I.
Tujuan
: Praktikan mampu mengidentifikasi zat dalam suatu sampel serta
mampu menetapkan kadarnya menggunakan prinsip reaksi pembentukan kompleks.
II.
Hari / Tanggal
III.
LANDASAN TEORI
: Sabtu / 1 Februari 2014
Titrasi adalah pengukuran suatu larutan dari suatu reaktan yang dibutuhkan untuk
bereaksisempurna
dengan
sejumlah
reaktan
tertentu
lainnya.
Titrasi
kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netralyang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Gugus-yang terikat pada ion pusat, disebut ligan, dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan : M(H2O)n + L = M (H 2O)(n-1) L +H2O Asam etilen diamin tetra asetat atau yang lebih dikenal dengan EDTA, merupakan salah satu jenis asam amina polikarboksilat. EDTA sebenarnya adalah ligan seksidentat yang dapat berkoordinasi dengan suatu ion logam lewat kedua nitrogen dan keempat gugus karboksil-nya atau disebut ligan multidentat yang mengandung lebih dari dua atom koordinasi permolekul, misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat (asam etilena diamina tetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen – penyumbang penyumbang dan empat atom oksigen penyumbang dalam molekul (Rival, 1995).
Suatu EDTA dapat membentuk senyawa kompleks yang mantap dengan sejumlah besar ion logam sehingga EDTA merupakan ligan yang tidak selektif. Dalam larutan yang agak asam, dapat terjadi protonasi parsial EDTA tanpa pematahan sempurna kompleks logam, yang menghasilkan spesies seperti CuHY-. Ternyata bila beberapa ion logam yang ada dalam larutan tersebut maka titrasi dengan EDTA akan menunjukkan jumlah semua ion logam yang ada dalam larutan tersebut (Harjadi, 1993). Selektivitas kompleks dapat diatur dengan pengendalian pH, misal Mg, Ca, Cr, dan Ba dapat dititrasi pada pH = 11 EDTA. Sebagian besar titrasi kompleksometri mempergunakanindikator yang juga bertindak sebagai pengompleks dan tentu saja kompleks logamnyamempunyai warna yang berbeda dengan pengompleksnya sendiri. Indikator demikian disebutindikator metalokromat. Indikator jenis ini contohnya adalah Eriochrome black T; pyrocatecholviolet; xylenol orange; calmagit; 1-(2-piridilazonaftol), PAN, zincon, asam salisilat, metafaleindan calcein blue. (Khopkar, 2002). Satu-satunya ligan yang lazim dipakai pada masa lalu dalam pemeriksaan kimia adala ionsianida, CN-, karena sifatnya yang dapat membentuk kompleks yang mantap dengan ion perak dan ion nikel. Dengan ion perak, ion sianida membentuk senyawa kompleks perak-sianida,sedagkan dengan ion nilkel membentuk nikel-sianida. Kendala yang membatasi pemakaian- pemakaian ion sianoida dalam titrimetri adalah bahwa ion ini membentuk kompleks secara bertahap dengan ion logam lantaran ion ini merupakan ligan bergigi satu. (Rival, 1995). Dalam praktek, kestabilan kompleks-kompleks logam EDTA dapat diubah dengan (a) merubah pH dan (b) adanya zat-zat pengkompleks lain. Maka tetapan kestabilan kompleks EDTA akan berbeda dari nilai yang dicatat untuk suatu pH tertentu, dalam larutan air EDTA akan berbeda dari nilai yang dicatat untuk kondisikondisi baru ini dinamakan tetapan kestabilan nampak atau tetapan kestabilan menurut kondisi. Oleh karena itu efek dari kedua faktor ini perlu kita teliti dengan agak terperinci.
a). Efek pH.
Tetapan kestabilan nampak pada suatu pH tertentu dapat dihitung dari angka banding K/a, diamana a adalah angka banding dari EDTA total yang tak tergabung (dalam semua bentuk) terhadap EDTA dalam bentuk Y4-. Begitulah KH, tetapan kesatbilan namapak untuk kompleks logam EDTA pada suatu pH tertentu, dapat ditulis dari pernyatan. log KH = log K – K – log log a b). Efek zat-zat pengkompleks lain
Jika suatu zat pengkompleks lain (misalnya NH3) juga terdapat dalam larutan, maka dalam persamaan (6), [Mn+] akan berkurang karena pengkompleksan ion logam itu dengan molekul-molekul amonia. Pengurangan dalam konsentrasi efektif, ini akan mudah ditunjukkan, denganmenampilkan suatu faktor b, yang didefinisikan sebagai angka banding (dari) jumlah konsentrasi semua bentuk ion logam yang tak terkomplekkan dengan EDTA terhadap konsentrasi ion sederhana (terhidrasi). Maka tetapan kestabilan namapak dari kompleks Logam EDTA, jika kita perhitungkan efekefek baik dari pH maupun dari adanaya zat-zat pengkompleks lain, diberikan oleh : log KHZ = log K - log a - log b
(Basset, 1994)
Syarat-syarat indikator logam, yaitu: -
Reaksi warnanya harus sensitif, dengan kepekaan yang besarterhadap logam.
-
Reaksi warnanya harus spesifik.
-
Perbedaan warna dari indikator bebas dengan indikator kompleks harus mempunyai kestabilan yang efektif dimana pH titrasi tidak boleh tidak teroksidasi dan tereduksi.
-
Kestabilan kompleks logam indikator harus cukup.
-
Reaksi
pengusiran
indikator
oleh
EDTA
harus
belangsung
cepat.
(Underwood, 1993) berdasarkan perubahan warna dari indikator logam ini dapat kita beda-bedakan : -
Cara titrasi langsung, pada titrasi ini larutan ion logam ditambah ditambah larutan dapar dan indikator, kemudian langsung dititrasi dengan komplekson III. Titrasi ini digunakan untuk penentuan ion-ion logam kalium, magnesium dan zink.
-
Cara titrasi tidak langsung, digunakan untuk menentukan senyawa aluminium dan bismth, karena pada titrasi secara langsung terjadi kesalahan yang disebabkan karena pengendapan dari logam sebagai hidroksida dalam suasana alkali. (Susanti, 2003)
IV.
ALAT & BAHAN PERCOBAAN
-
Alat Spectronic- 20
-
Larutan EDTA 0,1 M
-
Pengaduk Magnet
-
Larutan Cu2+ 0,2 M
-
Kertas pH
-
Larutan NaOH 5 M
-
Gelas Kimia
-
Larutan Bi3+ 0,01 M
-
Sendok Kaca
-
HCL Asetat padat murni
-
Gelas Ukur
-
Botol Semprot
-
Kaca Arloji
Bahan
V.
Prosedur Kerja
a.
Menstandarisasi Larutan EDTA Gelas kimia 250 ml Di masukkan 20 ml larutan standar Bi-Nitrat Di tambahkan 2 gr CH 3COOHCl dan 1 ml larutan Cu 2+ 0,2 M Di encerkan ± 1 menit Di atur pH larutan larutan menjadi 2 dengan penambahan penambahan NaOH 5M ± 100 ml Di tuangkan larutan secukupnya kedalam kuvet spectronik-20 Kuvet berisi larutan sampel Di tempatkan di dalam alatpengukur spectronik-20 Di isi kembali dari larutan mikro buret 0,4 ml larutan EDTA Di aduk dengan pengaduk magnet Di hentikan proses pengadukan Kuvet bersih Di isi dengan larutan yang sama seperti di atas Di ukur A pada panjang gelombang 745 nm Di ulangi perlakuan, namun di tambahkan 0,4 ml larutan EDTA sampai nilai A konstan
Data analisis
b.
Titrasi spektrofotometri Campuran Bismut dan Tembaga Larutan sampel ( Bi + + 2+
Di perlakukan seperti percobaan (a), tidak di tambahkan dengan larutan sampel Di catat berapa nilai A dan %T larutan Di hitung molaritas bismut dan tembaga data analisis
VI. Data Pengamatan c.
Menstandarisasi Larutan EDTA Tidak dipraktikumkan
d.
