LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1 Penentuan Keasaman dari Mineral Alam 28 Oktober 2014 SEPTIA MARISA 1113016200027
Abstrak Mineral ada yang terjadi secara alami, anorganik, terdapat pada unsur padat atau senyawa dengan komposisi kimia tertentu dan struktur kristal internal . Penentuan tingkat keasaman dari mineral alam, dapat dilakukan dengan menitrasi residu zeolit yang sudah dicuci dengan aquadesh hingga pHnya menyerupai aquadesh. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penitrasian membutuhkan 2 tetes NaOH untuk mencapai warna ungu dan membuktikan zeolit sebagai mineral alam memiliki sifat asam karena zeolit perlu NaOH untuk menetralkannya. Kata kunci: Mineral, zeolit, pH, keasaman, titrasi, NaOH PENDAHULUAN Mineral ada yang
terjadi secara alami, anorganik, terdapat pada unsur padat atau
senyawa dengan komposisi kimia tertentu dan struktur kristal internal. Mineral alami, dibedakan dari sintetis, berarti bahwa mineral tidak termasuk ribuan bahan kimia yang ditemukan oleh manusia. Anorganik, dalam konteks ini, berarti tidak diproduksi sendiri oleh organisme hidup atau dengan proses biologi (Carla, 1951: 27). Beberapa mineral alam memiliki manfaat yang cukup besar dalam dunia industri, misalnya sebagai adsorben dan katalis. Eksplorasi mineral seringkali didasarkan atas ketersediaan (abundance), kandungan zat, sifat fisika dan kimia dari mineral tersebut. Untuk mengetahui kandungan dan sifat suatu mineral maka harus dilakukan karakterisasi. Salah satu karakterisasi sederhana dari suatu mineral adalah penentuan keasaman. Beberapa mineral alam menunjukkan tingkat keasaman yang berbeda, dan dengan adanya aktivasi, keasaman permukaan
suatu
mineral
http://prananto.lecture.ub.ac.id).
alam
juga
dapat
berubah
(Misbah
Khunur,
dkk,
Mineral adalah homoge Kata “zeolit” berasal dari kata Yunani zein yang berarti membuih dan lithos yang berarti batu. Zeolit merupakan mineral hasil tambang yang bersifat lunak dan mudah kering. Warna dari zeolit adalah putih keabu-abuan, putih kehijau-hijauan, atau putih kekuning-kuningan. Ukuran kristal zeolit kebanyakan tidak lebih dari 10–15 mikron (Sutarti, 1994: 78) Zeolit merupakan silikat terhidrat alam dari aluminium dan natrium atau kalsium, Na2O.Al2O3.nSiO2.xH2O atau resin penukar ion buatan (Pudjaatmaka, 2002: 931). Zeolit termasuk golongan aluminosilikat
berdimensi tiga. Kebanyakan zeolit
mengandung molekul air dalam rongganya, yang berfungsi sebagai fasa gerak untuk migrasi kation-kation penyeimbang muatan. Hal ini memungkinkan zeolit bisa berfungsi sebagai material penukar ion (di mana satu jenis ion positif dengan mudah dapat dipertukarkan dengan ion positif lain) dan merupakan kunci kemampuannya untuk melunakkan air atau “kesadahan air”. Penggunaan zeolit yang kedua didapatkan dari kemudahannya mengabsorpsi molekul kecil. Afinitasnya terhadap air yang seperti spons membuatnya berguna sebagai pengering. Penggunaan zeolit yang paling menarik ialah sebagai katalis. Molekul dengan berbagai ukuran dan bentuk mempunyai laju difusi yang berbeda-beda melalui zeolit (Oxtoby, 2003: 276-278). Banyaknya mineral zeolit di Indonesia karena sebagian besar wilayah Indonesia terdiri dari batuan gunung berapi. Pemanfaatan zeolit sebagai pengemban atau bahan pendukung logam aktif dalam pembuatan katalis sistem logam/pengemban perlu diperhatikan sifat-sifat zeolit alam itu sendiri seperti : keasaman zeolit, luas permukaan yang tinggi, struktur yang berpori. Sifat-sifat tersebut sangat penting dala penggunaan zeolit alam sebagai pengemban logam aktif pada preparasi katalis. (Dewi Yuanita Sari dan Triyono. http://staff.uny.ac.id). Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks dari batubatuan yang mengalami berbagai macam perubahan di alam. Para ahli geokimia dan mineralogi memperkirakan bahwa zeolite merupakan produk gunung berapi yang membeku menjadi batuan vulkanik, batuan sedimen dan batuan metamorfosa yang selanjutnya mengalami proses pelapukan karena pengaruh panas dan dingin sehingga akhirnya terbentuk mineral-mineral zeolite. Zeolit alam adalah zeolit yang ditambang langsung dari alam. Dengan demikian harganya jauh lebih murah daripada zeolit sintetis. Zeolite alam merupakan mineral yang jumlahnya banyak tetapi distribusinya tidak merata, seperti klinoptilolit,
mordenit, phillipsit, chabazit dan laumontit. Namun zeolit alam memiliki beberapa kelemahan, di antaranya mengandung banyak pengotor seperti Na, K, Ca, Mg dan Fe serta kristalinitasnya kurang baik. Keberadaan pengotor-pengotor tersebut dapat mengurangi aktivitas dari zeolit Untuk memperbaiki karakter zeolit alam sehingga dapat digunakan sebagai katalis, absorben, atau aplikasi lainnya, biasanya dilakukan aktivasi dan modifikasi terlebih dahulu. (Dewi Yuanita Lestari, http://staff.uny.ac.id). Untuk berbagai aplikasi diperlukan zeolit dengan kualitas yang baik. Cara yang digunakan untuk menaikkan kualitas zeolit biasanya dilakukan melalui proses pengelolahan dan aktivasi, baik dengan cara pemanasan, penambahan asam atau basa, maupun pelapisan dengan senyawa kimia tertentu (Luqman dan Budiyono, https://www.academia.edu).
METODOLOGI PENELITIAN Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah neraca O’hauss 1 buah, oven 1 buah, stirrer 1 set, lumping dan alu 1 pasang, corong 1 buah , saringan 1 buah, kertas saring 1 lembar , statif 1 buah, ring 1 buah, klem universal 1 buah, buret 1 buah, , batang pengaduk 1 buah, erlenmeyer 100 mL 1 buah, penjepit besi 1 buah, cawan porselin 1 buah, gelas beaker 250 mL 1 buah, kaca arloji 1 buah, pipet tetes 2 buah, dan indicator universal secukupnya. Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah 0,5 gram zeolit, 25 mL larutan HCl 2 M, 50 mL larutan NaOH 1 M, akuades secukupnya, dan 3 tetes indikator PP. Langkah Kerja Menghaluskan zeloit secukupnya, lalu menimbangnya seberat 0,5 gram. Kemudian memasukkan hasil tumbukan ke dalam erlenmeyer yang berisikan laurtan HCl 2 M, lalu mengaduknya dengan stirrer selama 15 menit. Setelah itu, menyaring sampel dan mencucinya dengan akuades hingga pH-nya sama dengan pH akuades. Mengeringkan residu yang diperoleh dengan memasukkannya ke dalam oven bersuhu 105°C-100°C selama 1 jam. Mengambil 0,2 gram residu yang sudah dikeringkan lalu menitrasinya dengan larutan NaOH.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan kali ini menggunakan zeolit untuk menguji keasaman mineral alam dengan pengaktifan zeolit terlebih dahulu. Aktivasi secara fisis berupa pemanasan zeolit yang bertujuan untuk menguapkan air yang terperangkap dalam pori-pori kristal zeolit, sehingga luas permukaan pori-pori bertambah. Aktivasi dengan pemanasan ini sering juga dikenal dengan kalsinasi. Aktivasi secara kimiawi dilakukan dengan asam atau basa, dengan tujuan untuk membersihkan permukaan pori, membuang senyawa pengotor, dan mengatur kembali letak atom yang dapat dipertukarkan. Pereaksi kimia ditambahkan pada zeolit dalam jangka waktu tertentu. Zeolit kemudian dicuci sampai netral dan kemudian dikeringkan (Luqman dan Budiyono, https://www.academia.edu). Tetapi pada percobaan kali ini, pengaktivan secara fisik tidak dilakukan. Hal tersebutlah yang membuat zeolit menjadi kurang aktif.
