Pentingnya Penguasaan Teknologi Pembuatan Garam Industri dan Farmasi

Defenisi Garam Secara Umum

Secara umum, garam memiliki arti sebagai “kristal yang diperoleh dari proses penguapan air laut, dan memiliki rasa asin di lidah orang yang mengkonsumsinya”. Meskipun tak sepenuhnya asin (jika dirasakan akan ditemukan rasa pahit selain asin), namun rasa asin mendominasi, sehingga bisa dikatakan bahwa kristal garam yang diperoleh dari proses penguapan memiliki rasa asin yang dominan. Rasa asin dari garam disebabkan oleh adanya kandungan senyawa NaCl di dalamnya, sedangkan rasa pahit disebabkan kandungan magnesium, kalsium, dan potassium.

Defenisi Garam Industri, Konsumsi, dan Garam Farmasi

Air laut tak hanya mengandung air dan NaCl saja, namun juga mengandung sejumlah senyawa-senyawa kimia ikutan lainnya. Tabel di bawah ini menampilkan sebagian besar dari konten unsur-unsur kimia yang larut di dalam air laut.

Tabel 1. Komposisi Unsur-Unsur Kimia dalam Air Laut

Nama Unsur Kimia Massa Atom ppm (part per million)
Hydrogen 1.00797 110.000
Oxygen 15.9994 883,000
Sodium Na 22.9898 10,800
Chlorine Cl 35.453 19,400
Magnesium Mg 24.312 1,290
Sulfur S 32.064 904
Potassium K 39.102 392
Calcium Ca 40.08 411
Bromine Br 79.909 67.3
Helium He 4.0026 0.0000072
Lithium Li 6.939 0.170
Beryllium Be 9.0133 0.0000006
Boron B 10.811 4.450
Carbon C 12.011 28.0
Nitrogen N 14.007 15.5
Fluorine F 18.998 13
Neon Ne 20.183 0.00012
Aluminium Al 26.982 0.001
Silicon Si 28.086 2.9
Phosphorus P 30.974 0.088
Argon Ar 39.948 0.450
Scandium Sc 44.956 <0.000004
Titanium Ti 47.90 0.001
Vanadium V 50.942 0.0019
Chromium Cr 51.996 0.0002
Manganese Mn 54.938 0.0004
Ferrum (Iron) Fe 55.847 0.0034
Cobalt Co 58.933 0.00039
Nickel Ni 58.71 0.0066
Copper Cu 63.54 0.0009
Zinc Zn 65.37 0.005
Gallium Ga 69.72 0.00003
Germanium Ge 72.59 0.00006
Arsenic As 74.922 0.0026
Selenium Se 78.96 0.0009
Krypton Kr 83.80 0.00021
Rubidium Rb 85.47 0.120
Strontium Sr 87.62 8.1
Yttrium Y 88.905 0.000013
Zirconium Zr 91.22 0.000026
Niobium Nb 92.906 0.000015
Molybdenum Mo 0.09594 0.01
Ruthenium Ru 101.07 0.0000007
Rhodium Rh 102.905
Palladium Pd 106.4
Argentum (silver) Ag 107.870 0.00028
Cadmium Cd 112.4 0.00011
Indium In 114.82
Stannum (tin) Sn 118.69 0.00081
Antimony Sb 121.75 0.00033
Tellurium Te 127.6
Iodine I 166.904 0.064
Xenon Xe 131.30 0.000047
Cesium Cs 132.905 0.0003
Barium Ba 137.34 0.021
Lanthanum La 138.91 0.0000029
Cerium Ce 140.12 0.0000012
Praesodymium Pr 140.907 0.00000064
Neodymium Nd 144.24 0.0000028
Samarium Sm 150.35 0.00000045
Europium Eu 151.96 0.0000013
Gadolinium Gd 157.25 0.0000007
Terbium Tb 158.924 0.00000014
Dysprosium Dy 162.50 0.00000091
Holmium Ho 164.930 0.00000022
Erbium Er 167.26 0.00000087
Thulium Tm 168.934 0.00000017
Ytterbium Yb 173.04 0.00000082
Lutetium Lu 174.97 0.00000015
Hafnium Hf 178.49 <0.000008
Tantalum Ta 180.948 <0.0000025
Tungsten W 183.85 <0.000001
Rhenium Re 186.2 0.0000084
Osmium Os 190.2
Iridium Ir 192.2
Platinum Pt 195.09
Aurum (gold) Au 196.967 0.000011
Mercury Hg 200.59 0.00015
Thallium Tl 204.37
Lead Pb 207.19 0.00003
Bismuth Bi 208.980 0.00002
Thorium Th 232.04 0.0000004
Uranium U 238.03 0.0033
Plutonimu Pu 244

