(Chapter II- Anorganik) Laporan Praktikum FeSO4.7H2O

LAPORAN RESMI KIMIA TERAPAN II

PEMBUATAN FeSO₄.7H₂O

 

Antonius Yunian Wicaksono

112002

AKADEMI KIMIA INDUSTRI SANTO PAULUS SEMARANG

2013

Tujuan                       : agar dapatmembuatFeSO₄. 7H₂O denganbaik.

Dasar Teori

                FeSO₄.7H₂O (Ferro Sulfat heptahidrat) mempunyai sifat yaitu MP= 64^oC, dikristalisasi dari larutannya dengan air, berwarna hijau,kristal monoclinic, sangat larut air dan glikol tapi tidak larut alkohol, aseton, dan metil asetat. Pemanasan pada suhu 60-70^oC, 3 mol air akan keluar sehingga membentuk tetrahidrat, FeSO₄.4H₂O. pada suhu 300^oC membentuk FeSO₄.H₂O, berwarna putih, serbuk. Jika dipanaskan pada suhu 260^oC dengan bantuan udara, monohidrat teroksidasi membentuk Fe₂(SO₄)₃. Dekomposisi FeSO₄ dimulai pada 480^oC. FeSO₄ menyublim di udara kering. Di udara lembab, permukaan kristal FeSO₄.7H₂O terlapisi oleh Fe₂(SO₄)₃ dasar kecoklatan. larutan FeSO₄ sedikit asam karena hidrolisa. Tingkat oksidasi dengan meningkatnya udara dalam larutan basa dan meningkatnya suhu. FeSO₄ mereduksi Cu²⁺ menjadi Cu⁺ dan ion Au atau Ag.

Produksi FeSO₄.7H₂O

FeSO₄.7H₂O dapat diperoleh dengan 3 cara, yaitu:

1.      Mereaksikan besi dengan dilute H₂SO₄

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

FeSO₄ + 7H₂O → FeSO₄.7H₂O

2.      Oksidasi pyrite (Fe₂S) dalam udara

3.      By product dari pengasaman bas dan dari produksi TiO₂ (Titanium dioksida). Diperoleh dari larutan pengasam dalam bentuk murni.

FeSO₄.7H₂O berguna sebagai:

1.      Pembuatan senyawa tururnan besi lain

2.      Pembuatan tinta tulis

3.      Pengawet kayu

4.      Desulfurizing coal gas

5.      Produksi Turnbull’s blue, Prussian blue

6.      Pembuatan pigment besi lain

7.      Toxicology

Jika tertelan, FeSO₄ bisa menyebabkan gangguan saluran gastrointestinal. Jika terus menerus menyebabkan muntah, hematemesis, dan gangguan jantung.

Ferrosulfatheptahidrat merupakan bahan kimia yang dewasa ini digunakan sebagai bahan pembantu maupun bahan baku industri tertentu. Ferrosulfatheptahidrat mempunyai rumus kimia FeSO4.7H2O.  kegunaan ferrosulfatheptahidrat antara lain sebagai koagulan dalam pemurnian air, bahan pembuat tinta, insektisida, dan sebagainya.  Hingga saat ini ferrosulfatheptahidrat belum diproduksi di indonesia,  kebutuhan dalam negeri dipenuhi dengan mengimport dari Negara Amerika, Jepang dan Jerman.

Ferrosulfat heptahidrat lazim diproduksi dari besi yang direaksikan dengan asam sulfat pada kondisi operasi tertentu. Bahan-bahan tersebut mudah diperoleh karena kedua bahan tersebut diproduksi di Indonesia.

Asamsulfat dan besi merupakan bahan baku yang telah banyak diproduksi di Indonesia dan mempunyai harga yang sangat murah disbanding harga ferrosulfatheptahidrat yang dihasilkan,  oleh karena itu pabrik ferrosulfatheptahidrat di Indonesia mempunyai prospek yang sangat cerah.

Cara pembuatan FeSO₄.7H₂O

Mereaksikan asamsulfat dengan besi

Reaksi yang terjadiadalah :

Fe + H₂SO₄                               FeSO₄ + H₂O

FeSO₄ + 7H₂O                          FeSO₄.7 H₂O

Reaksi yang terjadi adala heksotermis dengan suhu 70 – 82 ºC.  Larutan hasil reaksi disaring kemudian dialirkan ke alat pemekat. Konsentrasi keluar dari  evaporator 42 0Be yang dialirkan ke kristalizer yang bersuhu 70 ºC. Kristal disaring dan larutan induk dikembalikan ke evaporator dan kemudian Kristal dikeringkan pada suhu 80 ºC.