Dalam percobaan ini hanya menetukan derajat keasaman Zeolit tanpa pengaktivasian. Tidak membanding antara Zeolit tak teraktivasi dengan teraktivasi. Zeolit ini dicuci dengan akuades sebanyak sampai pH filtrate 5 sama dengan aquades kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C-110°C selama 1 jam. Proses pencucian ini dilakukan untuk melarutkan pengotor - pengotor pada zeolit. Adanya pengotor – pengotor ini akan mengganggu proses adsorpsi oleh zeolit. Pengotor – pengotor pada zeolit dapat larut dalam akuades karena mempunyai kepolaran yang sama atau mirip dengan H2O. Pengotor – pengotor yang terdapat pada zeolit umumnya berupa ion logam – logam yang bersifat polar. Sedangkan zeolit sendiri tidak larut dalam air karena ia bersifat polar. Hal ini sesuai dengan kaidah like dissolve like dimana senyawa yang mempunyai kepolaran yang sama akan saling melarutkan. Proses pemanasan menggunakan oven ini bertujuan untuk menguapkan air yang terperangkap di dalam pori-pori kristal zeolit sehingga luas permukaannya bertambah. Proses pemanasan dikontrol karena pemanasan yang berlebihan kemungkinan akan menyebabkan zeolit tersebut rusak rusak. Zeolit alam yang telah dikeringkan siap untuk dititrasi. Indikator yang digunakan dalam percobaan ini adalah indikator fenophtalein. Indikator fenophtalein digunakan dalam percobaan ini karena fenophtalein tak berwarna dengan pH antara 8,3-10,0 akan mempermudah praktikan dalam mengetahui bahwa dalam proses sudah mencapai titik ekivalen. Perubahan yang terjadi pada proses penitrasian ini adalah berubah menjadi warna ungu muda yang awalnya berwarna bening. Perubahan warna ini menandai telah tercapainya titik ekuivalen. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penitrasian membutuhkan 2 tetes NaOH untuk mencapai warna ungu muda dan membuktikan
zeolit sebagai mineral alam memiliki sifat asam karena zeolit perlu NaOH untuk menetralkannya.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa : 1.
Zeolit ialah silikat terhidrat alam dari alumunium dan natrium atau kalsium, baik zeolit buatan maupun alamiah dipakai untuk menghilangkan kesadahan air dan sebagai zat penambah pada detergen.
2.
Penentuan keasaman merupakan salah satu karakterisasi dari mineral alam.
3.
Dalam
penentuan
keasamaan
zeolit
diperlukan
penambahan
HCl
untuk
menghilangkan pengotor dan menguapkan air yang terperangkap dalam pori kristal zeolit. 4.
Zeolit merupakan salah satu contoh mineral alam yang bisa digunakan sebagai adsorben dengan tingkat keasamaan yang tinggi.
5.
NaOH berfungsi sebagai zat penetrasi untuk mengetahui konsentrasi mineral dan mengetahui tingkat keasamaannya.
DAFTAR PUSTAKA Montgomery, Carla W. 1951. Environmental Geologi Sixth Edition. New York: The McGraw-Hill Companies. Oxtoby, dkk. 2003. Prinsip-prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga. Pudjaatmaka, A. Hadyana. 2002. Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka. Sutarti, Mursi . Zeolit : Tinjauan Literatur. Jakarta: 1994 Buchori, Luqman dan Budiyono. AKTIVASI ZEOLIT DENGAN MENGGUNAKAN PERLAKUAN ASAM DAN KALSINASI. https://www.academia.edu Diakses pada tanggal 31 Oktober 2014 pukul 21.33 WIB
Khunur,
Misbah,
dkk.
Diktat
Praktikum
Kimia
Anorganik.
http://prananto.lecture.ub.ac.id Diakses pada tanggal 30 Oktober 2014 pukul 22.19 WIB Yuanita Lestari, Dewi. Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolit alam dari berbagai Negara. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Dewi%20Yuanita%20Lestari,%2 0S.Si.,%20M.Sc./kajian%20modifikasi%20zeolit.pdf Diakses pada tanggal 31 Oktober 2014, pukul 22.01 WIB Yuanita Sari, Dewi dan Triyono. “Hidrogenasi Katalitik Metil Oleat Menggunakan Katalis
Ni/Zeolit dan Reaktor Sistem Fixed Bed”.
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Dewi%20Yuanita%20Lestari,%2 0S.Si.,%20M.Sc./Makalah%20untuk%20seminar%20PERMI.pdf Diakses pada tanggal 1 November 2014 pukul 00.11 WIB.
LAMPIRAN
Foto Langkah Kerja
