-
PROSES PEMBUATAN GARAM
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah
Proses Industri Kimia Anorganik
Disusun oleh :
Nama : Endah Yunita Sari
NIM : 2013437030
Dosen Pengajar :
Dr. Ir. Tri Yuni Hendrawati, MSc.
JURUSAN P2K TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA
2014
-
1
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
1. Pengertian Garam
Secara fisik, garam adalah benda padatan berwarna putih
berbentuk kristal yang
merupakan kumpulan senyawa dengan bagian terbesar natrium
klorida (>80%) serta senyawa
lainnya seperti magnesium klorida, magnesium sulfat, kalsium
klorida, dan lain-lain. Garam
mempunyai sifat / karakteristik higroskopis yang berarti mudah
menyerap air, bulk density
(tingkat kepadatan) sebesar 0,8 - 0,9 dan titik lebur pada
tingkat suhu 801oC.
Garam natrium klorida untuk keperluan masak dan biasanya
diperkaya dengan unsur
iodin (dengan menambahkan 5 g NaI per kg NaCl) yang merupakan
padatan kristal berwarna
putih, berasa asin, tidak higroskopis dan apabila mengandung
MgCl2 menjadi berasa agak
pahit dan higroskopis. Garam digunakan terutama sebagai bumbu
penting untuk makanan,
sebagai bumbu penting untuk makanan, bahan baku pembuatan logam
Na dan NaOH ( bahan
untuk pembuatan keramik, kaca, dan pupuk ), sebagai zat
pengawet.
2. Karakteristik Garam NaCl
Rumus kimia : NaCl (sodium chloride)
Massa molar : 58.443 g/mol
Penampilan : Tidak berwarna/putih
Kristal padat
Bau : Tidak berbau
Kepadatan : 2.165 g/cm3
Titik lebur : 801oC, 1074 K, 1474
oF
Titik didih : 1413oC, 1686 K, 2575
oF
Kelarutan : 35.6 g/100 ml (0oC)
35.9 g/100 ml (25oC)
39.1 g/100 ml (100oC)
3. Jenis-jenis Garam beserta Kegunaannya
Berikut jenis-jenis gara beserta kegunaannya dalam kehidupan
sehari-hari.
a. Garam Industri
Garam industri yaitu jenis garam dengan kadar NaCl sebesar 97 %
dengan
kandungan impurities (sulfat, magnesium dan kalsium serta
kotoran lainnya) yang
sangat kecil. Kegunaan garam industri antara lain untuk industri
perminyakan,
pembuatan soda dan chlor, penyamakan kulit dan pharmaceutical
salt.
-
2
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
b. Garam Konsumsi
Garam konsumsi merupakan jenis garam dengan kadar NaCl sebesar
97 % atas
dasar bahan kering (dry basis), kandungan impuritis (sulfat,
magnesium dan kalsium)
sebesar 2%, dan kotoran lainnya (lumpur, pasir) sebesar 1% serta
kadar air maksimal
sebesar 7%. Kelompok kebutuhan garam konsumsi antara lain untuk
konsumsi rumah
tangga, industri makanan, industri minyak goreng, industri
pengasinan dan pengawaten
ikan.
c. Garam Pengawetan
Jenis garam ini biasa ditambahkan pada proses pengolahan pangan
tertentu.
Penambahan garam tersebut bertujuan untuk mendapatkan kondisi
tertentu yang
memungkinkan enzim atau mikroorganisme yang tahan garam
(halotoleran) bereaksi
menghasilkan produk makanan dengan karakteristik tertentu. Kadar
garam yang tinggi
menyebabkan mikroorganisme yang tidak tahan terhadap garam akan
mati. Kondisi
selektif ini memungkinkan mikroorganisme yang tahan garam dapat
tumbuh. Pada
kondisi tertentu penambahan garam berfungsi mengawetkan karena
kadar garam yang
tinggi menghasilkan tekanan osmotik yang tinggi dan aktivitas
air rendah. Kondisi
ekstrim ini menyebabkan kebanyakan mikroorganisme tidak dapat
hidup. Pengolahan
dengan garam biasanya merupakan kombinasi dengan pengolahan yang
lain seperti
fermentasi dan enzimatis. Contoh pengolahan pangan dengan garam
adalah pengolahan
acar (pickle), pembuatan kecap ikan, pembuatan daging kering,
dan pembuatan keju.
d. Garam Dapur
Garam dapur/laut dibuat melalui penguapan air laut, dengan
proses sederhana,
dan meninggalkan sejumlah mineral dan elemen lainnya (tergantung
sumber air).
Jumlah mineral yang tidak signifikan menambah cita rasa dan
warna pada garam laut.
Sehingga, tekstur garam laut di pasaran lebih bervariasi.
