Percobaan 6 Tpk.docx

LAPORAN PERCOBAAN 6 TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN MEKANISME PEMBENTUKAN KOMPLEKS PADA PENETAPAN NIKEL DALAM SAMPEL

Disusun Oleh : Azaryn Fathun Surendri 2A (Kelompok 3)

Politeknik AKA Bogor Tahun 2019

PERCOBAAN 6 TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN MEKANISME PEMBENTUKAN KOMPLEKS PADA PENETAPAN NIKEL DALAM SAMPEL

I. 

TUJUAN Memisahkan Nikel dalam

sampel dengan mekanisme ekstraksi

pembentukan senyawa kompleks nikel dimetilglioksima 

II.

Menetapkan nikel secara spektrofotometri visible

PRINSIP Nikel dalam larutan membentuk senyawa kompleks dimetilglioksim

merah dalam suasana yang sedikit basa. Ekstraksi kompleks nikel ini optimum pada pH 7-12 dengan adanya sitrat. Kompleks ini dapat diukur absorbansinya pada panjang gelombang 327 nm.

III.

REAKSI

+2H+

IV.

DASAR TEORI Ektraksi pelarut adalah suatu metode pemisahan berdasarkan transfer

suatu zat terlarut dari suatu pelarut kedalam pelarut lain yang tidak saling bercampur. Menurut Nernst, zat terlarut akan terdistribusi pada kedua solven sehingga perbandingan konsentrasi pada kedua solven tersebut tetap untuk tekanan dan suhu yang tetap (Christian, 1986). Ekstraksi pelarut terutama digunakan, bila pemisahan campuran dengan cara destilasi tidak mungkin dilakukan (misalnya karena pembentukan azeotrop atau karena kepekaannya terhadap panas) atau tidak ekonomis. Seperti ekstraksi padat-cair, ekstraksi cair-cair selalu terdiri atas sedikitnya dua tahap, yaltu pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut, dan pemisahan kedua fasa cair itu sesempurna mungkin. Ekstraksi cair-cair dengan pengkelat logam adalah salah satu aplikasi utama ekstraksi cair-cair yaitu ekstraksi selektif ion logam menggunakan agen pengkelat. Sayangnya beberapa agen pengkelat memiliki keterbatasan kelarutan dalam air atau subyek untuk hidrolisis atau oksidasi udara dalam larutan (aqueous). Karena alasan ini agen pengkelat ditambahkan ke pelarut organik sebagai ganti fasa aqueous. Agen pengkelat diekstrak ke fasa cairan yang reaksinya membentuk kompleks logam-ligan yang stabil dengan ion logam. Kompleks logam-ligan kemudian terekstrak ke fasa organik. Efisiensi ekstraksi ion logam bergantung pada pH. Pada umumnya ion-ion logam tidak larut dalam pelarut organik non polar. Ion logam harus diubah menjadi bentuk molekul yang tidak bermuatan dengan pembentukan kompleks agar ion logam tersebut dapat terekstrak ke dalam pelarut organik non polar. Senyawa kompleks adalah suatu senyawa dimana ion logam bersenyawa dengan ion atau molekul netral yang mempunyai sepasang atau lebih elektron bebas yang berikatan secara kovalen koordinasi (Moersid, 1989)

Ion logam dalam senyawa kompleks disebut ion pusat, sedangkan ion atau molekul netral yang mempunyai pasangan elektron bebas disebut ligan. Kompleks kelat atau sepit adalah kompleks yang terbentuk apabila ion pusat bersenyawa dengan ligan yang mempunyai dua atau lebih gugus. Banyaknya ikatan kovalen koordinasi yang terjadi antara ligan dengan ion pusat disebut bilangan koordinasi. Pembentukan kompleks oleh ligan bergantung pada kecenderungan untuk mengisi orbital kosong dalam usaha mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil. Untuk memudahkan ekstraksi maka ion logam yang bermuatan harus dinetralkan oleh ion atau molekul netral menjadi kompleks tidak bermuatan (Khopkar, 1984). Kompleks kelat merupakan asam lemah (HL) yang terionisasi dalam air dan terdistribusi dalam fase organik dan fase air, serta dengan ion logam dapat membentuk ion kompleks yang netral dan mudah larut dalam fase organik (Day dan Underwood, 1989). Sesuai dengan reaksi: Salah satu keuntungan menggunakan agen pengkelat adalah derajat selektifitas tinggi. Efisiensi ekstraksi untuk kation divalent meningkat dari 0100% disekitar 2 unit pH. lagipula konstanta pembentukan kompleks logamligan bervariasi diantara ion logam. Akibatnya, perbedaan signifikan muncul dalam range pH dimana ion logam yang berbeda menaikkan efisiensi ekstraksi dari 0-100%. Penentuan kadar nikel dilakukan dengan metode spektrofotometri, dimana diketahui kompleks berwarna Ni(DMG)2 dalam kloroform mengikuti hukum Lambert-Beer dalam range konsentrasi yang lebar. Sebagaimana diketahui warna adalah salah satu kriteria untuk mengidentifikasi suatu objek. Pada analisis spektrokimia spektrum radiasi elektromagnetik digunakan untuk menganalisis spesies kimia dan menelaah interaksinya dengan radiasi elektromagnetik. Spektrofotometri

