REMOVAL IMPURITIES OF SALT

KAJIAN REMOVAL IMPURITIS GARAM RAKYAT  DENGAN METODE  REKRISTALISASI

Ketut Sumada

Jurusan Teknik Kimia

Universitas Pembangunan Nasional (UPN) “Veteran” Jawa Timur

email : ketutaditya@yaoo.com

                                    

Garam merupakan salah satu komoditas strategis mengingat garam dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan pokok masyarakat dan industri. Kualitas garam rakyat sebagai bahan baku memiliki kualitas yang rendah dengan kadar NaCl < 85%, hal ini disebabkan masih tingginya kandungan impuritis-impuritis seperti magnesium chlorida (MgCl₂), magnesium sulfat (MgSO₄), kalsium chloride (CaCl₂), kalsium sulfat (CaSO₄) dan kalium chlorida (KCl) dalam produk garam.

Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan konsentrasi impuritis-impuritis dalam garam rakyat tersebut dengan metode “REKRISTALISASI”. Pada metode rekristalisasi ini dilakukan penambahan bahan kimia disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃). Penambahan bahan kimia tersebut dapat mengikat impurities-impuritis sehingga dihasilkan produk garam dengan kadar NaCl yang lebih tinggi..

Penelitian kajian peningkatan kualitas garam dengan metode rekristalisasi ini dilakukan dalam tangki berpengaduk dan proses kristalisasi dilakukan dengan proses pemanasan, variabel proses yang dilaksanakan yaitu konsentrasi disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃). Hasil penelitian terbaik diperoleh dengan penambahan disodium phosphate (Na₂HPO₄) :  3 gram/Liter larutan garam jenuh dan barium karbonat (BaCO₃).  :   3 gram/Liter larutan garam jenuh. Kualitas produk garam yang dihasilkan, NaCl : 89,6 %, MgSO₄ : 0,01      %, CaSO₄ :  0,005 %, MgCl₂ :   0,005 %, dan Air : 10,3 %.  

 

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan suatu Negara dengan luas lautan mencapai 2/3 dari luas Negara, dan Laut yang ada dimanfaatkan untuk menghasilkan produk GARAM oleh beberapa masyarakat petani garam. Proses produksi garam dari air laut, dilakukan melalui proses penguapan (evaporasi) air laut pada lahan-lahan yang tersusun berbagai tingkatan. Air laut yang berada dalam lahan-lahan penggaraman selanjutnya mengalami proses penguapan (evaporasi) akibat panas yang bersumber dari sinar matahari. Pada kondisi tertentu yaitu pada berat jenis air laut telah mencapai  1,2185        atau sekitar 26^oBe garam dipanen. Garam yang dihasilkan disebut garam rakyat, kualitas garam rakyat yang dihasilkan oleh petani garam memiliki konsentrasi NaCl berkisar 80-85%, garam ini selanjutnya dilakukan pengolahan untuk meningkatkan konsentrasi NaCl. Peningkatan kualitas garam rakyat dapat dilakukan dengan berbagai metode yaitu metode pencucian dengan larutan garam jenuh dan metode rekritalisasi.

 

a.    Metode rekristalisasi

Peningkatan kualitas garam rakyat dengan metode rekristalisasi dilakukan dengan melarutkan garam rakyat dengan air, selanjutnya dilakukan pemurnian untuk mengikat impurities-impuritis magnesium chlorida (MgCl₂), magnesium sulfat (MgSO₄), kalsium chloride (CaCl₂), kalsium sulfat (CaSO₄) dan kalium chlorida (KCl), setelah dilakukan pemurnian selanjutnya dilakukan proses kristalisasi kembali atau disebut “Rekristalisasi”. Konsep pemurnian garam dengan rekristaliassi ini sudah cukup banyak dilakukan penelitian yang berfokus pada pemisahan impurities-impuritisnya. Beberapa penelitian yang telah dilakukan seperti penambahan bahan kimia kombinasi natrium karbonat (Na₂CO₃) dengan natrium hidroksida (NaOH), natrium karbonat (Na₂CO₃) dengan calsium hidroksida (Ca(OH)₂), natrium karbonat (Na₂CO₃) dengan natrium hidroksida (NaOH) dan barium karbonat (BaCO₃) serta proses pertukaran ion. Pada penelitian tersebut dihasilkan produk samping berupa padatan yang mengandung magnesium dan kalsium dan barium sulfat. Limbah ini belum dapat dimanfaatkan.

Pada penelitian yang diusulkan ini, bahan kimia yang ditambahkan adalah   disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃). Dengan bahan ini diharapkan produk samping yang dihasilkan mengandung phosphate, kalium, magnesium dan sedikit sulfat yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai pupuk multinutrien.

b.    Reaksi kimia pada metode rekristalisasi

Peningkatan kualitas garam dengan metode rekristalisasi mempergunakan bahan kimia kombinasi disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃) akan terjadi beberapa reaksi diantaranya :

             MgCl₂ + KCl + Na₂HPO₄ + NaOH      →       MgKPO₄ + 3 NaCl + H₂O       (1)

              CaSO₄ + BaCO₃  →   BaSO₄ + CaCO₃                                                        (2)

Berdasarkan reaksi (1) dan (2) tersebut dapat diketahui bahwa disodium phosphate dapat menurunkan impuritis-impuritis garam rakyat yaitu ion Mg dan K, sedangkan barium karbonat dapat menurunkan impuritis-impuritis ion Ca dan SO4.

 

METODE PENELITIAN

Penelitian peningkatan kualitas garam dengan metode rekristalisasi dilakukan dengan teknologi tangki berpengaduk atau “Jar-Test” dan bahan kimia yang dipergunakan adalah disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃).

