Analisa Kualitas Air Ketel Uap Di PT
-
Upload
irfanmubaroq -
Category
Documents
-
view
452 -
download
13
Transcript of Analisa Kualitas Air Ketel Uap Di PT
analisa kualitas air ketel uap di PT.Nalco IndonesiaANALISA KUALITAS AIR KETEL UAP
DI PT. NALCO INDONESIA
Laporan Praktik Kerja Industri ditulis untuk memenuhisebagian prasyarat dalam menyelesaikan study
di SMK Analis Kimia Nusa Bangsa Bogor
OlehSUCI HANDAYANI
NIS: 07.08.100.23
YAYASAN PENGEMBANGAN KETERAMPILAN DAN MUTU KEHIDUPAN NUSANTARA
SMK ANALIS KIMIA NUSA BANGSA BOGOR2010
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktik Kerja
Industri (PRAKERIN) di PT. Nalco Indonesia. Adapun maksud dan tujuan dari
penulisan Laporan Praktik Kerja Industri (PRAKERIN) adalah untuk memenuhi
kurikulum yang berlaku di SMK Analis Kimia Nusa Bangsa Bogor. Disamping
itu, penulis ingin mengaplikasikan secara langsung antara teori dan bekal ilmu
pengetahuan yang telah penulis terima dari proses belajar mengajar di sekolah serta
untuk memperluas wawasan bagi penulis untuk terjun langsung ke dalam dunia
industri khususnya di PT. Nalco Indonesia. Laporan PRAKERIN yang berjudul
“Analisa Kualitas Air Ketel Uap di PT. Nalco Indonesia ”.
Dalam penyusunan laporan PRAKERIN ini penulis menyadari menerima banyak
bantuan, dukungan moril dan spiritual dari berbagai pihak, diantaranya:
1. Orang tuaku yang selalu memberikan doa, dorongan dan materi kepada penulis selama
pelaksanaan Praktek Kerja Industri sampai terselesaikannya laporan ini.
2. Ibu Rini Damayanti selaku kepala sekolah SMK Analis Kimia Nusa Bangsa Bogor.
3. Ibu Sofi Ekayanti selaku pembimbing sekolah yang telah memberikan masukan dan
bimbingan dalam menyelesaikan laporan.
4. Bapak Iwan Kurniawan sebagai pembimbing di PT. Nalco Indonesia yang telah
memberikan masukan dan bimbingan dalam menyelesaikan laporan.
5. Seluruh Karyawan PT. Nalco Indonesia yang tidak bisa disebutkan satu persatu
6. Seluruh guru dan staf SMK Analis Kimia Nusa bangsa Bogor yang telah mendidik
dan memberi bantuan selama ini.
7. Seluruh teman-temanku anggota cepul dupat yang selalu memberikan keceriaan dan
dukungan.
8. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil dalam
terselesaikannya laporan ini.
Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayah-
Nya, serta membalas segala amal kebaikannya yang telah diberikan kepada
penulis. Dalam penyusunan laporan PRAKERIN ini penulis menyadari bahwa masih
jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik dari pembaca sangat
penulis harapkan, sehingga dalam penyusunan yang akan datang dapat lebih baik lagi.
Semoga laporan PRAKERIN ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan
bagi pembaca pada
umumnya.
Bogor, November2010
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN............................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................. ii
IDENTITAS SISWA......................................................................................... iii
IDENTITAS SEKOLAH.................................................................................. iv
IDENTITAS INDUSTRI.................................................................................. v
KATA PENGANTAR...................................................................................... vi
DAFTAR ISI...................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL............................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang PRAKERIN................................................................... 1
1.2. Maksud dan Tujuan pelaksanaan PRAKERIN...................................... 2
1.3. Tujuan penulisan laporan........................................................................ 3
1.4.Tinjauan umum PT.Nalco Indonesia........................................................ 3
1.4.1 Sejarah dan Perkembangan PT. Nalco Indonesia......................... 3
1.4.2 Misi dan Tugas.............................................................................. 6
1.4.3 Kebijakan Keselamatan dan Kesehatan Kerja.............................. 6
1.4.4 Lokasi dan Tata Letak Perusahaan............................................... 7
1.4.5 Struktur Organisasi....................................................................... 8
1.4.6 Administrasi Laboratorium & Alur Kerja QA/QC....................... 9
BAB II KAJIAN TEORI
2.1. Sistem pemanas....................................................................................... 12
2.1.1 Definisi ketel uap.......................................................................... 12
2.1.2 Sistem-sistem yang terdapat pada ketel uap................................. 13
2.2. Korosi..................................................................................................... 16
2.2.1 Bentuk-bentuk korosi................................................................... 16
2.3. Kerak...................................................................................................... 17
2.4. Metode Analisis...................................................................................... 17
2.4.1 Titrimetri....................................................................................... 17
2.4.2 Instrument..................................................................................... 17
2.5. Dasar Teori Alat...................................................................................... 18
2.5.1 pH meter....................................................................................... 18
2.5.2 Konduktometer............................................................................. 18
2.5.3 Spektrofotometer.......................................................................... 19
2.6. Parameter-parameter uji.......................................................................... 21
2.6.1 Derajat keasaman (pH)................................................................. 21
2.6.2 Konduktivitas............................................................................... 22
2.6.3 Alkalinitas..................................................................................... 22
2.6.4 Kesadahan.................................................................................... 23
2.6.5 Sulfit............................................................................................. 25
2.6.6 Silika............................................................................................. 25
2.6.7 Besi............................................................................................... 26
2.6.8 Ortho Pospat................................................................................. 26
BAB III PELAKSANAAN PRAKERIN
3.1 Waktu dan Tempat pelaksanaan PRAKERIN........................................ 28
3.2 Cara Kerja.............................................................................................28
3.1.1 Penetapan Derajat keasaman (pH)............................................... 28
3.3.2 Penetapan Konduktivitas............................................................. 29
3.3.3 Penetapan Alkalinitas.................................................................. 29
3.3.4 Penetapan Kesadahan total.......................................................... 30
3.3.5 Penetapan Kesadahan kalsium..................................................... 31
3.3.6 Penetapan Sulfit........................................................................... 32
3.3.7 Penetapan Besi............................................................................. 33
3.3.8 Penetapan Orthopospat................................................................ 34
3.3.9 Penetapan Silika Low Range....................................................... 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil analisis............................................................................................ 36
4.2 Pembahasan............................................................................................. 37
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan............................................................................................. 41
5.2 Saran....................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Praktek Kerja Industri
Di era globalisasi dan perkembangan zaman yang semakin ketat
membawa dampak tersendiri bagi dunia pendidikan, khususnya yang terjadi di
Negara Indonesia. Dimana sistem pendidikan harus ditunjang dengan sarana
dan prasarana yang dapat membantu siswa, untuk lebih mengenal dunia kerja
yang sesungguhnya. Adapun salah satu cara yang dapat dilakukan untuk
menciptakan sumber daya manusia yang handal, terampil dan cekatan
diantaranya dengan mengadakan Praktek Kerja Industri (PRAKERIN) atau
Praktek Kerja Lapangan (PKL) bagi Sekolah Menengah Kejuruan.
PRAKERIN atau PKL adalah suatu sistem pendidikan keahlian
professional yang memadukan antara pendidikan disekolah dengan program
penguasaan keahlian, yang diperoleh melalui kegiatan bekerja langsung di
dunia usaha atau industri, untuk mencapai suatu tingkat keahlian profesional
tertentu.
Sejalan dengan meningkatnya pembangunan di sektor industri maka
tidak dapat dielakan lagi sekolah-sekolah kejuruan, khususnya Sekolah
Menengah Analis Kimia Nusa Bangsa Bogor harus mampu menghadapi
tuntutan dan tantangan yang senantiasa muncul dalam kondisi seperti
sekarang ini.
Mengingat tuntutan dan tantangan masyarakat industri di tahun-tahun
mendatang akan semakin meningkat dan bersifat padat pengetahuan dan
keterampilan, maka pengembangan pendidikan menengah kejuruan khususnya
rumpun kimia analis harus difokuskan kepada kualitas lulusan. Berkaitan
dengan itu, maka pola pengembangan yang digunakan dalam pembinaan
sistem pendidikan menjadi sangat penting.
Adapun alasan penulis melakukan PRAKERIN di PT. Nalco Indonesia
adalah dikarenakan PT. Nalco Indonesia merupakan salah satu industri yang
berkompeten dibidangnya, dimana sistem kerjanya didukung dengan alat-alat
yang sesuai dengan Standar Nasional dan Internasional.