Beberapa diantaranya lebih
kasar, namun ada juga yang lebih halus. Garam jenis ini
mengandung 0,0016%
yodium.
Ciri-ciri garam dapur :
Garam dapur dibuat melalui proses sederhana dari penguapan atau
evaporasi air
laut, sehingga dianggap sebagai garam yang paling alamiah dengan
tekstur yang
lebih kasar.
-
3
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
Mengandung yodium dalam jumlah yang sedikit.
e. Garam Meja
Berbeda dengan garam laut, garam meja ditambang dari cadangan
garam di
bawah tanah. Proses pembuatan garam meja lebih berat untuk
menghilangkan mineral
dan biasanya mengandung aditif untuk mencegah penggumpalan.
Kebanyakan dari
garam meja di pasaran telah ditambahkan yodium, nutrisi penting
yang terjadi secara
alami dalam jumlah kecil dalam garam laut. Garam ini bebas
yodium, Mg, Ca dan K2.
Ciri-ciri garam meja merupakan hasil tambang dari dalam tanah,
dan diproses
secara lebih rumit untuk menghilangkan mineral lain yang ikut
dalam proses
penambangan tersebut. Teksturnya lebih halus sehingga lebih
mudah larut dalam air,
biasanya diberi tambahan zat adiktif untuk mencegah penggumpalan
dan tambahan zat
gizi lain agar komposisinya menyerupai garam air laut.
Perbandingan Garam Dapur dan Garam Meja
Garam dapur dan garam meja memiliki nilai gizi yang sama, dan
secara kimiawi juga
mengandung NaCl (sodium klorida) dalam jumlah yang sama pula.
Atau dengan kata
lain baik garam meja ataupun garam dapur memiliki kadar sodium
dan kadar klorida
yang sama. Kandungan kedua mineral ini di dalam garam dapur/laut
pun tidak ada
bedanya dengan garam meja. Namun, secara komersial, garam
dapur/laut lebih alami
dan lebih menyehatkan dibandingkan garam meja. Jadi, perbedaan
utama garam dapur/
laut dengan garam meja terletak pada rasa, tekstur dan proses
pembuatannya, bukan
pada campuran zat kimianya.
4. Sumber Garam
Sumber garam yang didapat di alam berasal dari :
a. Air laut, air danau asin (3% NaCl)
Yang bersumber air laut terdapat di Mexico, Brazilia, RRC,
Australia dan
Indonesia yang mencapai 40 %. Adapun yang bersumber dari danau
asin
terdapat di Yordania (Laut Mati), Amerika Serikat (Great Salt
Lake) dan
Australia yang mencapai produksi 20 % dari total produk
dunia.
b. Deposit dalam tanah, tambang garam (95-99% NaCl)
-
4
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
Terdapat di Amerika Serikat, Belanda, RRC, Thailand, yang
mencapai produksi
40 % total produk dunia.
c. Sumber air dalam tanah
Sangat kecil, karena sampai saat ini dinilai kurang ekonomis
maka jarang (sama
sekali tidak) dijadikan pilihan usaha. Di Indonesia terdapat
sumber air garam di
wilayah Purwodadi, Jawa Tengah (Burhanuddin, 2001)
d. Larutan garam alamiah (20-25% NaCl)
Dari jumlah 41 ton produksi garam d USA bersumber pada batuan
garam (30%),
larutan garam alamiah (56%) dan air laut (14%), sedangkan
pemakaiannya adalah
50% untuk pembuatan NaOH, 6% untuk pembuatan Na2CO3, 21% untuk
dipakai
di jalan raya dan 3% sebagai bahan pengawet dan makanan.
5. Proses Pembuatan Garam
Ada beberapa cara yang umum dilakukan untuk memproduksi garam.
Proses produksi
garam tergantung dari bahan baku yang digunakan, diantaranya
dengan cara solar
evaporation, rekristalisasi, multiple effect evaporation, dan
pembuatan garam dari batuan
garam.
a. Solar Evaporation
Pada dasarnya pembuatan garam dari air laut terdiri dari
langkah-langkah proses
pemekatan (dengan menguapkan airnya) dan pemisahan garamnya
(rekristalisasi).
Langkahlangkah yang dibutuhkan dalam pembuatan garam melalui
solar evaporation
yakni :
Pengeringan Lahan
Tahap Pengeringan Lahan untuk pembuatan garam terdiri dari :
1) Pengeringan Lahan Pemenihan
2) Pengeringan Lahan Kristalisasi
Lahan pembuatan garam dibuat secara berpetak-petak secara
bertingkat, sehingga
dengan gaya gravitasi air dapat mengalir ke hilir kapan saja
dikehendaki. Kalsium
dan magnesium sebagai unsur yang cukup banyak dikandung dalam
air laut selain
NaCl perlu diendapkan agar kadar NaCl yang diperoleh meningkat.
