Transcript PENYISIHAN-CHROOM-HEXAVALEN
Reduksi dan pengendapan Reduksi: Cr +6 tidak mengendap sebagai Cr(OH) 6 oleh karena itu harus direduksi menjadi Cr +3 agar dapat diendapkan sebagai Cr(OH) 3 Reduksi dilakukan dengan menambahkan bahan kimia yang bersifat reduktor. Setelah terreduksi sebagai Cr+3, diendapkan dg Ca(OH)2: 2Cr +3 + 3Ca(OH) 2 2Cr(OH) 3 + 3Ca ++
Berasal dari industri pelapisan logam: ● proses pelapisan logam ● □ □ □ proses finishing Ion tersebut dijumpai dalam air cucian pence-lupan asam chromat, dan sisa-sisa pencelupan proses electroplating & anodizing Bahan pencelup tsb terdiri dari CrO H 2 SO ppm 4 3 atau Na 2 Cr 2 O 7 .H2O dan H 2 SO 4 .
pH bahan 0,5 dg kandungan Cr +6 dan + 20.000
□ □ Ferrosulfat (FeSO 4 ) Natrium metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) Sulfur dioksida (SO 2 ) Ferrosulfat dan natrium metabisulfit dapat dibubuh-kan secara kering maupun dalam bentuk larutan Sulfur dioksida didifusikan langsung ke dalam air dari tabung gas □ Reduksi chroom hexavalen sangat effektif dalam suasana asam, sehingga reduktor yang digunakan sebaiknya yang bersifat asam.
Jika ferrosulfat digunakan sebagai reduktor, ion ferro akan dioksidasi menjadi ion ferri Fe ++ Fe +++ + e Jika metabisulfit atau sulfur digunakan sebagai reduktor, ion SO3 = akan diubah menjadi ion SO4 = SO3 = + ½ O 2 SO4 =
Reduksi Cr+6 dalam reaksi oksidasi-reduksi dengan ferrosulfat akan mengubah ion chrom menjadi chromtrivalen (Cr +3 ) Ion Ferro akan dioksidasi menjadi ion Ferri
2 Cr +6 + 3FeSO 4 Cr 2 (SO4) 3 + 3Fe +3 + 3e -
• Reaksi akan berlangsung secara cepat pada pH < 3.
Sifat asam dari ferrosulfat sangat lemah pada peng enceran yang tinggi. Oleh karena itu diperlukan penambahan asam kuat untuk mengatur agar pH reaksi lebih kecil dari 3
► ► Penggunaan ferrosulfat sebagai reduktor mempunyai kerugian yaitu, yaitu akan terbentuk endapan Fe(OH) dengan Ca(OH) 2 .
3 dalam proses pengendapan selanjutnya Untuk memperoleh hasil reaksi yang lengkap, dosis basa yang berlebihan perlu diberikan, yaitu sebesar 2,5 kali dosis teoritis.
● CrO 3 + H 2 O H 2 CrO 4 ● 2H 2 CrO 4 + 6FeSO 4 + 6H 2 SO 4 3Fe 2 (SO 4 ) 3 ● Na 2 Cr 2 O 7 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6FeSO 4 + Na 2 SO 4 + 7H 2 SO 4 ● Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca(OH) 2
Cr 2 Cr (SO 2 4 (SO ) 4 3 ) 3
+ 8H +7H 2 2 O + O +
2Cr(OH) 3
+ 3CaSO
4
● Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca(OH) 2
2Fe(OH) 3
+ 3CaSO
4
Secara teoritis, 1 ppm Cr +6 membutuhkan □ □ □ □ □ □ 16,03 ppm FeSO 4 .7H
2 O 6,01 ppm H 2 SO 4 9,48 ppm Ca(OH) • Lumpur endapan yang dihasilkan dalam reaksi: 0,38 ppm Fe(OH) 1,84 ppm CaSO 4 3 1,98 ppm Cr(OH) 3 2 90% dari 1 ppm FeSO dari 1ppm Ca(OH) dari 1 ppm Cr +6 4 2 .7H
2 O
Dengan kedua bahan reduktor tersebut, reduksi Chrom terjadi akibat bereaksi dengan H2SO3 yang terbentuk dalam reaksi :
SO 2 + H 2 O H 2 SO 3
H 2 SO 3 akan berionisasi sbb.: H 2 SO 3 H + + HSO 3 (H + )(HSO3 ) ------------------ = 1,72 x 10 -2 (H 2 SO 3 ) Apabila pH di atas 4, sulfit dalam bentuk H berlangsung lambat 2 SO 3
Jika metabisulfit digunakan sebagai reduktor, garam tersebut akan terhidrolisa menjadi natrium bisulfit
Na 2 S 2 O 5 + H 2 O 2NaHSO 3
NaHSO 3 Na + H 2 O H + +HSO + OH 3 Na + +HSO 3 + H + + OH -
H 2 SO 3
+ NaOH Pada reaksi tersebut dibutuhkan penambahan asam kuat untuk menetralkan NaOH yang terbentuk.
Hasil reaksi akan tergantung pada pH dan temperatur.
□ Pada pH < 2 akan terbentuk Cr 2 (SO 4 ) 3 □ □ Pada pH = 3, Cr 4 (OH) 6 (SO 4 ) 3 yg terbentuk Pada pH = 6,5 akan terbentuk Cr(OH) 3 .
• Reaksi reduksi dengan Sulfur dioksida: 2H 2 CrO 4 + 3 H 2 SO 3 Cr 2 (SO 4 ) 3 + 5H 2 O • Reaksi reduksi dengan Na-metabisulfit: 2H 2 CrO 4 + 3NaHSO 3 + 3H 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3NaHSO 4 + 5H 2 O • Reaksi pengendapan selanjutnya dengan kapur sama dengan yg berlangsung dengan Ferrosulfat
Secara teoritis, untuk menyisihkan 1 ppm Cr +6 dibutuhkan: □ 2,81 ppm Na 2 S 2 O 5 (97,5 %) atau 1,85 ppm SO 2 □ □ 1,52 ppm H 2 SO 4 2,38 ppm kapur Ca(OH) 2 (90%)
Pada pH > 3, kapur yang dibutuhkan untuk netralisasi berikutnya akan berkurang Pada pH = 8,0 - 9,9, Cr(OH) sebanyak 1 - 2 % beratnya 3 betul-betul tidak terlarut. Dari beberapa pengamatan tercatat bahwa lumpur endapan yang terbentuk Dalam air selalu terdapat oksigen terlarut. Oleh karena itu penambahan SO oksidasi menjadi SO H 2 SO 3 + ½ O 2 4 .
H 2 SO 4 Kelebihan dosis 35 ppm SO 2 2 harus dilakukan berlebihan yang diperhitungkan sebagai akibat biasanya cukup