3+
Titrasi Spektrofotometri Campuran Bi dan Cu
2+
Tidak di praktikumkan
VII. Titrasi kompleksometri adalah titrasi berdasarkan pembentukan senyawa kompleks antara kation dengan zat pembentuk kompleks. Salah satu zat pembentuk kompleks yang banyak digunakan dalam titrasi kompleksometri adalah garam dinatrium etilendiamina tetraasetat (dinatrium EDTA). Kestabilan dari senyawa kompleks yang terbentuk tergantung dari sifat kation dan pH dari larutan, oleh karena itu titrasi dilakukan pada pH tertentu. Pada larutan yang terlalu alkalis perlu diperhitungkan kemungkinan mengendapnya logam hidroksida. Ikatan pada EDTA, yaitu ikatan N yang bersifat basa mengikat ion H+ dari ikatan karboksil yang bersifat asam. Jadi dalam bentuk Ianitan pada EDTA ini terjadi reaksi intra molekuler (maksudnya dalam molekul itu sendiri), maka rumus senyawa tersebut disebut "zwitter ion". EDTA dijual dalam bentuk garam natriumnya, yang jauh lebih mudah larut daripada bentuk asamnya. (Syafei, 1998)
Reaksi pengkomplekan dengan suatu ion logam, melibatkan penggantian satu molekul pelarut atau lebih yang terkoordinasi dengan gugus-gugus nukleofilik lain, gugus yang terikat oleh pada ion pusat disebut ligan. Ligan dapat berupa sebuah molekul netral atau sebuah ion bermuatan, ligan dapat dengan baik diklasifikasi atas dasar banyaknya titik lekat kepada ion logam. Ligan sederhana seperti ion-ion halide atau molekul-molekul H2O atau NH3 adalah monodentat, yaitu ligan yang terikat pada ion logam hanya pada satu titik oleh penyumbangan atau pasangan elektron kepada logam, bila ion ligan itu mempunyai dua atom, maka molekul itu mempunyai dua atom penyumbang untuk membentuk dua ikatan koordinasi dengan ion logam yang sama, ligan itu disebut bidentat. Ligan multidentat mempunyai lebih dari dua atom koordinasi per molekul, kestabilan termodinamik dari satu spesi merupakan ukuran sejauh mana spesi ini akan terbentuk dari spesi-spesi lain pada kondisi tertentu, jika sistem itu dibiarkan mencapai kesetimbangan. Ligan dapat berupa suatu senyawa organik seperti asam sitrat, EDTA, maupun senyawa anorganik seperti polifosfat. Untuk memperoleh ikatan metal yang stabil, diperlukan ligan yang mampu membentuk cincin 5-6 sudut dengan logam misalnya ikatan EDTA dengan Ca. Ion logam terkoordinasi dengan pasangan electron dari atomatom N-EDTA dan juga dengan keempat gugus karboksil yangh terdapat pada molekul EDTA. Ligan dapat menghambat proses oksidasi, senyawa ini merupakan sinerjik anti oksidan karena dapat menghilangkan ion-ion logam yang mengkatalisis proses oksidasi (Winarno, 1982). Berikut uraian bahan percobaan yang digunakan : A.
Dinatrium EDTA (DITJEN POM, 1995)
Nama Resmi : ETILEN DIAMINA TETRA ASETAT Nama lain
: Dinatrium EDTA
RM / BM
: C10H14 N2 Na2O8.2H2O / 372,24
Pemerian
: Serbuk hablur, putih.
Kelarutan
: Larut dalam air
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat Kegunaan B.
: Sebagai titran
Air suling (DITJEN POM, 1979)
Nama Resmi : AQUA DESTILLATA Nama Lain
: Aquades, Air suling
RM / BM
: H2O / 18,02
Pemerian
: Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa.
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat. Kegunaan
: Sebagai pelarut.
C. NaOH (Ditjen POM, 1995) NamaResmi
:
NATRII HYDROXIDUM
Nama Lain
:
Natrium hidroksida
RM / BM
:
NaOH / 40,00
Pemerian
:
Putih atau praktis putih, massa melebur, berbentuk pellet, serpihan atau batang atau bentuk lain, keras, rapuh dan menunjukkan pecahan hablur. Bila dibiarkan di udara akan cepat menyerap CO 2 dan lembab.
Kelarutan
:
Mudah larut dalam air dan dalam etanol
Penyimpanan :
Dalam wadah tertutup rapat
Kegunaan
Sebagai pereaksi
:
Prinsip dari percobaan ini adalah menggunakan metode analisa berdasarkan pembentukan persenyawaan kompleks ( ion kompleks atau garam dapur sukar mengion). Merupakan jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks membentuk hasil berupa kompleks. Kompleksometri adalah titrasi pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam dengan larutan baku kompleks, dengan menggunakan indicator terhadap ion logam, guna menentukan kadar atau kemurnian suatu logam. Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Titrasi kompleksometri atau kelatometri adalah suatu jenis titrasi dimana reaksi antara bahan yang dianalisis dan titrat akan membentuk suatu kompleks senyawa. Kompleks senyawa ini dsebut kelat dan terjadi akibat titran dan titrat yang saling mengkompleks. Kelat yang terbentuk melalui titrasi terdiri dari dua komonen
yang membentuk ligan dan tergantung pada titran serta titrat yang hendak diamati. Kelat yang terbentuk melalui titrasi terdiri dari dua komponen yang membentuk ligan dan tergantung pada titran serta titrat yang hendak diamati. Dalam larutan dengan pH tertentu sebagaian besar kation atau logam dapat bereaksi dengan KOMPLEKSON yang kemudian membentuk ion kompleks. contoh : Cu2+ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ 1.
Suasan terlalu asam Proton yang dibebaskan pada reaksi yang terjadi dapat mempengaruhi pH,
dimana jika H+ yang dilepaskan terlalu tinggi, maka hal tersebut dapat terdisosiasi sehingga kesetimbangan pembentukkan kompleks dapat bergeser ke kiri, karena terganggu oleh suasana system titrasi yang terlalu asam. Pencegahan : sistem titrasi perlu didapar untuk mempertahankan pH yang diinginkan. 2.
Suasana terlalu basa Bila pH system titrasi terlalu basa, maka kemungkinan akan terbentuk endapan
hidroksida dari logam yang bereaksi. Jika pH terlalu basa, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, sehingga pada suasana basa yang banyak akan terbentuk endapan. Berdasarkan selalu terbentuknya H+ pada pembentukan ion kompleks dan melihat harga pK ₄ maka pembentukan kompleks akan lebih baik dan lebih stabil dalam larutan alkalis. Pada umumnya kompleks EDTA dengan kation valensi 2 stabil dalam larutan yang sedikit asam atau alkalis. kompleks EDTA dengan logam valensi 3 dan 4 stabil dalam larutan dengan pH =1-3. Logam – logam bervalensi 2 misalnya Cu dapat stabil pada pH = 3 sehingga dapat dititrasi secara selektif walaupun tercampur dengan logam – logam alkali tanah. Co ⁺⁺ stabil dalam larutan HCl pekat. EDTA dan Complexan Ini dikenal juga dengan nama Versen, Complexan III, Sequesterene, Nullapon, Trilon B, Idranat III dan sebagainya, strukturnya:
Terlihat dari strukturnya bahwa molekul tersebut mengandung baik donor elektron dari atom oksigen maupun donor dari atom nitrogen, sehingga dapat menghasilkan khelat bercincin sampai 6 secara serempak. Zat pengompleks lian adalah asam nitriliotriasetat N (CH2COOH)3. Berbagai logam membentuk kompleks pada pH yang berneda-beda. Peristiwa yang mengomplekskan tergantung pada aktivitas anion bebas, misalkan y+ (jika asamnya) H4Y dengan tetapan ionisasi pK 1 = 2,0; pK 2 = 2,64; pK 3 = 6,16 dan
pK 4 = 10,26. Ternyata variasi aktivitas Y 4- bervariasi terhadap
perubahan pH dari 1,0 sampai 10 secara umum perubahan ini sebanding dengan (H -) pada pH 3,0-8,0CO.