Kalsium dan
magnesium dapat terendapkan dalam bentuk garam sulfat, karbonat
dan oksalat dengan
cara penambahan CO2 atau oksalat. Dalam proses pengendapan atau
kristalisasi garam
-
5
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
karbonat dan oksalat mengendap dahulu, menyusul garam sulfat,
terakhir bentuk garam
kloridanya.
Untuk mendapatkan hasil garam Natrium Klorida yang kemurniannya
tinggi
harus ditempuh dengan cara kristalisasi bertingkat.
Pengolahan Air Peminian/ Waduk
1) Pemasukan air laut ke Peminian
2) Pemasukan air laut ke lahan kristalisasi..
3) Pengaturan air di Peminian
4) Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis
dikeringkan selama
seminggu.
5) Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis
dikeringkan, untuk
pengeluaran Brine selanjutnya dari peminian tertua melalui Brine
Tank.
6) Pengembalian air tua ke waduk. Apabila air peminihan cukup
untuk memenuhi
meja kristal, selebihnya dipompa kembali ke waduk.
Pengolahan Air dan Tanah
1) Proses Kristalisasi
a) Pemeliharaan meja beragam
b) Aflak (perataan permukaan dasar garam)
2) Proses Pungutan
-
6
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
a) Umur kristal garam 10 hari secara rutin (tergantung
intensitas cahaya
matahari).
b) Pengaisan garam dilakukan hati-hati dengan ketebalan air meja
cukup
atau 3-5 cm.
c) Angkut garam dari meja ke timbunan membentuk profil
(ditiriskan),
kemudian diangkat ke gudang dan siap untuk proses pencucian.
Proses Pencucian
1) Pencucian bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan
mengurangi
unsur Mg, Ca, SO4 dan kotoran lainnya.
2) Air pencuci garam yang digunakan semakin bersih dari kotoran
maka akan
menghasilkan garam cucian lebih baik dan lebih bersih.
3) Air garam (Brine) dengan kepekatan 20-24oBe. (Secara kasar,
1
oBe nilainya
10 gram per liter. Jadi kalau air laut itu 3,0oBe berarti
kandungan garamnya
30 gram per liter).
4) Kandungan Mg 10 gr/Liter.
Untuk mengurangi impuritis dalam garam dapat dilakukan dengan
kombinasi dari
proses pencucian dan pelarutan cepat pada saat pembuatan garam.
Sedangkan
penghilangan impuritis dari produk garam dapat dilakukan dengan
proses kimia, yaitu
mereaksikannya dengan Na2CO3 dan NaOH sehingga terbentuk endapan
CaCO3 dan
Mg(OH)2. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut:
CaSO4 + Na2CO3 -> CaCO3 (putih) + Na2SO4
MgSO4 + 2NaOH -> Mg(OH)2 (putih) + Na2SO4
CaCl2 + Na2SO4 -> CaSO4 (putih) + 2NaCl
MgCl2 + 2NaOH -> Mg(OH)2 (putih) + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3 (putih) + 2NaCl
Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi garam NaCl melalui
penguapan air
laut diantaranya yaitu :
a) Air Laut
Mutu air laut (terutama dari segi kadar garamnya (termasuk
kontaminasi dengan
air sungai), sangat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk
pemekatan
(penguapan).
-
7
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
b) Keadaan Cuaca
Panjang kemarau berpengaruh langsung kepada kesempatan yang
diberikan
kepada kita untuk membuat garam dengan pertolongan sinar
matahari. Curah hujan
(intensitas) dan pola hujan distribusinya dalam setahun
rata-rata merupakan indikator
yang berkaitan erat dengan panjang kemarau yang kesemuanya
mempengaruhi daya
penguapan air laut. Kecepatan angin, kelembaban udara dan suhu
udara sangat
mempengaruhi kecepatan penguapan air, dimana makin besar
penguapan maka makin
besar jumlah kristal garam yang mengendap.
c) Tanah
Sifat porositas tanah mempengaruhi kecepatan perembesan
(kebocoran) air laut
ke dalam tanah yang di peminihan ataupun di meja.
Bila kecepatan perembesan ini lebih besar daripada kecepatan
penguapannya,
apalagi bila terjadi hujan selama pembuatan garam, maka tidak
akan dihasilkan garam.
Jenis tanah mempengaruhi pula warna dan ketidakmurnian
(impurity) yang
terbawa oleh garam yang dihasilkan.
d) Pengaruh air
Pengaturan aliran dan tebal air dari peminihan satu ke
berikutnya dalam
kaitannya dengan faktor-faktor arah kecepatan angin dan
kelembaban udara merupakan
gabungan penguapan air (koefisien pemindahan massa).
