Transcript INDUSTRI GELAS Oleh: Sunarto,M.Si Kompetensi Dasar: Dapat Mejelaskan Proses Pembuatan gelas , Jenis gelas dan Komponen Penyusunnya.

INDUSTRI GELAS
Oleh:
Sunarto,M.Si
Kompetensi Dasar:
Dapat Mejelaskan Proses Pembuatan
gelas , Jenis gelas dan Komponen
Penyusunnya
Pengertian Umum
Keunggulan Gelas
a. Transparan
b. Kuat/ keras (kelemahan or unggul)
c. Tahan Bahan kimia Kecuali …..
d. Insulator (listrik, or panas)
e. Mudah dikosongkan
(ability to contain vacum)
f. Indah ( punya nilai seni, ada 800 jenis,
berkembang kearah seni or art)
g. Elastis
HF
Pelajaran Sejarah




Awal mula digunakan gelas tidak diketahui
secra pasti (very uncertain)
Pada 6000 atau 5000 th BC bangsa mesir
telah membuat gelas untuk hiasan or
manik –manik (shamJewels)
Window glass dikenalkan pada 290 AD.
Th 1900 an industri gelas cenderung ke
arah seni (art)
Definisi
• Secara Kimia :
Gelas adalah gabungan dari oksida oksida
anorganik yg tidak polatil, hasil dekomposisi
alkali dan alkali tanah pasir dan konstituen lain
menghasilkan struktur yg acak atau random
• Secara Fisika :
Merupakan bahan yang kaku dan mempunyai titik leleh
yang tidak tentu jika cair viskositasnya sangat tinggi ( >
10 13 P)
Jenis Jenis Gelas
1. G Silika / Fused silika / Quartz
Dibuat dg proses pirolisa silikon tetra
klorida pada suhu tinggi.
Pirolisa ?
STK = SiCl4
Contoh : Kuvet pada UV-Vis
Sifatnya:
◘ Tahan suhu tinggi
◘ Tahan bahan kimia …
.
◘ Karakteristik ( dy muai kecil,
tranparan bening )
◘ Mahal harganya
2. G Alkali Silikat
Gelas dalam bentuk larutan
di gunakan dalam bentuk larutan,
☻Dibuat dari :
Pasir+ soda abu ↦
Na2O xSiO2
dilebur x antara 1 sd 4
◘ Dikenal sebagai water glass yg merupakan bahan
dasar kertas
◘ Bila kadar alkali cukup tinggi bisa dipakai sebagai
bahan dasar detergen
3. Soda Lime glass
Digunakan sebagai kaca jendela dan
kontainer.
• Komposisi bahan dasar:
SiO2 70 – 74 %
CaO
10 – 13 %
Na2O 13 – 16 %
• Umumnya berbentuk lembaran dan harganya
murah, sifatnya ulet
4. G Timbal / Lead glass
Digunakan pada alat oftik dan dekorasi
Komponen utama:
◘ PbO (timbal oksida)
◘ Silika
◘ Alkali
•
Refraksi indektinggi 2,2 dg rho 8,0
•
Kandungan Pb bervariasi bisa
mencapai 90 %
5. G Borosilikat
Dibuat dari boron oksida dan silika
Gelas ini digunakan pada peralatan ilmiah
Tahan bahan kimia, low coefisien expansi.
Komponen :
B2O3 13 -28 %
Silika 80 -87 %
6. G Alumino Silikat
Dipakai pada peralatan yang digunakan pada suhu
tinggi.
bahan aluminosilikat
7. Fiber Glass
Digunakan pada industri tekstil, sbg bahan
penguat.Digunakan juga pada isolator, air
filter, pipa,lem plastik.
8. G Keramik
Digunakan pada alat memasak dan alat alat
pembekuan
9. G Spesial
Ada beberapa macam ;
a. gelas berwarna
b. safety glass / g keselamatan
c. gelas yg sensitif thd sinar
Gelas warna

Munculnya werno dalam gelas pun terangaken dg tiga
cara :
1. Absorbsi sinar oleh larutan pada gelas.
Menambahkan logam transisi pada gelas ( Ti, V, Cr
Mn LLY.
Contoh :
NiO → werno coklat
Ce2O3 → werno ijo
2. Koloidal partikel
Menambahkan partikel koloid seperti emas
misalnya dan dipanaskan ( gold Ruby glass)
3. Microskopic atau Larger Particle
Penambahan Selenium merah (SeO2)
pada kaca. Dipakai pada lampu bangjo.
Pada lampu tersebut
yang berwarna kacanya
Bahan Baku Gelas
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Pasir ( Fe tidak > 0,45 %)
Soda abu ( Na2O dari Na2CO3 )
Batu kapur ( CaO dari CaCO3 )
Timbal oksida
Feldspars R2O Al2O3 6 SiO2
R2O = Na2O atau K2O
Sbg sumber Al2O3 dan Na2O, SiO2 dan
K2O
Boraks : bahan minor pensuplai oksida
Pearls Ash
Cullet
Contoh :