Kestabilan Absolut atau tetapan pemebentukan merupakan suatu kebiasaan untuk menyusun kedalam daftar untuk berbagai ion logam dan berbagai kilon seperti EDTA, harga-harga tetapan keseimbangan untuk reaksi-reaksi yang dirumuskan sebagai berikut : Mn+ + Y4- MY-(4-n)
K abs =
[MY-(4-n)]
[Mn+][Y4-] K abs disebut tetapan stabilitas absolute atau tetapan pembentukan absolute. Pernyataan untuk reaksi EDTA dalam bentuk Y 4+ dapat diperoleh dengan cara yang sama seperti yang telah dilakukan bagi asam oksalat. Misalkan CY merupakan konsentrasi total EDTA yang tidak berkomplek: CY = [Y4-] + [ HY4-] + [ H2Y2-] + [ H3Y+] +[ H4Y] Substitusikan untuk konsentrasi berbagai zat kedlam suku-suku dari tetapantetapan disosiasi dan menyelesaikan fraksi dalam bentuk Y4- menghasilkan : [Y4-] =
Ka1.Ka2.Ka3.Ka4
CY [H3O-]4+[H3O+]4 Ka1+[H3O+]2Ka1Ka2+[H3O+]Ka1Ka2 Ka3 +Ka1Ka2 Ka3 Ka4 Dengan memberikan lambang 4 untuk fraksi EDTA bentuk Y4-, kita dapat menuliskan. [Y4-] = 4CY Harga 4 jelas dapat dihitung pada samba-rang pH yang diinginkan untuk kilon apapun yang tetapan disosiasinya diketahui. Substitusi 4CY kedalam pernyataan tetapan stabilitas absolute yang diberikan di atas menghasilkan : K abs = [MY-(4-n)] [Mn+] 4CY K ef disebut ketetapan efektif atau tetapan stabilitas bersyarat. K ef berubah-ubah dengan pH karena ketergantungan pH pada 4. Suatu EDTA dapat membentuk senyawa kompleks yang mantap dengan sejumlah besar ion logam sehingga EDTA merupakan ligan yang tidak selektif. Dalam larutan yang agak asam, dapat terjadi protonasi parsial EDTA tanpa pematahan sempurna kompleks logam, yang menghasilkan spesies seperti CuHY-. Ternyata bila beberapa ion logam yang ada dalam larutan tersebut maka titrasi dengan EDTA akan menunjukkan jumlah semua ion logam yang ada dalam larutan tersebut. Keunggulan EDTA adalah mudah larut dalam air, dapat diperoleh dalam keadaan murni, sehingga EDTA banyak dipakai dalam melakukan percobaan kompleksometri. Namun, karena adanya sejumlah tidak tertentu air, sebaiknya EDTA distandari-sasikan dahulu misalnya dengan menggunakan larutan kadmium. Reaksi yang membentuk komplek dapat dianggap sebagai reaksi asam-basa lewis dengan ligan bekerja sebagai basa dengan memberikan sepasang lectron kepada kation yang merupakan suatu asam. Ikatan yang terbentuk antara atom logam pusat dan ligan sering kovalen, tetapi dalam beberapa keadaan interaksi dapat merupakan gaya penarik columb. Beberapa komplek mengadakan reaksi sustitusi dengan sangat cepat, dan kompleks demikian dikatakan labil. Suatu contoh adalah : Cu (H2O)42+ + 4NH3 Biru muda
Cu (NH3)42+ + 4H2O Biru tua
Reaksinya berlangsung dengan mudah kekanan dengan penambahan amoniak kepada akuo-komplek; penambahan asam kuat yang menetralisasikan amoniak menggeser kesetimbangan dengan cepat kembali ke akuo-komplek. Beberapa komplek mengadakan reaksi substitusi hanya dengan sangat perlahan dan dikatakan tidak labil atau inert. Faktor-faktor yang akan membantu menaikkan selektivitas, yaitu : 1.
Dengan mengendalikan pH larutan dengan sesuai
2.
Dengan menggunakan zat-zat penopeng
3.
Kompleks-kompleks sianida
4.
Pemisahan secara klasik
5.
Ekstraksi pelarut
6.
Indikator
7.
Anion-anion
8.
„Penopengan Kinetik‟ EDTA stabil, mudah larut, dan menujukkan komposisi kimiawi yang tertentu.
Selektivitas kompleks dapat diatur dengan pengendalian pH, misal Mg, Cr, Ca, dan Ba dapat dititrasi pada pH 11; Mn 2+, Fe, Co, Ni, Zn, Cd, Al, Pb, Cu, Ti, dan V dapat dititrasi pada pH 4-7. Terakhir logam seperti Hg, Bi, Co, Fe, Cr, Ca, In, Sc, Ti, V, dan Th dapat dititirasi pada pH 1-4. EDTA sebagai natrium, Na2H2Y sendiri merupakan standar primer sehingga tidak perlu distandarisasi lebih lanjut. Kompleks yang mudah larut dalam air ditemukan. Suatu titik ekivalen segera tercapai dalam titrasi dan akhirnya titrasi kompleksometri dapat digunakan untuk penentuan beberapa logam pada operasi skala semi-mikro.
VIII.
PENUTUP
8.1
Simpulan
Berdasarkan Pembahasan tersebut maka dapat simpulan yang dapat diambil adalah:
Titrasi kompleksometri adalah salah satu metode kuantitatif dengan memanfaatkan reaksi kompleks antara ligan dengan ion logam utamanya.
Indikator yang banyak digunakan dalam titrasi kompleksometri a dalah: a. Hitam eriokrom b. Jingga xilenol c. Biru Hidroksi Naftol
Adapun prinsip kerja dalam penentuan kadar Cu secara kompleksometri yaitu berdasarkan reaksi pembentukan senyawa kompleks dengan EDTA, sebagai larutan standar dengan bantuan indikator tertentu. Titik akhir titrasi ditujukkan dengan terjadinya perubahan warna larutan, yaitu merah anggur menjadi biru.
8.2
Saran
Sebaiknya
pada
percobaan
penentuan
bismut
dan
tembaga
secara
kompleksometri tidak hanya diajarkan metode titrasi langsung saja, tetapi juga metode titrasi kembali, titrasi penggantian dan penentuan tidak langsung. Sehingga hasilnya lebih beragam dan dapat dibandingkan.
DAFTAR PUSTAKA
Underwood.R.A. Day, JR. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif, edisi 6 , Gramedia. : JAKARTA.
Chadijah, Sitti. 2001. Dasar-dasar Kimia Analitik (Kimia Analitik I). Kendari: Universitas Haluoleo.
Ibnu, M. Sodiq Ibnu,. 2005. et al.. Kimia Analitik I . Malang: Universitas Negeri Malang.
Khopkar, S. M. 2010. Konsep Dasar Kimia Analitik . Jakarta: Universitas Indonesia.
Mursyidi, Achmad dan Abdul Rohman. 2008. Volumetri dan Gravimetri. Yogyakarta: UGM-Press.
Anonim .2012. Penuntun dan Laporan Kimia Analisisk . Laboraturium Kimia Farmasi Universitas Muslim Indonesia: Makassar.
Basset, J., 1994, Buku Ajar Vogel : Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik . EGC. Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta
Ditjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III . Departemen Kesehatan Republik Indonesia : Jakarta.
Roth. J. & Blaschke G, 1988, “ Analisis Farmasi”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta
Harjadi, W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar . Erlangga. Jakarta.
Khopkar S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik . UI Press. Jakarta
Susanti, 2003. Analisis Kimia Farmasi Kuantitatif. Fakultas Farmasi Universitas Muslim Indonesia. Makassar.
Rival, Harrizul. 1995. ASAS PEMERIKSAAN KIMIA. UI Press : Jakarta.
Syafei.1989. KIMIA UNTUK UNIVERSITAS .Erlangga: Jakarta.
PERCOBAAN VIII PENENTUAN pH SECARA SPEKTROFOTOMETRI
VI. Data Pengamatan a. Menyiapkan larutan stoc Tidak di kerjakan
b. Menentukan Absorbansi spektrum masing-masing Tidak di praktikumkan
c. Penentuan sampel buffer yang tidak diketahui pH-nya Tidak di praktikumkan
VII. Pembahasan (literatur) Larutan buffer adalah penambahan asam kuat yang akan dinetralkan oleh basa lemah, sedangkan penambahan basa kuat akan dinetralkan oleh asam lemah. Larutan seperti ini disebut sebagai larutan penyangga atau larutan buffer. Pada umumnya, larutan penyangga merupakan pasangan asam – basa konjugasi yang dibuat dari asam / basa lemah dan garamnya. a. Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut. Contoh: - CH3COOH dengan CH 3COONa - H3PO4 dengan NaH 2PO4 b. Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut. Contoh: - NH4OH dengan NH4Cl
Keefektifan suatu larutan buffer dalam menolak perubahan pH persatuan asam atau basa kuat yang ditambahkan, akan paling tinggi bila angka banding asam buffer ke garam , yaitu sama dengan satu. Kapasitas suatu buffer merupakan ukuran keefektifan dalam menolak perubahan pH dengan penambahan asam atau basa. Makin besar konsentrasi asam dan basa konjugasi , makin besar kapasitas buffer itu. Ini jel as pada tabel 6.1 dalam hal ini
diperlukan basa dua kali lebih banyak untuk meningkatkan pH dari larutan pekat dari 3,79 ke 4,74 daripada untuk larutan encer. (U nderwood, 1986: 149 – 150) Sifat larutan buffer:
- pH larutan tidak berubah jika diencerkan. - pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.