Kadar/kepekatan air tua yang masuk ke meja kristalisasi akan
mempengaruhi
mutu hasil.
Pada kristalisasi garam konsentrasi air garam harus antara
2529Be. Bila
konsentrasi air tua belum mencapai 25Be maka gips (Kalsium
Sulfat) akan banyak
mengendap, bila konsentrasi air tua lebih dari 29Be Magnesium
akan banyak
mengendap.
e) Cara pungutan garam
Segi ini meliputi jadwal pungutan, umur kristalisasi garam dan
jadwal pengerjaan
tanah meja (pengerasan dan pengeringan). Demikian pula
kemungkinan dibuatkan alas
meja dari kristal garam yang dikeraskan, makin keras alas meja
makin baik.
f) Air Bittern
Air Bittern adalah air sisa kristalisasi yang sudah banyak
mengandung garam-
garam magnesium (pahit). Air ini sebaiknya dibuang untuk
mengurangi kadar Mg
-
8
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
dalam hasil garam, meskipun masih dapat menghasilkan kristal
NaCl. Sebaiknya
kristalisasi garam dimeja terjadi antara 2529Be, sisa bittern
29Be dibuang.
Kondisi operasi proses produksi garam dapur dilakukan pada T =
30oC yang
merupakan suhu lingkungan dan tekanan 1 atm karena proses
evaporasi air laut
menggunakan tenaga surya dan dilakukan di ruang terbuka. Air
laut yang diuapkan
sampai kering mengandung setiap liternya sejumlah 7 mineral
seperti CaSO4, MgSO4,
MgCl2, KCl, NaBr, NaCl, dan air dengan berat total 1.025,68
gram. Setelah dikristalkan
pada proses selanjutnya akan diperoleh garam dengan kepekatan
16,75 - 28,5oBe yang
setara dengan 23,3576 gram. Untuk menghasilkan garam dapur hanya
akan diperoleh
40,97 % dari jumlah semula.
-
9
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
b. Rekristalisasi
Rekristalisasi merupakan suatu pembentukan kristal kembali dari
larutan atau
leburan dari material yang ada. Sebenarnya rekristalisasi
hanyalah sebuah proses lanjut
dari kristalisasi. Apabila kristalisasi (dalam hal ini hasil
kristalisasi) memuaskan
rekristalisasi hanya bekerja apabila digunakan pada pelarut pada
suhu kamar, namun
dapat lebih larut pada suhu yang lebih tinggi. Hal ini bertujuan
supaya zat tidak murni
dapat menerobos kertas saring dan yang tertinggal hanyalah
kristal murni. (Fessenden,
1983)
Proses Kristalisasi terdiri dari beberapa tahapan umum seperti
:
Pendinginan
Larutan yang akan dikristalkan didinginkan sampai terbentuk
kristal pada larutan
tersebut. Metode ini digunakan untuk zat yang kelarutan mengecil
bila suhu
diturunkan. Pendinginan dilakukan 2 kali yaitu pendinginan
larutan panas
sebelum penyaringan dan pendinginan sesudah penguapan.
Penguapan Solvent
Larutan yang dikristalkan merupakan senyawa campuran antara
solven dan solut.
Setelah dipanaskan maka solven menguap dan yang tertinggal hanya
kristal.
Metode ini digunakan bila penurunan suhu tidak begitu
mempengaruhi kelarutan
zat pada pelarutnya. Penguapan bertujuan untuk menghilangkan
atau
meminimalizir solvent atau zat pelarut sisa yang terdapat pada
filtrat.
Evaporasi Adiabatis
Metode ini digunakan dalam ruang vakum, larutan dipanaskan,
dimasukkan
dalam tempat vakum yang mana tekanan total lebih rendah dari
tekanan uap
solvennya. Pada suhu saat larutan dimasukkan ke ruang vakum
solven akan
menguap dengan cepat dan penguapan itu akan menyebabkan
pendinginan secara
adiabatis.
Salting Out
Prinsipnya adalah menambah suatu zat untuk mengurangi zat yang
akan
dikristalkan. Pengeluaran garam dari larutan dengan zat baru ke
dalam larutan
bertujuan menurunkan daya larut solven terhadap suhu pada
pengatur tersebut.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kristalisasi adalah diantaranya
:
a) Laju pembentukan inti (nukleous)
-
10
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
Laju pembentukan inti dinyatakan dengan jumlah inti yang
terbentuk dalam
satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi, maka banyak
sekali kristal
yang terbentuk, tetapi tak satupun akan tumbuh menjadi besar,
jadi yang
terbentuk berupa partikel-partikel koloid.