1.2 Maksud dan tujuan pelaksanaan Praktik Kerja Industri (PRAKERIN)
Praktik Kerja Industri (Prakerin) ini merupakan pendidikan terakhir
yang harus ditempuh oleh siswa SMK Analis Kimia Nusa Bangsa Bogor, di suatu
lembaga penelitian maupun perusahaan industri. Semua itu dimaksudkan
untuk memperoleh tenaga analis yang siap pakai untuk menunjang bidang
pengawasan mutu industri di Indonesia.
Dalam kesempatan ini penulis berkesempatan untuk melaksanakan
Prakerin ± 3 bulan, yaitu terhitung mulai tanggal 01 Juli sampai 30 september
2010 di laboratorium QC/QA PT. Nalco Indonesia yang berlokasi di Citeureup –
Bogor, Jawa Barat.
Adapun tujuan dilaksanakannya Praktek Kerja Industri (Prakerin) ini
adalah:
1. Meningkatkan kemampuan dan mutu keahlian siswa dalam dunia industri
khususnya analis kimia, sebagai bekal kerja dalam menghadapi era globalisasi.
2. Menumbuh kembangkan dan memantapkan sikap profesional siswa dalam
rangka memasuki lapangan kerja
3. Meningkatkan wawasan siswa pada aspek-aspek yang potensial dalam dunia
kerja, antara lain: struktur organisasi, disiplin, lingkungan, dan sistem kerja.
4. Meningkatkan pengetahuan siswa dalam hal penggunaan instrument kimia
analisis yang lebih modern, dibandingkan dengan fasilitas yang tersedia di
sekolah.
5. Memperoleh masukan dan umpan balik guna memperbaiki dan
mengembangkan pendidikan di Sekolah Menengah Analis Kimia.
6. Memperkenalkan fungsi dan tugas-tugas seorang analis kimia ( sebutan bagi
lulusan Sekolah Menengah Analis Kimia ) kepada lembaga-lembaga penelitian.
1.3 Tujuan Penulisan Laporan
Dalam proses akhirnya praktikan diharuskan membuat laporan dengan
tujuan:
1. Menambah perbendaharaan perpustakaan sekolah dan menunjang tujuan
utama peningkatan pengetahuan siswa angkatan selanjutnya.
2. Memantapkan siswa dalam pengembangan dan penerapan pelajaran dari
sekolah di institusi tempat Prakerin.
3. Mampu mencari alternatif lain dalam pemecahan masalah analisis kimia
secara lebih rinci dan mendalam.
4. Dapat membuat laporan kerja dan mempertanggungjawabkannya.
1.4 Tinjauan Umum PT. Nalco Indonesia
1.4.1 Sejarah Berdirinya PT. Nalco Indonesia
Berdirinya “Nalco Chemical Company” diawali dengan terjadinya
kerjasama antara Herbert A. Kern dan Dr. Frederick Salathe, keduanya adalah
ahli kimia. Mereka mendirikan Chicago Chemical Company tahun 1920.
Perusahaan ini memasarkan produk yang dinamakan “Colline”, ditemukan oleh
Dr. Alathe, untuk pabrik-pabrik di wilayah Chicago. Kemudian diketahui
meskipun produk ini sangat efektif untuk air di wilayah Chicago, namun
ternyata belum dapat dipakai secara universal. Setelah Kern mempelajari lebih
jauh tentang Colline, ia menemukan senyawa yang disebut “Sodium
Aluminate” jauh lebih efektif dibanding “Colline”. Ia mulai memasarkan
senyawa ini sebagai “Kerns Water Softener (KWS) Sodium Aluminate”. Pada
saat yang sama, P. Wilson Evans menemukan bermacam-macam manfaat dari
“Sodium Aluminate”, lalu ia mendirikan Aluminate Sales Corporation pada
tahun 1922 dan menjual sodium aluminate, terutama untuk perusahaan kereta
api yang digunakan untuk pengolahan air ketel uap. Evans dan Kerns
keduanya memperoleh paten untuk sodium aluminate cair. Dalam beberapa
tahun, sodium aluminate dari Aluminate Sales Corporation dihasilkan oleh
pabrik baru yang didirikan “ClearingIndustrial District”.oleh Chicago Chemical-
Company.
Saat sodium aluminate cair berangsur-angsur mendatangkan
keuntungan, Aluminate Company of America (Alcoa) memimpin riset untuk
produksi sodium aluminate kering, kemudian diperoleh beberapa paten dan
mulai dijual pada pemerintah. Tujuan dan kebijaksanaan Alcoa sangat mirip
dengan Chicago Chemical Company dan Aluminate Sales Corporation. Tahun
1928 dilakukan penggabungan diantara ketiganya menjadi National Aluminate
Corporation (Nalco). Pada bulan April tahun 1959 berdasarkan hasil
persetujuan para pemegang saham, nama Nalco diubah menjadi “Nalco
Chemical Company”.
Nalco pertama kali memasuki pasaran internasional pada tahun 1932
dengan membentuk Alfoc Ltd. dan Aluminium Ltd. untuk memperkenalkan
metode-metode pengolahan air (water threatment method) di Inggris.
Selanjutnya perusahaan ini diambil alih oleh Imperial Chemical Industries di
Inggris yang kemudian menjadi mitra Nalco yang penting dalam perluasan ke
seluruh dunia.
Pada awal tahun 1980-an Divisi Internasional dari Nalco Chemical
Company melakukan rekonstruksi menjadi tiga wilayah untuk memperluas
pemasaran. Ketiga wilayah tersebut adalah:
1.Nalco Eropa meliputi : Eropa, Timur Tengah, dan Afrika.
2.Nalco Pasifik meliputi : Timur Jauh dan Pasifik Selatan.
3.Nalco Amerika Latin meliputi : Amerika Selatan,Meksiko,dan Karibia.
Tahun 1980-an didirikan juga Nalco Asia Tenggara yang berpusat di
Singapura dan Anikem di Afrika Selatan untuk memperluas perusahaan. Satu
cabang baru, PT Nalco Perkasa didirikan di Indonesia, selain itu didirikan juga
Nalco Chemical India Limited di Kalkuta.
Pada awal berdirinya, Nalco hanya menjual sodium aluminate untuk
industri pengolahan air ketel uap dan untuk pengolahan air yang digunakan
dalam lokomotif uap. Sekarang Nalco telah menjadi pemasok bahan kimia
khusus untuk pengolahan air dan melayani industri-industri kayu dan kertas,
industri pengolahan air, pembangkit listrik, perminyakan serta
pertambanganSaat ini produk Nalco dijual di lebih dari 120 negara diseluruh
dunia.
Keterlibatan Nalco Chemical Company di Indonesia dimulai pada awal
tahun 1970-an dengan masuknya produk-produk Nalco ke Indonesia. Adanya
permintaan produk yang terus meningkat menyebabkan Nalco Chemical
Company mendirikan PT Nalco Perkasa. Pada tahun 1986, Nalco Chemical
Company mendirikan pabrik dan fasilitas laboratorium bekerja sama dengan PT
Astenia, sebuah perusahaan dibawah “Napan Group Company” yang bergerak
di berbagai bidang industri dan jasa.
Kantor Pusat PT. Nalco Perkasa terletak di Landmark Building Tower B
30th Floor Jl. Jendral Sudirman No. 1 Jakarta. Dikantor pusat untuk bagian
teknisi, pemasaran, dan manajemen. Sedangkan untuk pabrik pembuatan,
pembelian, kantor akuntan dan laboratorium berlokasi di. Pahlawan, Desa
Karang Asem Timur, Citeureup, Bogor.
PT Nalco Perkasa bergerak dalam bidang produksi bahan-bahan kimia
khusus yang digunakan untuk pengolahan air (water treatment), pembangkit
tenaga (power generator), sistem pendingin (cooling water), industri kayu dan
kertas (pulp and paper industry), industri logam (metal industry), industri
pengolahan dan kilang minyak (refinery and petroleum industry).
Dalam perkembangannya, tahun 1994 PT Nalco Perkasa telah meraih
sertifikat ISO 9002. Pada tahun 1999 perusahaan Perancis, Suez, membeli
Nalco Chemical Company dan tahun berikutnya 100% menjadi PMA.
Perusahaan tersebut pada tahun 2001 berganti nama menjadi ONDEO NALCO,
anggota dari ONDEO, perusahaan yang sebagian besar sahamnya dimiliki oleh
Suez dan bergerak dibidang pengolahan air. Terhitung mulai bulan Januari
2001 PT Nalco Perkasa resmi berganti nama PT ONDEO Nalco Indonesia.
Seiring dengan adanya pergantian kembali pemilik perusahaan, nama
PT. Ondeo Nalco Indonesia pun diganti namanya menjadi PT. Nalco Indonesia
pada tanggal 1 Januari 2004.
1.4.2 Misi dan tugas
PT. Nalco Indonesia mencanangkan misi ikut mengemban
kebijaksanaan global Nalco untuk memenuhi kebutuhan para pelanggan
dengan produk dan pelayanan yang sesuai dengan persyaratan yang telah
disepakati bersama.
