“Penentuan Besi dalam Sampel yang Mengandung Besi dan Nikel”

Posted on Updated on


Image

Titrasi pengkompleksan merupakan metode analisis volumetri berdasarkan reaksi pembentukan senyawa kompleks antara logam dengan ligan. Ion atau logam dalam senyawa kompleks disebut logam pusat sedangkan gugus yang terikat dengan atom pusat disebut ligan. Ikatan yang terjadi antara atom pusat dan ligan merupakan ikatan koordinasi.

Prinsip dari kompleksometri adalah reaksi pembentukan senyawa kompleks antara ion logam dengan ligand chelate (ligan sepit), dengan reaksi umum:

                        M  +  nL   →   MLn

L adalah ligand chelate, diantaranya dapat berupa senyawa natrium EDTA.

Titrasi kompleksometri digunakan untuk menentukan kandungan garam-garam logam. EDTA akan memebentuk kompleks 1:1 yang stabil dengan semua logam kecuali logam alkali seperti natrium dan kalium. Persamaan reaksi umum pada titrasi kompleksometri adalah

Mn+ + Na2EDTA → (MEDTA)n-4 + 2H+

Untuk menentukan titik akhir digunakan indikator zat warna.

            Pembentukan kompleks mempunyai dua bidang pemakaian yang penting dalam analisis kualitatif anorganik :

            Uji-uji spesifik (khusus) yang dilakukan terhadap ion. Beberapa reaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks, dapat dipakai uji terhadap ion-ion. Begitulah reaksi yang sangat peka dan spesifik untuk tembaga adalah uji dengan amonia, yang mana amonia tetraamino kuprat yang biru tua terbentuk (Svehla)

Cu2+    +   4NH3    →   [Cu(NH3)4]2+

Dimana satu-satunya ion lain yang memberi reaksi agak mirip adalah nikel yang membentuk ion heksaaminanikelat(II) [Ni(NH3)6]2+. Namun dengan sedikit pengalaman, tembaga dan nikel dapat dibedakan satu dari yang lainnya.

Pemakaian penting lainnya adalah uji terhadap ion besi(III) dengan tiosianat. Dalam suasana yang sedikit asam, terjadilah pewarnaan merah tua, disebabkan pembentukan sejumlah ion kompleks secarta bertahap (Svehla)

Penutupan atau masking atau yang sering dikenal dengan sebutan penopengan menggunakan zat penopeng. Ketika menguji suatu ion spesifik dengan reagensia, mungkin akan muncul gangguan-gangguan karena kehadiran ion-ion lain dalam larutan, yang juga bereaksi dengan reagensia itu. Dalam beberapa hal gangguan itu dapat dicegah dengan menambahkan reagensia yang disebut zat penutup (masking agent) yang membentuk komppleks stabil dengan ion-ion pengganggu itu. Tak perlu lagi ion-ion yang bersangkutan dipisahkan secara fisika sehingga waktu yang dibutuhkan sangat singkat. Penutupan dapat juga dicapai dengan melarutkan endapan-endapan atau dengan melarutkan secara selektif suatu endapan dari suatu campuran.

2.2 Pembuatan dan Standarisasi EDTA

Pada penetuan besi dengan bilangan oksidasi tiga pada suatu sampeal yang mengandung nikel dan besi. Langkah awal yang dilakukan adalah pembakuan titran. Titran yang dipilih haruslah memiliki kemampuan yang tinggi untuk mendeteksi adanya logam yang dikehendaki. Dalam penentuan besi ini digunakanlah EDTA. EDTA yang gunakan adalah garam dari EDTA tersebut karena garam yang dimilikinya memiliki kestabilan lebih dalam membentuk kompleks.