Sumber: Karl K Turekian: Oceans. 1968. Prentice-Hall

Dari tabel 1. di atas dapat dikatakan bahwa jika air laut mengalami dehidrasi (penguapan) akan diperoleh kumpulan senyawa-senyawa berbentuk kristal, yang sebagian besar di antaranya :

  • NaCl (natrium klorida), yang secara umum diberi nama istilah “garam”. NaCl memiliki rasa khas yang asin.
  • MgCl2 (magnesium klorida), yang memiliki rasa asin pahit, dan menggigit di ujung lidah.
  • CaCl2 (kalsium klorida).
  • CaSO4 (kalsium sulfat).
  • KCl (potassium klorida), suatu jenis senyawa yang memiliki rasa asin pahit.

Kandungan NaCl yang diperoleh dari proses penjemuran air laut bergantung pada kandungan NaCl di dalam airnya, dan banyaknya kandungan ion-ion ikutan. Kandungan ion magnesium tak selalu sama di tiap-tiap titik pantai, namun bervariasi antara 1 wilayah pesisir dengan wilayah pesisir lainnya. Suatu pantai yang menghasilkan garam yang terasa agak pahit memiliki kandungan magnesium yang tinggi ; sebaliknya, suatu daerah yang menghasilkan garam dengan rasa pahit yang tak begitu kuat, memiliki kandungan magnesium yang moderat.

Demikian juga kandungan ion-ion dari logam-logam berat. Daerah pesisir yang berdekatan dengan area industri dan perkotaan menghasilkan garam dengan kandungan logam berat relatif lebih tinggi. Makin tinggi tingkat pencemaran air, makin besar kandungan logam berat dalam perairan tersebut.

A. Garam Industri

Pengertian garam industri adalah garam NaCl yang digunakan untuk kebutuhan industri  yang menggunakan garam sebagai salah satu bahan bakunya.  Garam untuk kebutuhan industri harus memenuhi aspek-aspek berikut ini :

  • Kandungan NaCl minimum 97% dari berat kering suatu produk garam. Dalam penggunaan tertentu (misalnya untuk kebutuhan industri makanan dan bumbu penyedap), kandungan NaCl minimum yang diperbolehkan bisa mencapai 98% dari total beratnya.
  • Memiliki kandungan maksimum logam-logam berat beracun yang dibatasi oleh sejumlah parameter yang diakui secara internasional. WHO mengeluarkan batasan-batasan maksimum kandungan logam berat pada suatu produk garam.
  • Memiliki aspek rasa asin yang baik. CaCl2, KCl, MgCl2, adalah pengotor dari garam yang memiliki rasa sedikit pahit. Banyaknya kandungan pengotor menyebabkan rasa garam menjadi kurang asin dan kurang enak di lidah orang yang mengkonsumsinya.
  • Kandungan TSS (Total Solid in Solution) yang sangat rendah, atau nilai sangat kecil yang bisa diabaikan dalam beberapa metode pengukuran.
  • Bebas dari senyawa-senyawa organik berbahaya.

Dari paparan syarat-syarat di atas, dapat dikatakan bahwa produk garam industri ditujukan untuk segala industri yang mengutamakan standar mutu tinggi dan diakui secara internasional. Produk-produk makanan Indonesia yang di ekspor tentu harus sudah memenuhi standar-standar minimum yang diperlukan, termasuk standar minimum mutu garam yang dipakai sebagai perasa.

Pengguna garam industri terbanyak adalah sektor industri kimia dasar, industri kimia penunjang, industri makanan dan minuman, dan penggunaan di beberapa sektor lainnya.

B. Garam Konsumsi

Pada dasarnya air laut juga mengandung ion iodium, sebagaimana yang tertera di tabel 1. Namun pada saat proses kristalisasi yang dilakukan dengan cara penguapan oleh sinar matahari, sebagian besar dari ion iodium teroksidasi menjadi gas I2 dan menguap ke udara. Akibatnya kristal garam yang diperoleh mengalami kekurangan yodium di  dalamnya. Padahal iodium memiliki pengaruh dalam menekan probabilitas munculnya penyakit gondok.