Mekanisme penelitia meliputi :

• Analisis kualitas produk garam rakyat, analisis meliputi konsentrasi NaCl, MgCl₂, MgSO₄, CaSO₄ dan kadar air
• Pelarutan garam rakyat pada tingkat kelarutannya yaitu yaitu 34-35 gram/100 ml air atau 340 gram dalam 1 (satu) liter air.
•  Larutan garam tersebut dilakukan filtrasi untuk menghilangkan kotoran-kotaran yang terkandung dalam garam
•   Filtrat yang diperoleh ditambah larutan disodium phosphate (Na₂HPO₄) dengan variasi : 1, 2, 3, dan 4 gram dan barium karbonat (BaCO₃) dengan variasi :   1, 3, dan 5 gram
•  Lakukan pengadukan dengan kecepatan putaran pengaduk 100 rpm dan waktu pengadukan 30 menit.
•  Hasil reaksi dilakukan proses filtrasi untuk menisahkan padatan yang terbentuk, dikeringkan. Padatan ini merupakan pupuk multinutrien
•  Filtrat yang dihasilkan dilakukan proses kristalisasi, kristal yang terbentuk dilakukan analisis untuk mengetahui konsentrasi NaCl, MgCl₂, MgSO₄, CaSO₄ dan kadar air
•  Analisis hasil penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berbagai hasil yang diperoleh dalam penelitian ini diantaranya :

a.  Kualitas Garam Rakyat

Berdasarkan analisis, dapat diketahui kualitas garam rakyat hasil petani garam seperti yang tercantum dalam tabel 1.

Tabel 1. Kualitas garam rakyat

Komponen	Konsentrasi (% berat)	Komponen	Konsentrasi (% berat)
NaCl	82,36	CaCl2	1,64
MgCl2	1,42	KCl	0,12
MgSO4	2,05	H2O	10,30
CaSO4	2,11

Berdasarkan data tersebut diatas, impuristis-impuritis terbesar hingga terkecil yang terkandung dalam garam rakyat yaitu CaSO₄, MgSO₄, CaCl₂, MgCl₂ dan KCl.

b.  Pengaruh Penambahan disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃) terhadap removal impuritis garam rakyat seperti tercantum dalam tabel 2.

Tabel .2. Hasil Penelitian Removal Impuritis Garam Rakyat.

Berat Na2HPO4 per liter larutan garam	Berat BaCO3 per liter larutan garam	Berat produk  garam (gram)	Kualitas Garam (% berat)
			NaCl	CaSO4	MgSO4	MgCl2	H2O
1	1	330	88,6	0,05	0,03	0,03	11,2
	3	328	88,9	0,04	0,03	0,02	10,9
	5	326	89,0	0,03	0,03	0,02	10,7
2	1	326	89,0	0,03	0,02	0,01	10,8
	3	323	89,2	0,02	0,01	0,01	10,7
	5	320	89,3	0,02	0,01	0,01	10,5
3	1	322	89,4	0,02	0,01	0,01	10,5
	3	320	89,6	0,01	0,005	0,005	10,3
	5	315	89,6	0,01	0,01	0,01	10,3
4	1	334	89,4	0,02	0,01	0,01	10,5
	3	329	89,4	0,02	0,01	0,01	10,5
	5	315	89,5	0,02	0,01	0,01	10,4

Berdasarkan data hasil penelitian yang tercantum dalam tabel 2 tersebut diatas diketahui bahwa pada semakin besar penambahan disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃) jumlah garam yang dihasilkan semakin kecil, ini menunjukkan semakin banyak impurities bereaksi dengan disodium phosphate (Na₂HPO₄) dan barium karbonat (BaCO₃) membentuk padatan. Penurunan seluruh impurities yang semula 7,34% menjadi 0,02 % sehingga removal impuritisnya mencapai 99,7 %. Kadar air hidrat dalam garam tidak mengalami perubahan hal ini disebabkan temperatur operasi kristalisasi hanya pada temperature uap air yaitu 100^oC. Konsentrasi maksimum kadar NaCl yang diperoleh 89,6% hal ini disebabkan tidak berkurangnya kadar air hidrat garam, Jumlah garam yang diperoleh rata-rata 323,9 gram dari 340 gram garam rakyat atau garam yang diperoleh mencapai 93%. 

KESIMPULAN

Beberapa hal yang dapat disimpulkan dalam penelitian ini :

• Kualitas garam rakyat yaitu NaCl : 82,36 % ; CaSO₄  : 2,11 % ;  MgSO₄ : 2,05 % ;  CaCl₂ : 1,64 % ; MgCl₂ : 1,42 % ; KCl : 0,12 % dan Air : 10,30 %. 
• Kualitas produk garam terbaik : NaCl : 89,6 % ; CaSO₄  : 0,01 % ;  MgSO₄ : 0,005 % ; MgCl₂ : 0,005 % ; dan Air (H₂O) : 10,3 %.  Pada penambahan disodium phosphate (Na₂HPO₄) :   3 gram per liter larutan garam jenuh dan barium karbonat (BaCO₃) :  3  gram per liter larutan garam jenuh
• Berat garam yang diperoleh (yield)  : 93% atau kehilangannya mencapai 7%         % dari berat garam awal
• Impuritis yang terdegradasi hampir mencapai 99,7 %
•  Pada metode rekristalisasi pada temperature penguapan air, kadar air dalam garam (air kristal )tidak mengalami perubahan

PENELITIAN INI MASIH DIKEMBANGKAN BAGAIMANA MENGHILANGKAN JUMLAH AIR HIDRATNYA.

**** Semoga Tulisan ini BERMANFAAT *****  

2.