Laporan Praktikum Pembuatan Gas Klorin

LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES
PEMBUATAN GAS KLORIN
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015
MODUL

: GAS KLORIN

PEMBIMBING

: RETNO INDARTI

DISUSUN OLEH
KELOMPOK

: 2

Dini Nurdiani

141411036

Driyarta Lumintu

141411037

Eri Ismail

141411038

Hanifa Fathiya Albarty

141411039

KELAS

: 1B

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014/2015

A. TUJUAN
1. Mempelajari pembuatan gas klorin dengan proses elektrolisis
2. Mengidentifikasi produksi gas klorin yang didapatkan
3. Membandingkan produksi gas klorin dalam waktu tertentu
B. DASAR TEORI
Gas chlorine dapat dibuat dengan proses pembuatan secara elektrolisis
menggunakan larutan NaCl. Larutan NaCl dapat menghantarkan listrik dan akan
mengalami perubahan kimia. Elektrolisis NaCl akan menghasilkan gas chlorine pada
anoda. Produk gas chlorine yang terjadi ditangkap oleh larutan KI Adanya gas
chlorine ditunjukkan dengan perubahan warna yang terjadi pada larutan KI. Adanya
oksigen yang merupakan produk samping akan naik ke atas dan mendorong larutan
KI ke bawah. Pada katoda dihasilkan gas H2 dan larutan bersifat basa yang dapat
diidentifikasi dengan penambahan indicator PP berubah menjadi warna merah.
Penentuan konsentrasi dilakukan dengan penambahan indicator PP berubah menjadi
warna merah. Penentuan konsentrasi dilakukan dengan titrasi asam basa
menggunakan HCl.
Kegunaan gas klorin diantaranya :


Pemurnian air



Produksi kertas



Produk minyak bumi
Perusahaan yang memproduksi gas klorin di Indonesia salah satunya adalah

Asahimas Chemical.
Reaksi yang terjadi :
Katoda : 2H2O + 2e

H2 + 2OH-

Anoda : 2Cl-

Cl2 + 2e

2H2O + 2Cl-

H2 + 2OH- +Cl2

Selain pembentukan gas klorin dalam anoda juga terbentuk gas oksigen,
persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut :
Katoda : 4H2O + 4e
Anoda : 2H2O
2H2O
C. ALAT DAN BAHAN

2H2 + 4OH4H+ + O2 + 4e
2H2 + O2

Alat
Reaktor Elektrolisis

Bahan
NaCl teknis

Scrubber

Larutan KI 2%

Rectifier

HCl 0,02 N

Peralatan Titrasi

Indikator PP

Peralatan Gelas

Aquadest

D. LANGKAH KERJA
1. Buatlah rangkaian proses elektrolisis dengan menghubungkan reactor elektrolisis
dengan Rectifier sebagai sumber arus listrik dan alat penangkap gas Cl2.
2. Masukkan larutan NaCl jenuh pada kolom elektrolisis yang telah disaring

sebelumnya.
3. Masukkan selang dari kolom elektrolisis pada scrubber yang berisi larutan KI.
4. Amati perubahan warna yang terjadi pada larutan KI untuk mengetahui gas Cl2
yang terbentuk.
Flowsheet :


Analisis gas Cl2

25 mL larutan di Katoda

Labu Erlenmeyer

Indikator PP

Titrasi dengan HCl 0,02 N
untuk mengetahui konsentrasi
NaOH yang terbentuk

SCRUBBER

10 mL larutan KI

Amati perubahan warna yang
terjadi



Pembuatan gas Cl2

Pembuatan Larutan NaCl
jenuh

5 mL Amilum

NaCl

Aquadest

Reaktor Elektrolisis diisi

larutan NaCl jenuh

Terhubung dengan rectifier

Dirangkai dengan Scrubber
berisi larutan KI

Pencatatan Kenaikan
Volume larutan KI

Analisis Volume gas Cl2,
kuat arus, Identifikasi gas
Cl2
E. DATA PENGAMATAN
1. Persiapan
No.

NaCl (gram)

1.