Oleh karena itu, agar garam yang dihasilkan mengandung yodium yang cukup, perlu dilakukan penambahan yodium terhadap kristalnya. Syarat minimum kandungan yodium di dalam krtistal garam konsumsi  adalah sekitar 8 gram per ton, namun nilai yang optimal berada di sekitar 25 gr / ton. Senyawa yodium yang banyak digunaikan sebagai campuran untuk garam konsumsi umumnya KIO3 (potassium iodat), karena senyawa iodium ini bersifat lebih stabil dibanding senyawa-senyawa yodium lainnya, khususnya pada kondisi basah, terlarut, dan terpapar matahari. Dapat disimpulkan bahwa hampir semua kandungan yodium yang ada di dalam garam konsumsi berasal dari penambahan, dan bukan berasal dari kristal garam itu sendiri.

Garam untuk kebutuhan konsumsi berhubungan erat dengan kesehatan orang yang mengkonsumsinya. Oleh karena itu, disamping pemenuhan kandungan yodium minimum, diperlukan juga perhatian terhadap kandungan maksimum logam-logam berat beracun yang diperbolehkan. Oleh karena itu, penggunaan garam industri sebagai bahan baku untuk pembuatan garam untuk kebutuhan konsumsi banyak dilakukan. Meskipun standar SNI mensyaratkan kandungan minimum NaCl  94% dalam garam konsumsi, namun garam konsumsi yang bermutu tinggi sebaiknya harus memenuhi standar mutu minimum yang sama dengan garam industri (dalam hal kandungan minimum NaCl dan kandungan maksimum logam-logam berat beracun yang diijinkan).

Dari penjelasandi atas,bisa dikatakan bahwa perbedaan garam untuk kebutuhan konsumsi  dan garam untuk industri sebenarnya hanya terletak pada ada tidaknya kandungan yodium yang ditambahkan. Garam industri yang digunaikan untuk membuat soda api (NaOH) dan HCl tidak membutuhkan yodium, namun garam industri yang digunakan untuk konsumsi (misalnya dicampur pada produk minuman atau makanan) harus terlebih dahulu dicampur dengan senyawa KIO3.

C. Garam farmasi

Garam farmasi adalah garam yang digunakan untuk kebutuhan industri farmasi, atau garam yang digunakan sebagai bahan baku obat-obatan. Cairan infus harus menggunakan bahan dasar garam farmasi, yang memiliki standar kandungan NaCl minimum sekitar 99,5 %. Cairan infus tidak bisa menggunakan bahan baku garam industri, karena persyaratan minimumnya jauh di atas persyaratan minimum garam untuk keperluan industri dan konsumsi.

Produksi Garam Untuk Kebutuhan Industri dan Farmasi

Meskipun bestekin.com telah berusaha menyebarluaskan cara membuat garam industri, namun hingga dimuatnya tulisan ini, belum terlihat adanya tanda-tanda tumbuhnya usaha industri garam untuk kebutuhan industri nasional. Padahal setiap tahun impor garam untuk kebutuhan industri dan konsumsi nasional sangat tinggi, dan naik secara gradual dari tahun ke tahun. Saat ini jumlah garam yang diimpor telah melebihi 2,16 juta ton per tahun (http://kemenperin.go.id/artikel/11298/Garam-Industri-Masih-Bergantung-Impor), dan kemungkinan nilai rielnya bisa berada di atas angka resmi.

Dengan harga di atas Rp 1.300.000,- per ton nya, maka potensi pembuatan garam industri bisa menghasilkan pendapatan di atas Rp 3 trilyun per tahun, atau penghematan devisa hingga USD 250 juta per tahun.

Sama halnya dengan garam industri yang masih 100% diimpor, garam untuk kebutuhan industri farmasi pun masih harus diimpor. Saat ini kebutuhan garam farmasi nasional telah mencapai 5.000 to per tahun. Dengan harga beli yang mencapai USD 700,00 per ton (Rp 8.500.000,-) per ton, maka hilangnya devisa untuk memenuhi kebutuhan garam farmasi sekitar Rp 42,5 milyar per tahun.