Berdasarkan teori, trayek – trayek ph indikator adalah sebagai berikut :
Indicator
Low pH Transition color pH range
High pH color
Gentian violet(Methyl violet 10B)
yellow
0.0–2.0
blue-violet
Leucomalachite green (first transition)
yellow
0.0–2.0
green
Leucomalachite green (second transition)
green
11.6–14
colorless
Thymol blue (first transition)
red
1.2–2.8
yellow
Thymol blue (second transition)
yellow
8.0–9.6
blue
Methyl yellow
red
2.9–4.0
yellow
Bromophenol blue
yellow
3.0–4.6
purple
Congo red
blue violet
3.0–5.0
red
Methyl orange
red
3.1–4.4
orange
Bromocresol green
yellow
3.8–5.4
blue
Methyl red
red
4.4–6.2
yellow
Methyl red
red
4.5–5.2
green
Azolitmin
red
4.5–8.3
blue
Bromocresol purple
yellow
5.2–6.8
purple
Bromothymol blue
yellow
6.0–7.6
blue
Phenol red
yellow
6.8–8.4
red
Neutral red
red
6.8–8.0
yellow
7.3–8.7
greenish to blue
7.2–8.8
reddish-purple
colorless Naphtholphthalein to reddish Cresol Red
yellow
Phenolphthalein
colorless 8.3–10.0
fuchsia
Thymolphthalein
colorless
9.3–10.5
blue
Alizarine Yellow R
yellow
10.2–12.0
red
Litmus
red
4.5-8.3
blue
Pada percobaan penentuan ph indikator yang dipakai a dalah bromocresolgreen dengan trayek pH 3,8 – 5,4. Langkah pertama menentukan absorbansi asam dan konjugasi basanya dari indikator Hln. Dari hasil percobaan diperoleh perhitungan harga absorptivitas molar untuk HIn dan In- . Pada panjang gelombang absorpsi maksimum masing- masing dengan menggunakan persamaan : A = ƹ. b . C atau
ƹ = A/ b . C
Lalu ditentukan Absorbansi untuk sampel buffer yang tidak diketahui pH nya serta kembali di hitung harga absorptivitas molarnya. Setelah didapatkan nilai absorptivitas molarnya maka kita dapat mengetahui konsentrasi larutan buffer sehingga harga pH dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut : Cara menghitung larutan buffer
Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus: [H+] = Ka. Ca/Cg pH = pKa + log Ca/Cg dimana: Ca = konsentrasi asam lemah Cg = konsentrasi garamnya Ka = tetapan ionisasi asam lemah
Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus: [OH-] = Kb . Cb/Cg pOH = pKb + log Cg/Cb dimana: Cb = konsentrasi base lemah Cg = konsentrasi garamnya Kb = tetapan ionisasi basa lemah
Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh. Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO 42yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.
VIII. PENUTUP
8.1.
SIMPULAN Pada percobaan digunakan indikator bromocresol green dengan trayek ph 3,8 – 5,4.
pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis.
Larutan buffer standar : pH = 4,01 ; 7,00 ; 10,01.
secara spektrofotometri pH dapat dihitung dengan mengukur absorbansi dan diperoleh nilai absortivitas molar yang merupakan konsentrasi dari sampel yang diukur sehingga dapat ditentukan harga pH larutan sampel tersebut dengan persamaan buffer asam atau basa.
DAFTAR PUSTAKA
Miller, J.N and Miller, J.C., 2000, Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, 4th ed , Prentice Hall, Harlow.
Sastrohamidjojo, H, 1991,Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta.
Beran, J.A, 1996. Chemistry in The Laboratory, John Willey & Sons
Vogel, A.I. 1994. Buku Teks Kimia Analisis Kuantitatif, Edisi ke-4. Jakarta: Kalman Media Pusaka.
Gandjar, Ibnu Gholib. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta : Pustaka Pelajar.
Marzuki, Asnah. 2012. Kimia Analisis Farmasi. Makassar : Dua Satu Press.
Wunas, Yeanny dan Susanti. 2011. Analisa Kimia Farmasi Kuantitatif (revisi kedua). Makassar : Laboratorium Kimia Farmasi Fakultas Farmasi UNHAS.
Higuchi, T., (1961), “Pharmaceutical Analysis”, Intersciens Publ, New York.
PERCOBAAN IX PENENTUAN Fe DALAM TABLET VITAMIN C SECARA SPEKTROFOTOMETRI
I.
Tujuan
-
:
menentukan kadar besi (Fe) dalam tablet vitamin C dengan metode spektrofotometri.
-
Mengetahui dan memahami prinsip dasar penentuan kadar dengan metoda spektrofotometri
II.
Hari / tanggal
: Sabtu / 01 Februari 2014
III. LANDASAN TEORI
:
Kadar mineral yang relatif kecil serta terdapat dalam matriks yang komplek yaitu dalam tablet multivitamin menjadikan penentuan kadar mineral menjadi sulit karena adanya gangguan senyawa lain, sehingga proses jaminan kualitas dalam hal ini adalah penetapan kadar dan keseragaman kadar sulit dilaksanakan. Penetapan mineral dengan kadar relatif kecil dan terdapat dalam matriks yang komplek memerlukan metode yang spesifik dan sensitif. Metode penetapan kadar mineral yang spesifik dan sensitif salah satunya adalah menggunakan spektrofotometri serapan atom, karena untuk satu logam digunakan lampu logam tertentu sebagai sumber cahaya. Tetapi sebelumnya harus dilakukan preparasi sampel apalagi bentuk sediaan adalah tablet salut gula. Penetapan kadar besi dapat dilakukan secara spektrofotometri UVVis. Sebelum diukur absorbansinya, besi yang terdapat dalam sampel direaksikan dengan 1,10 fenantrolin membentuk komplek yang berwarna merah. Setelah itu baru diukur absorbansinya untuk menentukan konsentrasi besi dalam sampel pada l 511 nm. (Day & Underwood, 1996). Vitamin C atau asam askorbat, merupakan vitamin yang dapat ditemukan dalam berbagai buah-buahan dan sayuran. Vitamin C dapat disintesis dari glukosa atau
diekstrak dari sumber-sumber alam tertentu seperti jus jeruk. Vitamin pertama kali diisolasi dari air jeruk nipis oleh Gyorgy Szent tahun 1928. Vitamin C bertindak ampuh mengurangi oksigen, nitrogen, dan sulfur yang bersifat radikal. Vitamin C bekerja sinergis dengan tokoferol yang tidak dapat mengikat radikal lipofilik dalam area lipid membrane dan protein. Pengobatan dengan vitamin C dapat memulihkan kadar zat besi dalam tubuh. Ada beberapa metode yang dikembangkan untuk penentuan kadar vitamin C diantaranya adalah metode spektrofotometri UV-Vis (panjang gelombang 265 nm) dan metode iodimetri. Metode Spektrofotometri dapat digunakan untuk penetapan kadar campuran dengan spektrum yang tumpang tindih tanpa pemisahan terlebih dahulu. Karena perangkat lunaknya mudah digunakan untuk instrumentasi analisis dan mikrokomputer, spektrofotometri banyak digunakan di bidang analisis kimia sedangkan iodimetri merupakan metode yang sederhana dan mudah diterapkan dalam suatu penelitian.
Gambar. Asam askorbat (vitamin C) Spektrofotometri adalah sebuah metode analisis untuk mengukur konsentrasi suatu senyawa berdasarkan kemampuan senyawa tersebut mengabsorbsi berkas sinar atau cahaya. Spektrofotometri adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu, sementara fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan
atau
diabsorpsi.
