LAPORAN TETAP PRAKTIKUM ANALISA KADAR ABU PADA BATUBARA
OLEH :KELOMPOK IIAchmad Algan(061340411638)Dea
Anggraeni(061340411641)Fitriyani(061340411645)Indah
Nurcahyanti(061340411647)Indar Sanjaya (061340411651)Maya
Elvisa(061340411653)Raden Innu Romi Fahlevi(061340411656)KELAS : 3
EG BDOSEN PEMBIMBING: Letty Trisnaliani, S.T., M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGIPOLITEKNIK NEGERI
SRIWIJAYA PALEMBANG2014-2015
ANALISA KADAR ABU PADA BATUBARA
I. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat
menghitung kadar abu pada sampel batubara.
II. ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan : Muffle furnace Cawan porcelain Neraca
analitik Desikator PenjepitBahan yang digunakan : Batubara 60 dan
170 mesh
III. DASAR TEORI
Ash Content
Batubara sebenarnya tidak mengandung abu,melainkan mengandung
mineral matter. Namun mineral matter dapat dianalisa dan dinyatakan
sebagai kadar abu atau Ash Content. Mineral matter atau ash dalam
batubara terdiri dari inherent dan extraneous. Inherent ash ada
dalam batubara sejak pada masa pembentukan batubara dan keberadaan
dalam batubaraterikat secara kimia dalam stuktur molekul batubara.
Sedangkan extraneous ash berasal dari dilusi atau sumber abu
lainnya yang berasal dari luar batubara.
Sifat-sifat Ash content : Kadar abu dalam batubara tergantung
pada banyaknya dan jenis mineral matter yang dikandung oleh
batubara baik yang berasal dari inherent atu dari extraneous. Kadar
abu relative lebih stabil pada batubara yang sama. Oleh karena itu
ash sering dijadikan parameter penentudalam beberapa kalibrasi alat
preparasi maupun alat sampling. Semakin tinggi kadar abu pada jenis
batubara yang sama, semakin rendah nilai kalorinya. Kadar abu juga
sering mempengaruhi nilai HGI batubara.Ash adalah istilah parameter
dimana setelah pembakaran batubara dengan sempurna, material yang
tersisa dan tidak terbakar adalah ash atau abu sebagai sisa
pembakaran.jadi ash atau abu merupakan istilah umum sebagai sisa
pembakaran. Pada material lain mugkin ash ini dapat mencerminkan
langsung mineral matter yang terkandung dalam mineral yang dibakar
tersebut. Akan tetapi, di dalam batubara, hal tersebut tidak
selamanya terjadi karena terjadinya reaksi-reaksi kimia selama
pembakaran atau insinerasi batubara tersebut, sehingga nilai ash
yang didapat akan relative lebih kecil disbanding dengan mineral
matter yang sebenarnya. Adapula yang menggolongkan mineral dalam
batubara ke dalam tiga kategori, yaitu : Mineral matter Inherent
ash Extraneous ashMineral matter adalah unsure-unsur yang terikat
secara organic dalam rantai karbon sebagai kation pengganti
hydrogen. Unsure ini biasanya ada dalam batubara pada saat
pembentukan batubara yang berasal dari tumbuhan atau pohon
pembentuk batubara tersebut. Unsure yang biasanya ditemukan sebagai
mineral matter ini adalah kalsium, sodium dan juga ditemukan besi
dan alumina pada low rank coal.Inherent ash adlah superfine
discrete mineral yang masih dapat tertinggal dalam partikel
batubara setelah dipulverize. Dan yang ketiga adalah extraneous
ash, yang termasuk ke dalam kategori ini adalah tanah atau pasir
yang terbawa pada saat penambangan batubara dan mineral yang keluar
dari partikel batubara pada saat dipulverize. Ketiga jenis ash
tersebut sangat tergantung pada lingkungan pada saat pembentukan
batubara serta bahan pembentuk batubara sehingga memiliki
sifat-sifat termal masing-masing, akibatnya juga setiap tipe ash
tersebut memiliki kontribusi yang berbeda terhadap slagging dan
fouling. Penentuan di laboratorium yaitu dengan membakar batubara
pada temperature 750 atau 800C sampai dianggap pembakaran telah
sempurna. Dalam prosedur tergantung kepada standar masing-masing.
Penentuan secara prosedur di atas untuk batubara tertentu yang
mengandung banyak pyrite dan carbonat, menjadi tidak begitu teliti
karena selama pembakaran terjadi beberapa reaksi. Reaksi-reaksi
yang mungkin terjadi selama pembakaran :
Dekomposisi Pyrite 4FeS2 + 15O2 2Fe2O3 + 8SO3
Dekomposisi KarbonatCaCO3 + CaO + CO2
Penetapan dari SulfurCaO + SO3 CaSO4Na2O + SO3 Na2SO4
Dalam basis dry mineral matter free basis (dmmf) untuk penentuan
rank batubara di ASTM, ash yang digunakan adalah hasil kalkulasi
dimana ash dinyatakan sebagai ash bebas sulfat. Dalam utilitasnya,
batubara yang digunakan sebagai fuel murni ash tinggi tidak
diharapkan karena selain ash merukan material yang incombustible,
juga akan menambah beban dalam pengolahan limbahnya. Namun untuk
keperluan tertentu, ash tinggi justru dibutuhkan asalkan kalori
yang dibutuhkan juga terpenuhi. Dari tipe batubara yang sama
semakin tinggi nilai ash, maka semakin kecil nilai kalorinya dalam
basis adb, dan ash received karena antara ash cv memiliki korelasi
yang jelas. Inherent ash yang tinggi akan sulit sekali dipisahkan
dari batubara, akan tetapi extraneous ash masih bisa dikurangi
dengan memperkecil dilusi yang terjadi pada saat penambangan atau
suatu proses pencucian.