Apa Yang Menyebabkan Tak Berkembangnya Usaha Industri Garam Bermutu Tinggi? 

Garam yang diproduksi oleh petani dan industri-industri garam nasional adalah garam yang dihasilkan hanya oleh proses evaporasi air laut, di mana evaporasi  hanya bertujuan menguapkan molekul air dan memisahkan sebagian dari senyawa-senyawa hygroskopis yang ada di air laut. Akibatnya, garam yang dihasilkan melalui proses penguapan hanya mengandung Kristal NaCl antara 86% – 92%. Nilai ini tentu masih jauh di bawah syarat minimum kandungan NaCl untuk kebutuhan industri.

Beberapa hal yang menyebabkan belum diproduksinya garam untuk kebutuhan industri dan farmasi sebagai berikut :

  • Rendahnya pemahaman dan implementasi sains di dunia pendidikan dan kalangan umum menjadi penyebab utama belum diproduksinya garam industri di dalam negeri.
  • Budaya yang belum menjadikan sains sebagai pedoman untuk kemajuan.
  • Budaya ingin mudah dalam memperoleh apa yang diinginkan.
  • Budaya usaha yang masih menempatkan sektor perdagangan sebagai basis utama.

Industri – Industri Pengguna Garam Mutu Tinggi

Garam industri digunakan dalam hampir semua sector industri, yang antara lain sebagai berikut :

  • Industri klor-alkali yang membuat NaOH, HCl, NaOCl menggunakan bahan baku garam industri dengan tingkat kemurnian NaCl minimum 97,5%
  • Sebagai bahan baku untuk industri kimia dasar yang memproduksi kaporit, soda ash, ammonium klorida, dan ratusan jenis bahan kimia lainnya.
  • Industri makanan dan minuman yang mengharuskan penggunaan garam bermutu tinggi.
  • Industri perikanan dan kelautan.
  • Industri tekstil, perminyakan, kaca, dan sebagainya.

Proses Pemurnian Sebagai Rantai Utama Dalam Pembuatan Garam Mutu Tinggi

Dengan garis pantai terpanjang dan terluas di dunia, semestinya Indonesia bisa menjadi produsen utama garam. Untuk memproduksi garam bermutu tinggi, dibutuhkan penguasaan sains yang baik pula. Pemurnian garam pada dasarnya adalah bagaimana cara memisahkan senyawa NaCl dari berbagai senyawa-senyawa lain yang juga ada di dalam air laut. Sebagaimana yang tertera di tabel 1., kandungan air laut tak hanya H2O dan NaCl saja, namun terdapat puluhan senyawa-senyawa lain di dalamnya.

Pemisahan senyawa-senyawa pengotor dilakukan menggunakan kombinasi proses fisika dan reaksi kimia. Sebagai contoh, bagaimana cara memisahkan unsur kimia magnesium dari larutan jenuh air laut ?!

Dalam senyawa MgCl2 yang terlarut, magnesium terdissosiasi menjadi ion Mg2+ yang sifatnya larut juga. Penggunaan ion OH atau CO32- yang dimasukkan ke dalam larutan mengakibatkan terbentuknya senyawa Mg(OH)2 atau senyawa MgCO3 yang berupa endapan tak larut, dengan kelarutan yang sangat kecil. Senyawa MgCl2 yang terlarut dalam air laut jenuh memiliki kelarutan yang sangat tinggi, hingga 55 g/L pada suhu 25 °C, sedangkan senyawa  Mg(OH)2 hanya memiliki kelarutan  0.006 g/L pada suhu 25 °C. Dengan merubah senyawa, maka ion magnesium, ion-ion logam berat, dan ion-ion logam-logam yang terlarut bisa diendapkan dan dipisahkan dari air garam, sehingga tingkat persentase dan kemurnian NaCl pun naik dari nilai sebelumnya.

Pada dasarnya proses pembuatan garam untuk kebutuhan industri dan farmasi tidaklah sulit. Dengan terus naiknya kebutuhan akan 2 item tersebut, maka usaha pembuatan garam bermutu tinggi sudah selayaknya menjadi salah satu primadona usaha.

One comment

  1. bisa di jelaskan secara terperinci proses pembuatan garam industri yg bermutu bagus.? serta peralatan2 yg di perlukan.?
    (semacam perhitungan bisnis)

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Comment moderation is enabled. Your comment may take some time to appear.