Sand
Soda Ash
Salt cake
Powder coal
Lime
Cullet
100 lb
35 lb
10 lb
0,5 lb
15 lb
50 lb
Reaksi Pambentukan Gelas
Na2CO3 + a SiO2 ↦ Na2O aSiO2 + CO2………1
CaCO3 + b SiO2 ↦ CaO b SiO2 + CO2………2
Na2SO4+ c SiO2+ C ↦ Na2O c SiO2 +SO2 +CO ……3
---------------------------------------Na2SO4 + C ↦ Na2SO3 + CO
…………….4
↦ Na2SO3+ CO2 …………………5
Na2SO3 + c SiO2 ↦ Na2O c SiO2 + SO2 …………6
2 Na2SO4 + C


Amati reaksi 4 dan 5 itu mirip.
Reaksi 4 dan 6 menerangkan reaksi 3
Contoh % Komposisi Gelas :
Komp
Bolam L
G Pb/t
ware
G Pirex
G Silika
SiO2
B2O3
Al2O3
Fe2O3
As2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
PbO
73,6
1,0
5,2
3,6
16
0,6
-
67,2
0,47
0,9
9,5
7,1
14,8
80,5
12,9
2,2
3,8
0,4
-
70,3
7,14
0,67
4,9
12,75
1,97
-
GELAS SPESIAL
1. Gelas dg Kand Silika besar
•
Disebut gelas Vycor,
•
Sifatnya mirip dg Fused Silica glass
•
Komposisi :
Silika
98 %
B2O33 %
Oks Al dan alkali
• Sangat tahan terhadap bahan kimia kecuali
terhadap :
• HF
2.Gelas Keramik ( pyro ceramic brand)
• Dibuat dari bahan baku alumina
• Membentuk kristal keramik dg proses
Devitrifikasi
• Dev : Proses membentuk tranfaran
dalammembuat gelas
• Sifatnya tahan suhu tinggi dan dipakai
pada alat alat elektronik.
3. Gelas Keselamatan (safty glass )

1.Laminated Safety
Glass
Dibuat dg stuktur 2 layar/ lapis dari
plastik resin polivinil butirat.
Klo pecah tidak lepas dari bentuknya
karena ada pelapisnya. Digunakan
pada kaca mobil dan gedung
penting.
Bahan interlayer pada mulanya
adalah :
- celulosa nitrat
- celulosa asetat

Laminated sg
 2. Case Hardened
(Tempered Sg).
Dibuat pada suhu dan
tekanan sangat tinggi
dan bila pecah
terfraksinasi jadi cil keci,
supaya tak melukai.
Banyak dipakai pada
kaca mobil
 Tempered Sg
Perbandingan Beberapa sifat Gelas
sifat
G umum
pirex
G 96 % Si
quartz
Softening p
696
819
1442
1667
Spec gravity
2,47
2,23
2,18
2,01
Koef expansi
( 10-7 )
92
32-33
7,8-8
5,5-5,9
Maks Temp
( F)
Ora ngerti
900-1000
1800-2000
Ora ngerti
•
•
•
•
•
•
•
Zat oksidator bila + KI berlebihan,maka akan terbentuk
I2, I2 ini kemudian dititrasi dg Natrium tiosulfat
Contoh zat oksidator al :
KMnO4 ; H2O2 ;Cl2 ;K2Cr2O7: CUSO4 dll
Lengkapi reaksi zat diatas dengan KI pada suasana asm
( cari sendiri)
Jumlah I2 yang terbentuk setara dengan jumlah zat
oksidator(sampel). Lha I2 yang terbentuk juga setara dg
Na2S2O3 dari hasil titrasi
Dapat disimpulkan jumlah zat oksidator setara dengan
jumlah natrium tiosulfat.?
Dengan kata lain, analit or sampel setara dg volume
Na2S2O3
•
•
•
•
Pada
titrasi
Iodometri
digunakan
indikator amilum 1 %, sebanyak 1 ml.
Amilum membentuk kompleks dg I2 yang
berwarna biru, artinya kalau I2 telah
habis (ekivalen) warna larutan menjadi
jernih.
Indikator
sebaiknya
ditambahkan
menjelang atau mendekati titik ekivalen,
yaitu ketika larutan sudah berwarna
kuning jerami.
Kalau Ind. ditambahkan sejak awal
kesalahan titrasi menjadi besar karena
kompleks dari iod amilum agak sulit larut
dalam air (ada sebagian Iod amilum tak
bereaksi dg Na tiosulfat).
Pembuatan Larutan Na2S2O3 0,1 N sebanyak 1L