b) Laju pertumbuhan kristal
Merupakan faktor lain yang mempengaruhi ukuran kristal yang
terbentuk
selama pengendapan berlangsung. Jika laju tinggi kristal yang
besar akan
terbentuk, laju pertumbuhan kristal juga dipengaruhi derajat
lewat jenuh.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pembentukan kristal
adalah :
Derajat lewat jenuh
Jumlah inti yang ada, atau luas permukaan total dari kristal
yang ada
Pergerakan antara larutan dan kristal
Viskositas larutan
Jenis serta banyaknya pengotor (Handojo, 1995)
Proses rekristalisasi terdiri dari :
Melarutkan zat tak murni dalam terlarut tertentu pada atau dekat
tiik
leleh
Menyaring larutan panas dari partikel bahan tak larut
Mendinginkan larutan panas sehingga zat terlarut menjadi
kristal
Memisahkan kristal kristal dari larutan
Memperoleh suatu senyawa kimia dengan kemurnian yang sangat
tinggi
merupakan hal yang sangat esensi bagi kepentingan kimiawi.
Metode
pemurnian suatu padatan yang umumyaitu rekristalisasi
(pembentukan
kristal berulang ). Metode ini pada dasarnya mempertimbangkan
perbedaan
daya larut padatan yang akan dimurnikan dengan pengotornya
dalam
pelarut tertentu maupun jika mungkin dalam pelarut tambahan yang
lain
yang hanya melarutkan zat zat pengotor saja. Pemurnian demikian
banyak
dilakukan pada industri industri (kimia) maupun laboratorium
untuk
meningkatkan kualitas zat yang bersangkutan.
Persyaratan suatu pelarut yang baik untuk dipakai dalam
proses
rekristalisasi, antara lain yaitu:
-
11
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
Memberikan perbedaan kelarutan yang cukup signifikan antara
zat
yang akan dimurnikan dengan pengotornya.
Kelarutan suatu zat dalam pelarut merupakan suatu fungsi
temperatur,
umumnya menurun dengan menurunnya temperatur
Mudah dipisahkan dari kristalnya
Tidak meninggalkan zat pengotor di dalam kristal zat yang
dimurnikan
Bersifat inert terhadap zat yang dimurnikan.
Rekristalisasi dalam pembuatan garam dapur intinya merupakan
metode
pemurnian suatu kristal garam dari pengotor-pengotornya.
Campuran
senyawa yang akan dimurnikan dilarutkan dalam pelarut yang
bersesuaian
dalam temperatur yang dekat dengan titik didihnya. Selanjutnya
untuk
memishkan pengotor atau zat lain dari zat yang diinginkan
dilakukan
penyaringan sampai terbentuk kristal. (Cahyono,1991)
Rekristalisasi garam batu adalah sebuah proses yang dilakukan
untuk
menghasilkan garam dengan kemurnian yang sangat tinggi
dengan
menggunakan sedikit energi panas, sedangkan langkah-langkah
prosesnya
adalah sebagai berikut :
Bahan baku dialirkan ke dissolver untuk dipisahkan dengan
pengotor.
Dan pengotor yang terendapkan dibuang.
Dari dissolver larutan garam dialirkan ke preheater untuk
dipanaskan
sampai suhu 108oC dan larutan yang masih mengandung kotoran
dialirkan ke clarifier untuk dipisahkan dengan kotoran yang
masih
tersisa.
Larutan garam yang sudah bersih dimasukkan ke evaporator
tiga
tahap. Larutan garam diuapkan sehingga menghasilkan slurry
garam
dan larutan brine.
Slurry garam dialirkan ke slurry tank lalu dialirkan ke
sentrifuge,
sedangkan larutan brine yang dingin ditampung di tangki lalu
dialirkan ke sentrifuge.
Di sentrifuge kristal garam terpisahkan dari air.
Kristal garam yang masih basah lalu didinginkan.
-
12
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
c. Multiple Effect Evaporation
Gambar Flow Sheet Pembuatan garam dengan multiple effect
evaporator
Pada proses ini biasanya digunakan saturated brine (leburan
garam jenuh) alami,
yang terkandung didalam tanah atau danau. Saturated brine dapat
juga diperoleh
dari hasil samping produksi natrium carbonate dengan proses
Solvey.
Pertama-tama saturated brine (leburan garam) dari air dalam
tanah dengan kadar
H2S yang terlarut dalam garam NaCl maksimum 0.015%. Perlakuan
pendahuluan dari
bahan baku brine adalah dengan aerasi untuk menghilangkan
kandungan hidrogen
-
13
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
sulfide. Penambahan sedikit chlorine dimaksudkan untuk
mempercepat penghilangan
H2S dalam brine. Brine setelah proses aerasi, kemudian
diumpankan dalam tangki
pengendap untuk mengendapkan lumpur atau solid yang tidak
diinginkan seperti
kalsium, magnesium dan ion besi. Pengendapan dibantu dengan
penambahan campuran
caustic soda, soda ash, dan brine sehingga didapat larutan
garam. Setelah proses
pengendapan, kemudian larutan garam dipekatkan pada evaporator
multi efek. Larutan
garam pekat kemudian dicuci dengan brine untuk memurnikan garam.
