PENGARUH PENAMBAHAN LARUTAN MgCl 2 PADA SINTESIS KALSIUM KARBONAT PRESIPITAT BERBAHAN DASAR BATU KAPUR DENGAN METODE KARBONASI

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN LARUTAN MgCl 2 PADA SINTESIS KALSIUM KARBONAT PRESIPITAT BERBAHAN DASAR BATU KAPUR DENGAN METODE KARBONASI Nurul Fitria Apriliani Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya,Indonesia phit_terya@physics.its.ac.id

2 PENDAHULUAN

3 ::LATAR BELAKANG:: Serbuk Kalsium Karbonat(CaCO 3 ) Industri kertas,plastik,tinta,cat,pipa polimer,bumpers&dashboard mobil Industri kosmetik,farmasi,suplemen nutrisi Polimorf,morfologi,distribusi partikel dll Mg Ca Kalsium Karbonat Presipitat(PCC)

4 Compound Conc Unit Ca % Fe 0.21 % Y 0.41 % In 1.7 % Apriliani,dkk(2010)

5 ::TUJUAN:: 1. Mengetahui sintesis kalsium karbonat presipitat dari material alam batu kapur melalui metode karbonasi dengan penambahan larutan MgCl Mengetahui pengaruh penambahan larutan MgCl 2 dengan variasi massa Mg terhadap fasa yang terbentuk, morfologi, dan ukuran kristal dalam sintesis kalsium karbonat presipitat

6 Tinjauan pustaka

7 ::Kalsium Karbonat Presipitat:: Kalsium karbonat presipitat atau PCC(Precipitated Calcium Carbonate) adalah kalsium karbonat yang halus,dimurnikan,dan hasil sintesis. Grand Calcium Carbonate(GCC) adalah serbuk kalsium Karbonat(CaCO 3 ) yang dibentuk dengan proses mekanik seperti ditumbuk atau di milling. Beberapa keunggulan PCC dibandingkan dengan GCC: Bentuk,ukuran kristal,maupun distribusi ukuran partikel dapat dikendalikan Mempunyai daya serap minyak yang tinggi Mempunyai kekuatan lentur yang tinggi (Park et al.2008)

8 ::MORFOLOGI:: Faktor yang mempengaruhi: Temperatur ph larutan Durasi sintesis Laju aliran gas CO 2 Konsentrasi larutan (Han(2006),Montez(2007),Kedra(2009))

9 ::MORFOLOGI:: Bersifat paling stabil dibandingkan vaterit dan aragonit hampir terbentuk pada semua perlakuan sintesis laju karbonasi tinggi Bersifat metastabil Terbentuk pada suhu sekitar 35 0 C dengan Laju karbonasi tinggi Terbentuk mulai 55 0 dan optimum pada suhu 87 0 C dan Laju aliran yang sangat rendah (riyanto,2011)

10 ::STRUKTUR KRISTAL:: Kalsit (Trigonal) parameter kisi a= b= 4,990A 0, c =17,061A 0,α=β=90 0 dan ɣ=120 0 Vaterit (Hexagonal) parameter kisi a=b=4,130 Å, c=8,490 Å, α=β=90 o, γ=120 o Aragonit (Orthorombic) parameter kisi a= 5,379Å, b= 4,961Å, c=7,97å, α=β=γ=90 o.

11 (Ca,Mg) CO 3 Mg Mg-Calcite Parameter kisi a=b=4.805 c= α=β=90 o, γ=120 o (The American Mineralogist Crystal Structure Database & CrytalMaker Software,ltd)

12 ::Metode Karbonasi:: Pada metode ini,batu kapur dikalsinasi pada suhu C sehingga terbentuk CaO. CaO kemudian dilarutkan dalam air(proses slaking)membentuk Ca(OH) 2 selanjutnya dialiri gas CO 2 sampai ph mendekati netral membentuk endapan PCC. Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut: Ca(OH) 2 +CO 2 CaCO 3 +H 2 O

13 METODOLOGI

14 ::ALUR PENELITIAN:: Kalsinasi Batu kapur (900 C, 6 jam) CaO CaO + HCl CaCl 2 + Mg + HCl MgCl 2 (1,2, and 3 gram) Hot Plate Strirrer (30 menit, 500 rpm) pengeringan( 80 C,24 jam) Penyaringan dengan kertas saring Karbonasi(3 SCFH) sambil ditetesi NH 4 OH sampai ph=7 karakterisasi

15 ::Karakterisasi :: XRD (X-Ray Diffraction) SEM(Scanning Electron Microscopy) Optical Microscopy

16 HASIL PENELITIAN

17 Pengaruh massa Mg terhadap lama karbonasi Massa Mg Tanpa MgCl 2 Lama waktu karbonasi 3 menit 46 detik 1 gram Mg 4 menit 22 detik 2 gram Mg 5 menit 45 detik 3 gram Mg 6 menit 56 detik

18 HASIL PENGUJIAN XRD(X-Ray Diffraction)

19 HASIL PENGUJIAN XRD(X-Ray Diffraction) Pergeseran 2Theta Intensitas gr (a) (b) (c) (d)

20 Fraksi volume & ukuran kristal fase yang terbentuk Fase Variasi Tanpa Mg 1 gram Mg 2 gram Mg 3 gram Mg Fraksi Volume (%) CaCO 3 (Ca,Mg)CO 3 MgCO 3 Ukuran Fraksi Ukuran Fraksi Kristal Volume Kristal Volume (μm) (%) (μm) (%) Ukuran Kristal (μm) 100 0, ,6 0,09 80,6 0, , ,4 0,06 0,06 0, ,05 - -

21 Pengamatan dengan mikroskop optik Tanpa Mg 1 gram Mg 2 gram Mg 3 gram Mg

22 Pengamatan dengan SEM(Scanning Electron Microscopy) 1 gram Mg 3 gram Mg 2 gram Mg

23 KESIMPULAN Penambahan larutan MgCl 2 berpengaruh pada fasa yang terbentuk, morfologi, dan ukuran Kristal produk kalsium karbonat presipitat Waktu karbonasi yang diperlukan sampai kondisi ph netral akan semakin lama seiring dengan bertambahnya massa Mg yang ditambahkan. Sintesis tanpa penambahan MgCl 2 menghasilkan fasa tunggal yaitu kalsit dengan ukuran Kristal 0.19µm. Sintesis dengan penambahan MgCl 2 akan menghasilkan fase kalsit,kalsit magnesian, dan magnesium karbonat.semakin banyak massa Mg yang ditambahkan maka fase akan semakin mengarah ke kalsit magnesian.

24