Daftar Isi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Saat ini, industrialisasi dipilih selaku jalur utama bagi pertumbuhan ekonomi sehingga banyak diperlukan bahan-bahan kimia yang beraneka ragam. Dalam menyanggupi kebutuhan tersebut, Indonesia lebih banyak mengimpor dari negara luar. Usaha pemanfaatan sumber daya alam secara maksimal perlu dijalankan sehingga diperlukan mampu memajukan devisa negara dan dapat menyerap tenaga kerja.
Salah satu bentuk pemanfaatan sumber daya alam yaitu pemanfaatan enceng gondok yang ketersediaannya cukup melimpah dan kurang begitu termanfaatkan dalam industri kimia sebagai bahan baku pengerjaan asam oksalat.
Asam oksalat,”Ethanedioic Acid” merupakan salah satu anggota dari asam karboksilat yang mempunyai rumus molekul C2H2O4 tidak berbau, higroskopis, berwarna putih hingga tidak berwarna dan mempunyai berat molekul 90,04 gr/mol. Secara komersial asam oksalat dikenal dalam bentuk padatan dihidrat yang mempunyai rumus molekul C2H2O4.2H2O dan berat molekulnya 126,07 gr/mol. Kegunaan asam oksalat sungguh banyak antara lain bahan pencampur zat warna dalam industri tekstil dan cat, menetralkan kelebihan alkali pada pencucian dan selaku bleaching. Asam oksalat pada industri logam dipakai selaku materi pelapis yang melindungi logam dari kerak, sedangkan dalam pabrik polimer dipakai selaku inisiator.
Asam oksalat terdistribusi secara luas dalam bentuk garam potassium dan kalsium yang diperoleh pada daun, akar dan rhizome dari berbagai macam tumbuhan. Asam oksalat juga terdapat pada air kencing manusia dan binatang dalam bentuk garam kalsium yang ialah senyawa paling besar dalam ginjal. Makanan yang banyak mengandung asam oksalat yaitu coklat, kopi, strawberry, kacang, bayam dan teh.
Saat ini, Indonesia masih mengimpor asam oksalat untuk menyanggupi kebutuhan dalam negeri. Untuk meminimalkan ketergantungan tersebut, perlu diresmikan pabrik asam oksalat dengan kapasitas yang memadai. Berikut ini adalah tabel yang menawarkan data ekspor, impor, konsumsi serta produksi asam oksalat dari tahun 2009-2013.
Tabel 1.1 Data Ekspor, Impor, Produksi dan Konsumsi Asam Oksalat di Indonesia
|
Tahun
|
Impor (ton)
|
Ekspor (ton)
|
Produksi (ton)
|
Konsumsi (ton)
|
|
2009
|
1191.647
|
582.538
|
3900.064
|
4509.173
|
|
2010
|
740.026
|
1070.179
|
5421.847
|
5091.694
|
|
2011
|
880.329
|
470.556
|
6543.773
|
6953.546
|
|
2012
|
1140.093
|
1329.712
|
4210.381
|
4020.762
|
|
2013
|
1573.582
|
2500
|
5623.857
|
4697.439
|
Sumber : Badan Pusat Statistik Makassar 2007
1.2. Perkembangan Industri
Asam oksalat pertama kali disintesis oleh Carl W.Scheele pada tahun 1776 dengan cara mengoksidasi gula dengan asan nitrat. Pada tahun 1784 sudah dibuktikan asam oksalat terdapat pada tumbuhan sorrel. Pada tahun 1829, Gay Lussac mendapatkan bahwa asam oksalat mampu dibuat dengan cara meleburkan serbuk gergaji dalam larutan alkali. Bahan – bahan yang memiliki kandungan selulosa cukup besar mampu disintesis menjadi asam oksalat dengan meleburnya dalam larutan alkali. serbuk gergaji, sabut kelapa dan bahan-bahan yang sangat baik untuk pengerjaan asam oksalat. Saat ini terdapat 4 macam teknologi yang sudah dikembangkan untuk sintesis asam oksalat secara komersial, yakni peleburan selulosa oleh alkali, oksidasi karbohidrat dengan asam nitrat, fermentasi gula dan sintesis dari sodium format.
