PROSES PENINGKATAN KUALITAS GARAM DENGAN PRODUK SAMPING PUPUK MULTINUTRIEN

(MARET 2012) (DAPAT DIUSULKAN HAK PATEN BIDANG PROSES)

Ketut Sumada

Jurusan Teknik Kimia

Universitas Pembangunan Nasional (UPN) “Veteran” Jawa Timur

email : ketutaditya@yahoo.com

         

PETANI GARAM DI INDONESIA

PERMASALAHAN

1. Garam merupakan kebutuhan yang sangat strategis, hal ini disebabkan karena garam dibutuhkan oleh masyarakat (kebutuhan sehari-hari) dan industri
2. Kebutuhan garam nasional pada tahun 2011 mencapai 3,4 juta ton, sedangkan produksi garam nasional hanya mencapai 1,4 juta ton, hal ini mengakibatkan Pemerintah melakukan impor garam
3. Kualitas garam produksi dalam negeri masih rendah, yaitu kadar NaCl < 95 %
4. Kualitas garam yang dihasilkan oleh petani garam yang disebut dengan garam krasak atau garam kasar mempunyai kadar NaCl < 90 %
5. Bahan lain yang terkandung dalam garam krasak yang disebut sebagai impuritis adalah ion kalsium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), sulfat (SO4), dan kotoran (tanah lempung) yang dapat mencapai kurang lebih 5 - 7 %. 
6. Bahan impuritis inilah yang menyebabkan kualitas garam menjadi rendah

KUALITAS GARAM NASIONAL 

Peningkatan kualitas garam nasional dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu : 

1. Perbaikan produksi garam dari air laut menjadi garam krasak (garam kasar). Hal ini sangat penting dilakukan dalam rangka untuk mempermudah proses pengolahan pada tahap berikutnya. Selama ini proses pengolahan air laut menjadi garam krasak dilakukan dengan lahan berupa tanah yang diatur sedemikian rupa. Penggunaan lahan tanah dapat mengakibatkan kotoran tanah ikut tercampur dalam garam sehingga kualitas produk garam menjadi rendah. secara fisik akan nampak produk garam berwarna kecoklatan. Tanah yang terkandung garam berada pada bagian dalam kristal garam sehingga sulit untuk dicuci. 
2. Perbaikan proses dan teknologi pengolahan garam dari garam krasak menjadi garam layak konsumsi sebelum penambahan bahan yodium menjadi garam beryodium. Selama proses pengolahan garam krasak menjadi garam layak konsumsi dengan kadar NaCl 95% hanya dilakukan dengan proses pencucian mempergunakan "Larutan Garam Jenuh". Pada proses ini yang dapat dihilangkan hanya zat pengotor yang berada pada permukaan garam sedangkan yang berada pada bagian dalam tidak dapat dihilangkan sehingga kualitas produk garam masih rendah. 

KAJIAN PENINGKATAN KUALITAS GARAM NASIONAL 

Peningkatan kualitas garam dapat dilakukan melalui perubahan-perubahan pada proses dan  teknologinya. 

1. Perbaikan pada proses produksi garam dari air laut menjadi garam krasak (garam kasar) yaitu dengan mempergunakan lapisan membrane atau plastik yang ditempelkan pada bagian atas tanah khususnya pada lahan yang diperuntukan  pengolahan akhir garam. Dengan mempergunakan membrane atau plastik dimungkinkan tanah tidak berkontak langsung dengan garam sehingga garam krasak yang dihasilkan terbebas dari tanah dan kualitasnya menjadi lebih baik.
2. Perbaikan pada proses pengolahan garam dari garam krasak menjadi garam layak konsumsi, yaitu tidak lagi mempergunakan proses "pencucian" dengan larutan garam jenuh melainkan mempergunakan proses "Rekristalisasi". Proses rekristalisasi yaitu garam krasak dilarutkan dalam air (tingkat kejenuhan garam dalam air), selanjutnya impuritis-ipmuritis seperti ion Ca, Mg, K, dan SO4 diendapkan dan dipisahkan dari larutan, larutan garamnya dilakukan proses kristalisasi kembali sehingga dihasilkan produk garam dengan kadar NaCl > 95 %. 

PROSES PEMISAHAN IMPURITIS-IMPURITIS DALAM GARAM.