didefinisikan

suatu

metoda

analisis

kimia

berdasarkan pengukuran seberapa banyak energi radiasi diabsorpsi oleh suatu zat sebagai fungsi panjang gelombang. Agar lebih mudah memahami proses

absorpsi tersebut dapat ditunjukkan dari suatu larutan berwarna. Misalnya larutan tembaga sulfat yang nampak berwarna biru. Sebenarnya larutan ini mengabsorpsi radiasi warna kuning dari cahaya putih dan meneruskan radiasi biru yang tampak oleh mata kita. Proses absorpsi ini kemudian dapat dijelaskan bahwa suatu molekul/atom yang mengabsorpsi radiasi akan memanfaatkan energi radiasi tersebut untuk mengadakan eksitasi elektron. Eksitasi ini hanya akan terjadi bila energi radiasi yang diperlukan sesuai dengan perbedaan tingkat energi dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi dan sifatnya karakteristik. Komponen-komponen yang mengabsorpsi dalam spektrofotometri UVVis dapat berupa absorpsi oleh senyawa-senyawa organik maupun anorganik. Senyawa-senyawa organik yang mengandung ikatan rangkap 2/ rangkap 3 akan menghasilkan puncak-puncak absorpsi yang penting terutama dalam daerah UV. Gugus-gugus fungsional organik tidak jenuh yang mengabsorpsi sinar tampak dan UV ini dinamakan kromofor/sering dikenal dengan pembawa warna. Contoh kromofor, -NH2, -C=C-, C=O, -CHO, -NO2, -N=N- dan lainlain. Sedangkan absorpsi oleh senyawa-senyawa anorganik, spektra dari hampir semua ion-ion kompleks dan molekul-molekul anorganik menghasilkan puncak absorpsi agak melebar. Untuk ion-ion logam transisi, pelebaran puncak disebabkan oleh faktor-faktor lingkungan kimianya. Suatu contoh larutan Cu (II) encer berwarna biru muda, tetapi warna akan berubah menjadi biru tua dengan adanya amonia. Bila unsur-unsur logam membentuk kompleks, maka faktor ligan sangat menentukan. Sebagian radiasi yang terabsorpsi oleh suatu larutan analit yang mengabsorpsi ternyata terdapat hubungan kuantitatif dengan konsentrasinya. Jumlah radiasi yang terabsorpsi oleh sampel dinyatakan dalam hukum

Lambert-Beer dan dijadikan dasar pada analisis kuantitatif

spektrofotometri.

V.

Alat dan Bahan

:

Bahan : 

Larutan sampel



Asam sitrat (p.a)



NH4OH 4N



Kloroform



Air suling



Dimetilglioksima

Alat : 

Labu takar 100 mL



Labu ukur 1 L



Gelas piala



Pipet mohr



Gelas ukur 50 mL



Corong pemisah



Botol semprot



Naraca analitik



Spektrofotometer UV-Visible

VI.

