak mudah untuk diuraikan.
4. Memberi nilai ekonomi pada limbah pasir besi yang telah melewati
pemrosesan terlebih dahulu.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum
Perkembangan industri yang cukup pesat di Indonesia selama 5 tahun
belakangan ini menuntut tersedianya bahan baku industri yang cukup besar. Salah
satu industri yang cukup berkembang pesat di Indonesia adalah industri besi dan
baja. Peningkatan jumlah industri di bidang besi dan baja ini dikaitkan dengan
semakin dibutuhkannya besi dan baja untuk keperluan kontruksi yang akhir-akhir
ini terus berkembang.
Peningkatan pembangunan di bidang konstruksi yang cukup pesat di
Indonesia inilah yang secara tidak langsung dapat meningkatkan kebutuhan besi
dan baja untuk industri. Selain untuk kepentingan kontruksi, besi dan baja juga
mulai banyak dibutuhkan di industri transportasi dan juga industri rumah tangga.
Untuk mencukupi kebutuhan besi dan baja nasional saat ini lebih banyak
dipenuhi dengan melakukan import bahan baku mentah berupa pellet besi dari
Australia atau negara lain penghasil bahan baku tersebut seperti Cina atau
Kanada. Selain dengan melakukan impor pellet besi industri dalam negeri juga
memanfaatkan besi bekas utuk dilebur kembali.
Di Indonesia, endapan bijih besi dalam bentuk pasir besi diperkirakan
berjumlah 83 juta ton. Pasir besi ini diketemukan di pantai selatan Pulau Jawa.
Kebutuhan akan besi dari tahun ke tahun makin meningkat. Pada saat ini
kebutuhan besi baja di Indonesia mencapai sekitar sembilan juta ton pertahun.
Bahan baku bijih besi berbentuk pellet yang digunakan untuk pembuatan besi baja
tersebut saat ini masih diimpor. Indonesia sebagai negara yang mempunyai

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
cadangan bijih besi yang melimpah, harus dapat memanfaatkan kekayaan alam
yang ada sebaik mungkin. (Badan Pertambangan dan Geologi Banten,2011)
Pemanfaatan pasir besi yang ada di Indonesia saat ini tidak di ikuti dengan
pengolahan limbah dari pasir besi itu sendiri, padahal dari pasir besi yang
mengalami proses hingga kandungan besi oksidanya meningkat limbahnya
banyak mengandung titanium.

Gambar 2.1.1. Peta Penyebaran Sumber Daya Mineral dan Panas Bumi
Di Indonesia
Dalam sudut pandang manusia melihat masalah industri penambangan dan
aktivitas yang dilakukannya menekankan keuntungan financial yang dipakai
untuk meningkatkan kesejahteraan manusia.
Limbah pasir besi yang penulis gunakan adalah limbah pasir besi yang
berasal dari pemrosesan secara separasi sebelum pemisahan mineral besi menjadi
produk akhir yang berupa pig iron. (www.ugm.ac.id, 2008)

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
II.2 Pasir Besi
Pasir besi terbentuk karena adanya hasil dari pelapukan andesit yang
terbawa aliran sungai dan diendapkan di pantai dengan bantuan gelombang laut.
Dengan analisa petrografi terdapat tiga jenis mineral bijih yaitu :
•

Magnetit (Fe3O 4)

•

Hematit (Fe2O 3)

•

Ilmenit (FeTiO 3)

Ilmenit juga dikenal sebagai besi titanium. Ilmenit secara formal campuran
dengan proporsi 48% oksida besi dan 53% titanium dioksida. Ilmenite sering
dapat bersama-sama dengan magnetit. Umumnya, ilmenite ditambang untuk
mendapatkan unsur titaniumnya, sedangkan Fe hanya sebagai produk samping.
Untuk ilmenite sendiri mengandung hampir 53% TiO2 (rutile) yang
merupakan mineral penting untuk pengolahan titanium yang masih ada pengotor
sekitar 10% besi oksida, vanadium, niobium, tantalum, dan sedikit timah,
kromium. Dari beberapa bentuk bijih titanium hanya bijih ilmenite (FeTiO3) yang
memiliki nilai ekonomis.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Tabel II.2.1. Tabel Hasil Analisa Sampel Bahan Baku Limbah Pasir Besi
Senyawa

