LAPORAN TETAP PRAKTIKUM ANALISA KADAR ABU PADA BATUBARA

OLEH :KELOMPOK IIAchmad Algan(061340411638)Dea Anggraeni(061340411641)Fitriyani(061340411645)Indah Nurcahyanti(061340411647)Indar Sanjaya (061340411651)Maya Elvisa(061340411653)Raden Innu Romi Fahlevi(061340411656)KELAS : 3 EG BDOSEN PEMBIMBING: Letty Trisnaliani, S.T., M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGIPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG2014-2015

ANALISA KADAR ABU PADA BATUBARA

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat menghitung kadar abu pada sampel batubara.

II. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan : Muffle furnace Cawan porcelain Neraca analitik Desikator PenjepitBahan yang digunakan : Batubara 60 dan 170 mesh

III. DASAR TEORI

Ash Content

Batubara sebenarnya tidak mengandung abu,melainkan mengandung mineral matter. Namun mineral matter dapat dianalisa dan dinyatakan sebagai kadar abu atau Ash Content. Mineral matter atau ash dalam batubara terdiri dari inherent dan extraneous. Inherent ash ada dalam batubara sejak pada masa pembentukan batubara dan keberadaan dalam batubaraterikat secara kimia dalam stuktur molekul batubara. Sedangkan extraneous ash berasal dari dilusi atau sumber abu lainnya yang berasal dari luar batubara.

Sifat-sifat Ash content : Kadar abu dalam batubara tergantung pada banyaknya dan jenis mineral matter yang dikandung oleh batubara baik yang berasal dari inherent atu dari extraneous. Kadar abu relative lebih stabil pada batubara yang sama. Oleh karena itu ash sering dijadikan parameter penentudalam beberapa kalibrasi alat preparasi maupun alat sampling. Semakin tinggi kadar abu pada jenis batubara yang sama, semakin rendah nilai kalorinya. Kadar abu juga sering mempengaruhi nilai HGI batubara.Ash adalah istilah parameter dimana setelah pembakaran batubara dengan sempurna, material yang tersisa dan tidak terbakar adalah ash atau abu sebagai sisa pembakaran.jadi ash atau abu merupakan istilah umum sebagai sisa pembakaran. Pada material lain mugkin ash ini dapat mencerminkan langsung mineral matter yang terkandung dalam mineral yang dibakar tersebut. Akan tetapi, di dalam batubara, hal tersebut tidak selamanya terjadi karena terjadinya reaksi-reaksi kimia selama pembakaran atau insinerasi batubara tersebut, sehingga nilai ash yang didapat akan relative lebih kecil disbanding dengan mineral matter yang sebenarnya. Adapula yang menggolongkan mineral dalam batubara ke dalam tiga kategori, yaitu : Mineral matter Inherent ash Extraneous ashMineral matter adalah unsure-unsur yang terikat secara organic dalam rantai karbon sebagai kation pengganti hydrogen. Unsure ini biasanya ada dalam batubara pada saat pembentukan batubara yang berasal dari tumbuhan atau pohon pembentuk batubara tersebut. Unsure yang biasanya ditemukan sebagai mineral matter ini adalah kalsium, sodium dan juga ditemukan besi dan alumina pada low rank coal.Inherent ash adlah superfine discrete mineral yang masih dapat tertinggal dalam partikel batubara setelah dipulverize. Dan yang ketiga adalah extraneous ash, yang termasuk ke dalam kategori ini adalah tanah atau pasir yang terbawa pada saat penambangan batubara dan mineral yang keluar dari partikel batubara pada saat dipulverize. Ketiga jenis ash tersebut sangat tergantung pada lingkungan pada saat pembentukan batubara serta bahan pembentuk batubara sehingga memiliki sifat-sifat termal masing-masing, akibatnya juga setiap tipe ash tersebut memiliki kontribusi yang berbeda terhadap slagging dan fouling. Penentuan di laboratorium yaitu dengan membakar batubara pada temperature 750 atau 800C sampai dianggap pembakaran telah sempurna. Dalam prosedur tergantung kepada standar masing-masing. Penentuan secara prosedur di atas untuk batubara tertentu yang mengandung banyak pyrite dan carbonat, menjadi tidak begitu teliti karena selama pembakaran terjadi beberapa reaksi. Reaksi-reaksi yang mungkin terjadi selama pembakaran :