Tugas utama PT. Nalco Indonesia adalah menyelenggarakan fungsi
penjualan, pelayanan, produksi, dan administrasi secara tepat sejak awal,
setiap kali sesuai dengan rencana.
Gambar 1. Logo PT. Nalco Indonesia
1.4.3 Kebijakan Kesehatan dan Keselamatan Kerja
PT. Nalco Indonesia adalah perusahaan yang dipercaya untuk
pencegahan kecelakaan dan kerugian. Kesempurnaan dan dorongan yang aktif
dari semua tingkatan manajemen dan dari seluruh pegawai Nalco
menghendaki untuk pencegahan kecelakaan dan kerugian. Setiap manajer dan
pengawas mempunyai rasa tanggung jawab dan motivasi untuk memberikan
keselamatan dan kesehataan kerja bagi setiap pegawainya. Nalco
menghendaki setiap pegawainya untuk memperhatikan dan mengutamakan
keselamatan diri sendiri, perusahaan.
PT. Nalco Indonesia akan memimpin semua operasi keselamatan untuk
mencegah kerugian bagi pegawai dan yang lainnya dan menghindari kerugian
kepemilikan guna melindungi kepentingan umum. PT. Nalco Indonesia selalu
berusaha untuk menjaga kesehatan dan keselamatan dalam lingkungan
pekerjaan. PT. Nalco Indonesia akan mengadakan pelatihan untuk semua
pegawai dan mereka yang melekukan pelatihan kerja dalam mempersiapkan
fungsi keselamatan dalam lingkungan pekerjaan mereka.
Tujuan dari program keselamatan adalah :
a. Mencegah kecelakaan pada karyawan dan masyarakat luas.
b. Melindungi kepentingan umum.
c. Memelihara keyakinan pelanggan didalam kemampuan kita untuk
bekerja dengan selamat.
d. Mencegah kerusakan kepemilikan.
e. Mengurangi ongkos-ongkos yang ditimbulkan akibat kecelakaan-
kecelakaan.
f. Memenuhi peraturan-peraturan pemerintah pusat dan daerah yang
berkenaan dengan keselamatan dan kesehatan.
1.4.4 Lokasi dan Tata Letak Perusahaan
Untuk bagian teknisi, pemasaran, dan manajemen PT. Nalco Indonesia
kantor pusatnya terletak di Landmark Building Tower B 30th Floor Jl. Jendral
Sudirman No.1 Jakarta. Sedangkan untuk pabrik pembuatan, pembelian,
kantor akuntan, dan laboratorium berlokasi di Jl. Pahlawan, Desa karang Asem
Timur, Citeureup – Bogor, Jawa Barat.
Tabel 1.
Gambaran Umum Areal PT. Nalco Indonesia.
Sumber : Data Statistik PT. Nalco Indonesia
Kantor pusat Nalco Chemical Company berada di Naperville, Illionis,
USA. sedangkan kantor pusat Nalco Pacific berada di Singapura, tepatnya di 21
Gul Lane, Jurong Town, Singapore.
Bagian Luas (m2)
Kantor 990
Pabrik 792
Laboatorium 216
Tempat penyimpanan (gudang) tertutup dan terbuka 3168
Kantin dan ruang tenis meja 216
Area pengolahan air limbah 200
Area hijau dan lain-lain 14418
1.4.5 Struktur Organisasi
Struktur organisasi sangat penting artinya bagi suatu perusahaan kecil,
menengah ataupun besar. Suatu perusahaan akan mencapai tujuan dengan
cara efektif dan efisien apabila didalamnya terdapat sistem manajemen yang
baik dan teratur. Untuk kepentingan itu pada setiap perusahaan diperlukan
adanya struktur organisasi tertentu yang sesuai dengan kebutuhan dan tujuan
perusahaan.
PT Nalco Indonesia dalam kegiatan produksinya dipimpin oleh
seorang Executive Director, Chief Chemist (bagian laboratorium),
dan Finance (keuangan). Laboratorium dipimpin oleh seorang manager
laboratorium yang membawahi QC Chemist, Analytical laboratorium, dan
Laboratorium Mikrobiologi.
1.4.6 Administrasi Laboratorium & Alur Kerja QA/QC
a. Fungsi Laboratorium Quality Assurance/Quality Control :
1). Mengontrol dan memeriksa bahan baku.
2). Mengontrol mutu produk selama dan sesudah proses produksi.
3). Merawat kondisi kerja dan kalibrasi untuk semua alat yang digunakan untuk
Quality Control.
4). Melakukan pengembangan produk.
5) Membuka keputusan dalam menangani bahan-bahan yang tidak memenuhi
SAP dan melakukan tindakan korektif untuk mencegah terulangnya kembali.
6). Bekerjasama dengan bagian purchasing officer dalam kualifikasi syarat-syarat
pemasukan barang.
Alur kerja dimulai ketika sejumlah produk atau bahan baik dari bagian
Purchasing, Ware House, maupun bagian Production datang ke laboratorium
Quality Control yang disertai dengan dokumen-dokumen.
Setelah menerima sampel produk atau bahan yang disertai dengan
dokumennya, kemudian mempersiapkannya untuk QC analisis. Dengan
melihat Standar Assurance Prosedure (SAP) untuk spesifikasi produk atau
bahan tersebut. Selanjutnya dilakukan analisis. Hasilnya dituangkan dalam QC
data base dan dilaporkan keputusan bagus atau tidaknya produk yang
dianalisis kepada pembawa sampel, kemudian membuat rentained sample.
Bila syarat-syarat produk atau bahan terpenuhi maka dokumen-
Gambar 2. Struktur Organisasi PT. Nalco Indonesia.
dokumen yang dibawa disetujui. Akan tetapi jika tidak memenuhi
spesifikasi maka.
1). Ditolak, jika yang tidak memenuhi spesifikasi adalah raw material.
2). Diperbaiki, jika yang tidak memenuhi spesifikasi adalah final batch.
Akan tetapi, jika tidak bisa diperbaiki maka produk terserbut ditaruh
di Work In Progress (WIP), dan kemudian membuat Corrective Action Request
(CAR).
b. Laporan QC
Hasil Jenis Sampel Tindakan
OK, Semua parameter uji
masuk spesifikasi
Final BatchMenyetujui Batch sheet, membaharui QC
database,membuat retain sample
Incoming RMMenyetujui GRN, membaharui QC database,
membuat retain sample
Returned FG Menyetujui RMA
New RM Menyetujui NVA
NOT OK, satu atau lebih
parameter uji tidak sesuai
dengan spesifikasi
Final Batch
a. Sampling ulang & Analisis
b. Adjust, Sampling ulang & Analisis
c. Jika tidak bisa druming batal& kirim ke WIP,
lakukan koreksi
Incoming RM Menolak RM, GRN tidak disetujui
Returned FG RMA tidak disetujui, kirim FG ke WIP
New RM Menolak newRM,NVA tidak disetujui
Tabel 2. Laporan QC (Quality Control)
BAB II
KAJIAN TEORI
2.1 Sistem Pemanas
Dalam proses industri, air banyak sekali digunakan untuk berbagai
keperluan, misalnya, air baku pada industri air minum, pemutar turbin pada
pembangkit tenaga listrik, alat bantu utama dalam kerja pada proses – proses
industri, dan pengisi ketel uap yang menghasilkan uap, yang digunakan
sebagai sumber tenaga di industri ataupun untuk proses kimia lainnya yang
memerlukan panas. Selain itu air juga digunakan sebagai penghasil dan
penyerap energi kalor (pendingin) di industri pada umumnya
Air di alam tidak ada yang dalam keadaan murni, karena air merupakan
pelarut universal yang dapat melarutkan berbagai zat. Oleh karena itu perlu
dilakukan usaha untuk menghilangkan mineral- mineral yang dapat
menyebabkan kerak dan korosi pada sistem pemanas.
2.1.1 Definisi Ketel Uap (Steam Boiler)
Pembangkit uap pada umumnya disebut ketel uap ( steam
boiler) adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan
untuk menghasilkan uap lewat penguapan air untuk dipakai pada pembangkit
tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi. Ketel
uap terdapat dalam berbagai macam ukuran, dari yang kecil hingga yang
mudah dibawa, sampai kepada satuan-satuan instalasi raksasa.
Ketel uap berfungsi sebagai sistem konversi energi kimia dari bahan
bakar menjadi energi panas. Ketel uap terdiri dari 2 komponen utama, yaitu :
a. Dapur sebagai alat merubah energi kimia menjadi energi panas
b. Alat penguap (evaporator) yang merubah energi pembakaran (energi
panas) menjadi energi potensial uap. Kedua komponen ini telah dapat
memungkinkan sebuah ketel uap berfungsi.
