TITRASI KOMPLEKSOMETRIA KOMPLEKSOMETRIA PENETAPAN KADAR TABLET CALCIUM
I.
DASAR TEORI 1.1 Kalsium Klorida (Calcii Chloridum)
Kalsium klorida memiliki rumus molekul CaCl 2.2H2O dengan berat molekul 147,02. Kalsium klorida mengandung sejumlah CaCl 2 setara tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari 107,0% CaCl 2.2H2O. Kalsium klorida berbentuk granul atau serpihan, putih, keras, tidak berbau. Kelarutan kalsium klorida yaitu mudah larut dalam air, dalam etanol dan dalam etanol mendidih, sangat mudah larut dalam air panas. Penetapan kadar dilakukan dengan timbang seksama lebih kurang 1 gram, masukkan ke dalam gelas piala 250 mL, larutkan dalam campuran 100 mL air dan 5 mL asam klorida 3 N. Pindahkan larutan ke dalam labu ukur 250 mL, encerkan dengan air sampai tanda. Pipet 50 mL larutan ke dalam labu Erlenmeyer, tambahkan 100 mL air, 15 mL natrium hidroksida 1 N dan 300 mg indikator biru hidroksi naftol LP. Titrasi dengan dinatrium edetat 0,05 M LV sampai titik akhir berwarna biru tua (Depkes RI, 1995).
1.2 Kalsium Laktat (Calcii Lactas)
Kalsium laktat memiliki rumus molekul C6H10CaO6.2H2O dengan berat molekul pentahidratnya yaitu 308,30 dan berat molekul anhidratnya yaitu 218,22. Kalsium laktat mengandung tidak kurang dari 98,0% dan tidak lebih dari 101,0% C6H10CaO6.2H2O, dihitung terhadap zat yang dikeringkan. Kalsium laktat berbentuk serbuk atau granul putih, praktis tidak berbau, bentuk pentahidrat sedikit mekar pada suhu 120º melarut menjadi bentuk anhidrat. Kelarutan kalsium laktat yaitu kalsium laktat pentahidrat larut dalam air, praktis tidak larut dalam etanol. Berikut gambar struktur kalsium laktat, yaitu:
Gambar 1. Struktur Kalsium Laktat
1
Tablet kalsium laktat mengandung kalsium laktat, C 6H10CaO6.2H2O tidak kurang dari 94,0% dan tidak lebih dari 106,0% dari jumlah yang tertera pada etiket (Depkes RI, 1995).
1.3 Disodium Edetat (Dinatrium Edetat)
Disodium edetat memiliki rumus molekul C 10H14 N2 Na2O8.2H2O dengan berat molekul 372,24. Disodium edetat mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari 101,0% C 10H14 N2 Na2O8.2H2O, dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Disodium edetat berbentuk serbuk hablur, putih. Kelarutan disodium edetat yaitu larut dalam air (Depkes RI, 1995).