35
2.
20
Tegangan (V) = 4 Volt
Perhitungan :

Vol Aquades
(mL)
100
100

massa
35 gram
1.) Mol NaCl = Mr NaCl = 58.5 gram/mol =0.598 mol
n 0.598
M NaCl = V = 100 =¿5.98 10-3 M = 5.98 10-3 N
massa
20 gram
2.) Mol NaCl = Mr NaCl = 58.5 gram/mol =0.341 mol
n 0.341

M NaCl = V = 100 =¿ 3.41 10-3 M = 3.41 10-3 N
2. Pembentukan Gas Klorin

Konsentrasi
NaCl (N)
5.98 10-3
3.41 10-3

2.1 Pembentukan Gas Klorin 1
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Waktu (t) (menit)
5
10

15
20
25
30

Vol Gas Klorin (Cl2) (mL)
0.2
0.8
0.8
0.7
0.8
0.8

2.2 Pembentukan Gas Klorin 2
No.
1.
2.
3.
4.
5.

Waktu (t) (menit)
5
10
15
20
25

Vol Gas Klorin (Cl2) (mL)
0.4
0.7
0.8
0.4
0.6

F. PENGOLAHAN DATA
1. Penentuan Konsentrasi NaOH
Konsentrasi HCl = 0.02 N
Vol Larutan Katoda
(NaOH) (mL)
100
100

No.
1.
2.

Vol Larutan HCl (mL)
11.5
1.9

Konsentrasi Larutan NaOH
(N)
2.3 10-3
3.8 10-4

Perhitungan :
1.) NNaOH x VNaOH = NHCl x VHCl
11.5 mL x 0.02 N = NHCl x 100 mL
11.5 mL ×0.02 N
=¿ 2.3 10-3 N
NHCl =
100 mL
2.) N NaOH x VNaOH = NHCl x VHCl
1.9 mL x 0.02 N = NHCl x 100 mL
1.9 mL ×0.02 N
=¿ 3.8 10-4 N
NHCl =
100 mL
2. Pengamatan Pembentukan Gas Chlorin

No.
1.

Scrubber
Larutan
Scrubber 1

Vol Larutan KI
sebelum
elektrolisis
(mL)
15

Pengamatan
Tidak ada perubahan

Larutan
NaCl 1

2.
3.
4.

Scrubber 2
Larutan
NaCl 1
Scrubber 1
Larutan
NaCl 2
Scrubber 2
Larutan
NaCl 2

15

Tidak ada perubahan

15

Tidak ada perubahan

15

Tidak ada perubahan

3. Identifikasi Gas Chlorine
No.
1.
2.
3.
4.

Scrubber
Larutan
Scrubber 1
Larutan
NaCl 1
Scrubber 2
Larutan
NaCl 1
Scrubber 1
Larutan
NaCl 2
Scrubber 2
Larutan
NaCl 2

Gambar 1

Vol Amilum
(tetes)
5

Hitam kebiru-biruan

3

Hitam kebiru-biruan

3

Hitam kebiru-biruan

3

Hitam kebiru-biruan

Pengamatan

Gambar 2

Gambar 3

Gambar 4

Identifikasi Cl


Gambar 1 : Scrubber 1 belum ditambahkan oleh larutan yang telah dielektrolisis,
sehingga masih berwarna bening, sedangkan scrubber 2 sudah ditambah sehingga
memiliki warna kekuningan



Gambar 2 : Kedua Scrubber telah ditambahkan larutan elektrolisis, semakin banyak
larutan elektrolisis yang dimasukan akan semakin kuning warna dari larutan pada
reaktor tersebut. Perubahan warna menandakan bahwa dalam larutan terbentuk KCl.



Gambar 3 : Scrubber yang talah terbentuk KCl diteteskan amilum, terbentuk warna
biru pada larutan



Gambar 4 : Setelah ditambah amilum, larutan pada scrubber sedikit dikocok, warna
biru yang terbentuk menandakan bahwa larutan KCl tersebut mengandung Cl2

MSDS Gas Klorin
1

Penampakan

gas yang berwarna kuning kehijauan dengan bau cukup
menyengat.

