RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Tugas Akhir Akhir M2 : Modul Kimia Kimia 2

Setelah mempelajari keseluruhan isi dari modul Kimia-2, silahkan Saudara kerjakan tugas  berikut ini dan hasilnya kemudian di-upload  di-upload . 1.

Tidak ada suatu proses yang mempunyai efisiensi 100% sebagaimana dijelaskan dalam hukum termodinamika kedua. Demikian pula dalam reaksi kimia, jarang sekali hasil reaksi yang jumlahnya sesuai dengan perhitungan stoikiometris. Di

 yi eld , selektivitas dan konversi. Cobalah dalam industri, terdapat terdapat istilah rendemen, rendemen, yi  jelaskan dan berikan berikan contoh contoh dari masing-masing masing-masing terminologi terminologi tersebut. a. Rendemen

Rendemen adalah perbandingan jumlah (kuantitas) minyak yang dihasilkan dari ekstraksi tanaman aromatik. Rendemen menggunakan satuan persen (%). Semakin tinggi nilai rendemen yang dihasilkan menandakan nilai minyak asiri yang dihasilkan semakin benyak. Peningkatan rendemen atau perbandingan jumlah minyak yang dihasilkan dapat dilakukan dengan dua pendekatan yaitu  pertama, proses  pertama, proses budi daya dan kedua,  proses pembuatan minyak Kualitas minyak yang dihasilkan biasanya berbanding terbalik dengan jumlah rendamen yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai rendamen yang dihasilkan maka semakin rendah mutu yang yang di dapatkan. Adapun rumus untuk menghitung rendamen sebagai berikut:

Definisi rendemen kelapa sawit, yaitu perbandingan jumlah antara minyak kelapa sawit kasar atau CPO yang diproduksi dalam setiap kilogram TBS. Dalam satu kilogram buah kelapa sawit perlu diketahui seberapa besar rendemennya. Terdapat rumus yang dipergunakan untuk menghitung rendemen dari kelapa sawit dalam sebuah pabrik. Yaitu, RKS = (CPO/TBS) x 100%. RKS merupakan persentase rendemen kelapa sawit dengan satuan dalam persen (%). CPO merupakan jumlah atau kuantitas dari Crude Palm Oil yang diproduksi dengan satuan dalam kilogram (kg).

TBS merupakan jumlah atau kuantitas dari Tandan Buah Segar yang dilakukan  pengolahan dengan satuan dalam kilogram (kg). Contoh : Dalam soal dinyatakan terdapat sebuah pabrik produksi minyak kelapa sawit melakukan pekerjaan mengolah Tandan Buah Segar 300.000 kg dalam sehari. Untuk  jumlah dari minyak kelapa sawit mentah yang berhasil diproduksi oleh pabrik tersebut adalah 50.000 kg dalam sehari. Dari data pabrik minyak kelapa sawit tersebut, berapa  besar rendemen yang ada? Kemudian dilakukan perhitungan untuk mengetahui besar rendemen pabrik kelapa sawit tersebut berdasar rumus yang sudah disebutkan sebelumnya. Penyelesaian soal diketahui Tandan Buah Segar (TBS) sebesar 300.000 kg/hari. Untuk Crude Palm Oil (CPO) sebesar 50.000 kg/hari. Lalu berapakah RKS pabrik tersebut? Cara termudah adalah dengan memasukkan angka-angka tersebut dalam rumus RKS

= =

 

x 100%

50.000 00.000

x 100%

= 16,67% Sehingga diperoleh rendemen yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit sebesar 16,67% b. Yield 

Yield adalah perbandingan antara massa produk dengan massa bahan awal. Untuk reaktn dan produk tunggal adalah berat/mol produk akhir dibagi dengan  berat/mol reaktan awal sedangkan untuk reaktan dan produk yang lebih dari satu harus dijelaskan reaktan yang menjadi dasar yield. Yield didasarkan atas zat yang sama :  

A

Atas dasar yang diumpan Atas dasar yang dikonversikan B

C

Jika B diinginkan dan C tidak diinginkan maka yield B adalah mol (atau massa) B yang dihasilkan dibagi dengan mol (atau massa) A diumpankan atau dikonsumsi. Selektifitas B adalah mol B dibagi dengan mol C yang dihasilkan.