1.4 Analisis Titrimetri
Istilah metode analisis titrimetri mengacu pada analisis kimia secara kuantitatif. Titrasi merupakan suatu cara penetapan kadar suatu zat, dimana larutan baku diteteskan dari buret kedalam larutan yang diselidiki dalam tempatnya (Erlenmeyer atau gelas piala). Pada cara khusus dapat dilakukan sebaliknya. Larutan baku yang diteteskan disebut titran, dan hasil titrasi disebut titrat. Suatu rentang yang menyatakan reaksi telah selesai disebut titik ekivalen teoritis (stoikiometri) yang berarti bahan yang diselidiki telah bereaksi dengan senyawa baku secara kuantitatif sebagaimana dinyatakan dalam persamaan reaksi. Saat terjadi perubahan yang terlihat dan menandakan titrasi harus diakhiri disebut titik akhir titrasi yang menyatakan volume larutan baku yang dipakai dari buret sekian milliliter (Ganjar dan Rohman, 2007). Dalam proses analisisnya, metode titrimetri menggunakan reaksi kimia sebagai indikator, baik itu reaksi asam-basa maupun pembentukan kompleks senyawa atau ion (Basset et al , 1994). Dalam analisis titrimetri atau analisis volumetri atau analisis kuantitatif dengan mengukur volume, sejumlah zat yang diselidiki direaksikan dengan larutan baku (standar) yang kadar (konsentrasi)-nya telah diketahui secara teliti dan reaksinya berlangsung secara kuantitatif. Suatu larutan standar dapat dibuat dengan cara melarutkan sejumlah senyawa baku tertentu yang sebelumnya senyawa tersebut ditimbang secara tepat dalam volume larutan yang diukur
2
dengan tepat. Larutan standar ada dua macam yaitu larutan baku primer dan larutan baku sekunder. Larutan baku primer mempunyai kemurnian yang tinggi. Larutan baku sekunder harus dibakukan dengan larutan baku primer. Suatu proses yang mana larutan baku sekunder dibakukan dengan larutan baku primer disebut dengan standarisasi (Gandjar dan Rohman, 2007). Suatu senyawa dapat digunakan sebagai baku primer jika memerlukan syarat-syarat sebagai berikut: -
Mudah didapat, dimurnikan, dikeringkan dan disimpan dalam keadaan murni,
-
Mempunyai kemurnian yang sangat tinggi (100 ± 0,02%) atau dapat dimurnikan dengan penghabluran kembali,
-
Tidak berubah selama penimbangan (zat yang higroskopis bukan merupakan baku primer),
-
Tidak teroksidasi oleh O 2 dari udara dan tidak berubah oleh CO 2 dari udara,
-
Susunan kimianya tepat sesuai dengan jumlahnya,
-
Mempunyai
berat
ekivalen
yang
tinggi,
sehingga
kesalahan
penimbangan akan menjadi lebih kecil, -
Mudah larut,
-
Reaksi dengan zat yang ditetapkan harus stoikiometri, cepat dan terukur (Gandjar dan Rohman, 2007).
Suatu titrasi yang ideal adalah jika titik akhir titrasi sama dengan titik akhir ekivalen teoritis. Titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna atau dengan terbentuknya endapan (kekeruhan). Perubahan ini dapat diamati karena larutan bakunya sendiri atau dengan bantuan larutan (zat lain) yang disebut dengan indikator (Gandjar dan Rohman, 2007). Untuk dapat digunakan dalam analisis titrimetri, suatu reaksi harus memenuhi kondisi-kondisi berikut :
1. Reaksinya harus berlangsung cepat. Kebanyakan reaksi ion memenuhi syarat ini.
3
2. Reaksinya harus sederhana serta dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi. Bahan yang diselidiki bereaksi sempurna dengan senyawa baku dengan perbandingan kesetaraan stoksometri. 3. Harus ada perubahan yang terlihat pada saat titik ekivalen tercapai, baik secara kimia atau fisika. 4. Harus ada indikator jika syarat 3 tidak dipenuhi. (Gandjar dan Rohman,2007). Jenis metode titrimetri didasarkan pada jenis reaksi kimia yang terlihat, dapat dibagi menjadi 4 golongan yaitu : asidi-alkalimetri, oksidimetri, kompleksometri, dan reaksi pengendapan (Gandjar dan Rohman, 2007). 1.5 Titrasi Kompleksometri
