ABSTRAK
Batu gamping banyak terdapaat di Indonesia, gamping mempunyai rumus kimia
CaCO3 dengan impuritis umum berupa silika, besi dan magnesium. Batu
gamping dapat terlarutkan oleh air hujan lebih mudah dibandingkan dengan batuan
yang lainnya. Dibawah tekanan yang tinggi, batu gamping termetamorfosakan
menjadi batuan metamorf marble. Pada kondisi tertentu, kalsit yang terdapat
didalam batu gamping teralterasi menjadi dolomite. Kalsium merupakan kation yang sering dihubungkan dengan kemasaman tanah,
karena dapat mengurangi efek kemasaman. Sebagai sumber utama kalsium tanah
adalah kerak bumi yang didalamnya terkandung 3,6% Ca. Mineral utama yang banyak
mengandung kalsium antara lain kalsit (CaCO3) dan dolomit [CaMg(CO3)2]
yang merupakan penyusun batuan sedimen limestone dan dolomit. Salah satu penggunaan batu gamping adalah untuk pembuatan bahan kimia,
diantaranya kalsium sulfat. Kalsium sulfat umumnya berwarna putih tergantung
mineral pengotornya dengan derajat kekerasan 1,5-2 dan BJ 2,31-2,35. Kalsium
sulfat termasuk garam kalsium yang mudah mengendap.
PENDAHULUAN
Batu kapur (bahasa Inggris: limestone) (CaCO3) adalah sebuah
batuan sedimen terdiri dari mineral kalsit (kalsium karbonat). Sumber utama dari kalsit ini adalah
organisme laut. Organisme ini mengeluarkan shell yang keluar ke air dan
terdeposit dilantai samudra sebagai pelagicooze (lihat lysocline untuk
informasi tentang dissolusi calcite). Kalsit sekunder juga dapat terdeposit oleh air meteorik
tersupersaturasi (air tanah yang presipitasi material di gua). Ini menciptakan
speleothem seperti stalagmit dan stalaktit. Bentuk yang lebih jauh terbentuk dari
Oolite (batu kapur Oolitic) dan dapat dikenali dengan penampilannya yang
granular. Batu kapur membentuk 10% dari
seluruh volume batuan sedimen. Pembentukan batu gamping terjadi secara organik,
mekanik atau secara kimia. (Achmad, 2001)
Tujuan utama pengapuran adalah menaikkan pH tanah hingga tingkat yang
dikehendaki dan mengurangi atau meniadakan keracunan Al. Disamping itu juga
meniadakan keracunan Fe dan Mn serta hara Ca. Pengaruh utama kapur terhadap
tanah adalah menaikkan pH, mengurangi kandungan dan kejenuhan Al serta
meningkatkan serapan hara dan produksi tanaman pangan pada umumnya (padi,
kedelai, jagung, kacangan lainnya, tomat, cabai). Pengaruh kapur dapat
dinikmati selama beberapa kali panen (4-5 kali). (Keenan, 1984)
Adanya kandungan kapur (CaCO3) bebas, di dalam tanah dapat
diketahui dengan meneteskan asam Chlorida 10% (HCl 2 N). Adanya percikan menandakan adanya kapur bebas, makin banyak
percikannya makin banyak kandungan kapur dalam tanah. Reaksi yang terjadi:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
Bahan kapur pertanian ada 3 macam,
yaitu CaCO3 atau CaMg(CO3)2 atau MgO
dan Ca(OH)2 atau Mg(OH)2. Kapur yang disarankan
adalah CaCO3 atau [CaMg(CO3)2] yang
digiling dengan kehalusan 100% melewati saringan 20 mesh dan 50% melewati
80-100 mesh. Setelah kapur diberikan ke tanah, ia akan segera mengubah sifat
dan ciri tanah, perubahan sifat dan ciri tanah tersebut akan mempengaruhi
serapan hara. Selanjutnya mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Sifat
dan ciri tanah yang dominan dipengaruhi reaksi kapur adalah kemasaman tanahnya
yang meliputi pH dan Al-dd serta kejenuhannya. (Ranawijaya,
1985)
Kapur telah lama diketahui sebagai yang efektif dalam menurunkan kemasaman
tanah yaitu meningkatkan pH tanah, menurunkan Al dapat ditukar (Al-dd) dan
kejenuhan Al. Namun, pergerakan vertikal CaCO3 yang diaplikasi
pada permukaan sangat lambat, kemungkinan karena kapur melepaskan ion OH` yang
