(Chapter II- Anorganik) Laporan Praktikum CaSO4.2H2O (gipsum)

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

PROSES KIMIA TERAPAN II

CaSO₄ . 2H₂O

 

                                                                                                                

Disusun oleh :

Antonius Yunian Wicaksono

112002

Akademi Kimia Industri Santo Paulus Semarang

2013

Nama               : Antonius Yunian Wicaksono

NIM                : 112002

Kel/ Smt          : 5/ III

Materi              : CaSO₄ . 2H₂O

Tanggal           : 28 September 2012

Tujuan             : agar dapat membuat CaSO₄ . 2H₂O dengan baik.

Dasar Teori

                Kalsium sulfat (atau kalsium sulfat) adalah sebuah laboratorium umum dan industri kimia. Dalam bentuk γ- anhidrit (hampir anhidrat bentuk), digunakan sebagai pengering . Hal ini juga digunakan sebagai koagulan dalam produk seperti tofu . Dalam keadaan alami, kalsium sulfat dimurnikan adalah tembus, batu kristal putih. Ketika dijual sebagai varian warna yang menunjukkan di bawah nama Drierite , tampak biru atau pink karena peresapan dengan Cobalt (II) klorida , yang berfungsi sebagai indikator kelembaban. The hemihydrate (caso ₄ · ~ 0.5H ₂ O) lebih dikenal sebagai plester dari Paris , sedangkan dihidrat (caso ₄ · 2H ₂ O) terjadi secara alami sebagai gipsum . Bentuk anhidrat terjadi secara alami sebagai β-anhidrit . Tergantung pada metode kalsinasi kalsium sulfat dihidrat, hemihydrates tertentu kadang-kadang dibedakan: alpha-dan beta-hemihydrate hemihydrate. Mereka tampaknya hanya berbeda dalam kristal ukuran. Kristal Alpha-hemihydrate lebih prismatik dari kristal beta-hemihydrate dan, bila dicampur dengan air, membentuk suprastruktur yang lebih kuat dan lebih keras.

            Sumber utama kalsium sulfat alami gipsum dan anhidrit yang terjadi di banyak lokasi di seluruh dunia sebagai evaporites . Ini dapat diekstraksi dengan penggalian terbuka-cast atau pertambangan yang mendalam. Dunia produksi alam gipsum adalah sekitar 127 juta ton per tahun.

Selain sumber-sumber alam, kalsium sulfat diproduksi sebagai produk sampingan dalam sejumlah proses:

• Dalam desulfurisasi gas buang , gas buang dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan proses lainnya (misalnya pembuatan semen) yang digosok untuk mengurangi kadar oksida belerang mereka, dengan menyuntikkan digiling halus kapur atau kapur . Ini menghasilkan murni kalsium sulfit , yang mengoksidasi pada penyimpanan kalsium sulfat.
• Dalam produksi asam fosfat dari batuan fosfat , kalsium fosfat diperlakukan dengan asam sulfat dan kalsium sulfat endapan.
• Dalam produksi hidrogen fluorida , kalsium fluorida diperlakukan dengan asam sulfat, menyebabkan kalsium sulfat.
• Dalam pemurnian seng , larutan seng sulfat diperlakukan dengan kapur untuk bersama-mengendapkan logam berat seperti barium .
• Kalsium sulfat juga dapat dipulihkan dan digunakan kembali dari drywall memo di lokasi konstruksi.

            Proses ini curah hujan cenderung berkonsentrasi unsur radioaktif dalam produk kalsium sulfat. Hal ini terutama terjadi dengan fosfat oleh-produk, karena batuan fosfat alami mengandung aktinida .