Kandungan (% )

Fe2O3

32,5

TiO2

19,11

SiO2

20,05

CaO

16,12

Al2O3

9,24

Sumber : Balai Penelitian Dan Konsultasi Industri Laboratorium Surabaya

II.2.1 Titanium Dioxide

Titanium Dioxida adalah merupakan bentuk oksida dari titanium secara
kimia dapat dituliskan TiO2 Senyawa ini biasa digunakan sebagai pigmen pada cat
tembok dan sunscreen.

Titanium dioksida murni tidak terjadi di alam tetapi berasal dari bijih
ilmenit. Hal ini juga mudah ditambang di salah satu bentuk yang paling murni,.
Proses pengambilan titanium dioksida banyak digunakan menggunakan ilmenit
sebagai sumber, dan diekstraksi dengan asam klorida.
Maka di dapat reaksi antara ilmenit (FeTiO3) dengan Asam klorida (HCl)
sebagai berikut :
FeTiO3 + 2HCl

FeCl2 + TiO2 + H2O

Ilmenit yang direaksikan dengan asam klorida dengan konsentrasi dan
suhu yang telah ditentukan akan menghasilkan besi diklorida, titanium dioxide,
dan air.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi

Gambar 2.2.1.1. Titanium Dioxide

II.2.1.1 Sifat Fisik Titanium Dioxide

1. Molekul rumus

:TiO 2

2. Massa molar

:79,866 g / mol

3. Kepadatan

:4,23 g / cm 3

4. Titik lebur

:1843 ° C

5. Titik didih

:2972 ° C

II.3 Titanium

Titanium, yang dilambangkan dengan simbol Ti, merupakan logam
transisi dan mempunyai nomor atom 22 dan berat atom 47,90. Titanium adalah
logam yang paling melimpah keempat, yaitu sekitar 0,62% dari kerak bumi.
Meski melimpah, titanium jarang ditemukan dalam bentuk logam murni.
Kebanyakan titanium ditemukan dalam bentuk rutile atau titanium dioksida
(TiO2). Titanium umumnya terbentuk pada batuan igneous, sering ditemukan
sebagai ilmenite (FeTiO3) dan perovskite (CaTiO3).

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Titanium berwarna abu abu keperakan. Logam ini memiliki kerapatan
4510 kg/m3, berada diantara aluminium dan stainless steel (bisa dikatakan
sebagai logam ringan). Meski ringan, logam ini mempunyai kekuatan hampir
sama dengan baja, ditambah mempunyai daktilitas yang tinggi. Bentuk titanium
yang dikomersilkan (kemurnian 99,2%) memiliki ultimate tensile strength (UTS)
sekitar 63.000 psi atau 434 Mpa. Logam ini memiliki kekerasan yang cukup
tinggi, non-magnetik dan konduktor yang buruk. Selain itu, memiliki fatigue limit
untuk batas pemakaian pada beberapa aplikasi. Logam ini memiliki allotrope
dimorphic dengan bentuk alfa hexagonal yang dapat berubah menjadi bentuk beta
body-centered cubic pada temperatur 8820C.

II.3.1 Sifat Fisik Titanium
•

Radius Atom: 1.45 Å

•

Volume Atom: 10.6 cm3/mol

•

Massa Atom: 47.88

•

Titik Didih: 3560 K

•

Radius Kovalensi: 1.32 Å

•

Struktur Kristal: Heksagonal

•

Massa Jenis: 4.54 g/cm3

•

Konduktivitas Listrik: 2.6 x 106 ohm-1cm-1

•

Elektronegativitas: 1.54

•

Konfigurasi Elektron: [Ar]3d2 4s2

•

Formasi Entalpi: 18.6 kJ/mol

•

Konduktivitas Panas: 21.9 Wm-1 K-1

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
•

Potensial Ionisasi: 6.82 V

•

Titik Lebur: 1935 K

•

Bilangan Oksidasi: 4,3

•

Kapasitas Panas: 0.523 Jg-1 K-1

•

Entalpi Penguapan: 455.2 kJ/mol
(http//www.chemistry.org/titanium)