Titik lebur

-101 0C

Titik didih

-34 0C

Suhu kritis

144 0C

Tekanan uap

5,8 bar pada 20 0C

Kerapatan

2,98 g/l

Berat jenis

1,47 pada 0 0C

Gas klorin dapat mempengaruhi kesehatan, tergantung pada tingkat dan durasi
paparan. Klorin bersifat korosif dan mengiritasi pada mata, kulit, dan saluran pernapasan.
Paparan konsentrasi rendah dapat menyebabkan sakit tenggorokan, mata dan kulit iritasi, dan
batuk. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, gas dapat menyebabkan penyempitan bronkus,
membakar mata, dan warna biru pada kulit. Hal ini juga dapat menyebabkan penumpukan
cairan di paru-paru dan sakit di dada.
Dari hasil penelitian diperoleh toksisitas dari klorin adalah sebagai berikut:


Dihirup oleh manusia dengan konsentrasi terkecil 2593 mg/m3 selama 30 menit akan
menyebabkan kematian.



Dihirup oleh manusia dengan konsentrasi terkecil 500 ppm selama 5 menit akan
menyebabkan kematian.



Dihirup oleh tikus dengan dosis 137-293 ppm selama 1 jam akan menyebabkan
kematian tikus sebanyak 50 % (LD50).



Dari sifat-sifatnya diketahui bahwa klorin merupakan zat yang sangat beracun apabila
dihirup maupun kontak dengan mata. Zat ini terutama menyebabkan kerusakan atau
gangguan pada saluran pernafasan.



Tindakan pencegahan apabila kontak dengan tubuh:



Mata : secepatnya bilas dengan air bersih, apabila iritasi tetap maka sudah terjadi
tanda-tanda kerusakan pada mata dan segeralah bawa ke dokter.



Kulit : cuci dengan menggunakan air bersih dan sabun. Apabila rasanya tidak efektif
atau terjadi kerusakan pada kulit maka segeralah bawa ke dokter.



Tertelan : cepat-cepat bawa ke dokter
Untuk keselamatan kerja sebaiknya perhatikan hal-hal di bawah ini:



Usahakan tutup botol penyimpan tertutup dengan baik.



Tempatkan botol penimpan di tempat yang memiliki sirkulasi udara yang bagus.

G. PEMBAHASAN
Dini Nurdiani (141411036)
Pada praktikum kali ini melakukan pembuatan gas klorin dengan metode elektrolisis
larutan NaCl jenuh. Dalam proses elektrolisis terjadi perubahan energi listrik
menghasilkan reaksi kimia. Dilakukan pembuatan gas klorin dengan proses
elektrolisis dan mengidentifikasi produksi gas klorin dengan

membandingkan

produksi gas klorin dalam waktu tertentu.
Reaktor elektrolisis diisi dengan larutan NaCl jenuh den dihubungkan dengan sumber
listrik. Larutan NaCl jenuh yang dibuat dengan cara melarutkan serbuk NaCl
sebanyak 35 gram dalam 100 mL aquadest hingga larutan menjadi jenuh (ditandai
dengan serbuk NaCl yang sudah sulit terlarut). Larutan NaCl berfungsi sebagai
larutan elektrolit yaitu penghantar arus listrik karena NaCl dapat terionisasi secara
sempurna.
Reaktor bagian anoda juga dihubungkan dengan 2 scrubber yang terdiri dari scrubber
1 sebagai penangkap gas klorin pertama dan scrubber 2 sebagai penangkap sisa gas
klorin yang tidak tertangkap pada scrubber 1. Karena proses yang dilakukan adalah
elektrolisis, maka sumber listrik negatif dipasang pada katoda dan sumber listrik
positif dipasang pada anoda. Masing-masing scrubber diisi dengan larutan KI 2%
sebanyak 10 mL untuk mengikat gas klorin yang terbentuk pada saat proses
elektrolisis berlangsung.
Kondisi proses elektrolisis larutan NaCl menggunakan arus listrik 4 volt dan
dilakukan pengamatan selama waktu tertentu .Terbentuk gas hidrogen pada elektroda
negatif dan gas klorin terbentuk pada elektroda positif ditandai dengan munculnya
gelembung-gelembung pada anoda pun terbentuk gas O 2 sebagai produk
sampingan.Gas O2 yang terbentuk terdorong naik keatas dan mendorong gas klorin
yang terbentuk masuk ke scrubber kemudian terikat oleh larutan KI.
Reaksi pembentukan O2 dalam anoda:
Katoda:

4H2O(l) + 4e-

→ 2H2(g)

Anoda:

2H2O

→

6H2O(l)

→ 2H2(g)

4H+

+

4OHˉ(aq)

+

O2

+

+

O2

+ 4OHˉ(aq) + 4H+

4e-

Pada anoda ion Cl-dari larutan NaCl mengalami oksidasi membentuk Cl 2 (gas
Chlorine). Dalam teori gas klorin yang terbentuk ditandai dengan berubahnya warna
larutan KI pada scrubber 1 menjadi kuning. Karena gas klorin yang terbentuk sangat
sedikit larutan KI tidak berubah warna. Pada praktikum ini hanya dilakukan analisis
kualitatif pembentukan gas klorin. Analisi kualitatif dilakukan dengan menambahkan
beberapa tetes larutan pada anoda kedalam scrubber sehingga larutan KI berubah
warna menjadi kuning bening. Perubahan warna tersebut mengindikasikan bahwa gas
klorin telah terbentuk.
Kemudian dilakukan pengujian KI pada scrubber 1 & 2 dengan menambahkan 2 tetes
amylum ke dalam scrubber dan warna larutan KI berubah yang semula berwarna
kuning bening berubah menjadi biru tua.
Gas H2 yang terbentuk ditandai dengan gelembung yang sangat banyak pada daerah
katode, dan hal ini sesuai pengamatan. Larutan NaOH yang telah terbentuk di katode
dipindahkan ke Erlenmeyer. Larutan NaOH yang dihasilkan tidak berwarna dan tidak
berbau. Setelah penambahan indicator PP larutan berwarna bening

dan setelah

dititrasi dengan HCl 0,02 N warna merah mudah dan kembali lagi menjadi warna
bening.
Maka reaksi yang terjadi pada anoda dan katoda adalah sebagai berikut :
NaCl(l)

→

Katoda:

2H2O(l) + 2e →

H2(g) +

2OHˉ(aq)

Anoda:

2Clˉ(aq)

→

Cl2(g) +

2e

→

H2(g) +

2OHˉ(aq)

2H2O(l) + 2Clˉ(aq)

Na+

+

Clˉ

+ Cl2(g)

Driyarta Lumintu (141411037)
Pembuatan gas chlorine dapat dilakukan dengan elektrolisis NaCl yang dilarutkan
dalam aquades dengan keadaan jenuh. Keadaan jenuh suatu larutan tercapai ketika suatu
senyawa tidak dapat lagi terlarut dalam pelarutnya. Larutan NaCl yang digunakan pada
praktikum ini dibuat dengan melarutkan 35 gram NaCl dalam 100 mL aquades dan 20
gram NaCl dalam 100 mL aquades. Pembuatan gasa chlorine dengan elektrolisis NaCl

yang telah dilakukan penulis dialiri listrik sebesar 4 volt. Pada saat proses elektrolisis
berlangsung terjadi reaksi-reaksi sebagai berikut :
Katoda

:

Anoda

:

2H2O + 2e → H2 + 2OH2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O + 2Cl- → H2 + 2OH- +Cl2

Pada reaksi tersebut gas chlorine(Cl2) dihasilkan pada anoda. Selain dihasilkan gas
chlorine(Cl2) pada anoda, dihasilkan pula hasil samping pada anoda berupa oksigen(O2).
Hasil elektrolisis yang dihasilkan pada katoda adalah larutan H2 yang bersifat basa dan
terbentuk NaOH. Reaksi hasil samping yang dihasilkan selama proses elektrolisis
sebagai berikut :
Katoda

: 4H2O + 4e → 2H2 + 4OH-

Anoda

:

2H2O → 4H+ + O2 + 4e
2H2O → 2H2 + O2

Saat elektrolisis terjadi perubahan volume pada elektrolisis dihitung setiap 5 menit sekali
untuk mengetahui volume gas yang dihasilkan.
Identifikasi hasil produksi gas chlorine yang didapatkan terlihat pada perubahan warna
larutan KI selama elektrolisis namun pada praktikum yang telah dilakukan, larutan KI
dalam scrubber tidak berubah warna karena NaCl yang digunakan kurang jenuh. Untuk
mengidentifikasi terbentuknya gas chlorine dilakukan dengan memasukkan larutan yang
terbentuk pada anoda elektrolyser ke dalam larutan KI dalam scrubber. Larutan KI dalam
scrubber yang semula jernih berubah menjadi warna coklat kekuningan seperti warna air
teh yang pekat. Setelah larutan KI dalam scrubber berubah warna, masukkan beberapa
tetes amilum. Larutan dalam scrubber berubah menjadi warna hitam kebiruan setelah
ditetesi amilum. Selain gas chlorine, pada katoda dihasilkan NaOH yang diidentifikasi
dengan melakukan titrasi menggunakan HCl.
Gas chlorine yang dihasilkan dari waktu ke waktu selama elektrolisis NaCl berbeda-beda
setelah dilakukan pengecekan perubahan volume setiap 5 menit sekali selama elektrolisis
berlangsung. Saat 5 menit pertama elektrolisis berlangsung, gas chlorine yang terbentuk
sedikit. Setelah 5 menit pertama, produksi gas chlorine yang dihasilkan lebih banyak
daripada awal elektrolisis berlangsung.

Eri Ismail (141411038)
Pembuatan gas Cl2 dapat dilakuakn dengan cara elektrolisis NaCL. Elektrolisis
merupakan peristiwa penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik. dalam sel elektrolisa
terjadi perubahan energi menjadi energi kimia.
Praktikum kali ini NaCl berfungsi sebagai larutan elektrolit, yaitu larutan yang berfungsi
sebagai penghantar arus listrik karena dapat terionisasi secara sempurna. Penguraian air
terjadi di katoda (-) dan anoda (+) yang menghasilkan gas H 2 dan Cl2. Akan tetapi pada
praktikum kali ini juga terbentuk gas O2 pada anoda. Gas O2 ini dapat terbentuk karena
nilai energi potensial sel dari gas O2 lebih kecil, daripada gas klorin Cl 2, sehingga
terbentuklah gas Cl2 dan O2 pada anoda.
Reaksi pembentukan O2 di anoda :
Katoda:

4H2O(l) + 4e-

→ 2H2(g)

Anoda:

2H2O

→

6H2O(l)

→ 2H2(g)

4H+

+

4OHˉ(aq)

+

O2

+

+

O2

+ 4OHˉ(aq) + 4H+

4e-

Untuk mengidentifikasi apakah dalam proses elektrolisis itu mengandung gas klorin
(Cl2), maka digunakan lah scrubber untuk mengikat gas klorin (Cl 2) yang terlebih dahulu
diisi oleh larutan KI dan NaOH. Di dalam scrubber terjadi perubahan warna yang semula
larutan KI berwarna bening akan berubah manjadi berwarna kuning. Hal tersebut dapat
terjadi karena Kalium iodida akan mengikat gas klorin sedangkan gas oksigen (O2) yang
dihasilkan di anoda juga akan terdorong naik ke atas. Larutan yang bening mula-mula
terdapat bercak kuning pada dinding scrubber pada saat T (berapa menit) kemudian
lama-kelamaan larutan akan berwarna kuning. Perubahan warna tersebut menandakan
bahwa terdapat gas klorin (Cl2) dalam scrubber. Kemudian larutan yang mengandung gas
klorin diuji dengan menggunakan amilum untuk mengetahui ada iodida pada larutan,
yang dapat dilihat dari perubahan warna yang semula kunig akan menjadi warna biru.
Pada reactor di katoda yang larutan NaOH, Kemudian NaOH dilakukan identifikasi
dengan Standarisari titrasi, namun dikarenakan kesalahan mengoperasikan alat
menyebabkan NaOH tercampur dengan larutan yang ada di katoda. Hal ini menyebabkan
larutan tidak bisa untuk dititrasi.
Adapun faktor-faktor yang memepengaruhi jumlah gas klorin pada saat proses
elektrolisis adalah tegangan, dan waktu. Semakin besar tegangan atau kuat arus dan