(Faith, Keyes, and Clark, 1975)

Adapun kegunaan Ferrosulfatheptahidrat adalah sebagai berikut :

·         Sebagai koagulan dalam pengolahan air

·         Bahan pembuat tinta

·         Insektisida

·         Bahan untuk obat-obatan

·         Desinfektan

·         Deodorizer

·         Katalis untuk sintesa ammonia

·         Reagent dalam kimia analis

 (Faith, Keyes, and Clark, 1975)

Alat dan bahan

       I.            Alat                                                              II. Bahan

1.      Gelas ukur                                           1. Besi 30 gr

2.      Beaker glass                                       2. Aquades 65 ml

3.      Pengaduk                                           3. H₂SO₄ 30%  35 ml

4.      Cawan porselen

5.      Bunsen + kasa + tripot

6.      Erlenmeyer

7.      Kaleng

Cara kerja

1.         Menimbang besi sesuai kebutuhan.

2.         Besi direaksikan dengan H₂SO₄ 30%.

3.         Panaskan, akan terbentuk gas H2.

4.         Tambahkan air secukupnya.

5.         Hentikan reaksi jika gelembung gas H2 sudah tidak timbul.

6.         Saring, timbang dan hitung residunya.

7.         Hitung ulang untuk menentukan gula Kristal teoritis dari Fe.

8.        Lihat table kelarutan FeSO₄ untuk menghitung jumlah air tepat jenuh pada Kristal teoritis.

9.        Uapkan filtrate hingga tepat jenuh.

10.    Kristalisasi dengan cara pendinginan.

11.    Lihat table kelarutan lagi.

Gambar alat

Perhitungan

Basis FeSO₄                = 30 gram

Reaksi                         : FeSO₄ + H₂SO₄                           FeSO₄                  +  2H₂O

1.      Mol FeSO₄      =

= 0,5357 mol

M                     0,5357 mol      0,5357 mol                          -                    -

R                     0,4423 mol     0,4423 mol         0,4423 mol       0,4423 mol

S                             -                        -                  0,4423 mol       0,4423 mol

2.      nH₂SO₄ =

0,5357mol=

gr     = 52,499 gr

H₂SO₄=

1,84 gr/gmol =

    V               = 28,53 ml

3.      VH₂SO₄= 28,53 x

               = 30,03 ml

4.      VH₂SO₄ 30%

V1 . M1           = V2 . M2

30,3 . 95%       = (30,03 + air) . 30 %

2852,95           = 900,9 + 30 air

1951,95           = 30 air

Air                   = 65,065 ml

5.      Fe yang bereaksi =30 – 5,23

                             =24,77

6.      nFe                  =  = 0,4423mol

7.      mFeSO4.7H2O= 0,4423 mol x 278 gr/mol

                        = 122,959 gr

Data kelarutan (dalam 100 gr H₂O)   :

Suhu (oC)	gr FeSO4.7H2O
0	15,65
10	20,51
20	26,5
30	32,9
40	40,2
50	48,6

8.      Air yang diuapkan (50^oC) =   =

                                      X  = 253,004 gr H2O

9.      Pada suhu 20^oC                  =  =

                                       Y = 67,05 gr Kristal

10.  Air yang diuapkan             = 325 – 253,004

       = 181, 008 gr

                                                                                                                    

Data pengamatan

            Saat Fe di reaksikan dengan H₂SO₄, Fe lama-lama memudar dan menjadi satu dengan larutan dan banyak mengeluarakan gas H₂ serta pemanasan dilakukan cukup lama. Pada saat penyaringan residu yang didapat Fe / besi lembaran tipis. Lalu filtrat diuapkan hingga tepat jenuh. Hasil praktikum tidak sesuai  karena melakukan penambahan sulfat yang berlebih.

Pembahasan

Pada praktikum pembuatan FeSO₄.7H₂O  dilaboratorium kimia terapan ini membutuhkan kejelian dalam pelaksanaanya. Pasalnya FeSO₄.7H₂O  ini dibuat dari mereaksikan besi dan H₂SO_{4 .}Pada saat pemanasannnya menghasilkan gas hasil samping yaitu gas H₂ dan gas SO₂. Perlunya alat safety seperti masker atau respirator untuk praktikan.

Pada saat pembuatan FeSO₄ jika terbentuk endapan atau warna larutan kuning sebaiknya dilakukan penambahan H₂SO₄ pekat sedikit saja. Sebab akibat penamabahan H₂SO₄ yang berlebih dapat merubah FeSO₄ menjadi Fe(OH)₃ yang berwarna putih saat pemanasan larutan menjadi keruh.

Kesimpulan

Tidak terbentuk FeSO₄.7H₂O, karena kesalahan H₂SO₄ pekat.

Daftar pustaka

Gupta, P. J, dkk . Selected Industrial Chemicals ( SBP Handbook of Industrial & speciality chemicals ) . Roop Nagar Delhi .Small Business Publication.

                                                                                    Semarang,12 Oktober 2013

Pembimbing                                                                            Praktikan

Ir. RonyWindu S, MT                                                 Antonius Yunian Wicaksono