Yield =

        

x 100%

c. Selektivitas Keselektifan menyatakan julah hasil yang diinginkan yang dinyatakan sebagai

 bagian (%) jumlah umpan yang teoritis mngkin diubah. Biasanya disebut dengan effesiansi konversi. Selektivitas adalah perbandingan % mol/massa produk tertentu (biasanya yang diinginkan) dengan mol/massa produk lainnya(biasanya sampingan) yang dihasilkan. Selektivitas =

    

x 100%

d. Konversi

Konversi adalah bagian dari umpan/reaktan atau beberapa bahan yang diumpankan yang terkonversi berubah menjadi produk. Konversi berhubungan dengan tingkat kesempurnaan reaksi. Biasanya dinyatakan dengan % atau bagian yang didasarkan pada yang teoritis dapat bereaksi. Reakta an dalaam umpan yang digunakan sebagai basis perhitungan dan berubah menjadi produk harus dinyakatan secara jelas agar tidak menimbulkan kebingungan. Konversi berhubungan dengan derajat kesempurnaan reaksi yang didefinisikan sebagi persen atau peraksi reaktan pembatas yang terkonversi menjadi produk. Konversi

=

     ℎ   −

x 100%

Contoh : Antimon dibuat dengaan cara memanaskan stibnit (Sb 2S3) dengan serpihan besi, lelehan antimon dikeluarkan dari bawah reactor. Sebanyak 0,6 kg stibnit dan 0,25 kg serpihan besi dipanaskan bersama-sama ternyata dihasilkan 0,2 kg antimon. Reaksi : Sb2S3 + 3Fe

Hitunglah : a. Selektivitas  b. Yield

2Sb + 3FeS

c. konversi Penyelesaian : a. Selektivitas didasarkan pada Sb2S3  yang seharusnya dapat dikonversikan dengan Fe yang ada : Mol produk Sb 2S3

1  Sb2S3

=

  

x 1,64 mol Sb

= 0,82 mol

Mol Fe

=

 

=

Mol yang diinginkan Sb 2S3

50  56

=

=

= 4,48 mol

 Sb2S3   1 

x mol Fe

x 4,48 mol

= 1,49 mol

Selektivitas

=

=

     0,8  1,49 

x 100%

x 100%

= 55 %

 b. Yield = =

         0,  06 

x 100%

x 100%

= 33,5 %

c. Konversi

=

=

     ℎ   − 0,8 0,887

x 100%

x 100%

= 92,45 %

2. Apa yang Saudara ketahui tentang prinsip-prinsip  green chemistry. Berikan penjelasan yang memadai, jika perlu disertai contoh penerapan masing-masing prinsip tersebut.

Green chemistry  atau kimia hijau adalah berbagai teknik dan metodologi kimia yang berusaha mengurangi atau menghilangkan penggunaan atau produksi bahan mentah, produk, produk samping, pelarut, reagensia,dan seba gainya yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungannya (Anastas, 1998) dimana mulai mendapatkan  perhatian besar dari berbagai pihak, dimulai dari bahan dan proses kimia yang dirancang untuk mengurangi atau menghilangkan dampak negatif bagi lingkungan.

Green

chemistry   merupakan pendekatan yang sangat efektif dengan solusi ilmiah inovatif untuk situasi dunia nyata untuk pencegahan polusi atau pencemaran pada lingkungan. Konsep kimia hijau mulai dikenal global pada awal tahun 1990 setelah Environmental Protection Agency (EPA) mengeluarkan Pollution Prevention Act yang merupakan kebijakan nasional untuk mencegah atau mengurangi polusi. 12 Prinsip-Prinsip dalam Green Chemistry menurut Anastas dan Warner (1998) mengusulkan konsep “The Twelve Principles of Green Chemistry” yaitu: 1.

Mencegah timbul limbah

Lebih baik mencegah daripada menanggulangi atau membersihkan limbah yang timbul setelah proses sintesis, karena biaya untuk menanggulangi limbah sangat  besar. Yaitu bagaiamna kemampuan kimiawan untuk merancang ulang transformasi kimia untuk meminimalkan produksi limbah berbahaya merupakan langkah pertama yang penting dalam pencegahan polusi Dengan mencegah generasi sampah, kita meminimalkan bahaya yang berhubungan dengan limbah, transportasi, penyimpanan dan perawatan.