Adapun komponen lainnya adalah :
a. Corong asap dengan sistem tarikan gas asapnya, memungkinkan dapur
berfungsi secara efektif.
b. Sistem pemipaan, memungkinkan sistem penghantaran kalor yang efektif
antara nyala api atau gas panas dengan air ketel.
c. Sistem pemanas uap lanjut, system pemanas udara pembakaran serta
sistem pemanas air pengisi ketel, yang berfungsi sebagai alat untuk
menaikkan efisiensi ketel.
Agar sebuah ketel uap dapat beroperasi dengan aman, perlu adanya
sistem pengamanan yang disebut apedansi.
2.1.2 Sistem-Sistem yang terdapat pada Ketel Uap
a. Sistem Pengolahan Pendahuluan ( Pretreatment System )
Sistem pengolahan pendahuluan ( Pretreatment System ) adalah semua
proses yang dilakukan untuk menghilangkan zat-zat yang tidak diinginkan
yang terdapat dalam air yang berasal dari sumber air yang digunakan untuk
keperluan industri. Proses pengolahan ini adalah sebagai berikut :
1). Filtrasi, untuk memisahkan partikel yang berukuran besar dan kecil.
2). Koagulasi/floakulasi, untuk mengendapkan partikel-partikel koloid.
3). Klarifikasi dan filtrasi, untuk memisahkan endapan koloid dengan filtrat yang
selanjutnya masuk ke proses demineralisasi.
4). Demineralisasi, untuk menghilangkan mineral-mineral yang terlarut dalam air.
Demineralisasi ini mencegah terjadinya kerak dalam pipa atau ketel uap dan
mengurangi sifat korosi air. Proses ini menggunakan resin penukar ion.
Mekanisme penukaran ion terjadi secara sederhana dan merupakan reaksi
setimbang, oleh karena proses penukaran bergantung pada perbedaan
kekuatan interaksi antara ion-ion dengan resin.
b. Sistem Air Umpan ( Feed Water System )
Setelah proses demineralisasi, air diubah menjadi uap, panas disalurkan
ke air dalam deaerator yang merupakan bagian dari sistem umpan. Di
deaerator gas-gas yang terlarut dalam air dihilangkan, terutama oksigen
merupakan penyebab utama korosi. Deaerator ini tidak dapat menghilangkan
keseluruhan gas terlarut, oleh karena itu perlu ditambahkan suatu bahan kimia
khususnya untuk mengusir gas-gas yang ada sampai batas yang diperbolehkan
untuk masuk kedalam ketel uap. Gas- gas ini dapat dihilangkan oleh deaerator
karena gas mempunyai kelarutan kecil pada temperatur tinggi.
c. Sistem Ketel Uap dan Pembuangan ( Boiler and Blowdown system )
Air yang keluar dari deaerator digunakan sebagai air pengisi ketel.
Didalam ketel uap ini akan terjadi proses pemanasan sehingga air diubah
menjadi uap. Panas disalurkan ke air dalam boiler, dan uap yang dihasilkan
terus – menerus. Uap yang dihasilkan ini digunakan untuk berbagai hal, seperti
penggerak turbin atau untuk proses kimia yang memerlukan panas. Feed
water boiler dikirim ke boiler untuk menggantikan uap yang hilang. Saat uap
meninggalkan air boiler, partikel padat yang terlarut semula dalam feed water
boiler tertinggal. Tindakan pembuangan (blowdown) dilakukan bila parameter
melewati batas yang ditentukan sehingga air ketel harus dibuang.
Pembuangan (blowdown) dilakukan selama periode waktu tertentu
tercapai parameter yang memenuhi syarat untuk air ketel yang diimbangi
dengan menambahkan air segar yang sesuai dengan parameter untuk air
ketel.
d. Sistem Kondesat (Condesate system)
Uap dari steam boiler sebagian besar digunakan untuk keperluan proses
produksi di industri dan sebagian lagi masuk kedalam kondensor dan
mengalami pengembunan menjadi air kondensat yang akan masuk kembali
kedalam deaerator yang kemudian digunakan sebagai air umpan untuk steam
boiler. Zat-zat yang tidak diinginkan banyak terkandung didalam air kondesat
biasanya adalah : oksigen, karbondioksida, senyawa pengkhelat, garam-garam
yang terlarut misalnya garam-garam natrium yang terbawa oleh uap air yang
dapat menyebabkan korosi pada sistem kondensat yang dapat dihilangkan
dengan penambahan bahan-bahan kimia.
Korosi merupakan akibat dari sifat air dan logam yang ada pada sistem.
Akibat dari korosi dapat menyebabkan timbulnya endapan sehingga kecepatan
arus alir air akan berkurang dan lama-lama akan mengalami kerusakan pada
sistem.
2.2 Korosi
Korosi adalah suatu peristiwa kerusakan atau penurunan kualitas suatu
bahan logam yang disebabkan oleh terjadi reaksi dengan lingkungan. Biasanya
proses korosi berlangsung secara elektrokimia yang terjadi secara simultan
pada daerah anoda dan katoda yang membentuk rangkaian arus listrik
tertutup.
Terjadinya korosi atau pengkaratan pada sumber air atau air yang
didistribusikan melalui saluran pipa air biasanya berarti pelarutan lapisan
saluran pipa tersebut karena terjadinya kontak dengan air yang lunak,
beralkalinitas rendah, dan mengandung oksigen.
2.2.1 Bentuk – bentuk Korosi
Korosi yang terjadi pada logam dipengaruhi oleh kondisi lingkungan
tempat logam berada. Pada tempat yang berbeda, akan terjadi korosi yang
berbeda pula. Bentuk-bentuk korosi antara lain : korosi umum, korosi pitting,
korosi galvanic, korosi cracking.
a. Korosi umum
Korosi ini menyerang bagian logam secara merata pada permukaan. Korosi ini
relative tidak berbahaya, namun lama kelamaan korosi ini dapat mengendap
dan akibatnya terjadi korosi yang berbahaya.
b. Korosi pitting
Jenis korosi ini yang paling sulit diprediksi, akibat dari korosi ini adalah
terbentuknya lubang-lubang kecil pada permukaan logam yang terkorosi, yang
semakin lama akan semakin dalam dan akibatnya dapat mengakibatkan
kebocoran
c. Korosi Galvanik
Korosi ini terjadi karena proses elektrokimia dua macam logam yang berbeda
potensial dihubungkan langsung didalam elektrolit yang sama. Dimana
elektron mengalir dari logam kurang mulia (anoda) menuju metal yang lebih
mulia (katoda), sehingga laju korosi pada logam yang kurang mulia lebih tinggi
daripada logam yang lebih mulia.
d. Korosi Cracking
Korosi cracking adalah jenis korosi yang dapat mengakibatkan terjadinya
suatu retakan pada suatu logam. Retakan ini terjadi akibat adanya tekanan
yang tinggi, sehingga mengakibatkan terjadinya ketegangan pada logam.
Korosi terjadi pada suhu 60°C, namun dapat pula terjadi pada suhu ruangan.
2.3 Kerak
Kerak merupakan salah satu masalah yang umum terjadi pada
sistem boiler. Kerak adalah pengendapan mineral-mineral kristal yang
dihasilkan apabila konsentrasi ion-ion dalam larutan yang melampaui daya
larutnya (NALCO COMPANY, 2005).
Penyebab utama terbentuknya kerak adalah silikat-silikat dan garam-
garam kalsium dan magnesium. Terbentuknya kerak pada
sistem boiler termasuk hal yang sangat serius karena jika didiamkan kerak itu
akan melapisi seluruh permukaan sistem boiler. Dan hal ini akan
mengakibatkan berkurangnya transfer panas. Kerak yang tidak terkontrol akan
semakin tebal, sehingga akan menyumbat ke saluran-saluran dalam sistem.
2.4 Metode Analisis
2.4.1 Titrimetri
Titrimetri atau volumetri adalah penentuan jumlah atau kadar suatu ion
atau unsur yang dimana dasar perhitungannya adalah jumlah volume larutan
baku standar yang tepat habis bereaksi dengan volume larutan analat.
2.4.2 Intrument
Analisis instrument adalah analisis dengan menggunakan alat
instrument, sehingga memiliki ketepatan yang lebih daripada analisis dengan
cara konvensional.
2.5 Dasar Teori Alat
2.5.1 pH Meter
pH menunjukan kadar asam atau basa dalam suatu larutan melalui
konsentrasi ion hydrogen (H+) ( ALAERTS dan SANTIKA, 1984). Prinsip pH
meter adalah sama dengan potensiometer, tetapi yang diukur pada alat pH
meter adalah potensial larutan yang disebabkan oleh adanya aliran elektron
akibat peristiwa pertukaran ion yang terjadi pada elektroda. Potensial larutan
yang diukur diubah menjadi satuan pH.