Prosedur pembuatan untuk memperoleh larutan natrium EDTA 0,01M dan standarisasi terhadap kalsium klorida. Langkah awal yang dilakukan adalah dengan menimbang 4 gram dinatrium dihidrogen EDTA dihidrat dan sekitar 0,1 MgCl2.6H2O ke dalam beaker gelas 400ml yang bersih diencerkan kira-kira 1 liter. Larutan tersebut dicampur hingga homogen. Fungsi pengenceran pada larutan ini adalah untuk menurunkan konsentrasi sehingga titik akhir titrasi dapat dicapai dengan waktu yang relatif singkat.

Setelah diperoleh larutan yang homogen langkah yang selanjutnya adalah manyiapkan larutan magnesium klorida yaitu dengan menimbang sekitar 0,4 gram kalsium karbonat standar primer yang telah dikeringkan pada 1000 C sebelumnya. Lalu dipindahkan zat padat itu kedalam labu volumetric 500 mL, dengan menggunakan kira-kira 100mL air. Ditambahka asam klorida 1:1 setetes demi setetes sampai gelegak gas berhenti dan diperoleh larutan yang jernih. Lalu diencerkan larutan tersebut hingga tanda batas.

Langkah selanjutnya yang dilakukan adalah memipet suatu porsi 50mL larutan kalsium klorida ke dalam Erlenmeyer 250 mL dan ditambahkan 5 mL larutan buffer amonia-amonium klorida lalu ditambahkan 5 tetes indicator Eriokrom Hitam T (Eriochrome Black T). Lalu dititrasi fengan menggunakan EDTA sehingga diperoleh perubahan warna dari merah anggur ke biru murni. Setelah dicapai biru murni maka akan diberhentikan proses titrasi. Pada saat penambahan EBT hendaknya tidak sampai berlebih karena kelebihan EBT menyebabkan wana larutan merah anggur yang sangat pekat sehingga sangat sulit untuk di amati perubahannya menuju ke biru murni.

Larutan natrium EDTA dilakukan standarisasi terlebih dahulu untuk mengetahui konsentrasi larutan garam tersebut sehingga apabila digunakan sebagai zat pengkelat universal yang digunakan dalam titrasi kompleksometri. Natrium EDTA akan membentuk kompleks stabil untuk unsur alkali tanah kecuali natrium dan kalium. Larutan natrium EDTA atau biasa disebut garam EDTA apabila digunakan untuk pengompleksan Besi(III) akan kurang stabil apabila pada suasana asam. Garam EDTA ini akan membentuk kompleks yang stabil apabila berada pada pH 10, untuk itu ditambahkanlah buffer dengan pH 10

Struktur dari EDTA adalah

HOOC—CH2                                                             CH2—COOH

                                    N—CH2—CH2—N

HOOC—CH2                                                             CH2—COOH

2.3 Titrasi Pengompleksan Besi(III)

Reaksi yang penting juga terjadi pada pengujian Besi(III) yang mengandung Besi(II) dan nikel dalam sampel. Langkah untuk menentukan kadar dalam sampel yang mengandung besi dan nikel sebenarnya sama dengan penentuan logam lain yang terkandung dalam suatu sampel. Namun pengujian Besi(III) menggunakan tiosianat sehingga terjadi pembentukan kompleks stabil. Proses pembentukan kompleks Besi(III) secara bertahap yaitu:

Fe3+                 +          3CN                            Fe(CN)3

Fe(CN)3 ↓        +          3CN                            [Fe(CN)6]3-

Fe3+                   +     [Fe(CN)6]3-                       Fe[Fe(CN)6]

Dan diantara persamaan diatas terdapat kompleks ini [Fe(SCN)3] merupakan non elektrolit, ia dapat dengan mudah diekstraksi dengan eter atau amil alkohol. Kompleks-kompleks yang bermuatan negative merupakan anion yang bergerak kearah anode jika dielektrolisis. Reaksi ini adalah spesifik terhadap ion besi(III) karena ion besi(II) tidak bereaksi dengan sianida Uji nyatanya sering dipakai untuk menguji besi(III) yang disertai adanya ion besi(II).