2. Desain produk bahan kimia aman Mampu mendesain bahan kimia yang aman dengan target utama mencari nilai optimum agar produk bahan kimia memiliki kemampuan dan fungsi yang baik akan

tetapi juga aman (toksisitas rendah). Caranya adalah dengan mengganti gugus fungsi atau dengan cara menurunkan nilai bioavailability. 3. Desain proses sintesis aman Metode sintesis didesain untuk menggunakan dan menghasilkan zat dengan toksisitas

rendah

atau

tidak

berbahaya

bagi

kesehatan

manusia

dengan

meminimalkan paparan atau bahaya penggunaan bahan kimia tersebut. Metode sintetis seharusnya didesain untuk menggunakan dan menghasilkan zat yang memiliki kadar sekecil mungkin atau bahkan tidak beracun terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Tujuannya adalah untuk menggunakan reagen kurang  berbahaya bila memungkinkan dan proses desain yang tidak menghasilkan produk sampingan berbahaya. 4. Bahan baku terbarukan Bahan mentah atau bahan baku harus bersifat terbarukan bukan bahan habis pakai yang akan terus menipis dan mahal secara ekonomis. Bila memungkinkan, transformasi kimia harus dirancang untuk memanfaatkan bahan baku yang terbarukan. Contoh bahan baku terbarukan termasuk produk pertanian atau limbah dari proses lainnya. Contoh bahan baku depleting termasuk bahan baku yang ditambang atau dihasilkan dari bahan bakar fosil (minyak bumi, gas alam atau  batubara). 5. Katalis Katalis dapat memainkan beberapa peran dalam proses transformasi, antara lain dapat

meningkatkan

selektivitas

reaksi,

mengurangi

suhu

transformasi,

meningkatkan tingkat konversi produk dan mengurangi limbah reagen (karena mereka tidak dikonsumsi selama reaksi). Dengan mengurangi suhu, kita dapat menghemat energi danberpotensi menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan. katalis berperan pada peningkatan selektifitas, mampu mengurangi  penggunaan reagen, dan mampu meminimalkan penggunaan energi dalam suatu reaksi. 6. Mengurangi proses derivitasi Derivatisasi yang tidak perlu (penggunaan kelompok „blocking“, proteksi / deproteksi, modifikasi sementara proses fisika / proses kimia) harus dikurangi atau dihindari jika mungkin, karena langkah-langkah seperti ini membutuhkan reagen tambahan dan dapat menghasilkan limbah. Transformasi Sintetik yang lebih selektif akan menghilangkan atau mengurangi kebutuhan untuk proteksi gugus fungsi. Selain

itu, urutan sintetis alternatif dapat menghilangkan kebutuhan untuk mengubah gugus fungsi dengan ada gugus fungis lain yang lebih sensitif. 7. Efisiensi atom Metode sintesis harus didesain untuk memaksimalkan penggabungan semua bahan yang digunakan dalam proses untuk menjadi produk akhir. 8. Pelarut dan zat tambahan aman Penggunaan zat zat tambahan (pelarut, agen pemisah dan sebagainya) dibuat sedapat mungkin tidak berbahaya bila digunakan. 9. Efisiensi Energi Kebutuhan Energi dalam proses kimia harus diakui berdampak pada lingkungan dan ekonomi dan harus diminimalkan. Jika mungkin, metode sintetis dan pemurnian harus dirancang untuk suhu dan tekanan ruang, sehingga biaya energi yang berkaitan dengan suhu dan tekanan ekstrim dapat diminimalkan. 10. Desain untuk mudah degradasi Bahan kimia harus didesain dengan mempertimbangkan aspek lingkungan, sehingga  bahan kimia harus mudah terdegradasi dan tidak terakumulasi di lingkungan (sintesis biodegradable plastik, bioderadable polimer, serta bahan kimia lainya). 11. Analisis langsung untuk mengurangi pencemaran Metode analisis yang dilakukan secara real-time dapat mengurangi pembentukan  produk samping yang tidak diinginkan.Ruang lingkup ini berfokus pada  pengembangan metode dan teknologi analisis yang dapat mengurangi penggunaan  bahan kimia yang berbahaya dalam prosesnya. 12. Meminimalisasi potensi kecelakaan Salah satu cara untuk meminimalkan potensi kecelakaan kimia adalah memilih  pereaksi dan pelarut yang memperkecil potensi ledakan, kebakaran dan kecelakaan yang tak disengaja. Risiko yang terkait dengan jenis kecelakaan ini kadang-kadang dapat dikurangi dengan mengubah bentuk (padat, cair atau gas) atau komposisi dari reagen.Bahan kimia yang digunakan dalam reaksi kimia harus dipilih sedemikian rupa sehingga potensi kecelakaan yang dapat mengakibatkan masuknya bahan kimia ke lingkungan, ledakan dan api dapat dihindari.