II.3.2 Sifat Kimia Titanium
•

Reaksi dengan Air
Titanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium dioksida dan
hydrogen.
Ti(s) + 2H2O(g) → TiO

•

2(s)

+ 2H2(g)

Reaksi dengan Udara
Ketika Titanium dibakar di udara akan menghasilkan Titanium dioksida
dengan nyala putih yang terang dan ketika dibakar dengan Nitrogen murni
akan menghasilkan Titanium Nitrida.
Ti(s) + O2(g) → TiO

2(s)

2Ti(s) + N2(g) → TiN(s)
•

Reaksi dengan Halogen
Reaksi Titanium dengan Halogen menghasilkan Titanium Halida. Reaksi
dengan Fluor berlangsung pada suhu 200°C.
Ti(s) + 2F2(s) → TiF

4(s)

Ti(s) + 2Cl2(g) → TiCl

4(s)

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Ti(s) + 2Br2(l) → TiBr
Ti(s) + 2I2(s) → TiI
•

4(s)

4(s)

Reaksi dengan Asam
Logam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur
normal tetapi dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks
anion (TiF6)32Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF

6)

3-

(aq) + 3 H2(g) + 6 H+(aq)

II.3.3 Keunggulan Titanium
•

Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal bahwa
titanium sama kuatnya dengan baja, tetapi hanya 60% dari berat baja.

•

Kekuatan fatik (fatigue strength) lebih tinggi daripada paduan
aluminium.

•

Tahan pada suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150
C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan
kekuatannya seacara nyata.

•

Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada
aluminium dan baja.

•

Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium,
maka komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan
ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
II.3.4 Aplikasi Titanium
• Militer. Oleh karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat

peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa.
• Industri. Beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger)dan bejana

bertekanan tinggi serta pipa-pipa tahan korosi memakai bahan titanium.
• Kedokteran. Bahan implan gigi, penyambung tulang, pengganti tulang

tengkorak, struktur penahan katup jantung.
• Mesin. Material pengganti untuk batang piston (Wikipedia,2012)

II.4

Asam Klorida

Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). Ia
adalah asam kuat, dan merupakan komponen utama dalam asam lambung.
Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus
ditangani dengan wewanti keselamatan yang tepat karena merupakan cairan yang
sangat korosif..

II.4.1 Sifat Fisik Asam Klorida ( HCl ):
1.

Massa molar

: 36,46 g/mol (HCl) dalam air

2.

Penampilan

: Cairan tak berwarna sampai kuning pucat

3.

Densitas

: 1,18 g/cm3 (variable)

4.

Titik lebur

: −27,32 °C (247 K) larutan 38%

5.

Titik didih

: 110 °C (383 K),larutan 20,2%;
48 °C (321 K),larutan 38%.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
6.

Kelarutan dalam air : Tercampur penuh

7.

Keasaman (pKa) −8,0

8.

Viskositas 1,9 mPa·s pada 25 °C,larutan 31,5% (Wikipedia,2011)

II.4.2 Sifat Kimia Asam Klorida (HCl)

Hidrogen klorida (HCl) adalah asam monoprotik, yang berarti bahwa ia
dapat berdisosiasi melepaskan satu H+ hanya sekali. Dalam larutan asam klorida,
H+ ini bergabung dengan molekul air membentuk ion hidronium, H3O+.
HCl + H2O → H