Penentuan pH secara potensiometri didasarkan pada pengukuran
tegangan gerak elektrik suatu sel elektrokimia, yaitu mengandung larutan
yang tidak diketahui pHnya sebagai elektrolit dan dua buah elektroda. Apabila
telah dikalibrasi dengan baik maka larutan buffer yang sesuai dapat diketahui
pHnya, sedangkan pH larutan yang tidak diketahui itu dapat dibaca langsung
dari skala. Adapun kedua elektroda yang dipakai untuk membentuk sel
elektrokimia tersebut mempunyai peranan berbeda dalam pengukuran.
Elektroda terdiri dari :
a. Elektroda Penunjuk / Indikator
Elektroda yang mempunyai potensial yang bergantung pada larutan. Bila
elektroda ini digabungkan dengan elektroda pembanding dapat menunjukan
potensial larutan contoh.
b. Elektroda Pembanding
Mempunyai potensial yang tetap dan tidak tergantung pada larutan yang
diukur. Biasanya setiap pengukuran harus didahului dengan kalibrasi yaitu
dengan larutan bufferyang nilai pHnya harus sedekat mungkin dengan nilai pH
yang diuji. Apabila tidak sedang digunakan, elektroda harus disimpan didalam
larutan KCl jenuh.
2.5.2 Konduktometer
Konduktivitas adalah kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik.
Besarnya konduktivitas di dalam larutan sebanding dengan kadar zat terlarut
yang mengion didalam air, baik yang mengion secara sempurna maupun yang
tidak. Air murni tanpa adanya ion yang terlarut didalamnya, tidak dapat
menghantarkan arus listrik. Dengan meningkatnya jumlah ion yang terlarut
didalam air, konduktivitas air akan meningkat dan korosivitas pun akan
meningkat. ( NALCO COMPANY, 2005).
Prinsip kerja konduktometer adalah suatu cara analisis kuantitatif yang
berdasarkan daya hantar listrik (DHL) dalam suatu larutan. Hukum yang
mendasari analisis ini adalah “ hukum ohm” yang menyatakan :
“Besarnya arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar berbanding
lurus dengan beda potensial diantara kedua ujung penghantar dan dipengaruhi
oleh jenis penghantar.
Dapat dinyatakan :
Dimana : R= Tahanan
V= beda potensial
I= kuat arus
2.5.3 Spektrofotometer
Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan
fotometer. Spektrometer menghasilkan spectrum warna dari panjang
gelombang tertentu sedangkan fotometer adalah alat pengukur intensitas
cahaya yang diserap atau ditransmisikan. Jadi spektrofotometri adalah
pengukuran yang berdasarkan intensitas warna dari larutan yang diukur.
Spektrofotometer dibagi dalam lima bagian yaitu :
a. Sumber cahaya
b. Monokromator
c. Tempat sample
d. Detektor
e. Recorder
Sumber cahaya yang biasa digunakan pada spektrofotometer adalah
lampu wolfram yang menghasilkan sinar dengan panjang gelombang diatas
375 nm atau lampu deuterium (D2) yang memiliki panjang gelombang dibawah
375 nm. Sinar yang dipancarkan dipusatkan pada sebuah cermin datar yang
kemudian dipantulkan dan diteruskan melalui monokromator. Monokromator
berfungsi untuk mengubah cahaya polikromatik menjadi cahaya monokromatik
sesuai dengan panjang gelombang yang dipakai pada saat pengukuran. Bila
sebuah cahaya polikromatik melalui sebuah prisma maka akan terjadi
penguraian atau disperse cahaya.
Kuvet merupakan tempat contoh atau wadah sample, syarat-syarat yang
terpenting pada kuvet adalah
a. Tidak berwarna atau transparan sehingga dapat menstransmisikan semua
cahaya
b. Tahan terhadap bahan-bahan kimia
c. Mempunyai ketebalan permukaan yang sama
Detector berfungsi mengubah cahaya menjadi arus listrik, detector yang
biasa digunakan adalah photo tube. Sinyal listrik yang dibaca oleh detector
maka akan diterjemahkan oleh recorder.
Hukum yang mendasari analisis secara spektrofotometri adalah:
● Hukum Lambert- Beer
“ Bila suatu cahaya monokromatis melalui suatu media yang transparan,
maka bertambah turunnya intensitas cahaya yang dipancarkan sebanding
dengan bertambahnya tebal dan konsentrasi media. “
Persamaan dari hukum ini adalah :
A = e . t. C
Dimana :
A : absorbansi
e : indeks absorbansi molar (moleculer extinction coefficient atau molar
absorbansi indeks )
t : tebal media
C : konsentrasi
Prinsip kerja spektrofotometer secara umum yaitu cahaya yang
dipancarkan dari sumber cahaya masuk ke monokromator dan didispersikan
oleh suatu prisma menjadi cahaya monokromatis. Cahaya yang telah menjadi
monokromatis ditransmisikan ke kuvet, dan didalam kuvet sebagian cahaya
diadsorpsi, dipantulkan dan ditransmisikan. Cahaya yang ditransmisikan akan
melalui detektor yang kemudian akan diubah menjadi sinyal listrik yang
tercatat oleh detektor dan akan diterjemahkan oleh rekorder.
2.6. Parameter-Parameter Uji
Ada beberapa hal yang dapat menentukan kualitas air untuk boiler,
beberapa parameter untuk mengontrol kualitas air boiler, yaitu :
2.6.1 Derajat Keasaman (pH)
pH adalah suatu parameter yang menyatakan banyaknya ion OH-
didalam suatu larutan. Derajat keasaman atau pH menunjukan suatu larutan
itu mempunyai sifat basa, asam ataukah netral. Nilai pH berkisar antara 0-14.
pH yang bersifat asam memiliki nilai pH <7 sedangkan yang bersifat basa
mempunyai nilai pH >7, jika pH = 7 maka bersifat netral.
pH larutan dapat diukur dengan beberapa cara. Secara kualitatif pH
dapat diperkirakan dengan kertas Lakmus (Litmus) atau suatu indikator
(kertas indikator pH). Seraca kuantitatif pengukuran pH dapat digunakan
elektroda potensiometrik.Elektroda ini memonitor perubahan voltase yang
disebabkan oleh perubahan aktifitas ion hidrogen (H+) dalam larutan.
Pengukuran pH sangat penting dilakukan pada sistem pemanas atau
boiler karena mengingat terbentuknya kerak dan korosi pada sistem yang
sangat dipengaruhi oleh pH. Jika pH rendah ion-ion kesadahan sangat cepat
untuk membentuk kerak dengan ion-ion alkalinitas pada sistem boiler.
Sedangkan bila pH tinggi akan terjadi endapan pada sistem boiler dan akan
menempel ke dinding pipa sehingga lama kelamaan akan banyak yang
mengendap dan akan menghambat proses perpindahan panas.
2.6.2 Konduktivitas
Konduktivitas adalah kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik,
besarnya konduktivitas sama dengan besar ion-ion yang terlarut didalamnya,
baik yang mengion secara sempurna ataupun yang tidak. Sebagai penghantar
arus listrik didalam air adalah kation dan anion yang merupakan hasil ionisasi
senyawa elektrolit atau padatan anorganik yang terlarut didalam air. Semakin
banyak garam-garam yang terionisasi didalam air maka semakin besar arus
listrik yang dihantarkan.
Daya hantar larutan dipengaruhi oleh temperatur. Setiap kenaikan 10C
akan menyebabkan daya hantar listrik, sehingga pengukuran konduktivitas air
harus disertai dengan pengukuran temperatur.
2.6.3 Alkalinitas
Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan
tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan (Alaerts dan Ir. S. Sumetri.
S). Alkalinitas mampu menetralisir keasaman di dalam air, Secara khusus
alkalinitas sering disebut sebagai besaran yang menunjukkan
kapasitaspembufferan dari ion bikarbonat, dan tahap tertentu ion karbonat
dan hidroksida dalam air. Ketiga ion tersebut dalam air akan bereaksi dengan
ion hydrogen sehingga menurunkan kemasaman dan menaikkan pH.
Ada 3 macam alkalinitas yaitu :
a. M-alkalinitas, adalah total alkalinitas yaitu yang disebabkan oleh ion
bikarbonat, karbonat dan hidroksida.
b. O-alkalinitas, adalah jumlah hidroksida dalam larutan.
c. P-alkalinitas, adalah ion hidroksida dan karbonat.