Istilah
spektrofotometri
berhubungan
dengan
pengukuran energi radiasi yang diserap oleh suatu sistem sebagai fungsi panjang gelombang dari radiasi maupun pengukuran panjang absorpsi terisolasi pada suatu panjang gelombang tertentu (Underwood 1994). Penyerapan sinar UV-Vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional atau gugus kromofor yang mengandung elektron valensi dengan tingkat eksutasi rendah. Cara kerja spektrofotometer dimulai dengan dihasilkannya cahaya monokromatik dari sumber
sinar. Cahaya tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat sampel/sel). Banyaknya cahaya yang diteruskan maupun yang diserap oleh larutan akan dibaca oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca (Hadi 2009). Analisa kuantitatif adalah suatu analisa yang digunakan untuk mengetahui/ menetapkan kadar suatu zat (Svehla, 1985). Volumetri merupakan suatu cara analisis kuantitatif dan reaksi kimia. Pada analisis ini zat yang akan ditentukan kadarnya direaksikan dengan zat lainnya telah diketahui konsentrasinya sampai tercapai suatu titik ekuivalensi hingga kepekatan zat yang kita cari dapat dihitung. Larutan yang kita ketahui konsentraasinya dengan teliti disebut larutan standar. Larutan ini biasanya diteteskan dari buret ke dalam erlenmeyer yang mengandung reaksinya selesai. Proses ini dinamakan titrasi. Titik dimana terjadi perubahan karena indikator disebut titik titrasi. Titik ini seharusnya jatuh pada titik yang bersamaan, tetapi hal ini sulit karena kesulitan dalam mencari indikator yang pH intervalnya mendekati pH ekuivalen. Perbedaan antara titik ekuivalen dengan titik titrasi disebut kesalahan titrasi (Day dan Underwood, 2002). Indikator adalah asam organik lemah atau basa organik lemah yang dalam larutan akan terionisasi sebagian dimana warna yang terionisasi berbeda dengan warna yang tak terionisasi (Sumardjo, 1994).
IV.
ALAT DAN BAHAN Alat yang digunakan yaitu :
Bahan yang digunakan :
destilasi
Larutan hyroquinone
labu alat
Larutan tiosodium citrate 25 g/l
Timbang
larutan O-Penantrolin 2,5 g/L
Gelas beaker 100 ml
Larutan Fe 0,004 mg/ml
Kertas pH
HCl
V.
BAGAN PROSEDUR KERJA A. Menyiapkan Larutan Stok larutan hyroquinane 10 g/l
Ditimbang 5 gram hyroquinane
Diencerkan dengan air distilasi sampai tanda bata dalam sebuah labu 500ml
larutan trisodium citrate 25 gram Ditambahkan sebanyak 12,5 gr tisodium citrate Dilarutkan serta encerkan dengan air destilasi sampai tanda batas dalam sebuah labu 500 ml larutan o-penantrolin 2,5 gr Ditimbangkan sebanyak 1,25 gr Dilarutkan dengan 50 ml methanol dan 450 ml air distilasi dalam labu 500 ml Dilaarutkan ini disimpan dalam labu yang berwarna gelap
Larutkan Fe 0,004 mg/ml Ditimbangkan Dilarutkan 0,141 gr Fe(NH 4)2(SO4)2.6H2O dalam air Di destilasi dalam sebuah labu 500 ml yang mengandung 0,5 ml H2SO4 catat hasil pengamatan
B. Menyiapkan larutan tablet vitamin C Satu tablet Vitamin C Ditempatkan yang mengandyng Fe dalam sebuah gelas beaker
Didihkan secara perlahan dengan 25 ml HCl 6M selama 15 Menit Disaring larutan No 1 diatas kedalam labu 100 ml Disemprotkan beaker dan kertas saring dengan air Didinginkan larutan Diencerkan sampai tanda batas Di kocok larutan sampai homogen pipet Di teteskan 5ml larutan Vitamin C dalam lab 100 ml lain Diencerkan dengan air destilasi Catat Hasil
C. Menentukan Jumlah Na-Sitrat yang diperlkan untuk larutan Stok Fe Larutan Stok Fe 0,04 mg/L Dipipetkan sebanyak 10 ml kedalam gelas beaker 100ml Diukurkan PH dengan kertas PH universal Dicatat Harga PH Diteteskan larutan sodium citrate Dihitung Jumlah tetes sodium citrate yang diperlukan Catat Hasil
D. Menyiapkan Larutan Standar Fe Labu takar 100ml
Disiapkan sebanyak 5 labu Di isi larutan Fe 0,04 mg/ mL masing-masing sebanyak 10, 5, 2, 1 dan 0 ml
Di tambahkan sodium citrate sebanding dengan masingmasing larutan stok Fe Data pengamatan
E. Menentukan Jumlah Na- sitrat Yang Di perlukan Larutan Tablet Vitamin C 10 ml larutan tablet vit. C
Di masukkan kedalam beaker 100 ml Di ukur pH dan catat hasil pengukuran Di teteskan larutan sodium citrate samapai pH larutan sekitar 3,5 Di hitung jumlah tetesan penambahan sodium citrate Data pengamatan
F. Menyiapkan Larutan Tablet Vitamin C Vitamin C 10 ml
Di masukkan kedalam labu takar 100 ml Di tambahkan sodium citrate sebnyak percobaan yang atas Di tambahkan larutan stok hydroquinone 10 g/L 2 ml Di encerkan dengan H2O sampai tanda batas pada labu Di kocok samapai homogen Pengamatan
VI.
DATA PENGAMATAN
a. Menyiapkan larutan stok Tidak di lakukan b. Menyiapkan larutan tablet vitamin C Tidak di lakukan c. Menentukan Jumlah Na-sitray Yang di perlukan Untuk Larutan stok Fe Tidak di lakukan d. Menyiapkan Larutan Standar Fe Tidak di lakukan e. Menetukan Jumlah Na-sitrat Yang Di perlukan Larutan Tablet Vitamin C Tidak di lakukan
VII. PEMBAHASAN (literatur) Kadar mineral yang relatif kecil serta terdapat dalam matriks yang komplek yaitu dalam tablet multivitamin menjadikan penentuan kadar mineral menjadi sulit karena adanya gangguan senyawa lain, sehingga proses jaminan kualitas dalam hal ini adalah penetapan kadar dan keseragaman kadar sulit dilaksanakan. Penetapan mineral dengan kadar relatif kecil dan terdapat dalam matriks yang komplek memerlukan metode yang spesifik dan sensitif. Metode penetapan kadar mineral yang spesifik dan sensitif salah satunya adalah menggunakan spektrofotometri serapan atom, karena untuk satu logam digunakan lampu logam tertentu sebagai sumber cahaya. Tetapi sebelumnya harus dilakukan preparasi sampel apalagi bentuk sediaan adalah tablet salut gula. Penetapan kadar besi dapat dilakukan secara spektrofotometri UVVis. Sebelum diukur absorbansinya, besi yang terdapat dalam sampel direaksikan
dengan 1,10 fenantrolin membentuk komplek yang berwarna merah. Setelah itu baru diukur absorbansinya untuk menentukan konsentrasi besi dalam sampel pada l 511 nm (Day & Underwood, 1996).
Pembuatan pereaksi Pereaksi yang disiapkan adalah dapar amonium asetat pH 3,3, asam klorida, hidroksilamin HCl, 1,10- fenantrolin. Larutan uji ditimbang 10 tablet dan dicari bobot rata-ratanya, menurut FI III. Sampel tablet digerus halus hingga homogen, ditimbang kurang lebih 500 mg kemudian ditambah asam klorida sebanyak 25 mL, larutan tersebut dipanaskan selama 15 menit. Setelah 15 menit kemudian disaring.
Larutan standar besi Larutan standar besi Fe(NO3)3 dalam bentuk larutan dengan konsentrasi 1000 ppm. Kemudian diencerkan dengan mengambil 10 mL diencerkan hingga 100 mL dengan akuades. Dari larutan tersebut diambil sebanyak 1,5;2,0;2,5;3,0 dan 3,5 mL dimasukkan dalam labu takar 100 mL diencerkan sampai batas sehingga diperoleh konsentrasi 1,5;2,0;2,5;3,0 dan 3,5 ppm.
Penentuan panjang gelombang maksimum Larutan stok standar dengan kadar 3 ppm sebanyak 50,0 mL, ditambah 2,0 mL HCl pekat dan 1 mL hidroksilamin HCl. Dipanaskan 5 menit, kemudian ditambah 10 mL dapar amonium asetat dan 2 mL 1,10 fenantrolin., warna yang terbentuk dilakukan scanning pada spektrofotometer pada panjang gelombang 400-700 nm, sehingga diperoleh panjang gelombang yang memberikan serapan yang paling besar.
Penentuan waktu reaksi optimum Larutan stok standar dengan kadar 3 ppm sebanyak 50,0 mL, ditambah 2,0 mL HCl pekat dan 1 mL hidroksilamin HCl. Dipanaskan 5 menit, kemudian ditambah 10 mL dapar amonium asetat dan 2 mL 1,10 fenantrolin. Absorbansinya diukur pada panjang gelombang 511 nm pada menit ke 10,12,13,14 dan 15.