+
3O

+ Cl−

Ion lain yang terbentuk adalah ion klorida, Cl−. Asam klorida oleh
karenanya dapat digunakan untuk membuat garam klorida, seperti natrium
klorida. Asam klorida adalah asam kuat karena ia berdisosiasi penuh dalam air.
Dari tujuh asam mineral kuat dalam kimia, asam klorida merupakan asam
monoprotik yang paling sulit menjalani reaksi redoks. Ia juga merupakan asam
kuat yang paling tidak berbahaya untuk ditangani dibandingkan dengan asam kuat
lainnya. Walaupun asam, ia mengandung ion klorida yang tidak reaktif dan tidak
beracun. Asam klorida dalam konsentrasi menengah cukup stabil untuk disimpan
dan terus mempertahankan konsentrasinya. Oleh karena alasan inilah, asam
klorida merupakan reagen pengasam yang sangat baik.
Asam klorida merupakan asam pilihan dalam titrasi untuk menentukan
jumlah basa. Asam yang lebih kuat akan memberikan hasil yang lebih baik oleh
karena titik akhir yang jelas.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
II.5 Landasan Teori
Recovery titanium dioxide merupakan pengambilan kembali senyawa
titanium dioxide dari limbah pengambilan pasir besi titan (FeTiO3) dengan
menggunakan metode ekstraksi padat cair dengan menggunakan solvent HCl.
Hasil recovery tersebut berupa TiO2 yang diambil dari residu. Dapat dieraksikan
seperti berikut :

FeTiO3 + 2HCl

FeCl2 + TiO2 + H2O

Recovery titanium dioxide dapat di hasilkan dengan cara leaching atau
mengekstrak ilmenit untuk di larutkan kandungan besinya dengan menggunakan
solvent HCl. Maka residu dari ekstraksi tersebut ialah residu yang mengandung
titanium dioxide yang berkadar tinggi.
Proses leaching dengan menggunakan asam klorida telah pula digunakan
untuk ekstraksi TiO2 dari pasir besi dan cukup efektif untuk memisahkan senyawa
ini dengan Fe yang cenderung membentuk FeCl2 ketika di ekstraaksikan dengan
asam klorida. (Zulfalina dan Azwar,2004)

Sering kali campuran bahan padat dan cair (misalnya bahan alami) tidak
dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis
yang telah dibicarakan. Misalnya saja, karena komponennya saling bercampur
secara sangat erat, peka terhadap panas, beda sifat- sifat fisiknya terlalu kecil, atau
tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Suatu proses ekstraksi melibatkan tahap-tahap sebagai berikut :
•

Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya saling
berkontak. Dalam hal ini terjadi perpisahan massa dengan cara difusi pada
bidang antar muka bahan ekstraksi pelarut.

•

Memisahkan larutan ekstraksi dari rafinat,umumnya dengan cara
penjernihan atau filtrasi.

•

Mengisolasi eksterak dari larutan ekstrak dan mendapatkan kembali
pelarut, umumnya dengan menguapkan pelarut. Dalam hal- hal tertentu
larutan ekstrak dapat langsung diolah lebih lanjut atau diolah setelah
dipekatkan.seringkali juga diperlukan tahap-tahap lainnya pada ekstraksi
padat – cair, misalnya dapat dilakukan pra-pengolahan bahan ekstraksi
atau pengolahan lanjut untuk mendapatkan kembali sisa-sisa pelarut.

Pemilihan pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh faktor – faktor berikut ini:
o Selektivitas
Diharapkan pelarut hanya akan

melarutkan ekstrak yang diinginkan,

bukan komponen-komponen lain dari bahan ekstrak.
o Kelarutan
Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang
besar jika kebutuhan pelarut sedikit .
o Kemampuan tidak saling bercampur
Pada ekstraksi cair-cair, pelarut tidak boleh (atau hanya secara sebatas)
larut dalam bahan ekstrak.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
o Kerapatan
Terutama pada ekstraksi cair-cair sedapat mungkin terdapat perbedaan
kerapatan yang besar antara pelarut dan bahan ekstraksi. Hal ini
dimaksudkan agar kedua fasa dapat dengan mudah dipisahkan kembali
setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat). Bila beda
kerapatannya kecil, seringkali pemisahan harus dilakukan dengan
menggunakan gaya sentrifugal (misalnya dalam ekstraktor sentrifugal).
o Reaktivitas
Pada umumnya pelarut tidak menyebabkan perubahan secara kimia pada
komponen – komponen bahanekstraksi. Sebaliknya dalam hal-hal tertentu
diperlukan adanya reaksi kimia (misalnya pembentukan garam) untuk
mendapatkan selektivitas yang tinggi.
o Titik didih
Karena ekstrak dan pelarut biasanya harus dipisahkan dengan cara
penguapan, distilasi atau rektifikasi maka titik didih kedua bahan itu tidak
boleh terlalu dekat dan keduanya tidak membentuk azeotrop.
o Kriteria lain
Pelarut sedapat mungkin harus :