Penetapan alkalinitas dilakukan secara volumetri, yaitu dengan titrasi
yang menggunakan H2SO4 sebagai titrannya. Ion hidroksil dalam contoh
merupakan hasil hidrolisis zat terlarut. Ion ini dapat dinetlalisir dengan
standar asam
Reaksi :
2OH- + H2SO4 SO42- + 2H2O
2CO3 2- + H2SO4 2HCO3- + SO42-
2HCO3 - + H2SO4 SO42- + 2 H2CO3
Campuran antara bikarbonat dan karbonat dapat dititrasi menggunakan
HCl dengan penambahan indukator PP dan MM. Pada penitaran dengan PP, ion
karbonat bereaksi dengan HCl membentuk bikarbonat, kemudian pada
penitaran dengan MM ion bikarbonat yang terbentuk dan yang ada pada
sampel akan bereaksi seluruhnya dengan HCl.
Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam
tanpa penurunan nilai pH larutan. Sama halnya dengan larutan bufer,
alkalinitas merupakan pertahanan air terhadap pengasaman. Alkalinitas
adalah hasil reaksi-reaksi terpisah dalam larutan hingga merupakan sebuah
analisa “makro” yang menggabungkan beberapa reaksi. Alkalinitas dalam air
disebabkan oleh ion-ion karbonat (CO32- ), bikarbonat (HCO3
- ), hidroksida (OH-)
dan juga borat (BO33-), fosfat (PO4
3-), silikat dan sebagainya. Alkalinitas
diukur dengan cara titrasi dengan asam yang distandarisasi sampai titik akhir
metil merah (MM) pada sekitar pH 4.3 dan dicerminkan sebagai mg/L sebagai
CaCO3. Sebagian besar air beralkalinitas tinggi juga mempunyai pH alkalin (pH
>7).
2.6.4 Kesadahan
Kesadahan adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air,
umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat.
Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga karena adanya
ion-ion lain dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Mn,
Sr dan Zn dalam bentuk garam sulfat, klorida dan bikarbonat dalam jumlah
kecil.
Pada boiler, kandungan ion-ion kesadahan dapat menyebabkan
timbulnya kerak pada dinding boiler, hal ini terjadi karena bereaksi dengan
ion-ion alkalinitas. Bila kerak terjadi padaboiler maka akan mengakibatkan
berkurangnya laju perpindahan panas dan akan terjadi kelebihan panas pada
bagian tertentu saja sehingga dapat menyebabkan tekanan dan akan terjadi
ledakan karena tekanan tinggi. Maka dari itu, kesadahan pada air boiler tidak
boleh over dari limit yang sudah ditetapkan.
Metode yang digunakan pada penetapan kadar hardness, adalah
metode titrasi kompleksometri, pada titrasi ini terjadi reaksi pembentukan
kompleks antara ion logam dengan ion yang mempunyai elektron bebas yang
dinamakan ligan. Jumlah ligan yang diikat oleh logam bergantung pada
kemampuan ion logam mengikat ligan tersebut. Titrasi ini menggunakan EDTA
(Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid) sebagai titrannya.
Gambar 5. Rumus Molekul EDTA
Kesadahan total yang diakibatkan adanya ion Ca 2+ dan ion Mg2+ serta
ion-ion yang bermuatan 2+. Penetapan kesadahan total ini dengan
menggunakan EDTA sebagai titran. Indikator yang digunakan
adalah Eriochrome Black T (EBT), yang dapat membentuk kompleks dengan ion
kesadahan dan memberikan warna merah anggur. EDTA juga sebagai
pengompleks dengan ion-ion kesadahan. Pada saat titik akhir, semua indikator
akan terlepas dari ion-ion kesadahan kelebihan satu tetes titran akan
membuat indikator bereaksi dengan titran dan akan menghasilkan warna
kompleks yaitu warna biru. Kondisi ini adalah menunjukan titik akhir titrasi.
Pada penetapannya digunakan larutan buffer pH 10 ( etanol amina 20% dan
HCl 1,5%) dan indikator EBT.
Sedangkan pada kesadahan kalsium yaitu diakibatkan oleh ion
Ca2+ saja. Pada penetapan ini dilakukan pengaturan pH terlebih dahulu agar
pHnya tinggi sehingga ion Mg2+ tidak ikut terukur, karena pada pH tinggi ion
Mg2+ akan mengalami pengendapan menjadi Mg(OH)2. EDTA akan bereaksi
dengan Ca2+ membentuk kelat yang bermuatan 2-. Indikator murexide yang
akan membentuk kompleks dengan Ca2+ dan memberikan warna merah anggur.
Pada saat titrasi, posisi indikator digantikan oleh molekul EDTA yang
membentuk kelat dengan Ca. Ketika titik akhir, Ca semuanya telah terikat
dengan EDTA, dan akan langsung bereaksi dengan
indikatormurexide membentuk kompleks yang berwarna ungu.
2.6.5 Sulfit
Ion sulfit didalam boiler untuk mengalihkan terjadinya reaksi redoks
yaitu oksidator akan lebih dahulu mengoksidasi sulfit sebelum mengoksidasi
logam.
Reaksi : 2H2SO3 + O2 à 2H2SO4
Pada penetapan sulfit metode yang digunakan adalah titrasi, sample air
akan direaksikan dengan KI dalam suasana asam dan diberi indikator kanji lalu
dititar dengan KIO3. Dalam titrasi ini, KI akan membebaskan iod, yang
kemudian iod akan mengoksidasi sulfit menjadi sulfat, titik akhirnya dengan
perubahan warna menjadi biru
Reaksi penetapan sulfit:
KIO3 + 5KI + 6 HCl --> 6KCl + 3 I2 + 3 H2O
SO32- + I2 + H2O --> SO4
2- + 2HI
2.6.6 Silika
Silika merupakan salah satu penyebab terbentuknya deposit. Air yang
mengandung silika sangat sulit diendapkan. Apabila air mengandung silica
akan menyebabkan terbentuknya kerak yang tebal dan padat.
Air akan bereaksi dengan pereaksi sil 1 yang mengandung molybdenum,
lalu bereaksi dengan pereaksi sil 2 yang berisi citric acid dan akan bereaksi
dengan pereaksi sil-3 yang berisi amino acid, dab akan membentuk senyawa
kompleks yang akan diukur pada panjang gelombang 816 nm.
Reaksi penetapan silika :
H2SiO3 + 3 H2O --> H8SiO6
+ 12H2SO4 --> H8[Si(Mo2O7)6] + 12(NH4)2SO4 + 12H2O
2.6.7 Besi
Didalam air besi bersifat zat terlarut sebagai fero (fe2+) atau feri (fe3+),
bila terjadi kontak antara air dengan besi akan dihasilkan fero oksida yang
larut dalam air dan gas hidrogen. Fero oksida bergabung dengan air dan
sebagian dari oksigen yang biasanya terdapat dalam air dapat membentuk feri
hidroksida yang diendapkan kembali pada bagian lain dari pipa atau terbawa
dalam air.
Pada penetapan besi menggunakan metode spektrofotometri
phenantrolin, prinsipnya adalah, dengan mereduksi semua ion Fe dalam air
menjadi Fe2+ dengan menggunakan hidroksilamin dalam suasana asam. Ion
Fe2+ dalam air pada pH 3,2-3,3 akan membentuk kompleks warna merah, warna
kompleks besi-phenantrolin diukur pada panjang gelombang 510 nm.
Reaksi penetapan besi :
4 Fe 3+ + 2 NH2OH.HCl --> 4 Fe 2+ + N2O + H2O + 4 H+ + 2 HCl
Fe2+ + 3 C12H8N2 --> [ (C12H8N2) 3 Fe ]2+
2.6.8 Ortho Pospat
Metode ini dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri.
Reaksi Penetapan Ortho pospat :
2PO43- + 24 (NH4)2 MoO4 + 3H2 --> 2(NH4)3 PO4 + 24 MoO3 + 42NH3 +
24H2O
2(NH4)3PO4 + 24 MoO3 + as.askorbat --> biru molibdenum + dehidro
as.askorbat
Reaksi ini akan membentuk senyawa kompleks phospomolibdat,
selanjutnya senyawa kompleks ini akan direduksi oleh senyawa asam askorbat
membentuk warna biru kompleks molibdenum. Intensitas warna yang
terbentuk diukur pada panjang gelombang 880 nm dengan menggunakan
spektrofotometer visible.
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTEK KERJA INDUSTRI
Waktu dan Tempat Pelaksanaan PRAKERIN
Pelaksanaan Praktek Kerja Industri dilakukan di PT. NALCO INDONESIA
yang bertempat di Citeureup, Bogor dengan waktu pelaksanaan dimulai
tanggal 1 juli 2010 sampai dengan 30 september 2010.
Sample yang dianalisa adalah sample air ketel uap medium preasure,
yang didapat dari beberapa perusahaan.