Larutan garam
kemudian difiltrasi pada filter untuk proses pemisahan garam dan
larutan brine. Garam
yang terpisah kemudian ditambahkan kalium yodat untuk penambahan
kandungan
yodium pada garam sehingga dihasilkan sodium chloride. Sodium
chloride kemudian
dikeringkan pada dryer dan kemudian disaring untuk mendapatkan
ukuran yang
seragam. Sodium chloride kemudian siap dikemas dan dipasarkan.
Yields yang
dihasilkan pada proses ini adalah 99,8%.
Proses dengan multiple effect evaporation merupakan proses yang
paling klasik
untuk produksi garam. Jumlah evaporator yang diterapkan
bervariasi antara 2, 6,
mungkin 7. Sedangkan langkah-langkah prosesnya adalah sebagai
berikut :
a. Umpan yang berupa larutan NaCl 26% dipanaskan terlebih dahulu
di preheater.
b. Larutan NaCl yang sudah dipanaskan dimasukkan ke dalam
evaporator 5 tahap.
Evaporator divakumkam sehingga dari satu evaporator ke
evaporator berikutnya
titik didihnya semakin menurun. Di evaporator larutan garam
dipanaskan dengan
steam.
c. Uap yang dihasilkan pada proses sebelumnya digunakan lagi
untik proses
penguapan di evaporator berikutnya.
d. Dari evaporator dihasilkan slurry garam yang selanjutnya
dialirkan ke alat
sentrifugasi.
e. Di alat sentrifugasi kristal garam terpisahkan dari air namun
masih basah.
f. Garam yang basah tersebut dikeringkan lalu dipak dan siap
dikeringkan.
Evaporator pertama dipanaskan oleh steam, uap air yang
dihasilkan evaporator
pertama digunakan untuk memanaskan evaporator selanjutnya.
Proses dilakukan dalam
keadaan vakum sehingga dari satu evaporator ke evaporator
berikutnya, titik didih
semakin turun. Hasil proses berupa uap air dan lumpur garam.
Lumpur garam
dimasukan ke alat sentrifugasi untuk memisahkan kristalnya.
Tahap Proses Multiple Effect Evaporation, yaitu :
-
14
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
a. Umpan berupa larutan NaCl dipanaskan terlebih dahulu di
preheater
b. Larutan dimasukan ke dalam evaporator yang divakumkan
c. Uap yang dihasilkan digunakan untuk proses di evaporator
selanjutnya
d. Dari evaporator menghasilkan slurry garam untuk dimasukan ke
sentrifuge
e. Kristal garam dengan air terpisahkan di sentrifuge
f. Kristal garam dikeringkan, lalu dipak.
d. Proses Pembuatan Garam Meja
Garam yang kita kenal sehari-hari, adalah suatu kumpulan senyawa
kimia dengan
bagian terbesar terdiri dari natrium klorida (NaCl) dengan
pengotor terdiri dari kalsium sulfat
(gips), CaSO4, Magnesium sulfat (MgSO4), Magnesium klorida
(MgCl2), dan lain-lain
(Sutrisnanto, 2001). Apabila air laut diuapkan maka akan
dihasilkan kristal garam, yang biasa
disebut garam krosok. Oleh karena itu garam dapur hasil
penguapan air laut yang belum
dimurnikan banyak mengandung zat-zat pengotor seperti Ca2+
, Mg2+
, Al3+
, Fe3+
, SO42-
, I-, Br
-
(Anonim, 1989).
Tipe garam terdiri dari kategori baik sekali, baik, dan sedang.
Kategori tersebut
berdasarkan kandungan NaCI-nya yaitu > 95%, 90 95% dan 80 90%
berturut-turut untuk
-
15
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
kategori baik sekali, baik dan sedang. Garam industri dengan
kadar NaCI >95%, yaitu sekitar
1.200.000 ton sampai saat ini seluruhnya masih impor, padahal
Indonesia merupakan Negara
kepulauan. Sistem penggaraman rakyat sampai saat ini menggunakan
kristalisasi total
sehingga produktivitas dan kualitas kasih kurang atau pada
umumnya kadar NaCI- nya
kurang dari 90% dan banyak mengandung zat pengotor.
Natrium klorida (NaCl) merupakan salah satu bahan yang banyak
digunakan oleh
masyarakat dalam pengolahan makanan dan bahan baku dalam
berbagai industri kimia.