1.3. Sifat Bahan Baku dan Produk
1.3.1. Sifat Bahan Utama
A. Enceng gondok
Komposisi enceng gondok :
· Abu : 12,00 %
· Silika : 5,56 %
· Lignin : 7,69 %
· Pentosan : 10.24 %
· Sellulosa : 64,51 %
Sifat Fisika
· Berat molekul = 162
Sifat Kimia :
· Tidak larut dalam air dan organik lain
· Terhidrolisis dalam uap air panas menjadi glukosa
C6H10O5 + H2O C6H12O6 (Meyer, Lilian Hoagland,1960)
· Terhidrolisa dalam larutan asam membentuk glukosa
C6H10O5 + H2O H2SO4 C6H12O6 (Wertheim,E.,Harold Jeskey,1956)
· Bereaksi dengan asam asetat membenttuk sellulosa asetat
· Bereaksi dengan asam nitrat membentuk sellulosa nitrat
B. NaOH (Natrium Hidroksida)
Dalam proses bereaksi dengan selulosa membentuk natrium oksalat
Sifat Fisika :
· Putih berupa kristal
· Berat molekul : 40
· Spesifik Gravity : 2.130 pada 70 oF(21,1 oC)
· Density : 2.126 gr/cm3
Sifat Kimia :
· Higroskopis
· Kelarutan : Air masbodoh (O oC) 42/100 bab air
: Air panas (100 oC) 347/100 bab air
C. Kalsium Hidroksida [Ca(OH)2]
Bereaksi dengan natrium oksalat membentuk kalsium oksalat
Sifat Fisika
· Lunak, lempung kristal putih
· Spesifik grafity : 2,3-2,4
· Berat Molekul : 74,1
· Spesifik Heat : 0,26 kcal/g
Sifat Kimia
· Larut dalam asam dan larut dalam alcohol
· Kelarutan max : 1,76 gr/lt pada 10 oC
D. Asam Sulfat (H2SO4 )
Bereaksi dengan kalsium oksalat membentuk asam oksalat (C2H2O4.2H2O)
Sifat Fisika
· Berupa cairan kental tidak berwarna/jernih
· Berat Molekul : 98,08
· Spesifik Gravity : 1,839 pada 14,5 oC
· Melting Point : 10,49 oC
· Titik didih : 270 0C
· Kemurnian : 50 %
Sifat Kimia
· Korosif
· Termasuk asam kuat
· Dapat bereaksi dengan berbagai macam adonan organik untuk bikinan yang berguna
· Dapat melarutkan logam
· Merupakan pengoksidasi besar lengan berkuasa
· Bersifat higroskopis
· Dengan air akan membentuk hidrat H2SO4.2H2O sambil mengeluarkan panas
E. CaSO4.H2O (gypsum)
Merupakan limbah hasil reaksi pembentukan asam oksalat pada reaktor asam oksalat.
Sifat Fisika
· Berat Molekul : 171,1798
· Spesifik Gravity : 2,32
· Mohs hardness : 1,5 – 2
· Kelarutan : 0,92 pada 100 g H2O (15 oC)
Sifat Kimia
Keras, berupa serbuk putih pada waktu kering, berupa paste putih dikala tercampur air.
F. CaC2O4.H2O (Kalsium oksalat dihidrat)
Merupakan hasil reaksi intermediet dari keseluruhan proses untuk mengikat (C2O4)2- dari reaksi pembentukan kalsium oksalat pada reaktor kalsium oksalat, sehabis Na2C2O4 direaksikan dengan H2SO4.