3.2 Cara kerja
3.2.1 Penetapan derajat keasaman (pH)
a. Alat dan bahan
alat-alat yang digunakan:
1). Beaker glass
2). Elektroda
3). pH meter
Bahan-bahan yang digunakan :
1) Air demin
2) Sample air boiler
b. Cara kerja
1). Dicelupkan elektroda ke dalam sample air boiler dan dibiarkan sampai
penunjuk stabil.
2). Dibaca nilai pH yang muncul pada pH meter.
3.2.2 Penetapan Conductivity (Daya Hantar Listrik)
a. Alat dan bahan
Alat-alat yang digunakan :
1) Beaker glass
2) Konduktometer
Bahan yang digunakan :
1) Air demin
2) Sample air boiler
b. Cara kerja
1) Alat dihidupkan dan dibiarkan 15menit
2) Elektroda dibilas dengan demin dan dilap dengan menggunakan tisu
3) Alat konduktometer dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunakan
larutan standar 40 umhos, 600 umhos dan 3000 umhos.
4) Elektroda dibilas dengan demin dan dilap dengan menggunakan tisu
5) Dicelupkan kembali elektroda ke beaker glass yang berisi sample air boiler,
nilai yang tampak pada layar dibiarkan stabil lalu dicatat.
3.2.3 Penetapan Alkalinitas
a. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
1) Erlenmeyer 300 ml
2) Gelas ukur 50 ml
Bahan yang digunakan :
1) Indikator PP dan MM
2) Larutan Standar H2SO4 0,02 N
3) Sample air boiler
b. Cara kerja :
1) Diambil sample air boiler sebanyak 50 ml dengan menggunakan gelas ukur
lalu dimasukkan ke dalam Erlenmeyer
2) Dibubuhi 3 tetes indikator PP
3) Dititar dengan menggunakan larutan standar H2SO4 0,02 N hingga warna
merah hilang (a ml)
4) Kemudian contoh dibubuhi 3 tetes indikator MM.
5) Penitaran dilanjutkan kembali hingga warna merah (b ml)
3.2.4 Penetapan Kesadahan Total
a. Alat dan bahan
Alat yang digunakan :
1) Buret 50 ml
2) Erlenmeyer 300 ml
3) Gelas ukur 50 ml
Bahan yang digunakan :
1) Indikator EBT( Eriochrome Black T )
2) Larutan buffer pH 10
3) Larutan EDTA 0,01 M
4) Sample air boiler
b. Cara kerja :
1). Diambil sample air boiler sebanyak 50 ml dengan menggunakan gelas ukur
lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
2). Ditambahkan 2 ml Larutan buffer pH 10 sebanyak 2 ml
3). Dibubuhi indikator EBT sampai titrat berwarna ungu
4). Dititar dengan larutan EDTA 0,01 M sampai larutan berubah warna menjadi
biru
3.2.5 Penetapan kesadahan kalsium
a. Alat dan bahan
Alat yang digunakan :
1) Buret 50 ml
2) Erlenmeyer 300 ml
3) Gelas ukur 50 ml
Bahan yang digunakan :
1) Indikator EBT( Eriochrome Black T )
2) Larutan buffer pH 10
3) Larutan EDTA 0,01 M
4) Sample air boiler
b. Cara kerja :
1). Diambil sample air boiler sebanyak 50 ml dengan menggunakan gelas ukur
lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
2). Ditambahkan 2 ml NaOH 1N dan kemudian ditambahkan
indikator murexidesampai berwarna merah muda.
3). Dititar dengan larutan EDTA 0,01 M sampai laruran berubah warna menjadi
ungu.
3.2.6 Penetapan Sulfit
a. . Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
1) Buret 50 ml
2) Erlenmeyer 300 ml
3) Gelas ukur 50 ml
Bahan yang digunakan :
1) Air demin
2) Indikator kanji
KI
Larutan H2SO4 6,5 %
Sample air boiler
1). Diambil sample air boiler sebanyak 50 ml dengan menggunakan gelas ukur
lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer.
2). Ditambahkan 2 ml larutan H2SO4 6,5% dan larutan KI lalu ditambah indikator
kanji.
3). Dititar dengan menggunakan larutan kalium iodat 0,02 M sampai larutan
berubah warna menjadi biru, ml titran pada skala buret adalah konsentrasi
pada sulfit pada satuan ppm.
3.2.7 Penetapan Besi
a. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
1) Kuvet
2) Spektrofotometer
Bahan yang digunakan :
1) Air demin
2) Pereaksi Fe-HL (phenantrolin & hidroksilamin)
3) Sample air boiler
b. Cara kerja
1). Disiapkan dua buah kuvet, kuvet satu untuk blanko, kuvet dua untuk sample.
2). Sample air boiler sebanyak 10 ml dimasukkan ke dalam kuvet satu sebagai
blanko.
3). Sample air sebanyak 10 ml dimasukkan ke dalam kuvet dua sebagai sample,
ditambahkan 1 bantal pereaksi Fe-HL, dikocok dan didiamkan selama 3 menit.
4). Sample diukur dengan menggunakan spektrofotometer visible pada panjang
gelombang 510 nm. Dicatat nilai yang tampak pada layar, nilai yang tampak
adalah konsentrasi besi dalam air dengan satuan ppm.
3.2.8 Penetapan Orthopospat
a. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
1) Kuvet
2) Spektrofotometer
Bahan yang digunakan :
1) Air demin
2) Larutan HCl 1:1
3) Larutan TP-1 (bismuth nitrat, HNO3 pekat, ammonium molibdat)
4) Larutan XP-2 (asam askorbat)
5) Sample air boiler
b. Cara kerja
1). Disiapkan dua buah kuvet, kuvet satu untuk blanko, kuvet dua untuk sample.
2). Sample air sebanyak 25 ml dimasukkan ke dalam kuvet satu sebagai blanko,
ditambahkan 2 ml HCl 1:1 dan 14 tetes
XP-2.
3). Sample air sebanyak 25 ml dimasukkan ke dalam kuvet dua sebagai sample,
ditambahkan 2 ml TP-1 dan 14 tetes XP-2.
4). Didiamkan selama 10 menit.
5). Sample diukur dengan menggunakan spektrofotometer visible dengan
panjang gelombang 890 nm, nilai yang yang tampak adalah konsentrasi
orthopospat dalam air dengan satuan ppm.
3.2.9 Penetapan Silika Low Range
a. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
1) Kuvet
2) Spektrofotometer
Bahan yang digunakan :
1) Air demin
2) Pereaksi sil-1 (molibdenum)
3) Pereaksi sil-2 (asam sitrat)
4) Pereaksi sil-3 (asam amino)
5) Sample air boiler
b. Cara kerja
1). Disiapkan dua buah piala gelas plastik, piala gelas satu untuk blanko, piala
gelas dua untuk sampel.
2). Sampel air boiler masing-masing sebanyak 10 ml dimasukkan kedalam piala
gelas plastik untuk blanko dan sampel. Ditambahkan pereaksi sil-1 sebanyak
14 tetes ke dalam masing-masing piala gelas. Didiamkan selama 4 menit.
3). Ditambahkan 1 bantal pereaksi sil-2, pada masing-masing piala gelas.
Didiamkan selama 1 menit.
4). Larutan yang sudah ditambahkan pereaksi, masing-masing dimasukkan
kedalam kuvet, untuk kuvet yang berisi sampel ditambahkan sil-3, didiamkan
selama 1 menit.
5). Sample diukur dengan menggunakan spektrofotometer visible dengan panjang
gelombang 815 nm, nilai yang yang tampak adalah konsentrasi orthopospat
dalam air dengan satuan ppm.
4.2 Pembahasan
4.2.1 Derajat keasaman (pH)
Pada penetapan derajat keasaman ini dilakukan dengan metode
potensiometri. Pengukuran pH sangat penting untuk dikontrol karena pH
berfungsi untuk menentukan tingkat laju korosi yang terjadi dan berpengaruh
tehadap pembentukan kerak dan korosi.
Dari data yang didapat nilai pH pada air boiler dari beberapa perusahaan
banyak yang tidak masuk ke dalam limit yang sudah ditetapkan, nilai yang
didapat ada yang dibawah limit dan ada pula yang melewati limit. Ini
dikarenakan mungkin ada kontaminasi yang terjadi didalam sistem boiler, dan
ini akan berakibat rusaknya pada sistem boiler yaitu kebocoran pada pipa-
pipa, larutnya pipa akan menyebabkan karat pada pipa dan akhirnya terjadi
kebocoran, oleh karena itu pH harus dikontrol agar kebocoran pipa tidak
terjadi oleh asam dan pembentukan kerak..