Titrasi kompleksometri merupakan titrasi yang berdasarkan reaksi pembentukan kompleks, misalnya penetapan kadar Ca (ion logam) dengan EDTA (garam natrium dari asam etilena-diaminatetra-asetat) (Pudjaatmaka, 2002). Titrasi kompleksometri digunakan untuk menentukan kandungan garam-garam logam. Etilen diamin tetra asetat (EDTA) merupakan titran yang sering digunakan. Berikut struktur EDTA yaitu :
Gambar 2. Struktur EDTA (Gandjar dan Rohman, 2007)
EDTA akan membentuk kompleks 1:1 yang stabil dengan semua logam kecuali logam alkali seperti natrium dan kalium. Logam-logam alkali tanah seperti kalsium dan magnesium membentuk kompleks yang tidak stabil dengan EDTA pada pH rendah, karenanya titrasi logam-logam ini dengan EDTA dilakukan pada larutan buffer amonia pH 10. Persamaan reaksi umum pada titrasi kompleksometri adalah :
4
(Gandjar dan Rohman, 2007). EDTA diberi rumus H 4Y, maka garam dinatriumnya adalah Na 2H2Y dan memberi ion pembentuk kompleks H 2Y2- dalam larutan air. Reaksi dengan kation misalnya M2+ dapat ditulis sebagai :
(1)
Untuk kation lain, reaksi dapat dinyatakan sebagai :
(2)
(3)
- -
-
-
- (4) Dalam semua kasus satu mol H2Y2- yang membentuk kompleks-kompleks akan bereaksi dengan satu mol ion logam dan juga selalu terbentuk dua mol ion hidrogen. Tampak dari persamaan (4) bahwa disosiasi kompleks akan ditentukan oleh pH larutan, menurunkan pH akan mengurangi kestabilan kompleks logam EDTA. Semakin stabil kompleks, semakin rendah pH pada mana suatu titrasi EDTA dari ion logam bersangkutan dapat dilaksanakan. pH minimum untuk eksistensi kompleks EDTA dengan Ca 2+ yaitu 8-10. Pada umumnya kompleks EDTA dengan ion logam divalen adalah stabil dalam larutan basa atau sedikit asam, sementara kompleks dengan ion logam tri dan tetravalen, mungkin terdapat dalam larutan-larutan dengan keasaman yang jauh lebih tinggi (Basset et all , 1994). Untuk deteksi titik akhir titrasi digunakan indikator zat warna. Indikator zat warna ditambahkan pada larutan logam pada saat awal sebelum dilakukan titrasi dan akan membentuk kompleks berwarna dengan sejumlah kecil logam. Pada saat titik akhir titrasi (ada sedikit kelebihan EDTA) maka kompleks indikator-logam akan pecah dan menghasilkan warna yang berbeda. Indikator yang dapat digunakan untuk titrasi kompleksometri ini antara lain: Hitam eriokrom (Eriochrom Black T, Mordant Black II, Solochrome Black); mureksid; jingga pirokatekol; jingga xilenol; asam kalkon karbonat; kalmagit dan biru hidroksi naftol (Gandjar dan Rohman, 2007).
5
Jika ion kalsium dititrasi dengan EDTA, terbentuk suatu kompleks kalsium yang relatif stabil yaitu:
Dengan ion kalsium saja semata-mata tidak diperoleh titik akhir titrasi yang tajam dengan indikator. Pada penambahan indikator Hitam eriokrom teramati peralihan dari merah menjadi biru, sedangkan dengan ion-ion magnesium, terbentuk kompleks yang kurang dan kompleks magnesium-indikator adalah stabil daripada kompleks magnesium-EDTA sehingga untuk titrasi dengan ion kalsium ataupun ion magnesium dengan EDTA dan adanya hitam eriokrom T, EDTA mula-mula bereaksi dengan ion kalsium bebas lalu dengan ion magnesium bebas dan akhirnya dengan kompleks magnesium-indikator, karena kompleks magnesium-indikator berwarna merah anggur dan indikator bebas adalah biru antara pH 7 dan 11, warna larutan berubah dari merah anggur menjadi biru pada titik akhir -