Penentuan koefisien korelasi kurva baku Larutan stok standar dengan kadar 1,5,2,2,5,3 dan 3,5 ppm sebanyak 50 mL ditambah 2,0 mL HCl pekat dan 1 mL hidroksilamin HCl. Dipanaskan 5 menit, kemudian ditambah 10 mL dapar amonium asetat dan 2 mL 1,10 fenantrolin. Larutan tersebut didiamkan 15 menit kemudain diukur absorbansinya pada l maksimum.
Penetapan kadar Larutan uji sebanyak 50 mL ditambah 2 mL HCl pekat dan 1 mL hidroksilamin HCl. Dipanaskan 5 menit, kemudian ditambah 10 mL dapar amonium asetat dan 2 mL 1,10 fenantrolin. Larutan tersebut didiamkan 15 menit kemudian diukur absorbansinya pada l maksimum. Replikasi dilakukan sebanyak enam kali dengan pembacaan absorbansi dilakukan duplo.
Penentuan recovery Ditimbang sampel dengan bobot 500 mg secara duplo, kemudian salah satu ditambah standar Fe(NO3)3 yaitu 10 ppm sebanyak 1,0 mL keduanya ditambah asam klorida sebanyak 25 mL dan dipanaskan selama 15 menit, disaring. Larutan uji sebanyak 50 mL ditambah 2 mL HCl pekat dan 1 mL hidroksilamin HCl. Dipanaskan 5 menit, kemudian ditambah 10 mL dapar amonium asetat dan 2 mL 1,10 fenantrolin. Larutan tersebut didiamkan 15 menit kemudain diukur absorbansinya pada l maksimum.
Penentuan presisi Larutan uji sebanyak 50,0 mL ditambah 2,0 mL HCl pekat dan 1 mL hidroksilamin HCl. Dipanaskan 5 menit, kemudian ditambah 10 mL dapar amonium asetat dan 2 mL 1,10 fenantrolin. Larutan tersebut didiamkan 15 menit kemudian diukur absorbansinya pada l maksimum. Replikasi dilakukan sebanyak enam kali dengan pembacaan absorbansi dilakukan duplo. Replikasi dilakukan sebanyak enam kali dan dihitung koefisien variasinya rentang 400-700 nm. Hasil menunjukkan bahwa panjang
gelombang maksimum hasil reaksi Fe (II) dengan 1,10 fenantrolin adalah berada pada λ 511 nm, hasil scanning spektrum dapat dilihat pada Gambar 1.
Penetapan waktu optimum larutan pereaksi dengan Fe (III) Hasil penelitian menunjukkan waktu reaksi optimum pada metode ini adalah 15 menit. Pembuatan kurva baku Hasil yang diperoleh adalah y = 0,1526x + 0,0301 koefisien korelasi yang diperoleh adalah r = 0,9963 dan a = 8,68°. Nilai r tabel adalah 0,878 dengan df = 3 dan taraf kepercayaan 95% (De Muth, 1999).
VIII. SIMPULAN Dari pembahasan yang praktikan tulis berdasarkan literatur, maka dapat di simpulkan sebagai berikut :
Metode spektrofotometri visibel dapat digunakan untuk penetapan kadar Fe (II) dalam tablet multivitamin dengan kadar rata-rata yang diperoleh adalah 15,11 mg/tablet. Persamaan regresi linearnya adalah y = 0,1526x + 0,0301 dengan nilai r = 0,9963, LOD = 0,4069 ppm, presisi mempunyai nilai CV 1,70%, sedangkan recovery 100%.
Pemberian
suplemen besi dengan vitamin C secara bersamaan mampu
memperbaiki penyerapan dari besi, dan menyebabkan peningkatan kadar hemoglobin lebih tinggi dibandingkan tanpa vitamin C .
Vitamin C mampu meningkatkan penyerapan besi, sehingga besi dalam darah meningkat yang akan meningkatkan sintesis hemoglobin, oksigen yang terangkut menjadi lebih besar yang akhirnya meningkatkan daya tahan aerob.
KEPUSTAKAAN
Day, R. A. dan A. L. Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif . Erlangga, Jakarta.
Sumardjo. 1997. Petunjuk Praktikum Kimia Dasar I . Fakultas Kedokteran Umum, Semarang.
Svehla, G. 1985. Kimia Analisis. PT. Kalman Media Pusaka, Jakarta. Terjemahan Setiono.
Day, R.A. & A.L.Underwood. 1996 . Analisa Kimia Kuantitatif, Edisi kelima. (terjemahan) H.A. Pudjatmaka. Erlangga, Jakarta.
De Muth, J.E. 1999. Basic Statistic and Pharmaceutical Statistical Applications. University of Wisconsin Madison, Marcel Dekker Inc.,New York.
PERCOBAAN III Sifat Baik Dan Sifat Tidak Baik Untuk Keperluan Analisis Kolorimetri Thiosinat, Ortofenantrolin
I.
Tujuan
: - Meneliti apa saja sifat baik dan sifat buruk analisis thiosianat dan oftofenantrolin dengan metode kolorimetri. - Mempelajari pengaruh pH, waktu, dan anion terhadap nilai Absorbansi suatu larutan sampel yang akan di uji.
II.
Hari / Tanggal
III. Landasan Teori
: Sabtu / 1 Februari 2014
:
Besi adalah metal berwarna putih keperakan, liat, dan dapat dibentuk, biasanya di alamdidapat sebagai hematit. Besi merupakan elemen kimiawi yang dapat dipenuhi hampir di semua tempat di muka bumi, pada semua bagian lapisan geologis dan semua badan air. Pada air permukaan, jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg/L, tetapi didalam air, kadar tanah Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi dapat dirasakan dan dapat menodai kain dan perkakas dapur, selain itu juga menimbulkan pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, kekeruhan karena adanya koloidal yang terbentuk. Tubuh manusia hanya mengandung besi sebanyak 4g. Adanya unsur besi di dalam tubuh berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan unsur tersebut dalam mengatur metabolisme tubuh. Dalam tubuh, sebagian besar unsur besi terdapat dalam hemoglobin, pigmen merah yang terdapat dalam sel darah merah. Karena itulah masukan besi setiap hari sangat diperlukan untuk mengganti zat besi yang hilang melalui tinja, air kencing, dan kulit. Namun masukan zat besi yang dianjurkan juga harus dipenuhi oleh dua faktor yaitu kebutuhan fisiologis perseorangan dan persediaan zat besi di dalam makanan yang disantap. (Trianjaya, Zunaedi. 2009). Metode analisis besi yang sering digunakan adalah dengan spektrofotometri sinar tampak, karena kemampuannya dapat mengukur konsentrasi besi yang rendah.
Analisis kuantitatif besi dengan spektrofotometri dikenal dua metode, yaitu metode orto-fenantrolin dan metode tiosinat. Besi bervalensi dua maupun besi bervalensi tiga dapat membentuk kompleks berwarna dengan suatu reagen pembentuk kompleks dimana intensitas warna yang terbentuk dapat diukur dengan spektrofotometri sinar tampak. Karena orto fenantrolin merupakan ligan organik yang dapat membentuk kompleks berwarna dengan besi(II) secara selektif (Kartasasmita, et al. 2009). Spektrofotometri adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung foton hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, yaitu sutu alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi. Pada titrasi spektrofotometri, sinar yang digunakan merupakan satu berkas yang panjangnya tidak berbeda banyak antara satu dengan yang lainnya, sedangkan dalam kalorimetri perbedaan panjang gelombang dapat lebih besar. Dalam hubungan ini dapat disebut juga spektrofotometri adsorpsi atomic (Harjadi, 1990). Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Kelebihan spectrometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating, atau celah optis. Pada fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan
suatu
trayek
panjang
gelombang
30-40
nm.
Sedangkan
pada
spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapatdiperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding. (Khopkar, 2002).