Industri kimia yang paling banyak menggunakan natrium klorida
(NaCl) sebagai bahan
bakunya adalah industri klor alkali. Produk utama dari industri
ini adalah klorin (Cl- ) dan
natrium hidroksida (NaOH), yang banyak dibutuhkan oleh industri
lain, seperti industri pulp
dan kertas, tekstil, sabun dan pengolahan air limbah.
Fungsi dari garam meja tidak jauh dari garam dapur biasa, yang
membedakan adalah
teksturnya lebih lembut dan halus, sehingga penggunaanya lebih
praktis. Garam meja sering
dapat kita temui di restaurant atau warung makan.
Proses pembuatan garam meja menggunakan bahan dasar garam dapur.
Prinsip
percobaannya adalah garam dapur yang kotor dibersihkan dari
kotoran-kotoran dan dari zat
penyebaba mudah membasah maupun rasa sedikit pahit. Proses
pembuatannya adalah garam
dapur dilarutkan dalam air sambil mengaduknya sampai semuanya
larut. Setelah larut semua
lalu disaring. Tapisannya ditambah Natrium Karbonat yang larut
dalam air kemudian diaduk.
Menyaring endapan yang terbentuk lalu diuapkan hingga airnya
habis dan tertinggal kristal
garam. Selama proses penguapan diusahakan api tidak terlalu
besar dan sambil diaduk.
Menumbuk halus kristal-kristal garam yang telah kering dan
menyimpannya dalam toples.
Untuk meningkatkan kualitas garam dapur dapat dilakukan dengan
beberapa cara
diantaranya :
a. Kristalisasi bertingkat, rekristalisasi, dan pencucian
garam
Pada dasarnya pembuatan garam dari air laut terdiri dari
langkah-langkah proses
pemekatan (dengan menguapkan airnya) dan pemisahan garamnya
(dengan kristalisasi). Bila
seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri
dari campuran bermacam-
macam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium Klorida yang
terbentuk tetapi juga
beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities).
Proses kristalisasi yang
demikian disebut kristalisasi total.
Untuk meningkatkan kemurnian garam dengan cara kristalisasi
bertingkat, maka di
perlukan air pencuci. Air pencuci garam semakin bersih dari
kotoran akan dapat
-
16
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
menghasilkan garam cucian yang lebih bersih. Syarat air pencuci
antara lain air garam (Brine)
dengan kepekatan 2024Be dan kandungan Mg 10 g/liter.
b. Pemurnian dengan penambahan bahan pengikat pengotor
Tanpa adanya proses pemurnian, maka garam dapur yang dihasilkan
melalui penguapan
air laut masih bercampur dengan senyawa lain yang terlarut,
seperti MgCl2, MgSO4, CaSO4,
CaCO3 dan KBr , KCl dalam jumlah kecil (Jumaeri, 2003).
Bahan pengikat pengotor adalah bahan atau zat yang dapat
digunakan untuk mengikat
zat-zat asing yang keberadaannya tidak dikehendaki dalam zat
murni. Secara teori garam
yang beredar di masyarakat sebagai garam konsumsi harus
mempunyai kadar NaCl minimal
94,7% untuk garam yang tidak beriodium (Nitimihardja, 2005:6).
Sesuai SNI nomor 01-
3556-2000 (Anonim, 1994), garam beriodium adalah garam konsumsi
yang mengandung
komponen utama NaCl (Natrium Klorida/mineral) 94,7%, air
maksimal 7 %, dan Kalium
Iodat (KIO3) mineral 30 ppm, serta senyawa-senyawa lain sesuai
dengan persyaratan yang
ditentukan, namun pada kenyataannya kadar NaCl pada garam dapur
jauh di bawah standar.
e. Pembuatan Garam dari Batuan Garam (Rock Salt)
Di zaman kuno, sumber utama garam adalah garam batu, batu
kristal yang ditambang
sama seperti batu bara, dan endapan garam kering yang ditemukan
di area dekat laut, seperti
rawa-rawa. Garam batu umum ditemukan di berbagai lokasi di
dunia. Namun, tambang
garam tertua di dunia tampaknya yang ada di Lembah Araxes di
Azerbaijan. Dikenal dengan
nama area endapan garam Duzdagi, area ini ditemukan oleh para
arkeolog pada tahun 1970-
an, sebagai peninggalan milenium kedua sebelum Masehi.
-
17
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
Batuan garam didapatkan dari hasil penggalian yang kedalamannya
tidak begitu dalam.