dengan cepat dinetralisasi oleh keemasan tanah, yang meninggalkan Ca2+ tak
berteman. Ion Ca2+ tersebut dapat diserap oleh tapak pertukaran
pada permukaan tanah. Dengan demikian inkorporasi permukaan CaCO3 atau
Ca(OH)2 mempunyai pengaruh yang kecil terhadap Al subsoil dan Al
atau Ca. Oleh karena itu, untuk memperbaiki subsoil masam perlu inkorporasi
kapur sampai kedalaman itu (deep liming). (Svehla, 1985)
Kalsium adalah logam yang lunak, tetapi sedikit lebih
keras dari pada timah,mudah ditempa dan ditekan. Oleh karena logam ini
didapatkan dalam bentuk persenyawaan yang mengandung nitrogen, sehingga untuk
memperolehnya logamkalsium murni sangat sulit. Biasanya untuk mendapatkan logam
kalsium dengan jalanelektrolisa terhadap leburan kalsium klorida murni.Logam
kalsium sangat reaktiv, bereaksi dengan halogen dan hidrogen
masingmasingmembentuk senyawa halidanya dan hidridanya
Ca + Cl2→ CaCl2
Ca + H2 →CaH2
Pada temperatur tinggi, kalsium mereduksi sebagian besar
logam, maka kalsium banyak dipakai sebagai reduktor dalam pembuatan logam-logam
Cu, Fe, Ni dan Pb.Dan juga dipakai untuk membuat logam campuran. Kalsium
klorida banyak terdapat pada Tachydrite. Secara teknis kalisum klorida diperoleh
dari hasil samping dari pembuatan Natrium
bikarbonat dengan prosessolvay. Dapat juga diperoleh dengan jalan melarutkan
(Ca(OH)2) atau CaCO3 dalam HCl. Kalsium klorida dalam
bentuk anhidrous banyak digunakan sebagai bahan pengering.Sifat kalsium klorida
adalah asam sehingga kalsium klorida juga dapat mempercepat terjadinya proses
korosi pada besi. (Svehla, 1985)
METODE PERCOBAAN
Alat dan bahan
Alat yang digunakan
dalan percoaan ini diantaranya adalah Open, Hotplate, Tanur, Cruss tang, Ayakan 100 mesh,
Gelas kimia 250 ml, Tabung reaksi, Rak tabung, Spatula, Batang
pengaduk, Mortar alu, Satu set penyaring vacump, Kaca arloji, Erlenmeyer 250
ml, Gelas ukur 100 ml, botol semprot.
Bahan yang digunakan dalam
percobaan ini kebanyakan bersifat asam, seperti Asam sulfat, Asam klorida, Asam nitrat,
, Asam Oksalat. Tentunya Batu gamping, juga digunakan dalam percobaan
ini karena batu gamping merupakan bahan pokok. Bahan yang digunakan lainnya
yaitu KSCN, Na2CO3.
Metode
Percobaan
Batu gamping yang sudah halus
ditimbang sebanyak 2,0 gram. Kemudian dipanaskan
dalam tanur pada tamperatur 500oC selama 1 jam. Kemudian derbuk
hasil pentarunan direndam dengan 50 mL aquades dan 25 mL larutan HCl 2M selama
15 menit sambil dikocok, lalu disaring dan diambil filtratnya. Larutan
dipekatkan dengan cara penguapan larutan. Pemanasan dihentikan setelah
terbentuknya endapan dan ditetesi tetes demi tetes aquades sampai endapan larut
kembali. Kmudian larutan ditambah setetes demi setetes larutan H2SO4
2M sambil diaduk hingga terbentuknya endapan putih dengan bantuan larutan
didinginkan. Endapan disaring kemudian dikeringkan. Endapan yang terbentuk
ditimbang.
Setelah didapat hasil endapan
dalam bentuk padatan, maka padatan tersebut diuji kualitatif sebanyak 2 kali.
Pertama dengan cara padatan dilarutkan dalam larutan H2SO4
2M dan ditetesi larutan KSCN 1M. Kedua dengan cara padatan dilarutkan dalam 10
mL HNO3 1M dan ditambahkan dengan beberapa tetes larutan Na2C2O4
atau Na2CO3 1M.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Percobaan
Perlakuan
|
Hasil
Pengamatan
|
Batu gamping + 50 mL aquades + 25 mL HCl 2M dan aduk
|
Larutan megeluarkan gelembung dan bau yang menyengat
|
Larutan disaring
|
Terdapat kotoran pada kertas saring dan filtrat jernih
|
Dipanaskan
|
Volume berkurang dan mengeluarkan gelembung dan bau.