Sifat Fisika
· Berat Molekul : 176,18
· Spesifik Gravity : 1,55 pada 20 oC
· Kelarutan : 5 pada 5 oC
: 45,5 pada 80 oC
· Boiling Point : 1200 ± 30
Sifat Kimia
· Larut Dalam air
G. NaCOOH (Natrium Formiat)
Sifat Fisika
· Berat Molekul : 82,04
· Spesifik Gravity : 1,52
· Kelarutan : 46,5 pada 20 oC
: 170 pada 100 oC
· Boiling Point : 88 oC
Sifat Kimia
· Larut dalam air
H. V2O5 (Vanadium Pentaoksida)
Sifat Fisika
· Berat molekul : 50,9414 gr/mol
· Densitas : 6,1 gr/cm pada 20
· Titik lebur : 1910
· Titik didih : 3407
Sifat kimia
· tahan terhadap korosi sebab mempunyai lapisan pelindung oksida di permukaannya.
1.3.3. Sifat Produk
A. Asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)
Sifat Fisika
· Berwarna putih, kristal tak berbau, dihidrat agar mudah larut dalam air
· Melting Point : 101,5 oC
· Densitas : 1,653 g/cm3
Sifat Kimia
· Higroskopis
· ∆Hf(18 oC) : -1422 kj/mol pada 18 oC
· PH (0,1 M) : 1,3
· Rumus molekul : C2 H2 O4.2 H2O
· Berat molekul : 126,07 g/mol
· Kelarutan dalam air : 9,5 g/100 ml (15oC)
14,3 g/100 ml (25oC)
120 g/100 ml (100oC)
· Kelarutan dalam ethanol : 23,7 g/100 ml (15oC)
· Kelarutan dalam dietil eter :1,37 g/100 ml (15oC)
1.4. Penentuan Kapasitas Produksi
Tujuan pendirian pabrik ini yakni untuk mendapatkan produk asam oksalat yang bisa bersaing di pasaran. Oleh sebab itu, salah satu aspek yang harus diperhatikan yakni kapasitas pabrik. Hal ini berhubungan dengan pemenuhan kebutuhan pasar kepada asam oksalat.
Pabrik ini akan mulai berproduksi pada tahun 2011 (tahun 2008 mulai dirintis dengan 3 tahun kala pendirian). Konsumsi asam oksalat di indonesia sama dengan jumlah impor dan bikinan dalam negeri dikurangi jumlah ekspor. Diharapkan pada masa mendatang jumlah impor mampu dikurangi dan jumlah ekspor dapat ditingkatkan.
Tabel 1.2 Perhitungan Pertumbuhan Impor Asam Oksalat di Indonesia
|
Tahun
|
Berat bersih (ton)
|
% pertumbuhan
|
|
2000
|
1191.647
|
|
|
2001
|
740.026
|
-0.3790
|
|
2002
|
880.329
|
0.1896
|
|
2003
|
1140.093
|
0.2951
|
|
2004
|
1573.582
|
0.3802
|
|
JUMLAH
|
0.4859
|
|
Rata rata kemajuan impor = 0.4859 / 4 = 0.122
Untuk menghitung ramalan impor pada tahun 2011 digunakan rumus :
F= P (i + 1)n
Dimana : F = jumlah import pada tahun 2011
P = jumlah import pada tahun 2004
i = rata-rata pertumbuhan import
n = selisih antara tahun 2011 dengan 2004
Ramalan import pada tahun 2011 = 1573.582 (0.122+1)(2011-2004)
= 3522.406 ton
Dengan cara yang sama, ditemukan nilai mirip pada tabel berikut untuk ekspor, bikinan dalam negeri dan konsumsi.