►
►
►
Berapa Mr dan BE tiosulfat ?
2 S2O3 -2 ⇄ S4O6-2 + 2e
2 mol melepas 2e, jadi BE =...... Klo Mr = 248
Larutan 0,1 N natrium tiosulfat dibuat dengan cara
menimbang 25 gr kristal natrium tiosulfat.
Dilarutkan dalam labu takar hingga volumenya 1 L
pada air yang telah dididihkan.
Karena dalam larutan na tiosulfat terdapat bacteri
Thiobacillus Thiopus maka diatasi dg cara :
a. Pelarutan dilakukan pada air mendidih.
b. Larutan ditambah kloroform (CHCl3) atau 10 gr
HgCl2.
c. Larutan disimpan pada tempat gelap.
Standarisasi Larutan NaTiosulfat 0,1 N






Zat standar primer yang dapat digunakan ; KIO3 ;
KBrO3; K2Cr2O7 dll
Misal dipakai K2Cr2O7 Berapa Mr..... BE.1/6 Mr = 49
Cr2O7-2+ 14 H+ +6 e ⇄ 2Cr+3 + 7 H2O
Diambil dg tepat 25 ml larutan K2Cr2O7 0,1 N
Kalau tidak ada di lab gimana cara membuat ?
Lar tersebut dimasukkan dalam erlenmayer 250 ml, +
5 ml asam asetat glasial+5 ml CuSO4 0,001 M+ 30 ml
lar KI 10 %.
Larutan dihomogenkan dan dititrasi dg lar Na tiosulfat,
+ind amilum, ketika larutan berwarna…. Warna TE……
Hitung normalitas Na tiosulfat dg rumus V1N1 =V2N2
jika volume titasi (TE) adalah 24 ml.
Penentuan % Cu dalam Kristal CuSO4
►
Ditimbang 3 gr CuSO4 5 H2O, dilarutkan dalam labu takar 250 ml.
►
Diambil sebagian, misal 25 ml dengan pipet volume, dimasukkan
dalam erlenmayer 250 ml + 10 ml lar KI 10 %.
Titrasi I2 yang dihasilkan dengan larutan Na2S2O3 0.1 N, gunakan ind.
Amilum.
Hitunglah kadar Cu dalam %, bila titik ekivalen pada 10 ml.
►
►
►
Jawab:
Reaksi 2 CuSO4 + 4 KI → Cu2I2
(S)
+ 2K2SO4 + I2
I2 + Na2S2O3 ⇄........................
1 ml N Na2S2O3 = 0,06357 gr Cu
Cu (II) + e → Cu(I) jadi BE Cu = Ar Cu = 63,5
► nJawab:
► Pada 25 ml
larutan encer, berlaku rumus :
miligrek Cu = miligrek na tiosulfat
= 10 x 0,1 miligrek
miligram Cu = 10 x 0,1 x BE Cu miligram
= 10 x o,1 x 63,5 miligram
= 63,5 miligram
► Pada 250 ml larutan, jumlah mgCu 635 mg.
► Pada sampel juga : 635 mg, jadi kadar dapat
dihitunglah.
Penentuan klor aktif dalam Serbuk
Pemutih
 Serbuk pemutih berisi :
- kalsium hipoklorida Ca(OCl)2
- kalsium klorida basa CaCl2Ca(OH)2 H2O
 Zat aktifnya adalah hipoklorida (OCl) -, berfungsi
sebagai pemutih
 Dalam penentuannya zat pemutih + HCl supaya
dilepaskan Cl2 yang dapat ditentukan secara
Iodometri.
Reaksi : Ca(OCl)2 +4 HCl ⇄ CaCl2 +2Cl2 +2H2O
 Cl2 yang terlepas di tetapkan secara
iodometri, dg asumsi jumlah Cl2 setara dg zat
aktif pada pemutih.
 Mula mula ditimbang 2,5 gr serbuk pemutih
dilarutkan menjadi 250 ml.