- - u . Banyak logam dapat
mengganggu penetapan kalsium dan magnesium yang memakai indikator Hitam eriokrom T. Cara mengatasinya yaitu dengan menambahkan sedikit dihidroksi ammonium klorida dan juga menambahkan natrium atau kalsium sianida (Basset et all , 1994). Ada berbagai jenis titrasi kompleksometri yaitu: 1. Titrasi Langsung Merupakan metode yang paling sederhana dan sering dipakai. Larutan ion yang akan ditetapkan ditambah dengan buffer, misalnya buffer pH 10 lalu ditambah indikator logam yang sesuai dan dititrasi dengan larutan baku dinatrium edetat. Untuk mencegah pengendapan logam hidroksida atau garam basa dengan buffer, dilakukan dengan penambahan pembentuk kompleks pembantu misalnya tartrat, sitrat atau trietanol amin. 2. Titrasi Kembali Cara ini penting untuk logam yang mengendap dengan hidroksida pada pH yang dikehendaki untuk titrasi, untuk senyawa yang tidak larut misalnya sulfat, kalsium oksalat, untuk senyawa yang membentuk kompleks yang sangat lambat
6
dan ion logam yang membentuk kompleks lebih stabil dengan natrium edetat daripada indikator. 3. Titrasi Substitusi Cara ini dilakukan bila ion logam tersebut tidak memberikan titik akhir yang jelas apabila dititrasi secara langsung atau dengan titrasi kembali, atau juga jika ion logam tersebut membentuk kompleks dengan dinatrium edetat lebih stabil daripada logam lain seperti magnesium dan kalsium. 4. Titrasi Tidak Langsung Cara titrasi tidak langsung (indirect titration) dapat digunakan untuk menentukan kadar ion-ion seperti anion yang tidak bereaksi dengan pengkelat. 5. Titrasi Alkalimetri Pada metode ini, proton dari dinatrium edetat, Na 2H2Y dibebaskan oleh logam berat dan dititrasi dengan larutan baku alkali sesuai dengan persamaan reaksi berikut:
Larutan logam yang ditetapkan dengan metode ini sebelum dititrasi harus dalam suasana netral terhadap indikator yang digunakan. Penetapan titik akhir menggunakan indikator asam-basa atau secara potensiometri (Gandjar dan Rohman, 2007).
II. ALAT DAN BAHAN 2.1 Alat
-
Timbangan analitik
-
Labu ukur
-
Gelas ukur
-
Gelas beaker
-
Pipet volume
-
Pipet tetes
-
Labu Erlenmeyer
- Ball filler -
Buret
7
-
Statif
-
Mortir dan stamper
-
Sudip
-
Sendok tanduk
-
Batang pengaduk
-
Botol coklat
- Aluminium foil
2.2 Bahan
-
Disodium edetat 0,05 M
-
CaCl2
- NH4Cl - NH3 -
MgSO4
-
Akuades
-
Indikator Hitam Eriokrom
- NaCl
III.
-
Kalsium laktat
-
HCl 0,1 N
PERHITUNGAN 3.1 Perhitungan Pembuatan Larutan Disodium Edetat 0,05 M
-
Perhitungan Untuk Satu Golongan Diketahui : Molaritas Disodium edetat
= 0,05 M
BM Disodium edetat
= 372,24 g/mol
Volume Disodium edetat
= 1000 mL
Ditanya : ss sodu dtt = …. ? Jawab :
8
ss
= =
ss o
ss =
3.2 Perhitungan Pembuatan Larutan CaCl 2 0,1 N
-
Perhitungan Untuk Satu Golongan Diketahui : Normalitas CaCl2
= 0,1 N
BM CaCl2
= 147,02 g/mol
Volume CaCl2
= 250 mL
Ditanya : Massa CaCl2 = …. ? Jawab : =
=
o
ss
= =
=
ss o
ss =
3.3 Perhitungan Pembuatan Larutan Buffer Amonia
-
Perhitungan Untuk Satu Golongan Diketahui : Volume buffer amonia
= 250 mL
Bobot ammonium klorida
= 67,5 gram
Bobot magnesium sulfat
= 0,616 gram
Bobot disodium edetat
= 0,93 gram
Volume larutan amonia
= 570 mL
Volume air I
= ad 900 mL
9
Volume air II
= 50 mL
Ditanya : Amonium klorida yang diperlukan
= …. ?
Larutan amonia yang diperlukan
= …. ?
Volume air I yang diperlukan
= …. ?
Magnesium sulfat yang diperlukan
= …. ?
Disodium edetat yang diperlukan
= …. ?
Volume air II yang diperlukan
= …. ?
