gudang fisika: pembuatan garam

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tubuh manusia tidak dapat berfungsi tanpa garam. Tidak mengherankan, garam telah berperan penting dalam pembangunan manusia dan peradabannya.

Garam adalah pengawet pertama untuk makanan, yang memungkinkan manusia bisa melakukan perjalanan dan perdagangan jauh. Zaman Romawi kuno tela menggunakan istilah garam untuk alat pertama pembayaran . Istilah "salary" atau "gaji" berasal dari bahasa Romawi "salarium," ketika itu para tentara dibayar ( sebagiannya) dengan garam (salt).

Kita beruntung hidup di negeri Indonesia tercinta ini karena lebih dari 70 persen permukaan bumi berupa air. Dari 70% itu 97 persennya mengandung garam, sedangkan sisanya air tawar 3 %. Istilah yang tepat untuk proses pembuatan garam yang dimaksud di sini adalah pengambilan / pemisahan garam dari air laut.

1.2 Rumusan Masalah

a. Apa yang dimaksud dengan garam ?

b. Bagaimana hubungan proses pembuatan garam ditinjau dari ilmu kimia ?

c. Bagaimana hubungan proses pembuatan garam ditinjau dari ilmu fisika ?

1.3 Tujuan

a. Untuk menjelaskan hal-hal mengenai garam

b. Untuk menjelaskan hubungan proses pembuatan garam ditinjau dari ilmu kimia

c. Untuk menjelaskan hubungan proses pembuatan garam ditinjau dari ilmu fisika

BAB 2. PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Garam

Garam merupakan salah satu kebutuhan yang merupakan pelengkap

dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia.

Ada bermacam-macam cara pembuatan garam yang telah dikenal manusia, tetapi dalam tulisan ini hanya akan diuraikan secara singkat cara pembuatan garam yang proses penguapannya menggunakan tenaga matahari (solar evaporation), mengingat cara ini dinilai masih tepat untuk diterapkan perkembangan teknologi dan ekonomi di Indonesia pada waktu sekarang.
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”.

Tahapan Proses Pembuatan Garam

a. Pengeringan Lahan

· Pengeringan lahan pemenihan dilaksanakan pada awal bulan April.

· Pengeringan lahan kristalisasi.

b. Pengolahan Air Peminian/Waduk

· Pemasukan air laut ke Peminian.

· Pemasukan air laut ke lahan kristalisasi.

· Pengaturan air di Peminian.

· Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan selama seminggu.

· Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan, untuk pengeluaran Brine selanjutnya dari peminian tertua melalui Brine Tank.

· Pengembalian air tua ke waduk. Apabila air peminihan cukup untuk

memenuhi meja kristal, selebihnya dipompa kembali ke waduk.

c. Pengolahan Air dan Tanah

· Pekerjaan Kesap Guluk (K/G) dan Pengeringan :

Pertama K/G dilakukan setelah air meja 4–6°Be.

Kedua K/G dilakukan setelah air meja 18–22°Be dan meja di atasnya dilakukan K/G dengan perlakuan sama.

· Lepas air tua dilakukan pada siang hari dengan konsentrasi air garam

24–25°Be dan ketebalan air 3–5 cm.

d. Proses Kristalisasi

· Pemeliharaan meja begaram

· Aflak (perataan permukaan dasar garam)

e. Proses Pungutan

· Umur kristal garam 10 hari secara rutin

· Pengaisan garam dilakukan hati-hati dengan ketebalan air meja cukup atau 3–5 cm.

· Angkutan garam dari meja ke timbunan membentuk profil (ditiriskan), kemudian diangkut ke gudang atau siap untuk proses pencucian.

f. Proses Pencucian

· Pencucian bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan mengurangi unsur Mg, Ca, SO4 dan kotoran lainnya.

· Air pencuci garam semakin bersih dari kotoran akan menghasilkan garam cucian lebih baik atau bersih.

Persyaratan air pencuci :

- Air garam (Brine) dengan kepekatan 20–24°Be

- Kandungan Mg ≤ 10 g/liter.