Sumber radiasi untuk spektroskopi UV-Vis adalah lampu tungsten. Cahaya yang dipancarkan sumber radiasi adalah cahaya polikromatik. Cahaya polikromatik UV akan melewati monokromator yaitu suatu alat yang paling umum dipakai untuk menghasilkan berkas radiasi dengan satu panjang gelombang (monokromator). Monokromator radiasi UV, sinar tampak dan infra merah adalah serupa yaitu mempunyai celah (slit), lensa, cermin dan perisai atau grating. Wadah sampel umumnya disebut sel/kuvet. Kuvet yang terbuat dari kuarsa baik untuk spektrosokopi UV dan juga untuk spektroskopi sinar tampak. Kuvet plastik dapat digunakan untuk spektroskopi sinar tampak. Radiasi yang melewati sampel akan ditangkap oleh detektor yang berguna untuk mendeteksi cahaya yang melewati sampel tersebut. Cahaya yang melewati detektor diubah enjadi arus listrik yang dapat dibaca melalui recorder dalam bentuk transmitansi absorbansi atau konsentrasi. (Hendayana, S, dkk,2001 : 67)
IV. Alat dan Bahan Percobaan
Sistem Fe3+ FeCl3
Kertas indikator pH
NH4SCN
Na-dihidrogenfosfat
HCl
Na-tartrat
NaOH
Labu volumetrik 100ml
NaF
Spectronik 20
Na- oksalat
Sistem Fe2+ FeCl3
Volumatrik 100 ml
Na2OH. HCl
Spektronik- 20
Ortopenantrolin
Na- oksalat
Na- asetat
Na-tartrat
NH3 pekat
Na-dehidrogenfosfat
NaOH
Kertas lakmus
NaF
V.
Prosedur Kerja
Sistem Besi (II) – tiosianat
a. Pengaruh Waktu Terhadap Absorbansi Mutlak
Encerkan
Di masukkan kedalam labu takar larutan induk besi (III) Cl 5 ml
Di tambahkan larutan NH4SCN jenuh dan 92 ml aquades
Diukur nilai A dengan alat pengukur spektronik λ= 480 nm
Di ulangi pengukuran setiap 20 menit ± 5x
Di catat A pada setiap waktu
Data analisis
b. Pengaruh kelebihan pereaksi terhadap absorbansi mutlak
Larutan besi (III) 0.001 M, NH4SCN 0,5 ml SCN, Fe
Di encerkan dengan aquades sampai 100 ml dalam 6 tempat
Di ukur nilai A pada λ 480 nm
Data Analisis
c. Pengaruh pH terhadap absorbansi mutlak
pH 0
Di encerkan 4 ml larutan induk Fe (III), 2 ml larutan je nuh NH4SCN dan 8 ml larutan HCl dengan aquades sampai 100 ml
Di kocok atau diaduk secara perlahan
Di ukur nilai A pada λ 480 nm
pH 2
Di perlakukan sama seperti pH 0 , penambahan NH4SCN 2 ml dan HCl pekat 13 tetes dengan aquades samapi 100 ml
Berbagai ukuran pH
Di buat larutan 3 larutan sampel dengan ukuran pH yang bermacammacam dengan perbandingan 4 ml ; 2 ml ; 0,5 ml menggunakan aquades sampai 100 ml
Di ukur setiap pH larutan sampel
Di ukur nilai A dengan alat pengukuran spektronik 20
Di plot nilai A yang di peroleh terhadap pH
Data Pengamatan
d. Pengaruh anion terhadap absorbansi mutlak
Larutan pH 1
Di tambahkan sebutir kecil NaF padat dalam kuvet yang telah berisi larutan sampel yang akan di uji
Di tutp rapat lubang kuvet kemudian kocok larutan sampai homogen
Di tambahkan sebutir NaF
Di kocok kembali dengan kuat jika tidak terjadi perubahan setelah penambahan di atas Di ukur pH dan nilai A
Kuvet bersih
Di ukur A
Di tambahkan sebutir kecil Na-oksalat
Di kocok kuat
Di ulangi perlakuan yang sama setelah penambahan Na-tartratdan K dehidrogenfosfat
Data analisis
VI. Data Pengamatan a. Pengaruh Waktu Terhadap Absorbansi mutlak ( kestabilan warna) No
waktu (menit)
Absorbansi (A)
1 2 3
0 menit 5 menit 10 menit
2, 332 2, 332 2,247
b. Pengaruh pH Terhadap Absorbansi Mutlak No.
pH
Absorbansi (A)
1 2 3 4 5
0 1 3 tetes NaOH 4 tetes NaOH 5 tetes NaOH
2,438 1,832 2,165 2,003 1,949
c. Pengaaruh Anion Terhadap Absorbansi Mutlak No.
Nama Anion
Absorbansi (A)
1 2 3 4
NaF Na-oksalat Asam Tartrat K-dihidrogenfosfat
1,636 1,994 2,139 1,648
VII. Pembahasan Analisis Kolorimetri merupakan suatu metoda analisa kimia yang di dasarkan pada tercapainya kesamaan besaran warna antara larutan sampel dengan larutan standar dengan menggunakan sumber cahaya polikromatis dan detektor mata. Metode ini dapat di terapkan untuk penentuan komponen zat warna ataupun komponen yang belum bewarna, namun dengan menggunakan reagen pewarna yang sesuai dapat menghasilkan senyawa yang bewarna yang merupakan fungsi dari kandungan komponennya. Jika telah tercapai kesamaan warna maka jumlah molekul zat penyerap yang di lewati sinar pada kedua sisi tersebut telah sama dan ini dapat dijadikan dasar perhitungan. Pada percobaan ini larutan induk besi (III) Cl di buat bewarna dengan pereaksi NH4SCN. Jumlah radiasi yang di serap berbanding lurus dengan konsentrasi zat penyerap dalam larutan. Dalam menguji larutsn sampel pada percobaan ini, praktikan mengunakan bahan- bahan seperti Na-oksalat. Ligan oksalan mempunyai empat atom donor yang berfungsi sebagai jembatan.
Senyawa Kompleks
Metoda kolorimetri merupakan bagian dari analisis fotometri. Fotometri adalah bagian dari optik yang mempelajari mengenai kuat cahaya (intensity) dan derajat penerangan ( brightness). Beberapa metode penentuan kadar dengan kolorimetri di antaranya :
Metode deret standar, contohnya tabung Nessler.
Tabung – tabung seragam yang tidak bewarna dengsn dasar tabung Nessler di gunkan untuk menampung larutan bewarna dengan jumlah volume tertentu. Pada dasarnya, pengukuran Nessler bekerja berdasarkan prinsip perbandingan warna.
Metode Pengenceran Larutan sampel dan larutan standar dengan konsentrasi larutan sampel Cx dan
Cy di tempatkan pada tabung kaca dengan ukuran yang sama. Larutan yang lebih pekat di encerkan sampai warnanya mempunyai intensitas yang sama dengan yang lebih encer.