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menimbang 4 buah cawan porselen.2. Memasukkan batubara
berukuran 60 mesh pada 2 cawan dan 170 mesh pada cawan yang lain,
masing-masing 1 gram.3. Menghidupkan oven dan mengatur suhunya
(400C).4. Memasukkan cawan yang berisi batubara ke dalam oven.5.
Mengatur suhu oven menjadi 750C.6. Pemanasan dilakukan sampai semua
sampel batubara menjadi abu (3 jam).7. Mendinginkan cawan berisi
batubara tersebut dengan membuka pintu oven sampai suhunya turun
menjadi 400C.8. Menimbang masing-masing cawan dan menghitung kadar
abunya.
V. DATA PENGAMATAN
No. CawanCawan Kosong (m1)Cawan + Batubara (m2)Cawan + Abu
(m3)Berat Batubara
123,3152 gr24,3192 gr23,3439 gr1,0040 gr
223,5191 gr24,5203 gr23,5500 gr1,0012 gr
321,8702 gr22,8717 gr21,8909 gr1,0015 gr
420,7326 gr21,7336 gr20,7572 gr1,0010 gr
VI. PERHITUNGAN
1. Cawan 1 (60 mesh)
A (%)100%
100%
100% 2,8586 %
2. Cawan 2 (60 mesh)
A (%)100%
100%
100% 3,0863 %
3. Cawan 3 (170 mesh)
A (%)100%
100%
100% 1,997 %
4. Cawan 4 (170 mesh)
A (%)100%
100%
100% 2,4575%
VII. ANALISA DATA
Praktikum penentuan kadar abu pada sampel batubara ini dilakukan
untuk mengetahui kualitas batubara dan efisiensi proses
pembersihan. Abu merupakan bahan-bahan yang tidak terbakar setelah
pembakaran. Abu dalam batubara tersebut bersumber dari mineral
matter dalam batubara dan unsur pengotor dari batu pasir, tanah dan
sebagainya yang berasal dari penutup, dasar, atau parting pada
lapisan batubara.Batubara yang digunakan sebagai sampel adalah
batubara berukuran 60 dan 170 mesh. Berdasarkan teori, semua proses
preparasi baik pengurangan ukuran, pembagian dan pemanasan khusus
tidak akan mengurangi atau menambah kadar abu pada batubara yang
diproses. Dan hal tersebut akan dapat diketahui kebenarannya
melalui praktikum ini.Dalam proses pemanasan batubara, suhu yang
digunakan adalah 750C dalam waktu 3 jam, berdasarkan standar ASTM.
Hal ini dilakukan agar batubara dapat menyerap kalor dari dalam
oven dengan sempurna. Selain itu, pada kondisi tersebut, semua zat
organic teroksidasi menjadi CO2 dan H2O, sedangkan zat anorganiknya
akan menjadi abu yang tersisa setelah pembakaran.Ketika batubara
dalam porselen dipanaskan, porselen harus dalam keadaan terbuka
supaya panas yang dihasilkan oven mengenai batubara secara langsung
dan dapat terjadi transfer panas secara sempurna, sehingga
menghasilkan pembakaran sempurna pula. Sementara itu, pada proses
pendinginan, oven harus dalam keadaan terbuka supaya proses
pendinginan barjalan lebih cepat karena suhu dalam oven akan
dipengaruhi oleh lingkungan sehingga suhu akan turun lebih
cepat.Kadar abu pada batubara yang dihasilakn antara batubara 60
dan 170 mesh, diperoleh nilai yang lebih besar pada batubara 60
mesh. Hal ini dikarenakan luas permukaannya lebih luas, namun
bongkahannya masih lebih besar dari 170 mesh. Sehingga
pembakarannya lebih sempurna pada batubara 170 mesh dan kadar
abunya pun menjadi sedikit lebih rendah dari batubara 60 mesh.Kadar
batubara yang tinggi akan menyebabkan nilai kalornya rendah. Hal
ini dikarenakan kecilnya kandungan fixed carnon (karbon padat) yang
berpengaruh terhadap besarnya pembentukan energi pada porses
pembakaran batubara.
VIII. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
Ash adalah mineral batubara yang masihtersisa setelah proses
pembakaran. Penentuan kadar abu batubara dilakukan untuk menentukan
kualitas batubara. Kadar abu di dalam batubara dipengaruhi oleh
banyaknya jenis mineral matter yang dikandung oleh batubara
tersebut, baik yang berasal dari inherent maupun extraneous.
Semakin tinggi kadar abu dalam batubara maka nilai kalornya akan
semakin rendah, begitupun dengan kualitas dan harga jualnya.
Berdasarkan luas permukannya, kadar abu pada batubara 60 mesh lebih
besar daripada kadar abu 170 mesh.
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet Praktikum Analisis Batubara, Penentuan Kadar Abu pada
Batubara.2014-2015.POLSRI.
See-around-theworld.blogspot.com/2011/11/v.html
SetiawanOIS.blogspot.com/2012/04/analisis-batubara.html
Chemistrydrizzle.blogspot.com/2012/09/penentuan-kadar-abu.html
GAMBAR ALAT
Neraca Analitik Muffle Furnace
Desikator Penjepit Cawan porselen