waktu yang digunakan dalam proses elektrolisis, maka produksi gas klorin yang
dihasilkan akan semakin banyak.
Hanifa Fathia Albarty (141411039)
Percobaan kali ini yaitu pembuatan gas chlorine (Cl2) dengan memanfaatkan proses
elektrolisis. Sumber Cl yang digunakan yaitu larutan NaCl. Percobaan dilakukan pada
dua jenis larutan NaCl, pertama larutan jenuh yaitu dengan melarutkan 30gr
garam(NaCl) dalam 100 ml air, sedangkan yang kedua larutan tidak jenuh, yaitu dengan
melarutkan 20gr garam dalam 100 ml air. Arus yang digunakan saat proses elektrolisis
yaitu 4V.
Dibuat serangkaian reaktor sederhana, dimana alat elektrolisis dihubungkan dengan
alat penampung. Penampung gas sederhana menggunakan scrubber yang ditutup
ujungnya. Di dalam Scrubber sudah diberi larutan KI 15ml untuk menampung gas Cl 2
yang terbentuk dari proses elektrolisis. Proses elektrolisis dilakukan selama 25 menit dan
dilakukan pengukuran setiap 5 menit.
Pada katoda, terjadi persaingan antara air dengan ion Na +. Berdasarkan tabel
potensialstandar reduksi, air memiliki Eored yang lebih besar dibandingkan ion Na +. Ini
berarti air lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na+. Oleh sebab itu spesi yang
bereaksi di katoda yaitu air. Sementara, nilai Eored ion Cl - dan air hampir sama. Oleh
karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan (overvoltage), maka oksidasi ion Cl lebih mudah dibandingkan oksidasi air. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di anoda
adalah ion Cl-. Dengan demikian, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
2 Cl- → Cl2 + 2e-

Anoda (+)

:

Katoda (-)

: 2 H2O + 2e- → H2 + 2OH-

Reaksi Total

: 2 H2O + 2 Cl- → H2 + Cl2 + 2 OH-

Pada reaksi elektrolisis diatas, dihasilkan gelembung gas H2 dan Ion OH- di katoda,
sehingga terbentuk NaOH. Hal ini dibuktikan dengan menampung NaOH yang terbentuk
dan menambahkan indikator PP, lalu larutan dititrasi dengan HCl sehingga dapat
diketahui konsentrasi NaOH yang terbentuk. Sedangkan gas Cl yang tertampung
dimasukan kedalam scrubber yang berisi KI, ketika dipindahkan larutan KI akan berubah
warna menjadi warna kuning, hal ini menandakan bahwa terbentuk KCl pada scrubber

karena rekasi dengan KI dan Cl2. Diteteskan amilum pada kedua scrubber merubah
warna larutan menjadi warna biru, hal ini menandakan bahwa terdapat Cl 2 pada larutan
KCl. Amilum yang ditambahkan berguna untuk mengidentifikasi terbentuknya Cl 2 atau
tidak.
Hasil titrasi menunjukan konsentrasi NaOH yang dihasilkan dari larutan NaCl jenuh
yaitu 2.3 x 10-3 dan konsentrasi dari NaOH dari larutan yang tidak jenuh yaitu 3.8 x 10-4

H. SIMPULAN
1. Gas Chlorine dapat dibentuk dengan Elektrolisis larutan NaCl.
2. Jika tegangan semakin besar dan waktu elektrolisis semakin lama, maka Gas
Chlorine yang terbentuk semakin banyak.

DAFTAR PUSTAKA
W, Emmanuela M. No date. “ Modul II Pembuatan Gas Chlorine”. Bandung : POLBAN.
esdikimia.wordpress.com/2011/09/28/sel-elektrolisis/ [diakses pada 23 juni 05.00]