2.2 Hubungan Proses Pembuatan Garam Ditinjau Dari Ilmu Kimia

Dalam ilmu kimia, garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Natrium klorida (NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam.

Larutan garam dalam air merupakan larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Cairan dalam tubuh makhluk hidup mengandung larutan garam, misalnya sitoplasma dan darah.

Reaksi kimia untuk menghasilkan garam antara lain :

1. Reaksi antara asam dan basa, misalnya HCl + NH3 → NH4Cl.
2. Reaksi antara logam dan asam kuat encer, misalnya Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2

Perbedaan Unsur, Senyawa dan Campuran

Unsur adalah Suatu zat tunggal yang secara kimia tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana.

Senyawa adalah zat tunggal yang secara kimia dapat diuraikan lagi menjadi zat - zat yang lebih sederhana.

Ciri - ciri Senyawa :

1. Merupakan zat tunggal

terbentuk dari dua unsur atau lebih yang berbeda jensi dengan perbandingan tertentu dan tetap

3. sifat senyawa berbeda dengan sifat - sifat unsur penyusunnya

4. senyawa dapat diuraikan menjadi unsur - unsurnya dengan cara kimia

Campuran adalah gabungan dua zat atau lebih dengan perbandingan yang tidak tentu dan tidak tetap, sifat - sifat zat asal masih tetap tampak dan dapat dipisahkan secara fisis. Contoh : udara, tanah, air sungai

Pemisahan Komponen Larutan

a. Evaporasi

Evaporasi (penguapan) merupakan pemisahan padatan dari suatu larutan dengan cara menguapkan pelarutnya. Pemisahan ini didasarkan pada keadaan bahwa titik didih pelarut lebih rendah dari titik didih zat padat terlarutnya. Contoh proses penguapan air laut dalam pembuatan garam dapur.

b. Kristalisasi

Kristalisasi merupakan kelanjutan dari proses evaporasi. Larutan pekat dari hasil evaporasi secara perlahan-lahan didinginkan, sehingga padatan memisah dari larutan pekat membentuk kristal. Pemisahan ini didasarkan pada fakta bahwa jika suhu diturunkan, kelarutan zat terlarut berkurang sehingga memisah membentuk kristal. Contoh pembuatan kristal garam dapur.

c. Destilasi (Penyulingan)

Destilasi merupakan pemisahan cairan dari suatu larutan dengan cara penguapan dan diikuti dengan proses kondensasi (pengembunan). Pemisahan ini berdasarkan perbedaan titik didih komponen zat cair dalam larutan. Contoh penyulingan minyak bumi.

2.3 Hubungan Proses Pembuatan Garam Ditinjau Dari Ilmu Fisika

Garam laut diperoleh dari air laut yang telah mengalami proses penguapan. Pada produksi dengan penguapan, garam dihasilkan melalui penguapan air laut dengan sinar matahari. Angin dan matahari akan menguapkan air dari kolam-kolam penampung, meninggalkan hamparan garam. Setelah dikumpulkan, garam kemudian di cuci, dikeringkan, dibersihkan dan dimurnikan. Cara ini adalah cara tebaik untuk mendapatkan garam murni, garam yang dihasilkan hampir mendekati 100 % NaCl.

Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Wujud Zat

Kalor yang diserap suatu zat tidak selalu menyebabkan kenaikan suhu/temperatur zat tersebut. Kadangkala kalor yang diserap oleh suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut tanpa menaikkan suhunya, contoh es yang dipanaskan lama kelamaan akan menjadi air, sebaliknya air yang didinginkan, lama kelamaan akan menjadi es.

Zat dapat berada dalam tiga wujud, yaitu padat, cair, dan gas. Pada saat terjadi perubahan wujud, misalnya dari padat menjadi cair atau dari cair menjadi gas, selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan tetapi perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu.