- Murah
- Tersedia dalam jumlah besar
- Tidak beracun
- Tidak eksplosif jika bercampur dengan udara
- Tidak korosif

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
- Tidak menyebabkan terbentuknya emulsi
- Memiliki viskositas yang rendah
- Stabil secara kimia dan termis,
Berdasarkan bentuk campuran yang diekstrak ekstraksi dan dibedakan
menjadi dua macam yaitu :
1. Ekstraksi Padat – Cair
Dalam hal ini zat yang akan diekstrak terdapat dalam campurannya
yang berbentuk padatan.
2. Ekstraksi Cair – Cair
Dalam hal ini zat yang akan diekstrak terdapat dalam campurannya
yang berbentuk cair.

II.5.1 Ekstraksi Padat – Cair
Ekstraksi padat-cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut
dari padatan inert kedalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat
fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula
tanpa mengalami proses perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat
dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam solvent pengekstraksi.
Ekstraksi berkelanjutan dapat dilakukan diperlukan apabila padatan hanya sedikit
larut dalam pelarut. Namun sering digunakan padad padatan yang karena
efektivitasnya.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Ada empat faktor penting yang harus diperhatikan dalam operasi ekstraksi:
1.Ukuran partikel
Ukuran partikel mempengaruhi kecepatan ekstraksi. Semakin kecil
ukuran partikel maka areal terbesar antara padatan terhadap cairan
memungkinkan terjadi kontak secara tepat. Semakin besar partikel,
maka cairan yang akan mendifusi akan memerlukan waktu yang
relative lama.
2. Faktor pengaduk
Semakin cepat laju putaran pengaduk partikel akan semakin
terdistribusi dalam permukaan kontak akan lebih luas terhadap pelarut.
Semakin lama waktu pengadukan berarti difusi dapat berlangsung terus
dan lama pengadukan harus dibatasi pada harga optimum agar dapat
optimum agar konsumsi energi tak terlalu besar. Pengaruh faktor
pengadukan ini hanya ada bila laju pelarutan memungkinkan.
3. Temperatur
Pada banyak kasus, kelarutan material akan diekstraksi akan meningkat
dengan temperatur dan akan menambah kecepatan ekstraksi.
4. Jenis Pelarut
Pemilihan pelarut yang baik adalah pelarut yang sesuai dengan
viskositas yang cukup rendah agar sirkulasinya bebas. Umumnya
pelarut murni akan digunakan meskipun dalam operasi ekstraksi
konsentrasi dari solute akan meningkat dan kecepatan reaksi akan
melambat, karena gradien konsentrasi akan hilang dan cairan akan
semakin viskos pada umumnya.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
II.6 Hipotesa
Proses recovery logam titanium dioxide (TiO2) dari limbah proses
pengambilan biji besi diharapkan dapat menghasilkan logam titanium dioxide
dengan dipengaruhi oleh kecepatan pengadukan dan temperatur.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
BAB III
METODE PENELITIAN
III.1. Bahan – bahan yang digunakan
1. Limbah Pasir Besi
2. HCl
III.2. Alat – alat yang digunakan
1. Water Bath
2. Labu Leher tiga
3. Thermometer
4. Condensor
5. Motor Pengaduk
6. Statif
III.3. Gambar Rangkaian Alat

Gambar 3.3.1. Rangkaian Alat

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
III.4 Variabel Penelitian
III.4.1 Variabel yang Dijalankan
1. Kecepatan Pengadukan (rpm) : 100, 150, 200, 250,300
2. Suhu (°C)