Tabel 1.3 Perhitungan Pertumbuhan Ekspor Asam oksalat di Indonesia
|
Tahun
|
Berat higienis (ton)
|
% perkembangan
|
|
2000
|
582.538
|
|
|
2001
|
1070.179
|
0.8371
|
|
2002
|
470.556
|
-0.5603
|
|
2003
|
1329.712
|
1.8258
|
|
2004
|
2500
|
0.8801
|
|
JUMLAH
|
2.9827
|
|
Rata rata pertumbuhan ekspor = 2.9827/ 4 = 0.746
Perhitungan ekspor pada tahun 2011 = 2500 ( 0.746+1)(2011-2004)
= 123665.821 ton
Tabel 1.4 Perhitungan Pertumbuhan Produksi Asam Oksalat di Indonesia
|
Tahun
|
Berat higienis (ton)
|
% pertumbuhan
|
|
2000
|
3900.064
|
|
|
2001
|
5421.847
|
0.3902
|
|
2002
|
6543.773
|
0.2069
|
|
2003
|
4210.381
|
-0.3566
|
|
2004
|
5623.857
|
0.3357
|
|
JUMLAH
|
0.5763
|
|
Rata rata pertumbuhan = 0.5763/ 4 = 0.144
Perhitungan pada tahun 2011 = 5623.857 ( 0.144+1)(2011-2004)
= 14421.699 ton
Tabel 1.5 Perhitungan Pertumbuhan Konsumsi Asam Oksalat di Indonesia
|
Tahun
|
Berat higienis (ton)
|
% pertumbuhan
|
|
2000
|
4509.173
|
|
|
2001
|
5091.694
|
0.1292
|
|
2002
|
6953.546
|
0.3657
|
|
2003
|
4020.762
|
-0.4218
|
|
2004
|
4697.439
|
0.1683
|
|
JUMLAH
|
0.2414
|
|
Rata rata kemajuan = 0.2414/ 4 = 0.06
Perhitungan pada tahun 2011 = 4697.439 ( 0.06+1)(2011-2004)
= 7063.211 ton
Dalam penentuan kapasitas pabrik dapat dihitung dengan persamaan :
M1 + M2 + M3 = M4 + M5
dimana :
M1 = Volume impor dalam negeri (ton)
M2 = Volume bikinan dalam negeri (ton)
M3 = Kapasitas pabrik yang mau didirikan (ton)
M4 = Volume konsumsi dalam negeri (ton)
M5 = Volume ekspor (ton)
Kaprikornus M3 = (M4 + M5) – (M1 + M2)
= (7063.211 +123665.821) ton – (3522.406 +14421.699) ton
= 112784.927 ton
Dari perhitungan diatas, maka potensi kapasitas pabrik baru untuk tahun 2011 yakni sebesar 112784.927 ton/tahun dan diputuskan bahwa pabrik ini memproduksi asam oksalat sebanyak 50000 ton/tahun dengan pertimbangan pabrik dirancang untuk memenuhi sebagian kebutuhan dalam negeri sehingga dari sisi pemasaran nantinya pabrik mampu berkompetisi.
1.5. Penentuan Lokasi Pabrik
Lokasi yang mau diseleksi untuk pembangunan pabrik ini yakni di Kabupaten Bantul, DI Yogyakarta, alasan penyeleksian lokasi ini :
a. Ditinjau dari lokasi sumber materi baku
Lokasi ini diseleksi karena berdekatan dengan sumber bahan baku (enceng gondok)
b. Ditinjau dari area penjualan produk
Dalam penjualan produk, produk yang dihasilkan mampu dengan gampang didistribusikan melalui jalur transporatasi darat.
c. Alat angkutan (transportasi)
Transportasi dapat optimal ditinjau dari segi ongkos dan jarak angkut yang ditempuh.
d. Buruh dan tingkat upahnya
Diharapkan mampu diperoleh tenaga kerja yang lebih hemat biaya dengan mutu yang diharapkan.
e. Sumber air
Lokasi yang diseleksi akrab dengan sumber air yang mana sangat diharapkan dalam proses buatan.