Diambil tepat 25 ml dimasukkan dalam erlenmayer + 1 gram KI + 5
ml asam asetat glasial + 25 ml aquades.
Larutan dititrasi dg standar Na tiosulafat 0,1 N, gunakan ind.
Amilum .
Hitung kadar klor aktif sbg Cl2 pada serbuk pemutih dalam % bila
diketahui volume akhir titrasi 10 ml.
Jawab :
Ca(OCl)2 + 4 KI +4 CH3COOH ⇄ CaCl2+4CH3COOK +
2 H2O + I2
I2 + Na2S2O3 ⇄…………………………..
Diketahui : 1 ml N Na2S2O3 = 0,03546 gr Cl
Cl2 + 2 e ⇄ 2 Cl- jadi BE Cl2 = ½ MrCl2 = 35,5
Buatlah skema kerja biar guampang jawabnya.
Di pasaran kadar Cl 36 - 38 %
Penentuan Yang Lain
Hidrogen Peroksida H2O2
Mangan Oksida MnO2dalam
pirolusit
Dll
Cara Penentuan ?
Pelajari sendiri aza pak ! Ya setuju
4.Bahan Mudah Terbakar
 Contoh bahan mudah terbakar :
- benzena ( dan pelarut Organik lain :
karbon disulfida, tuluena, eter , PE dll
- alkohol ( etanol, metanol dll)
- logam Na
- Bahan pendukung : LPG, asitelin dll
- Pemanasan Bahan organik dg water
bath atau mantel pemanas
5. Debu dan Asap


Keracunan bisa terjadi saat penggilingan
dan penyaringan bahan seperti :
- asap logam kromium, timah,
selenium, timbal, dll ( hati hati AAS)
- debu dari silika dan asbes
Gunakan selalu masker meskipun terasa
Ribet dan tidak gaul.
6. Bahan Radioktif
 Hati hati dg bahan radioktif, uranium dan
sebangsanya ( lab fisika )
 Letakkan pada ruang khusus ( gunakan
dalam dosis terbatas dan waktu terbatas
 Jika khawatir gunakan alat pengukur
dosis radioaktif (portable dose-rate
meter)
 Sampahnya tidak dibuang di lingkungan
7. Bahan Lainnya



Peroksida dan eter
Bukan hanya penyebab kebakaran tapi
paparan cahaya menyebabkan terbentukknya peroksida
yang tidak stabil
PVC
Pada suhu tinggi mengurai menjadi HCl
yang sangat korrosiv ( JMS PLASTIK)
Asam Perklorat
Berpotensi menimbulkan ledakan bila dicampur dg
bahan lain : ester, bahan yg mudah teroksidasi .
Gunakan sarung tangan, kaca mata, dan safty screen
KOMBINASI BAHAN YANG
HARUS DIHINDARI






Natrium atau Kalium dg air
Amonium nitrat, serbuk seng dan air
Kalium nitrat dg natrium asetat
Nitrat dengan ester
Peroksida dg magnesium seng atau
aluminium
Benzena atau alkohol dg api ?
GAS BERBAHAYA
 Bersifat Iritasi
gas HCl, HF, nitrat dan nitrit, klorin,sulfur
dioksida ( cermati baunya yg nyegrak).
 Karbon monoksida
sangat mematikan, semua reaksi yang
menghasilkan gas tersebut dihindari, karena
tidak berwarna, dan tidak berbau
 Hidrogen sianida berbau seperti almond
Hidrogen sulfida dikenali dari baunya
Hidrogen selenida gas yg sangat beracun.
Simbul Bahan Kimia
SOAL : coba ceritakan kesulitan yang pernah dialami
ketika bekerja dilab (bukan kesulitan uang),bila sudah ada
pemecahannya bisa juga disampaikan
PENUTUP
 Kalaupun materi ini tidak cocok, mohon
dianggap cocok
 Maaf atas segala kekurangan
 Terima kasih atas perhatiannya.
ContohTabel Kartu Alat
Tgl
1-22006
Keadaan
Ke luar
Masuk
Baik Rusak Baik Rusak
10
-
Ket
Persediaan
Baik Rusak
10
-
Contoh: Pengesetan perangkat
penyulingan (distilasi)
Merangkai dan membuka rangkaian
alat
1.
2.
3.
4.
5.
Siapkan statif, kaki tiga, dan labu destilasi
Pasang pendingin Liebig yang telah
berselang
Pasang adaptor/penghubung, baru labu
penampung
Pasang termometer
Nyalakan pembakar spiritus
Contoh alat kromatografi kertas
Instrument GC (Gas
Chromatography)
Komponen-komponen GC
column
gasflow
detector
gcinjector
GCinside
Gowmacsm
recorder
Peralatan Keselamatan
Kerja








Hydrant
Eye washer
Water shower
jas Lab sebaiknya lengan panjang
Sarung tangan
Gogle
Masker
Perlengkapan First Aid
Peralatan Keselamatan
Kerja