: 50, 70, 90

III.4.2 Variabel yang Ditetapkan
1. Berat sample limbah

: 15 gram

2. Waktu Operasi

: 90 menit

3. Ukuran Partikel

: 150 mesh

4. Konsentrasi HCl

: 32%

5. Volume HCl

: 450 ml

III.5 Prosedur Penelitian
1. Analisa awal kualitas limbah pasir besi, dengan menganalisa kandungan
titanium dalam limbah pasir besi.
2. Haluskan limbah pasir besi dan ayak sesuai dengan ukuran partikel yang
telah ditetapkan yaitu 150 mesh.
3. Lalu cuci pasir besi dengan menggunakan air agar dapat terpisahkan dari
impurities (zat campuran) yang terdapat pada pasir. Timbang limbah
tersebut sebanyak 15gram.
4. Buat larutan HCl sesuai dengan konsentrasi yang telah ditetapkan yaitu
32% dengan volume masing- masing 450ml untuk setiap beakerglass.
5. Masukkan limbah kedalam labu leher tiga, kemudian ditambah dengan
HCl.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
6. Aduk dengan kecepatan sesuai dengan variabel yang ada, dengan waktu
operasi yang telah ditentukan selama 90 menit . Lakukan operasi ekstraksi
sesuai dengan suhu operasi yang telah dijadikan variabel.
7. Setelah mencapai waktu proses yang telah ditentukan

saring dengan

kertas saring untuk memisahkan padatan dan cairan lalu tampung dalam
Erlenmeyer.
8. Padatan dikeringkan lalu dianalisa.
9. Sedangkan filtratnya dibuang.

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Skema Penelitian :
Limbah Pasir Besi

Dihaluskan

Diayak

Analisa Kandungan
Logam awal yang
terkandung dalam
Limbah Pasir Besi

Ukuran 150 mesh

Dikonsentrator dengan air
Sempel 15 gram
HCl 32 % 450 ml

Ekstraksi

90 menit

Residu

Filtrat

Dikeringkan

Dibuang

Analisa Kandungan
Logam Titanium

Gambar 3.5.1. Skema Prosedur Penelitian

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

24
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Penelitian
Tabel IV.1.1. Pengaruh Suhu Asam Klorida Dan Kecepatan Pengadukan
Terhadap Persen Yield (% yield) Titanium Dioxide
Kecepatan Pengadukan (rpm)
Suhu (°C)
100

150

200

250

300

50

18,32299

19,2392

19,9417

21,0927

20,4025

70

19,4008

21,5561

24,6195

24,3267

27,0332

90

20,4751

22,1532

25,1135

24,4535

23,2971

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
IV.2. Pembahasan
Tabel IV.2.1. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 50°C terhadap
persen yield (% yield) titanium dioxide.
Kecepatan pengadukan

Persen yield (% yield)

(rpm)

titanium dioxide

100

18,32299

150

19,2392

200

19,9417

250

21,0927

300

20,4025

Suhu 50°C

y = 0,012x + 17,395
R² = 0,7945

21,5

y = 2,2825ln(x) + 7,8671
R² = 0,8617

21
y = -8E-05x2 + 0,0436x + 14,63
R² = 0,9144

% Yield

20,5
20

Series1

19,5

Linear (Series1)
Log. (Series1)

19

Poly. (Series1)

18,5
18
0

100

200

300

400

Kecepat an Pengadukan (Rpm)

Grafik IV.2.1. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 50°C terhadap
persen yield (% yield) dibandingkan dengan kecepatan pengadukan (rpm).

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Pembahasan :
Berdasarkan tabel VI.2.1 dan grafik VI.2.1, hasil penelitian yang penulis
lakukan menunjukkan pada suhu 50°C.