Jawab :
ou od = ut o =
ou = d
=
=
=
Ditambahkan larutan yang mengandung su sut = sodu dtt = vou =
=
=
=
3.4 Perhitungan Pembuatan Larutan Hitam Eriokrom
-
Perhitungan Untuk satu Golongan Diketahui : 1 gram Hitam eriokrom dalam 500 mL larutan NaCl, volume larutan NaCl yang diperlukan 100 mL. Ditanya : ss t oo y dt = …. ? Jawab :
=
ss
ss = =
10
3.5 Perhitungan Pembuatan Larutan HCl 0,1 N
IV.
PROSEDUR KERJA 4.1 Pembuatan Air Bebas CO 2 (FI IV, hal. 1124)
Air disiapkan secukupnya. Air disaring dengan menggunakan kertas saring dan ditempatkan pada gelas beaker, kemudian dididihkan selama 5 menit atau lebih diatas penangas air. Gelas beaker ditutup dengan aluminium foil dan didiamkan hingga dingin dan tidak boleh menyerap karbon dioksida dari udara.
4.2 Pembuatan Larutan Disodium Edetat 0,05 M
-
Prosedur Kerja
:
Disodium edetat ditimbang sebanyak 18,612 gram, dimasukkan ke dalam gelas beaker, kemudian ditambahkan air bebas CO 2 secukupnya dan diaduk dengan menggunakan batang pengaduk hingga larut. Lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan ditambahkan air bebas CO2 hingga tanda batas 1000 mL, kemudian digojog hingga homogen dan dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
4.3 Pembuatan Larutan CaCl 2 0,1 N
-
Prosedur Kerja
:
CaCl2 ditimbang sebanyak 1,838 gram, dimasukkan ke dalam gelas beaker, ditambahkan air bebas CO2 secukupnya dan diaduk dengan menggunakan batang pengaduk hingga larut. Lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 250 mL dan ditambahkan air bebas CO 2 hingga tanda batas 250 mL, kemudian digojog hingga homogen dan dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
11
4.4 Pembuatan Larutan Buffer Amonia
-
Prosedur Kerja
:
Magnesium sulfat dan disodium edetat ditimbang sebanyak masingmasing 0,154 gram dan 0,232 gram, kemudian dimasukkan ke dalam gelas beaker dan ditambahkan air sebanyak 12,5 mL, kemudian ditambahkan larutan yang mengandung amonia klorida 16,875 gram dan larutan amonia 142,5 mL ke dalam labu ukur 250 mL dan ditambahkan air bebas CO 2 hingga tanda batas 250 mL, digojog hingga homogen, kemudian dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
4.5 Pembuatan Larutan Hitam Eriokrom
-
Prosedur Kerja
:
Hitam eriokrom ditimbang sebanyak 0,2 gram, dimasukkan ke dalam gelas beaker, ditambahkan larutan NaCl secukupnya sampai larut. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan larutan NaCl hingga tanda batas 100 mL, digojog hingga homogen.
4.6 Pembuatan Larutan HCl 0,1 N
-
Perhitungan Untuk Satu Golongan Diketahui : Normalitas HCl
= 0,1 N
Volume HCl
= 500 mL
Tersedia HCl 37% b/b Ditanya : Volume HCl 37% y dpu = …. ? Jawab : =
ss vou
12
vou = vou =
ss
=
ss ⁄ = =
o
=
=
= = o
= . = . =
Karena dibuat HCl untuk 2 kelompok, maka: = . = . =
-
Prosedur kerja Larutan stok HCl 37% b/b dipipet sebanyak 0,829 mL, dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian ditambahkan air bebas CO 2 hingga tanda batas 100 mL, digojog hingga homogen, kemudian dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
13
4.7 Standarisasi Larutan Disodium Edetat 0,05 M
Dipipet 2 mL larutan standar kalsium klorida 0,1 N, ditambahkan larutan buffer 3 mL dan 5 tetes indikator hitam eriokrom, dititrasi dengan larutan disodium edetat 0,05 M hingga terbentuk warna biru.