            Pemanasan gypsum untuk antara 100 ° C dan 150 ° C (302 ° F) sebagian dehidrasi mineral dengan mengemudi sekitar 75% dari air yang terkandung dalam struktur kimianya. Suhu dan waktu yang dibutuhkan tergantung pada tekanan parsial ambien H ₂ O. Suhu setinggi 170 ° C digunakan dalam kalsinasi industri, tetapi pada suhu ini γ-anhidrit mulai terbentuk. Reaksi untuk dehidrasi parsial adalah:

Caso ₄ · 2H ₂ O + panas → caso ₄ · ½ H ₂ O + 1 ½ H ₂ O (uap)

            Mineral sebagian dehidrasi disebut kalsium sulfat atau hemihydrate dikalsinasi gipsum (umumnya dikenal sebagai plester dari Paris ) (caso ₄ · nH ₂ O), dimana n adalah dalam kisaran 0,5-0,8.  

            Dehidrasi (khusus dikenal sebagai kalsinasi ) dimulai pada sekitar 80 ° C (176 ° F), meskipun dalam udara kering, beberapa dehidrasi akan berlangsung sudah pada 50 ° C. Energi panas dikirim ke gipsum saat ini (panas hidrasi) cenderung untuk pergi ke mengemudi dari air (sebagai uap air) daripada meningkatkan suhu mineral, yang naik perlahan sampai air hilang, kemudian meningkat lebih cepat .

            The endotermik properti reaksi ini dimanfaatkan oleh drywall untuk memberi perlawanan api untuk perumahan dan lainnya struktur. Dalam kebakaran, struktur balik selembar drywall akan tetap relatif dingin karena air yang hilang dari gipsum, sehingga mencegah (atau secara substansial retarding) kerusakan pada framing (melalui pembakaran dari kayu anggota atau kehilangan kekuatan baja pada suhu tinggi) dan konsekuen keruntuhan struktural. Tetapi pada suhu yang lebih tinggi, kalsium sulfat akan merilis oksigen dan bertindak sebagai agen oksidasi . Properti ini digunakan dalam aluminothermy .

            Berbeda dengan kebanyakan mineral, yang ketika direhidrasi hanya membentuk pasta cair atau semi-cair, atau tetap bubuk, gips dikalsinasi memiliki properti yang tidak biasa: bila dicampur dengan air pada suhu yang normal (ambient), dengan cepat beralih kimia ke bentuk dihidrat disukai, sementara secara fisik "pengaturan" untuk membentuk kisi kristal gipsum kaku dan relatif kuat:

Caso ₄ · ½ H ₂ O + 1 ½ H ₂ O → caso ₄ · 2H ₂ O

            Reaksi ini eksotermis dan bertanggung jawab untuk kemudahan yang gipsum dapat dicetak menjadi berbagai bentuk termasuk lembar (untuk drywall ), tongkat (untuk papan tulis kapur), dan cetakan (untuk melumpuhkan patah tulang, atau untuk pengecoran logam). Dicampur dengan polimer, telah digunakan sebagai semen perbaikan tulang. Sejumlah kecil gips dikalsinasi ditambahkan ke bumi untuk menciptakan struktur yang kuat langsung dari cor bumi , alternatif adobe (yang kehilangan kekuatannya saat basah). Kondisi dehidrasi dapat diubah untuk menyesuaikan porositas hemihydrate, sehingga yang disebut alpha dan beta hemihydrates (yang lebih atau kurang kimiawi identik).

            Pada pemanasan sampai 180 ° C, hampir bebas air bentuk, disebut γ-anhidrit (caso ₄ · nH ₂ O dimana n = 0-0,05) diproduksi. γ-anhidrit bereaksi lambat dengan air untuk kembali ke negara dihidrat, properti dieksploitasi di beberapa komersial desiccants . Pada pemanasan di atas 250 ° C, bentuk benar anhidrat disebut β-anhidrit atau "alami" anhidrit terbentuk. Anhidrit alam tidak bereaksi dengan air, bahkan selama rentang waktu geologi, kecuali tanah yang sangat halus.  Ketergantungan temperatur terhadap kelarutan kalsium sulfat (3 tahap) dalam air murni.  Variabel komposisi hemihydrate dan γ-anhidrit, dan mudah antar-konversi mereka, adalah karena memiliki struktur kristal hampir identik mereka, yang berisi "saluran" yang dapat menampung jumlah variabel air, atau molekul kecil lainnya seperti metanol .