3. Makanan kemasan biasanya mencantumkan bahwa dalam satu bungkus makanan tersebut terkandung sekian kalori, demikian juga orang2 yang diet sering memperhitungkan jumlah kalori dalam asupan makanannya, silahkan anda

 jelaskan maksud dari "kalori" tersebut dalam kaitannya dengan materi yang dipelajari dalam modul 2 ini.

Menurut kamus medis Medilexicon, kalori adalah satuan unit kandungan panas atau energi. Akan tetapi, lebih tepatnya kalori adalah jumlah energi yang Anda dapatkan dari makanan dan minuman, atau energi yang kita bakar melalui aktivitas sehari-hari. Sederhananya, kalori adalah energi yang dibutuhkan tubuh agar bisa beraktivitas dan menjalankan fungsinya dengan baik. Sebagai contoh, sebuah apel yang Anda makan mengandung sekitar 80 kalori. Sementara itu,  berjalan kaki 10 menit membutuhkan sekitar 30 kalori. Berapa banyak kalori yang dibakar tubuh tergantung pada tinggi badan, berat badan, usia, jenis kelamin, dan tingkat aktivitas fisik setiap orang. Ada dua jenis kalori, yaitu: 1. Kalori kecil (kal) 2. Kalori besar (Kal, Kkal) Perlu dicatat, 1 kalori besar (1Kkal) sama dengan 1.000 kalori kecil. Saat melihat label nutrisi pada kemasan makanan atau minuman, kalori yang tertera adalah kalori besar, yaitu kilokalori (Kkal). Snack cokelat yang disebutkan memilki 250 kalori,

sebenarnya

mengandung

250.000

kalori.

Uniknya,

kebanyakan

orang

menganggap kalori hanya ada pada makanan dan minuman, padahal apa pun yang mengandung energi memiliki kalori. Batu bara sekali pun mengandung kalori, tapi memang manusia tidak akan mendapatkan nutrisi penting dari batu bara sehingga tidak ada gunanya mengonsumsi sumber kalori tersebut. Pada umumnya, orang dewasa rata-rata membutuhkan 2000 kalori. Berdasarkan FAO, kebutuhan kalori minimum rata-rata individu per hari secara global adalah sekitar 1800 kalori. Namun, sebenarnya kebutuhan kalori tiap individu berbeda-beda, ter gantung dari jenis kelamin, usia, berat badan, tinggi badan, dan aktivitas fisik. Jika Anda ingin mengetahui

berapa

banyak

kalori

yang

Anda

butuhkan

setiap

hari

untuk

mempertahankan berat badan Anda sekarang, Anda bisa menggunakan rumus di bawah ini. 

KKB Laki-laki = 66,5 + (13,75 x kg BB) + (5 x cm TB)  –  (6,8 x usia)



KKB Perempuan = 55,1 + (9,56 x kg BB) + (1,9 x cm TB)  –  (4,7 x usia) Rumus tersebut adalah rumus untuk mencari kebutuhan kalori basal (KKB), yang

tidak memperhitungkan tingkat aktivitas fisik Anda. Sehingga, untuk mencari tahu total

kalori yang Anda butuhkan, Anda harus mengalikan KKB dengan angka aktivitas fisik, seperti di bawah ini. 

Aktivitas sedentari (tidak banyak melakukan aktivitas) = KKB x 1,2



Aktivitas ringan = KKB x 1,375



Aktivitas sedang = KKB x 1,55



Aktivitas berat = KKB x 1,725



Aktivitas sangat berat = KKB x 1,9

Jadi, misalnya Anda memiliki KKB sebesar 1345 kalori  dan memiliki aktivitas ringan, total kalori yang Anda butuhkan adalah 1345 x 1,375 = 1849,4 kalori.