Dekomposisi Pyrite 4FeS2 + 15O2 2Fe2O3 + 8SO3

Dekomposisi KarbonatCaCO3 + CaO + CO2

Penetapan dari SulfurCaO + SO3 CaSO4Na2O + SO3 Na2SO4

Dalam basis dry mineral matter free basis (dmmf) untuk penentuan rank batubara di ASTM, ash yang digunakan adalah hasil kalkulasi dimana ash dinyatakan sebagai ash bebas sulfat. Dalam utilitasnya, batubara yang digunakan sebagai fuel murni ash tinggi tidak diharapkan karena selain ash merukan material yang incombustible, juga akan menambah beban dalam pengolahan limbahnya. Namun untuk keperluan tertentu, ash tinggi justru dibutuhkan asalkan kalori yang dibutuhkan juga terpenuhi. Dari tipe batubara yang sama semakin tinggi nilai ash, maka semakin kecil nilai kalorinya dalam basis adb, dan ash received karena antara ash cv memiliki korelasi yang jelas. Inherent ash yang tinggi akan sulit sekali dipisahkan dari batubara, akan tetapi extraneous ash masih bisa dikurangi dengan memperkecil dilusi yang terjadi pada saat penambangan atau suatu proses pencucian.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Menimbang 4 buah cawan porselen.2. Memasukkan batubara berukuran 60 mesh pada 2 cawan dan 170 mesh pada cawan yang lain, masing-masing 1 gram.3. Menghidupkan oven dan mengatur suhunya (400C).4. Memasukkan cawan yang berisi batubara ke dalam oven.5. Mengatur suhu oven menjadi 750C.6. Pemanasan dilakukan sampai semua sampel batubara menjadi abu (3 jam).7. Mendinginkan cawan berisi batubara tersebut dengan membuka pintu oven sampai suhunya turun menjadi 400C.8. Menimbang masing-masing cawan dan menghitung kadar abunya.

V. DATA PENGAMATAN

No. CawanCawan Kosong (m1)Cawan + Batubara (m2)Cawan + Abu (m3)Berat Batubara

123,3152 gr24,3192 gr23,3439 gr1,0040 gr

223,5191 gr24,5203 gr23,5500 gr1,0012 gr

321,8702 gr22,8717 gr21,8909 gr1,0015 gr

420,7326 gr21,7336 gr20,7572 gr1,0010 gr

VI. PERHITUNGAN

1. Cawan 1 (60 mesh)

A (%)100%

100%

100% 2,8586 %

2. Cawan 2 (60 mesh)

A (%)100%

100%

100% 3,0863 %

3. Cawan 3 (170 mesh)

A (%)100%

100%

100% 1,997 %

4. Cawan 4 (170 mesh)

A (%)100%

100%

100% 2,4575%

VII. ANALISA DATA

Praktikum penentuan kadar abu pada sampel batubara ini dilakukan untuk mengetahui kualitas batubara dan efisiensi proses pembersihan. Abu merupakan bahan-bahan yang tidak terbakar setelah pembakaran. Abu dalam batubara tersebut bersumber dari mineral matter dalam batubara dan unsur pengotor dari batu pasir, tanah dan sebagainya yang berasal dari penutup, dasar, atau parting pada lapisan batubara.Batubara yang digunakan sebagai sampel adalah batubara berukuran 60 dan 170 mesh. Berdasarkan teori, semua proses preparasi baik pengurangan ukuran, pembagian dan pemanasan khusus tidak akan mengurangi atau menambah kadar abu pada batubara yang diproses. Dan hal tersebut akan dapat diketahui kebenarannya melalui praktikum ini.Dalam proses pemanasan batubara, suhu yang digunakan adalah 750C dalam waktu 3 jam, berdasarkan standar ASTM. Hal ini dilakukan agar batubara dapat menyerap kalor dari dalam oven dengan sempurna. Selain itu, pada kondisi tersebut, semua zat organic teroksidasi menjadi CO2 dan H2O, sedangkan zat anorganiknya akan menjadi abu yang tersisa setelah pembakaran.Ketika batubara dalam porselen dipanaskan, porselen harus dalam keadaan terbuka supaya panas yang dihasilkan oven mengenai batubara secara langsung dan dapat terjadi transfer panas secara sempurna, sehingga menghasilkan pembakaran sempurna pula. Sementara itu, pada proses pendinginan, oven harus dalam keadaan terbuka supaya proses pendinginan barjalan lebih cepat karena suhu dalam oven akan dipengaruhi oleh lingkungan sehingga suhu akan turun lebih cepat.Kadar abu pada batubara yang dihasilakn antara batubara 60 dan 170 mesh, diperoleh nilai yang lebih besar pada batubara 60 mesh. Hal ini dikarenakan luas permukaannya lebih luas, namun bongkahannya masih lebih besar dari 170 mesh. Sehingga pembakarannya lebih sempurna pada batubara 170 mesh dan kadar abunya pun menjadi sedikit lebih rendah dari batubara 60 mesh.Kadar batubara yang tinggi akan menyebabkan nilai kalornya rendah. Hal ini dikarenakan kecilnya kandungan fixed carnon (karbon padat) yang berpengaruh terhadap besarnya pembentukan energi pada porses pembakaran batubara.

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa : Ash adalah mineral batubara yang masihtersisa setelah proses pembakaran. Penentuan kadar abu batubara dilakukan untuk menentukan kualitas batubara. Kadar abu di dalam batubara dipengaruhi oleh banyaknya jenis mineral matter yang dikandung oleh batubara tersebut, baik yang berasal dari inherent maupun extraneous. Semakin tinggi kadar abu dalam batubara maka nilai kalornya akan semakin rendah, begitupun dengan kualitas dan harga jualnya. Berdasarkan luas permukannya, kadar abu pada batubara 60 mesh lebih besar daripada kadar abu 170 mesh.

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet Praktikum Analisis Batubara, Penentuan Kadar Abu pada Batubara.2014-2015.POLSRI. See-around-theworld.blogspot.com/2011/11/v.html SetiawanOIS.blogspot.com/2012/04/analisis-batubara.html Chemistrydrizzle.blogspot.com/2012/09/penentuan-kadar-abu.html

GAMBAR ALAT

Neraca Analitik Muffle Furnace

Desikator Penjepit Cawan porselen