Berbagai proses yang dapat dilakukan untuk menghilangkan impuritis-impuritis dalam garam seperti ion Ca, Mg, K dan SO4. Pada proses "Rekristalisasi" ion Ca, Mg, K dan SO4 dapat dipisahkan  dengan mempergunakan bahan kimia. Berbagai bahan kimia yang sudah diteliti yiatu :

1. Kombinasi bahan kimia Na2CO3 dan NaOH, Penambahan bahan kimia Na2CO3 dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca sehingga terbentuk endapan CaCO3 dan dapat meningkatkan kandungan NaCl dengan lepasnya ion Na dan bereaksi dengan ion Cl,  sedangkan penambahan NaOH dimaksudkan untuk mengendapkan ion Mg sehingga membentuk Mg(OH)2. Pada proses ini belum nampak bagaimana dengan ion SO4 nya, dan bagaimana memanfaatkan endapan CaCO3 dan Mg(OH)2 yang terbentuk. 
2. Kombinasi bahan kimia Ca(OH)2 dan Na2CO3, Pada penelitian ini hampir sama konsepnya dengan penelitian (1), hanya saja pada penelitian ini dapat meningkatkan ion Ca dalam larutan garam sehingga kebutuhan Na2CO3 menjadi lebih besar dan biaya operasionalnya mungkin akan menjadi lebih tinggi.   
3.   Kombinasi bahan kimia Na2CO3, NaOH dan BaCO3 Pada penelitian ini hampir sama konsepnya dengan penelitian (1), hanya saja ada penambahan BaCO3 yang dimaksudkan untuk mengendapkan ion SO4 sehingga terbentuk endapan BaSO4 dan CaCO3. Pada proses ini belum nampak bagaimana memanfaatkan endapan CaCO3,  Mg(OH)2 dan BaSO4 yang terbentuk.    
4. Penghilangan impuritis dengan proses lain yang sudah diteliti yaitu penggunaan "Membran" yang berfungsi untuk memisahkan ion Ca, Mg, K, dan SO4. Pada proses ini sangat tergantung pada diameter molekul dari ion-ion tersebut sehingga akan dibuthkan berbagai tahapan operasi sampai terbentuknya larutan garam yang murni. Proses ini membutuhkan tekanan yang cukup besar dan sampai saat ini proses ini masih dalam skala kecil.
5.  Penghilangan impuritis dengan proses lain yang sudah diteliti yaitu penggunaan "ION EXCHANGE" yang berfungsi untuk memisahkan ion Ca, Mg, K, dan SO4. Pada proses ini ion dalam resin akan diperukarkan dengan ion impuritis. Penggunaan ion exchange membutuhkan resin kation dan anion, dimana ion impuritis yang bermuatan positif seperti ion Ca, Mg dan K akan ditukar dengan ion H atau Na dalam resin kation, sedangkan ion SO4 akan ditukar dengan ion OH dalam resin anion. 

Mengkaji berbagai proses yang telah diteliti dan kekurangan masing-masing setiap proses yang ada, maka dalam tulisan ini penulis mencoba meneliti penggunaan bahan kimia lain yaitu "kombinasi Na2HPO4, BaCl2 dan NaOH".

1. Pemakaian bahan Na2HPO4 akan dapat mengendapkan (mengikat) impuritis-impuritis ion Ca, Mg dan K membentuk endapan CaKPO4 dan MgKPO4 dan meningkatkan kadar NaCl karena Na2HPO4 melepaskan ion Na dan akan bereaksi dengan ion Cl membentuk NaCl. Penambahan NaOH juga dapat mengendapkan ion Mg membentuk Mg(OH)2 dan mempermudahan pembentukan padatan, penambahan BaCl2 dapat mengendapkan ion SO4 membentuk BaSO4, sedangkan Cl2 nya akan bereaksi dengan ion Na membentuk NaCl sehingga kadar NaCl nya meningkat. 
2. Pada proses ini akan dihasilkan endapan berwarna putih yaitu CaKPO4, MgKPO4 dan BaSO4, endapan ini selanjutnya dikeringkan dan dianalisis, Hasil dari proses pengeringan berupa serbuk yaitu PUPUK MULTINUTRIEN PHOSPHATE-BASE yang dapat diaplikasikan pada lahan pertanian. 
3. Proses ini dapat mengurangi biaya operasional peningkatan kualitas garam nasional dengan menjual pupuk yang dihasilkan. 

Hasil Pengolahan Garam Rakyat : 

Bahan Baku : 

Garam rakyat : 130 gram dilarutkan dalam air 400 ml (larutan jenuh)

ditambahkan Na2HPO4 0,05 gram dan ditambah NaOH agar pH 10. Padatan yang dibentuk dipisahkan dengan penyaringan. Filtrat dikristalisasi (dipanaskan) pada temperatur 100 C, akan terbentuk kristal dan biarkan sampai air menguap seluruhnya dan garam menjadi kering.

Produk : 

Produk garam : 125 gram, berwarna putih bersih, kehilangan garam sangat kecil

Produk pupuk : 5 gram, berwarna putih tulang. 

Secara fisik terlihat dalam gambar berikut : 

                     

               Garam Rakyat Sebelum Diolah            Garam Rakyat Sesusdah Diolah

Garam yang belum diolah berwarna kecoklatan (banyak menganung tanah lempung)

Garam yang sudah dioleh berwarna putih bersih (layak diproduksi utk industri)

Garam yang sudah diolah + KIO3 menjadi garam yang beryodium dan layak untuk dikonsumsi

*************** Semoga Tulisan Ini Bermanfaat **********************

Kalau ada yang ditanyakan silahkan masukkan pertanyaan dalam komentar dan emailnya atau email ke ketutaditya@yahoo.com