|
+ tetes demi tetes H2SO4 2M sambil diaduk kemudian didinginkan
|
Terdapat endapan putih
|
Saring endapan lalu dikeringkan dan ditimbang
|
Massa endapan = 1,936 gram
|
Padatan hasil sintesa + H2SO4 2M + tetes demi tetes KSCN 1 M
|
Larutan berwarna jingga dan terdapat endapan putih
|
Padatan hasil sintesa + 10 mL HNO3 1M + tetes demi tetes CuSO4
|
Larutan mengeluarkan gelembung
|
Pembahasan :
Salah satu sumber pembuatan kalsium sulfat adalah batu gamping. Sebab utama dijadikannya batu gamping untuk pembuatan kalsium sulfat karena kandungan kalsium yang tinggi dalam batu gamping (CaCO3). Keberadaan batu gamping yang sangat melimpah di alam ini, termasuk di Indonesia menajdi sebab lain mengapa dipilihnya batu gamping sebagai sumber pembutan kalsium sulfat.
Batu gamping yang ditumbuk hingga halus memiliki tujuan agar pada suhu 500oC batu gamping dapat diuapkan. Karena besarnya jari-jari partikel dapat mempengaruhi kecepatan penguapan. Dengan cara memperkecil partikel batu gamping, panas yang diberikan untuk menguapkan batu gamping bisa diperkecil karena panas akan lebih cepat sampai ke inti partikel yang kecil daripada partikel yang lebih besar. Sehingga waktu yang dibutuhkan untuk menguapkan bantu gamping secara sempurna lebih cepat. Pemanasan yang dilakukan pada suhu 500oC bertujuan untuk menguapkan senyawa karbon dioksida (CO2) dalam batu gamping, sehingga padatan yang tersisa merupakan padatan kalsium monoksida (CaO).
CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)
Penambahan aquades dan HCl pada serbuk hasil pentanuran
berfungsi sebagai pembersih. Dimana sifat pembersih ini dimiliki oleh HCl yang
dapat membersihan zat-zat pengotor yang merekat kuat dengan CaO sebagai hasil
pentanuran agar saat CaO direaksikan dengan pereaksi, bisa bereaksi secara
sempurna. Sedangkan penambahan aquades dilakukan agar CaO dalam keadaan larutan
sehingga saat CaO ditambah dengan HCl partikel debu CaO tidak terbang keluar.
Kemudian penambahan H2SO4 pada larutan CaO yang telah bersih, mengakibatkan suatu produk berupa CaSO4 dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
Kemudian penambahan H2SO4 pada larutan CaO yang telah bersih, mengakibatkan suatu produk berupa CaSO4 dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O
Dimana
wujud dari CaSO4 adalah endapan putih dengan massa yang diperoleh
seanyak 1,936 gram.
Ketika padatan CaSO4 hasil
sintesa direaksikan dengan KSCN, reaksi yang berjalan adalah sebagai berikut:
CaSO4 + 2KSCN = K2SO4 + Ca(SCN)2
Warna
merah pada larutan hasil merupakan dari senyawa K2SO4, sedangkan endapan puih
merupakan Ca(SCN)2.
Kemudian, ketika padatan CaSO4 hasil sintesa direaksikan dengan HNO3 maka reaksi akan berjalan sebagai berikut:
CaSO4 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2SO4
Kelarutan padatan CaSO4 dalam HNO3 sangatlah lambat. Hal ini karena sifat asam yang dimiliki oleh CuSO4 dan HNO3 membuat mereka lambat untuk bereaksi sampai setimbang. Kemudian larutan tersebut direaksikan dengan Natrium karbonat dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 dan 2NaNO3
Produk
hasil reaksi tersebut terus menerus mengeluarkan kelembung-gelembung kecil.
Gelembung-gelembung tersebut merupakan hasil aktivitas NaNO3 yang
bereaksi dengan CaCO3.
KESIMPULAN
Dari beberapa percobaan dalam praktikum ini, maka
diperoleh beberapa kesimpulan, diantaranya :
1. CaCO3
dipanaskan dengan tamperatur tinggi menghasilkan CO2 dan CaO.
2. Massa yang terbentuk 1,936 gram.
3. Setelah melakukan uji kualitatif terbukti batu gamping
direaksikan dengan asam sulfat membentuk CaSO4 dengan ditandai dengan
adanyat endapan putih.
4. Rendemen CaSO4 yang diperoleh sebanyak 96,825%.
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, H. (2001). Kimia
Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bkti.
Keenan, K. (1984). Kimia Untuk Universitas. Jakarta:
Erlangga.
Ranawijaya, J. (1985). ilmu kimia 2. Jakarta:
depdikbud.
Senadi dan Arie. 2015. Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik 1. Cimahi: Labroratorium Kimia Anorganik FMIPA- UNJANI.
Svehla, G. vogel.
(1985). Analisis Anorganik Kualtatif Makro Dan Semimikro. Jakarta: PT.Kalman
Media Pustaka.