Alat dan bahan

       I.            Alat

1.      Gelas ukur                  

2.      Beaker glass               

3.      Pengaduk         

4.      Cawan porselen

5.      Bunsen + kasa + tripot

    II.            Bahan

1.      CaO

2.      H₂SO₄

3.      Aquadest

Cara kerja

1.      Menimbang kebutuhan CaO, usahakan sesuai bongkahan dan tempatkan pada cawan.

2.      Membuat larutan H₂SO₄.

3.      Memasukkan larutan sulfat sedikit demi sedikit sambil diaduk.

4.      Setelah larutan sulfat habis, panaskan campuran sambil diaduk.

5.      Pemanasan dihentikan setelah campuran kering.

6.      Haluskan campuran tersebut.

7.      Hitung randemen.

Gambar alat

Perhitungan

Basis CaO                   = 30 gram

Reaksi                         : CaO         +     H₂SO_{4 (e)}                            CaSO₄    +     2H₂O

1.      Mol CaO         =

                        = 0,536 mol

M                        0,536 mol        0,1786 mol                          -                    -

R                         0,1786 mol      0,1786 mol                      0,1786 mol     0,1786 mol

S                          0,3574 mol               -                             0,1786 mol      0,1786 mol         

2.      n =  

0,1786mol=

       gr     = 17,50 gr

 =

1,84 gr/gmol =

    V               = 9,52 ml

3.      mol CaSO₄          =0,1786 mol

gr CaSO_4.2H₂O   =0,1786 x 172  = 30,72 gr

berat CaO sisa     =0,3574 x 56    = 20,01 gr

berat praktek       =46,10 gr

randemen             = x 100%

                             = x 100 %

                             =90,87 %

Data pengamatan

            Pada saat pengambilan CaO berbentuk partikel yang besar atau bongkahan. Pada penambahan larutan sulfat ke dalam CaO tersebut maka yang terjadi yaitu CaO akan meleleh karna larutan sulfat yang panas dan sempat seperti air mendidih. Lama-kelamaan wujud CaO menjadi partikel keras memadat, saat pemanasan maka akan tambah mengeras pula dan  ada yang lengket pada cawan. CaOberwarna putih berbentuk partikel kecil-kecil dan ada yang ukuran besar. Setelah pemanasan dilakukan penumbukan ,hasilnya CaO yang halus,setelah diayak maka akn tambah halus dan berwarna putih.

Pembahasan

      Pada pembuatan gypsum ini terhitung mudah, pertama menimbang CaO dengan basis tertentu. Kemudian membuat larutan asam sulfat encer sesuai dengan perhitungan. Larutan tersebut dimasukkan ke dalam CaO tadi akan terjadi lelehan karena larutan sulfat yang panas dan bereaksi. Lalu diaduk dan dipanaskan hingga tidak timbul asap lagi, ketika asap putih yang keluar saat pemanasan , itu adalah asap SO₂ yang berbahaya jika dihirup, terdapat asap putih SO₂ karena terlalu banyak sulfat yang dibuat saat membuat larutan sulfat, setelah pemanasan benar-benar kering kemudian hasil ditumbuk dengan mortal sampai halus. Untuk membuktikan bahwa itu benar gypsum, maka diayak dengan mesh 150 agarlebih tampak halus lagi.

Kesimpulan

      Jadi gypsum yang dihasilkan berwarna putih berbentuk serbuk halus sebanyak 46,10  gram dan mempunyai randemen sebesar 90,87%.

Daftar pustaka

http://en.wikipedia.org/wiki/Gypsum

http://www.scribd.com/doc/78387109/Gypsum

                                                                                                Semarang, 4 Oktober 2013

Pembimbing                                                                            Praktikan

Ir. Rony Windu S, MT                                                            Antonius Yunian Wicaksono