Batuan garam juga terkenal dengan sebutan karang garam, batuan
garam terbentuk akibat
mengeringnya samudra pada jutaan tahun yang lalu. Cadangan
terbesar garam batu
ditemukan di Amerika Serikat, Kanada, Jerman, Eropa timur, dan
Cina. Karena adanya
tekanan dari dalam bumi maka tebentuklah kubah garam, kejadian
ini bisa ditemukan di
Amerika Serikat di sepanjang pantai teluk Texas dan
Lousiana.
Pengolahan garam batu secara umum terdiri dari beberapa tahap
mulai dari penggalian
batuan lalu proses crushing, grinding, screening lalu dihasilkan
garam. Berikut ini adalah
tahapan secara detail pengolahan garam batu yang dilakukan oleh
beberapa perusahaan
tambang garam.
1) Sedimen garam bawah tanah biasanya ditemukan oleh prospectors
dengan
mencari air atau minyak. Ketika garam terdeteksi, bor berongga
digunakan untuk
mengambil sampel di beberapa lubang teratur di seluruh area
sedimen. Sampel ini
dianalisis untuk menentukan apakah pertambangan garam akan
menguntungkan.
2) Ketika sebuah area telah dipilih untuk mulai pertambangan,
lubang digali hingga
ke tengah sedimen atau deposit garam. Kemudian mesin bergergaji
digunakan untuk
memotong slot dengan tinggi sekitar 6,0 inci (15 cm), lebar
sekitar 66 kaki (20 m, dan
kedalaman sekitar 10 kaki (3 m) hingga ke dasar lapisan. Proses
ini dikenal sebagai
undercutting. Serangkaian lubang dibor ke dalam garam yang telah
di-undercut dengan
bor listrik yang mengandung sedikit tungsten karbida. Lubang ini
diisi dengan bahan
peledak seperti dinamit atau amonium nitrat. Tutup peledak
listrik dipasang dengan
kabel panjang, dan ledakan dilakukan dari jarak yang aman.
Pemotongan dan peledakan
diulang dan meninggalkan bentuk pilar garam untuk mendukung
daerah atap
pertambangan. Hal ini dikenal sebagai metode ruang-dan-pilar dan
juga digunakan di
tambang batubara.
3) Potongan-potongan garam batu yang telah hancur lalu diangkut
ke area
penghancuran bawah tanah. Di sini mereka melewati kisi yang
dikenal sebagai grizzly
yang akan mengumpulkan potongan-potongan kecil berukuran sekitar
9 inci (23 cm).
Potongan yang lebih besar hancur dalam silinder berputar di
antara rahang dengan
logam berduri. Garam tersebut kemudian diangkut ke luar tambang
menuju ke area
proses penghancuran sekunder dimana grizzly yang lebih kecil dan
crusher yang lebih
kecil akan mengurangi ukuran partikel garam menjadi sekitar 3,2
inci (8 cm). Pada
proses ini benda asing sepertik kotoran akan dihapus dari garam,
proses yang dikenal
-
18
Jurusan P2K Teknik Kimia
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Proses Industri Kimia Anorganik
sebagai picking. Logam akan dihapus oleh magnet dan bahan-bahan
lain dengan tangan.
Material batuan-batuan juga dapat dihilangkan dalam Penghancur
Bradford, yaitu drum
metal yang berputar dengan lubang kecil di bagian bawah. Garam
dimasukkan ke drum,
lalu dipecah ketika bertubrukan di bagian bawah, dan melewati
lubang. Batuan-batuan
umumnya lebih keras dari garam, sehingga tidak pecah dan tidak
akan melewati alat
tersebut. Garam yang lolos kemudian dipindahkan ke area
penghancuran tersier, di
mana grizzly paling kecil dan crusher akan menghasilkan ukuran
partikel sekitar 1,0
inci (2,5 cm). Jika diinginkan partikel garam lebih kecil, maka
garam dilewatkan
melalui penggiling terdiri dari dua silinder logam bergulir
terhadap satu sama lain. Jika
diinginkan garam murni, maka garam dilarutkan dalam air untuk
membentuk air garam
untuk diproses lebih lanjut. Biasanya garam dihancurkan atau
ditumbuk lalu dilewatkan
melalui penyaring untuk dipisahkan berdasarkan ukuran,
dituangkan ke dalam bag
packing, dan dikirim ke konsumen.
-
DAFTAR PUSTAKA
http://birjwazi.blogspot.com/2012/03/tambang-garam-yang-paling-megah-di.html)
http://www.oocities.org/trisaktigeology84/Garam.pdf
http://irma-teknikkimia.blogspot.com/2013/04/pembuatan-garam_9116.html
http://www.sepwin.ch/index.php?option=com_content&view=article&id=91:mvr-salt-
plants&catid=35:salt&Itemid=58
http://doddys.wordpress.com/2006/12/08/pembentukan-batu-garam-rock-salt-dan-kubah-
garam-salt-dome/