Cara Kerja:



Ekstraksi sampel

Dipipet 10 mL larutan sampel ke dalam piala gelas yang berisi 90 mL air suling

Ditambahkan 5 g asam sitrat (p.a)

Ditambahkan amonia encer

Cek sampai pH larutan tersebut 7,5 dengan menggunakan indikator universal

Larutan dipindahkan ke dalam corong pemisah

Ditambahkan 20 mL larutan dimetilglioksim , diamkan 1-2 menit

Ditambahkan 15 mL kloroform

Larutan dalam corong pemisah dikocok selama 1 menit, setelah itu didiamkan sampai fasefase saling memisah

Setelah fase-fase tersebut stabil dan terpisah, dipisahkan lapisan kloroform yang berwarna merah

Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 327 nm (vis)

Ekstraksi deret standar

Dibuat deret standar nikel dengan konsentrasi masing-masing 10 ; 15 ; 20 ; 25 ; 30 ppm dalam labu takar 200 mL dari larutan baku 100 ppm

Masing-masing standar dipipet 10 mL ke dalam piala gelas yang berisi 90 mL air suling,

Ditambahkan 5 g asam sitrat (p.a)

Ditambahkan amonia encer

Cek sampai pH larutan tersebut 7,5 dengan menggunakan indikator universal

Larutan dipindahkan ke dalam corong pemisah

ditambahkan 20 mL larutan dimetilglioksim , diamkan 1-2 menit

Setelah fase-fase tersebut stabil dan terpisah, dipisahkan lapisan kloroform yang berwarna merah



Ditambahkan 15 mL kloroform

Larutan dalam corong pemisah dikocok selama 1 menit, setelah itu didiamkan sampai fasefase saling memisah

Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 327 nm (vis)

Pembuatan blanko 0,25 g dimetilglioksim (p.a) ditimbang, kemudian dilarutkan dalam 125 mL amonia dan diencerkan dengan air suling sampai 250 mL.

VII.  No

Hasil Percobaan Identifikasi Bahan Nama Bahan

Rumus Molekul

Sifat Fisik  berbentuk serbuk kristal berwarna putih pada temperatur kamar

C6H8O7.H2O 1

Asam Sitrat

 asam organik lemah  digunakan sebagai larutan penyangga  Efek akut, menimbulkan iritasi kulit dan mata.

2

3

4



Serbuk kristal putih



Sukar larut dalam asam



mengendap dalam larutan basa lemah

Dimetilglioksim

Amonia

Kloroform



larutan tidak berwarna



bau khas amonia



Bersifat basa lemah

NH4OH

CHCl3



Cairan pada suhu ruang



Tidak berwarna



Berbau khas,

5

Larutan standar

6

Air suling

berbahaya bagi tubuh



mengiritasi, karsinogenik



mudah menguap

Cairan tak berwarna dan tidak berbau

Ni+2

nikel



Cairan tidak berwarna dan tidak

H2O

berbau

 Tabel Data Standar Ni (mg/L)

Absorban

0

0,011

10

0,598

15

0,887

20

1,202

25

1,515

30

1,747

Volume sampel

Absorban

(mL) 10

1,204

FP

Kadar Ni dalam

( 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 )

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑒𝑘𝑠𝑡𝑟𝑎𝑘

sampel (ppm)

-

20,253

Kurva Hubungan Konsentrasi Ni (mg/L) dengan Absorbansi 2

Absorbansi

1.5 y = 0,0588x + 0,0140 R² = 0,9989

1 0.5 0 0

5

10

15

20

25

30

35

Konsentrasi Ni (mg/L)

Berdasarkan kalkulator a = 0,0140 b = 0,0588 r = 0,9909 Absorban

Volume sampel (mL)

Kadar Ni dalam

( 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 )

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑒𝑘𝑠𝑡𝑟𝑎𝑘

sampel (ppm)

-

20,253

1,204

10 VIII.

FP

PERHITUNGAN

Persamaan regresi : y = a + bx y = 0,0140 + 0,0588x Konsentrasi Ni

=( =(

abs−intersep slope 1,204−0,0140 0,0588

= 20,2514

)

)

𝑚𝑔

𝑚𝑔 ⁄𝐿

𝐿

IX.

PEMBAHASAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan “Teknik Ekstraksi dengan