Apabila pH naik maka alkalinitas pun akan naik, dan korosi akan berjalan
dengan cepat.Pada pH rendah akan terjadi korosi dan pada pH tinggi akan
terjadi kerak. Selain itu pH tinggi menimbulkan busa, sehingga akan
menimbulkan carry over. Korosi yang berkelanjutan akan mengakibatkan
bocornya pipa dan mengurangi efisiensi perpindahan panas. Untuk mencegah
terjadinya korosi dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia
penghambat korosi (corrosion inhibitor).
4.2.2 Konduktivitas
Pengukuran dilakukan dengan metode konduktometri dengan alat
konduktometer. Pengukuran konduktivitas bertujuan untuk mengetahui
kemampuan air dalam menghantarkan arus listrik. Dengan mengetahui nilai
konduktivitas dapat diketahui banyaknya ion-ion yang terlarut didalam air
tersebut. Konduktivitas sebanding dengan kadar zat terlarut dalam bentuk ion.
Dari data yang didapat ada beberapa nilai konduktivitas yang tetap
dibawah limit yang telah ditetapkan maka dengan nilai konduktivitas yang
terkontrol akan dihasilkan uap panas yang baik dan dapat meminimalisasi
korosi. Hal ini menunjukan bahwa kation dan anion yang berada dalam
air boiler masih dapat dikendalikan. Namun ada pula yang melewati batas limit
yang telah ditetapkan tapi hal ini seimbang dengan nilai pH yang tinggi,
namun lama-kelamaan dapat menyebabkan terjadinya korosi, semakin besar
nilai konduktivitas maka semakin cepat terjadinya korosi. Salah satu cara yang
dapat dilakukan agar nilai konduktivitas selalu berada dalam rentang limit
kontrol adalah dengan dilakukan blowdown (pembuangan lumpur dan kotoran
yang ada didalam ketel uap) pada sistem boiler.
4.2.3 Alkalinitas
Penetapan alkalinitas dilakukan secara titrimetri. Alkalinitas disebabkan
oleh ion bikarbonat, dan tahap tertentu ion karbonat dan hidroksida dalam air.
Ketiga ion tersebut dalam air akan bereaksi dengan ion hidrogen sehingga
menurunkan kemasaman dan menaikkan pH.
Alkalinitas berhubungan dengan pH air, jika alkaliniti rendah berarti pH
air tinggi dan sebaliknya. Untuk itu alkalinitas air ketel harus diatur
sedemikian rupa sehingga pH air normal. Karena pada pH rendah akan terjadi
korosi dan pada pH tinggi akan terjadi buih.
Analisa yang dilakukan pada penetapan alkalinitas adalah titrasi asam
basa, dengan menggunakan H2SO4 0.02 N sebagai titran. Asam sulfat ini
merupakan asam kuat maka akan menetralkan ion-ion alkalinitas yang
merupakan basa sampai titik akhir titrasi dengan pH 4.3 sampai 8.3.
Dari data yang didapat alkalinitas sudah cukup baik, nilai alkalinitas
rendah dan masih bisa ditolerir namun pada air ketel uap milik beberapa
pabrik nilai alkalinitas cukup tinggi dan tidak sebanding dengan nilai
kesadahannya, sehingga dikhawatirkan akan menyebabkan karat pada pipa.
Kadar alkalinitas yang rendah dan tidak seimbang dengan kesadahan
dapat menyebabkan terbentuknya kerak CaCO3 pada dinding pipa, sehingga
dapat memperkecil penampang basah pipa. Sedangkan kadar alkalinitas yang
tinggi dapat menyebabkan karat pada pipa, untuk mencegal hal ini perlu
dilakukan blowdown.
4.2.4 Kesadahan.
Kesadahan total karena disebabkan adanya ion-ion Ca2+, Mg 2+, Mn 2+,
Fe 2+ dan semua kation yang bermuatan positif dua.
Dari data yang didapat pada penetapan kesadahan baik total maupun
kalsium, tidak ada yang masuk kedalam limit yang telah ditetapkan. Dan
ini dapat menyebabkan terbentuknya kerak dan endapan pada sistem ketel
uap, sehingga akan mengurangi efisiensi perpindahan panas dari udara yang
mengalir dalam pipa ke air. Maka upaya yang dapat dilakukan dengan
melakukanblowdown.
4.2.5 Silika
Pada penetapan silika, menggunakan metode spektrofotometri dengan
menggunakan spektrofotometer visible DR 2800 dan diukur pada panjang
gelombang 815 nm. Sampel air ketel uap direaksikan dengan menggunakan
asam dan molIbdenum, membentuk warna biru. Intensitas warna yang
terbentuk secara otomatis akan dibandingkan dengan internal standar silika
yang ada didalam alat. Nilai yang tertera pada layar merupakan nilai kadar
silika dalam satuan ppm.
Dari data yang didapat pada penetapan silika, hanya satu data yang
tidak masuk ke dalam limit yang telah ditetapkan, yaitu data air ketel uap
milik PT."S", Silika dalam sistem pemanas perlu dikontrol karena dapat
menyebabkan kerak silika yang keras dalam sistem, apabila didiamkan lama-
kelamaan akan menyumbat saluran dalam sistem.
4.2.6 Besi
Pada penetapan besi, dilakukan dengan menggunakan metode
spektrofotometri, dengan menggunakan alat spektrofotometer DR 2800 diukur
pada panjang gelombang 510 nm.
Berdasarkan hasil yang didapat, pada penetapan besi nilai tersebut
masih dibawah limit yang telah ditetapkan. Kadar besi harus dikontrol karena
merupakan indikator terjadinya korosi pada sistem pemanas. Korosi dapat
menurunkan efisiensi perpindahan panas dan terjadinya kebocoran pada pipa
sistem.
4.2.7 Pospat
Penetapan pospat dilakukan dengan menggunakan metode
spektrofotometri dengan menggunakan alat spektrofotometer DR 2800 pada
panjang gelombang 890 nm.
Berdasarkan data yang didapat, tidak memenuhi limit yang telah
ditetapkan, namun hal ini tidak menjadi masalah karena pospat tidak
merugikan bagi sistem pemanas, karena sifat pospat dapat membentuk
kompleks dengan zat-zat penyebab terjadinya karat dan endapan, maka
pospat merupakan zat anti kerak dan anti karat.
4.2.8 Sulfit
Penetapan sulfit dilakukan dengan menggunakan metode titrasi. Sulfit
didalam ketel uap sebagai oksidator karena untuk mengurangi atau
menghilangkan oksigen terlarut didalam air, sulfit akan bereaksi dengan
oksigen menjadi sulfat.
Dari data yang didapat, hampir semua kadar sulfit masuk kedalam limit
yang telah ditetapkan namun ada beberapa data yang nilainya tidak masuk ke
dalam limit ada yang hasilnya rendah dan ada pula diatas limit, hasil yang
sangat rendah mungkin pada penambahan pereaksi yang mengandung sulfit
sangat sedikit sehingga oksigen banyak yang terlarut di dalam air.
Jika kekurangan dosis sulfit maka dapat menyebabkan korosi dalam
sistem boiler, dan jika bila kelebihan Dosis Sulfit maka dapat menyebabkan
kehilangan energi karena blowdownboiler harus lebih banyak untuk
menurunkan kandungan padatan terlarut dalam air boiler.
BAB V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Boiler merupakan alat yang mengubah air menjadi uap, dan uap tersebut
digunakan untuk menggerakan mesin-mesin turbin. Boiler mempunyai
beberapa masalah misalnya, korosi, kerak, dan deposit. Hal ini dapat diatasi
dengan menjaga kualitas air yang masuk kedalam boiler. Didalam suatu
perusahaan sudah ditetapkan beberapa parameter untuk menjaga kualitas air
yang masuk ke dalam boiler.
Dari beberapa perusahaan kualitas air boiler sudah cukup baik namun
masih ada beberapa pabrik dengan kualitas air boilernya kurang memenuhi
syarat yakni nilai hampir semua parameter melebihi limit.
5.2 SARAN
Kondisi air ketel uap untuk beberapa perusahaan sudah cukup baik,
namun masih ada beberapa parameter yang tidak masuk ke dalam yang telah
ditetapkan. Maka penulis memberikan saran agar selalu menjaga kualitas air
ketel uap. Untuk mencegah terjadinya masalah-masalah yang ada di sistem
yang dikarenakan ada beberapa nilai yang tidak masuk kedalam limit yang
telah ditetapkan maka agar dilakukan blowdown dan menambahkan suatu zat
aktif dalam sistem boiler, agar boiler dapat bekerja secara maksimal.
Selain itu, penulis berharap agar terus bekerja sama dan tetap terjalin
baik silaturahmi antara SMK Analis Kimia Nusa Bangsa Bogor dengan PT. Nalco
Indonesia. Serta dapat memberikan kesempatan bagi lulusan SMK Analis Kimia
Nusa Bangsa untuk bekerja di PT. Nalco Indonesia.