1. Proses Melebur dan Membeku

Perubahan wujud dari padat menjadi cair disebut mencair atau melebur, sebaliknya perubahan wujud zat dari cair menjadi padat disebut membeku. Grafik berikut adalah grafik proses meleburnya es dari temperatur -5⁰C hingga temperaturnya 0⁰C. Kemudian pada temperatur 0⁰C, es dipanaskan atau diberikan kalor, dan ternyata temperatur es tidak mengalami perubahan, tetapi es berubah wujud menjadi air

Berikut adalah grafik perubahan wujud dari es menjadi air

Kalor yang dibutuhkan untuk melebur dusebut dengan kalor laten peleburan atau kalor lebur (L), sedangkan kalor yang dilepas ketika zat membeku disebut kalor laten pembekuan atau kalor beku (L). Hasil percobaan para ilmuan menunjukkan bahwa kalor lebir sama dengan kalor beku. Jadi kalor suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu satuan massa zat untuk melebur seluruhnya pada titik leburnya. Jika suatu zat massanya m gram, untuk melebur seluruhnya dbutuhkan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur zat (L) dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut

2. Proses Menguap dan Mengembun

Menguap merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Air di permukaan laut dan permukaan bumi menguap karena pengaruh pemanasan oleh sinar matahari. Setelah uap mencapai keadaan jenuh di udara, akan terjadi proses pengembunan, dan akan turun kembali ke bumi menjadi hujan

Ketika anda memanaskan air pada tekanan 1 ATM, air akan mendidih pada suhu 100^oC. Jika air tersebut terus dipanaskan, kalor yang diserap oleh air bukan untuk menaikkan suhunya, melainkan untuk mengubah wujud air menjadi uap pada suhu tetap 100^oC. Setiap zat membutuhkan kalor yang berbeda untuk menguap. Untuk menguapkan 1 kg air dibutuhkan kalor yang berbeda dengan proses menguapkan 1 kg alkohol. Besar kalor yang digunakan unruk menguapkan zat disebut kalor penguapan atau kalor uap (L). Kalor uap suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh satu satuan massa zat untuk menguap pada titik uapnya. Jika suatu zat massa m kg, untuk menguap pada titik didihnya diperlukan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi kalor uap, saat zat tersebut menguap akan berlaku persamaan

Kebalikan dari proses penguapan disebut pengembunan. Pada proses pengembunan terjadi pembebasan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan oleh suatu zat ketika ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten pengembunan atau kalor embun. Jadi kalor embun suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang dilepaskan oleh satu satuan massa zat untuk mengembun pada titik embunnya.

Perubahan Fase Zat

Perubahan fase/transisi fase adalah perubahan wujud zat dari satu fase ke fase yang lain. Suhu/temperatur zat selama proses transisi fase ini adalah tetap dan suhu ini dinamakan suhu transisi. Adapun faktor faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan fase adalah suhu zat dan tekanan permukaannya.

BAB 3. PENUTUP

3.1 Pengertian Garam

Garam merupakan salah satu kebutuhan yang merupakan pelengkap dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia.

3.2 Hubungan Proses Pembuatan Garam Ditinjau Dari Ilmu Kimia

2.3 Hubungan Proses Pembuatan Garam Ditinjau Dari Ilmu Fisika

Garam laut diperoleh dari air laut yang telah mengalami proses penguapan.

Menguap merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Air di permukaan laut dan permukaan bumi menguap karena pengaruh pemanasan oleh sinar matahari

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad Rahmanto, S.Si.2010.Perbedaan Unsur, Senyawa dan Campuran. [Serial online] http://arahmantoquantum.blogspot.com/2010/10/perbedaan-unsur-senyawa-dan-campuran.html

Biologi-kimia.2008. Unsur, Senyawa dan Campuran. [Serial online]

http://biologywibi.blogspot.com/2008/08/unsur-senyawa-dan-campuran.html

Haryo.2008.Cara Pembuatan Garam Dari Air Laut.[Serial online] http://duniasunawan.blogspot.com/ index.htm

KCL.2011.Melihat Proses Pembuatan Garam .[Serial online] http://www.artikata.com/ melihat-proses-pembuatan-garam-di.html

Nick.2011.Cara Membuat Garam.[Serial online] http://www.chemistryland.com /cara-membuat-garam.html

Wahyu Riyadi.2008.Garam.[Serial online] http://www.chemistryland.com /ngobrolin-garam-yuk.html