Mekanisme Pembentukan Kompleks pada Penetapan Nikel dalam Sampel”, yang bertujuan untuk memisahkan nikel dalam sampel dengan mekanisme ekstraksi pembentukan senyawa kompleks dimetilglioksima dan ditetapkan secara spektrofotometri visible dengan panjang gelombang 327 nm. Ekstraksi pelarut itu sendiri adalah suatu metode pemisahan berdasarkan transfer suatu zat terlarut dari suatu pelarut kedalam pelarut lain yang tidak saling bercampur. Pada umumnya ion-ion logam tidak larut dalam pelarut organik non polar. Ion logam harus diubah menjadi bentuk molekul yang tidak bermuatan dengan pembentukan kompleks agar ion logam tersebut dapat terekstrak ke dalam pelarut organik non polar. Ni merupakan suatu ion logam yang tidak dapat larut dalam senyawa nonpolar, oleh karena itu Ni harus diubah menjadi senyawa non polar yaitu dengan cara membentuknya menjadi senyawa kelat. Agen pengkelat yang digunakan dalam percobaan ini adalah Dimetilglioksin. Ion logam Ni2+ dijadikan senyawa kompleks terlebih dahulu dengan DMG menjadi senyawa kompleks. Suatu senyawa kompleks adalah suatu senyawa yang terdiri dari atom pusat dan sejumlah ligan yang terikat melalui ikatan koordinasi dengan erat dengan atom pusat. Untuk mengetahui apakah telah terjadi pembentukan kompleks, biasanya kedalam suatu senyawa ditambahkan reagen tertentu yang menyebabkan timbulnya warna pada larutan yang dianalisis. Pada penentuan nikel sebagai kompleks nikel - dimetilglioksim dilakukan dengan cara ekstraksi. Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan corong pisah. Kemudian senyawa kompleks Ni(DMG)2 yang terekstraksi ke fasa organik akhirnya dapat diukur pada panjang gelombang 327 nm dengan menggunakan metode spektrofotometri visible. Pada cara pembuatanya sendiri sampel dipipet 10 mL dan ditambahkan air suling 90mL untuk dilarutkan dan 5 gram asam sitrat karena nikel sifatnya larut dalam asam. Kemudian penambahan ammonia pada pH 7,5 adalah berfungsi untuk membentuk nikel hidroksida. Pada corong pemisah larutan tersebut ditambahkan dimetilglioksim penambahan dimetil glioksim adalah

untuk mengkomplekskan Ni tersebut agar memudahkan nikel terekstrak ke fasa organik.

Kemudian

penambahan

kloroform

adalah

berfungsi

untuk

mengekstrak Ni dalam sampel, kemudian ketika Ni tersebut sudah saling terpisah kita bias mengukur absorbansinya pada fase kloroform pada panjang gelombang 327 nm. Dan Ekstraksi kembali dengan 15 mL kloroform dan ukur absorban ekstrak pada 327 nm. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, didapatkan kadar Ni 𝑚𝑔 ⁄𝐿. Pada perhitungan juga di perlukan slope dalam sampel sebesar 25,2514 pada standar, slope kalkulator pada standar yang kita peroleh adalah 0,0588 dengan nilai intersep sebesar 0,0140 dan nilai r sebesar 0,9995. Pada saat pengukuran dengan menggunakan spektrofotometer kuvet yang digunakan haruslah kuvet kuarsa tidak boleh menggunakan kuvet plastik karena pelarut organik khloroform akan bereaksi dengan silikat pada kuvet plastik yang akan melelehkan kuvet tersebut dan tentunya akan membuat pemeriksaan menjadi terganggu dan menghasilkan absorbansi yang tidak sesuai dari

seharusnya.

Larutan

blanko

digunakan

untuk

mengkalibrasi

spektrofotometer yang diseting dengan absorban nol atau nilai transmitan 100% dan meminimalkan kesalahan sistematik. Faktor-faktor yang menyebabkan absorbansi vs konsentrasi tidak linear: 

Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blanko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis termasuk zat pembentuk warna.



Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.



Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan (melalui pengenceran atau pemekatan).

X.

KESIMPULAN

 Kadar Ni yang diperoleh dalam sampel sebesar 20,2514 mg/L  Koefisien korelasi (r) : 0,9995  Persamaan regresi : y = 0,0140 + 0,0588x  Logam Ni dapat dipisahkan dengan menggunakan pelarut kloroform dengan membentuk kompleks Ni(DMG)2 berwarna merah muda.

XI. 

Daftar Pustaka: Basset,J.Denney,R.C Jefry,G.H Mendhan,J.Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik.Jakarta:Buku kedokteran EGC.



Day RA. Jr dan Al Underwood.1992. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga



Vogel, 1985, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro, Edisi V, diterjemahkan oleh: Setiono & Pudjaatmaka, PT Kalman Media Pustaka, Jakarta



Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta

DOKUMENTASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN MEKANISME PEMBENTUKAN KOMPLEKS PADA PENETAPAN NIKEL DALAM SAMPEL