Nilai error yang didapat dari ketiga

metode grafik yang penulis gunakan, antara lain :
1. Linier, didapat error sebesar

= 0,794

2. Logarithmic, didapat error sebesar

= 0,861

3. Polynomial, didapat error sebesar

= 0,914

Dari ketiga metode grafik yang menggunakan Ms.Excel didapat Error dari
% yield menggunakan data dengan nilai yang terendah yaitu 0,794. Maka
progress dari penelitian ini menghasilkan % yield yang linier dapat disimpulkan
bahwa dari % yield yang terbentuk tidak mengalami keoptimalan produk.
Persen yield (% yield) titanium dioxide pada hasil penyaringan proses
ekstraksi semakin meningkat, namun pada kecepatan pengadukan pada 300 rpm
kadar menurun dikarenakan solvent mengalami reaksi yang berlebih sedangkan
temperature yang ditetapkan ialah sangat rendah, sehingga Fe2O3 yang terkandung
pada pasir besi tidak terikat secara sempurna.
Dalam bentuk reaksi didapatkan hasil sebagai berikut :
0,0321 FeTiO3 + 2,185 HCl

1,14395 FeCl2 + 0,041248 TiO2 + 1 H2O

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Tabel IV.2.2. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 70°C terhadap
persen yield (% yield) titanium dioxide.
Kecepatan pengadukan

Persen yield (% yield)

(rpm)

titanium dioxide

100

19,4008

150

21,5561

200

24,6195

250

24,3267

300

27,0332

Suhu 70°C

y = 0,0361x + 16,173
R² = 0,931

% Yield yang dihasilkan

30

y = -6E-05x2 + 0,0618x + 13,919
R² = 0,9414

25

20

y = 6,6143ln(x) - 11,191
R² = 0,9424

15

Series1

10

Linear (Series1)
5
Log. (Series1)
0
0

100

200

300

400

Poly. (Series1)

Kecepat an Pengadukan

Grafik IV.2.2. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 70°C terhadap
persen yield (% yield) titanium dibandingkan dengan kecepatan
pengadukan (rpm).

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Pembahasan :
Berdasarkan tabel VI.2.2 dan grafik VI.2.2, hasil penelitian yang penulis
lakukan menunjukkan pada suhu 70°C.Nilai error yang didapat dari ketiga metode
grafik yang penulis gunakan, antara lain :
1. Linier, didapat error sebesar

= 0,931

2. Logarithmic, didapat error sebesar

= 0,941

3. Polynomial, didapat error sebesar

= 0,942

Dari ketiga metode grafik yang menggunakan Ms.Excel didapat Error dari
% yield menggunakan data dengan nilai yang terendah yaitu 0,931. Maka
progress dari penelitian ini menghasilkan % yield yang linier dapat disimpulkan
bahwa dari % yield yang terbentuk tidak mengalami keoptimalan produk.
Dari grafik IV.2.2 telah di jelaskan bahwa pada variable suhu 70°C
mengalami kenaikan yield yang sangat nyata pada kecepatan pengadukan 100
hingga 200 rpm,dikarenakan terdapat keseimbangan kelarutan namun pada saat
pengadukan 250 rpm yield yang di hasilkan mengalami penurunan. Dikarenakan
pada kecepatan pengadukan ini HCl yang bereaksi mengalami kondisi tak jenuh
dan pengadukan tidak bisa mengaduk padatan secara menyeluruh, sehingga
produk yang dihasilkan mengalami penurunan, namun pada kecepatan
pengadukan 300 rpm mengalami kenaikan % yield.
Dalam bentuk reaksi didapatkan hasil sebagai berikut :
0,0321 FeTiO3 + 2,249 HCl

1,13658 FeCl2 + 0,048617TiO2 + 1 H2O

Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
UPN “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

29
Recovery logam Titanium Dioxide (TiO2 ) Dari
Limbah Proses Pengambilan Biji Besi
Tabel IV.2.3. Pengaruh asam klorida yang dipanaskan hingga 90°C terhadap
persen yield (% yield) titanium dioxide.
Kecepatan pengadukan

Persen yield (% yield)

(rpm)

titanium dioxide

100

20,4751

150

22,1532

200

25,1135

250

24,4535

300

23,2971

suhu 90°C

y = 0,0159x + 19,921
R² = 0,4603

30

y = 3,2862ln(x) + 5,9186
R² = 0,5927

% Yield yang dihasilkan

25

y = -0,0003x2 + 0,1221x + 10,631
R² = 0,9098

20

suhu 90oC
15
Linear (suhu 90oC)
Log. (