Metode Kesetimbangan Metode ini merupakan metode yang paling umum di gunakan pada kolorimetri
visual. Kolorimetri di lakukan dengan membandingkan larutan standar dengan aplikasi yang sama dan menggunakan tabung Nessler atau kolorimeter Dubosque. Dengan
kolorimeter, jumlah cahaya yang di serap berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Metode ini sering di gunakan dalam menentukan konsentrasi besi dalam air, terutama air minum. Zat-zat yang dapat menimbulkan warna adalah ion-ion kompleks. Warna tersebut muncul karena adanya elktron-elektron yang tidak berpasangan. Konsentrasi bewarna dapat di perkirakan secara visual. Hal ini dapat di lakukan dengan cara membnadingkan cuplikan dengan sederet larutan yang konsentrasinya sudah di ketahui terlebih dahulu yaitu larutan standar. Prinsip metode kolorimetri pada penetapan kadar asam asetilsalisilat adalah pembentukan kompleks antara besi nitrat dengan gugus fenolik asam salisilat pada asam asetilsalisilat menjadi kompleks besi salisilat yang bewarna ungu. Asam salisilat mempunyainama sinoni asetosal, asam salisilat asetat dan yang paling umum adalah aspirin (brand name produk) dari Brayer. Serbuk asam asetilsalisilat dari tidak bewarna atau kristal putih (serbuk granul putih). Asam salisilat stabil dalam udara kering tapi terdegrasi perlahan jika terkena uap air menjadi asam asetat dan asam salisilat. Nilai titik lebur dari asam asetilsalisilat adalah 135 oC. Asam ini larut dalam air (1 : 300), etanol (1 : 5), kloroform (1 : 17), dan eter (1 : 10-15), larut dalam larutan asetat, sitrat dan dengan adanya senyawa yang terdekomposisi, asam asetilsalisilat larut dalam larutan hidroksida dan karbonat. Asetosal merupakan ester fenolik dari asam salisilat dan tidak dapt bereaksi dengan NaOH
sehingga terbebtuk Na-salisilat dan Na- asetat. Setelah di asamkan
dengan HCl, asam salisilat hasil hidrolisis asetosal dapat membentuk kompleks dengan pereaksi besi (III) yang bewarna ungu yang dapat di ukur serapannya pada panjang gelombang sinar tampak 525 nm. Pada percobaan ini, yaiti pada bagian A, langkah pertama yang di lakukan dengan menghasilkan larutan standar besi yang berada di dalam labu takar, dengan larutan NH4SCN (ammonium tiosulfat) yang merupakan pereaksi warna dan reaksinya dengan larutan besi yang merupakan senyawa kompleks (Fe(SCN)) 2+. Pereaksi ini akan menghasilkan warna yang menyerap dengan kuat sehungga dapat di gunakan untuk analisa besi dalam kadar kecil. Suatu larutan yang di jadikan sebagai pereaksi harus memenuhi beberapa persyaratan. Ammonium tiosulfat merupakan pereaksi warna, karena reaksinya dengan
zat yang di analisis yaitu besi selektif dan sensitif, yaitu membentuk kompleks besi tiosianat yang bewarna ungu kemerahan, stabil unutk jangka waktu yang lama, sehingga serapannya berubah-ubah samapi akhir analisis. Larutan ini tidak membentuk warna dengan za-zat lin, yaitu ion H +, Cl- dan NO3- yang ada dalam larutan. Warna ungu kemerahan yang di hasilkan dalam percobaan ini, mempunyai warna komplementer hijau-biru. Warna komplementer terbentuk ketika cahaya putih yang berisi seluruh spectrum panajng gelombang melewati suatu medium (larutan kimia bewarna) yang tembus cahaya pada panjang gelombang tertentu tetapi menyerang panjang gelombang yang lai, akibatnya medium itu akan tampak bewarna bagi mata pengamat. Pengukuran serapan atau absorbansi spektrometri biasanya di lakukan pada suatu panjang gelombang yang sesuai dengan serapan maksimum karena konsentrasi besar terletak pada titik tersebut, artinya serapan larutan encer masih terdeteksi. Pengukuran absorbansi untuk laruta standar besi dan absorbansi sampel yang mengandung besi di ukur pada panjang gelombang minimum, yaitu 330 nm. Dalam percobaan ini praktikum menggunakan panajang gelombnag tersebut karena untuk mendapatkan gambaran kurva yang baik dan dari kurva tersebut pengamat dapat menentukan pada panjang gelombang ke berapa yang menunjukkan nilai absorbansi paling tinggi, yakni 2, 438 A. Secara literatur, pemakain panjang gelombang maksimum bertujuan agar zat-zat pengganggu tidak ikut terserap ataupun memberikan serapan, dalam hal ini yang akan memberikan serapan hanya logam yang di analisis, Yitu logam besi (Fe). Salah satu syarat pereaksi yang baik adalah pereaksi tidak boleh ikut memberikan serapan. Pengukuran serapan atau absorbansi spektrofotometri biasanya di lakukan pada suatu panjang gelombang yang sesuai dengan serapan maksimum karena konsentrasi besar pada titik ini, artinya serapan larutan encer masih terdeteksi oleh alat pengukur seperti spectronik 20. Berdasarkan nilai absorbansi dan konsentrasi larutan-larutan standar besi yang di peroleh maka kita bisa membuat kurva kalibrasi dari data yang telah di peroleh pada percobaan kali ini adalah linear yang artinya memenuhi hukum Lambert- Beer. Adapun faktor-faktor yang dapat mempengaruhi hasil analisis pada percobaan ini adalah sebagai berikut :
Kesalahan dalam menempatkan sampel dalam alat pengukuran
Kurang teliti dalam melakukan pengenceran larutan sampel
Alat dan bahan kurang steril dan telah terkontaminasi
Faktor-faktor yang mempengaruhi warna pada metoda kalorimetri adalah :
Untuk mendapatkan warna spesifik di butuhkan kondisi tertentu
Kepekaan detektor mata masing-masing orang berbeda
Volume reagen pewarna sebanding dengan volume larutan
Pada percobaan yang bagian B tidak praktikan lakukan karena bahan yang akan di uji tidak tersedia. Secara literatur, cahaya terdiri dari radiasi terhadap mana mata manusia peka, gelombang dengan panjang berlainan akan menimbulkan cahaya berlainan, sedangkan campuran cahaya dengan panjang-panjang ini akan menyusun cahay putih. Cahaya putih meliputi seluruh spektrum nampak 400-760 nm. pH adalah derajat keasaman atau kebasaan yang di miliki oleh suatu larutan. Skala pH bukanlah skala absolut, ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya di tentukan berdasarkan persetujuan internasional. Adanya overlapping antara spectra dari bentuk basa dan asam dari indikator, maka perlu untuk mengevaluasi absorbtivitas molar untuk masing-masing bentuk (asam dan basa) pada dua panjang gelombang. Penentuan kalibrasinya dapat di lakukan dengan cara :
IX.
Teknik satu titik, yaitu pada pH yang akan di ukur yakni kalibrasi dengan larutan buffer.
X.
Teknik dua titik (di utamakan), apabila sistem bersifat asam, maka di gunakan 2 buffer satandar berupa pH 4,01 dan 7,00. Apabila sistem bersifat basa, di gunakan 2 buffer standar berupa pH 7,00 dan 10,01
XI.
Teknik multi titik, kalibrasi di lakukan dengan menggunakan 3 buffer standar.
LAMPIRAN PERCOBAAN III A. PENGARUH WAKTU TERHADAP ABSORBANSI MUTLAK 1. GEL. 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm 2. GEL 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm 3. GEL 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm
0 MENIT A %T 2,332 0,5 1,946 0,1 1,708 2 1,572 2,7 0,744 18 0,311 48,9 0,007 98,4 0,007 98,3 0,008 98,2 0,008 98,2 10 MENIT A %T 2,247 0,5 1,952 1,1 1,754 1,9 1,613 2,6 0,754 18 0,312 48,8 0,007 98,4 0,008 98,3 0,008 98,2 0,008 98,2 5 MENIT A %T 2,332 0,5 1,997 1,1 1,726 1,9 1,594 2,7 0,747 17,9 0,314 48,5 0,007 98,4 0,007 98,3 0,008 98,2 0,008 98,2
B. Pengaruh pH terhadap absorbansi
pH : 0 dan pH : 1
GEL. 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm
pH = 0 A 2,438 2,07 1,782 1,578 0,68 0,227 0,007 0,008 0,008 0,008
%T 0,4 0,9 1,6 2,6 20,9 59,3 98,4 98,2 98,1 98,1
GEL. 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm 430 nm 440 nm
pH = 1 A 1,832 1,574 1,396 1,301 0,522 0,161 0,007 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008
%T 1,5 2,6 4 5 30,1 69 98,4 98,3 98,2 98,1 98,1 98,1
pH BERMACAM - MACAM BAGIAN A
GEL. 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm
A 2,165 1,855 1,662 1,534 0,704 0,292 0,007 0,008 0,008 0,008
%T 0,7 1,4 2,2 2,9 19,8 51,1 98,4 98,3 98,1 98,1
BAGIAN B
GEL. 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm
A 2,003 1,743 1,536 1,44 0,622 0,207 0,007 0,008 0,008 0,008
%T 1 1,8 2,9 3,7 24,3 62,2 98,4 98,2 98,1 98,1
BAGIAN C
GEL. 330 nm 340 nm 350 nm 360 nm 370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm
A 1,949 1,719 1,524 1,42 0,605 0,229 0,007 0,008 0,008 0,008
%T 1,1 2 3,1 3,9 24,8 58,3 98,4 98,2 98,1 98,1
PENGARUH ANION TERHADAP ABSORBANSI MUTLAK
KESIMPULAN Warna komplementer terbentuk ketika cahaya putih yang berisi seluruh
spectrum panajng gelombang melewati suatu medium (larutan kimia bewarna) yang tembus cahaya pada panjang gelombang tertentu tetapi menyerang panjang gelombang yang lai, akibatnya medium itu akan tampak bewarna bagi mata pengamat. Spektrofotometri
adalah suatu metode analisis yang berdasarkan pada
pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang yang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dan detector vacuum phototube atau tabung foton hampa. pemakain panjang gelombang maksimum bertujuan agar zat-zat pengganggu
tidak ikut terserap ataupun memberikan serapan, dalam hal ini yang akan memberikan serapan hanya logam yang di analisis, Yitu logam besi (Fe).
Ammonium tiosulfat merupakan pereaksi warna, karena reaksinya dengan zat yang di analisis yaitu besi selektif dan sensitif, yaitu membentuk kompleks besi tiosianat yang bewarna ungu kemerahan, stabil unutk jangka waktu yang lama, sehingga serapannya berubah-ubah samapi akhir analisis.