4.8 Penetapan Kadar Kalsium Laktat
Ditimbang seksama 200 mg kalsium laktat dan ditambahkan HCl 5 mL, 25 mL air, larutan buffer 5 mL dan 5 tetes indikator hitam eriokrom, kemudian dititrasi dengan larutan standar disodium edetat 0,05 M hingga terbentuk warna biru.
V.
SKEMA KERJA 5.1 Pembuatan Air Bebas CO 2 (FI IV, hal. 1124) Air disiapkan secukupnya.
Air disaring dengan menggunakan kertas saring dan dit empatkan pada gelas beaker .
Dididihkan selama 5 menit atau lebih diatas penangas air.
Gelas beaker ditutup dengan aluminium foil dan didiamkan hingga dingin dan tidak boleh menyerap karbon dioksida dari udara.
14
5.2 Pembuatan Larutan Disodium Edetat 0,05 M Disodium edetat ditimbang sebanyak 18,612 gram, dimasukkan ke dalam gelas beaker.
Ditambahkan air bebas CO2 secukupnya dan diaduk dengan menggunakan batang pengaduk hingga larut.
Dipindahkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan di tambahkan air bebas CO2 hingga tanda batas 1000 mL.
Digojog hingga homogen dan dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
5.3 Pembuatan Larutan CaCl 2 0,1 N CaCl2 ditimbang sebanyak 1,838 gram, dimasukkan ke dalam gelas beaker.
Ditambahkan air bebas CO2 secukupnya dan diaduk dengan menggunakan batang pengaduk hingga larut.
Dipindahkan ke dalam labu ukur 250 mL dan ditambahkan air bebas CO2 hingga tanda batas 250 mL.
Digojog hingga homogen dan dipindahkan ke dalam botol coklat dan dil apisi dengan aluminium foil .
15
5.4 Pembuatan Larutan Buffer Amonia
Magnesium sulfat dan disodium edetat ditimbang sebanyak masingmasing 0,154 gram dan 0,232 gram.
Dimasukkan ke dalam gelas beaker dan ditambahkan air sebanyak 12,5 mL.
Ditambahkan larutan yang mengandung amonia klorida 16,875 gram dan larutan amonia 142,5 mL ke dalam labu ukur 250 mL dan ditambahkan air bebas CO2 hingga tanda batas 250 mL. Digojog hingga homogen, kemudian dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
5.5 Pembuatan Larutan Hitam Eriokrom
Hitam eriokrom ditimbang sebanyak 0,2 gram, dimasukkan ke dalam gelas beaker.
Ditambahkan larutan NaCl secukupnya sampai larut.
Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan larutan NaCl hingga tanda batas 100 mL.
Digojog hingga homogen.
16
5.6 Pembuatan Larutan HCl 0,1 N
Larutan stok HCl 37% b/b dipipet sebanyak 0,829 mL, dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL.
Ditambahkan air bebas CO2 hingga tanda batas 100 mL.
Digojog hingga homogen.
Dipindahkan ke dalam botol coklat dan dilapisi dengan aluminium foil .
5.7 Standarisasi Larutan Disodium Edetat 0,05 M
Dipipet 2 mL larutan standar kalsium klorida 0,1 N.
Ditambahkan larutan buffer 3 mL dan 5 tetes indikator hitam eriokrom.
Dititrasi dengan larutan disodium edetat 0,05 M hingga terbentuk warna biru.
5.8 Penetapan Kadar Kalsium Laktat
Ditimbang seksama 200 mg kalsium laktat dan ditambahkan HCl 5 mL.
Ditambahkan 25 mL air, larutan buffer 5 mL dan 5 tetes indikator hitam eriokrom.
Dititrasi dengan larutan standar disodium edetat 0,05 M hingga terbentuk warna biru.
17
DAFTAR PUSTAKA
Basset, J., R.C. Denney, G.H. Jeffery, J. Mendham. 1994. Buku Ajar Vogel: Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik . Jakarta: Buku Kedokteran EGC. Depkes RI. 1995. Farmakope Indonesia Edisi IV . Jakarta: Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Gandjar, I. G. dan A. Rohman. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
18