Pada penentuan besi(III) yang mengandung nikel dan besi dalam sampel. Perlakuan awal adalah dengan mengambil beberapa mL sampel dengan volume yang tepat dimasukkan ke dalam Erlenmeyer lalu ditambahkan larutan bufer 10 beberapa mL namun volume bufer yang ditambahkan tidak boleh melebihi 5 mL karena kalau bufer ditambahkan melebihi sampel, akan mempengaruhi kondisi larutan titer. Penambahan bufer dengan pH 10 bertujuan untuk memperoleh kompleks yang stabil karena pada besi(III) akan membentuk ion yang stabil pada pH 10. Setelah ditambahkan larutan bufer kemudian ditambahkan indikator Eriochrome Black T. jika EBT yang digunakan masih dalam keadaan padat  maka penambahan hendaknya sedikit saja pada ujung pengaduk hanya ditempelkan saja kerena indicator EBT ini dengan penambahan sedikit saja akan merubah warna larutan menjadi merah anggur. Kemudian dititrasi dengan natrium EDTA sehingga diperoleh warna merah tua. Warna merah tua ini diperoleh karena sebelum dititrasi dengan natrium EDTA akan membentuk ion kompleks dengan sianida sehingga untuk menghentikan titrasi ketika warna larutan telah berwarna biru. Titrasi dengan EDTA berjalan dengan lambat untuk itu titrasi harus dilakukan pada suhu 400C hingga 600C sehingga kompleksometri dapat berjalan lebih cepat. Agar sianida tidak mengganggu proses penetuan kadar besi maka akan dilakukan penopengan atau disebut juga masking. Proses masking ini bertujuan untuk menghilangkan atau membuat suatu ion tidak berpengaruh pada penentuan kadar suatu logam yang terkandung pada sampel. Reaksi yang terjadi pada besi(III) dengan natrium EDTA sebagai berikut:

Fe3+ +          Na2EDTA       →        (FeEDTA)      +          2H+

                                                       biru

Reaksinya dengan ion besi (III) sangat khas dan dapat dipakai untuk mendeteksi kedua ion tersebut. Warna merah tua yang terlihat disebabkan oleh pembentukan sejumlah ion-ion besi(III) heksasianoferat(III) atau disebut juga molekul yang tak bermuatan Fe[Fe(CN)6]. Untuk menghilangkan pengaruh sianida maka dilakukanlah masking atau penopengan.

III Penutupan ( Masking/ Penopengan )

            Ketika menguji suatu ion spesifik dengan suatu reagensia, mungkin akan muncul gangguan-gangguan karena kehadiran ion-ion lain dalam larutan yang juga bereaksi dengan reagensia ini. Dalam beberapa hal gangguan-gangguan ini dapat dicegah dengan menambahkan reagensia yang disebut zat penopeng, yang dapat membentuk kompleks stabil dengan ion-ion pengganggu seperti nikel sehingga ion-ion tersebut tak perlu dipisahkan secara fisika sehingga waktu yang digunakan untuk menguji dapat sangat dipersingkat. Zat penopeng yang digunakan dalam penetuan besi dalam sampel yang mengandung nikel dan besi adalah dengan ion-ion sianida karena nikel dapat membentuk kompleks yang stabil dengan sianida.

Beberapa kompleks merupakan endapan, seperti endapan merah terang antara nikel dengan dimetilglioksim seperti pada gambar di bawah ini:

                                                              OH                O

CH3−C=N−OH                       CH3−C−N                   N=C−CH3

                        +Ni2+                                       Ni                    + 2H+

CH3−C=N−OH                       CH3−C−N                   N=C−CH3

                                                               O                  OH

( tanda panah menyatakan ikatan koordinat). Reaksi ini adalah spesifik dan peka terhadap nikel, jika dilakukan pada kondisi eksperimen yang tepat.

Selain nikel dapat membentuk ion kompleks dengan dimetilglioksin, juga dapat membentuk kompleks stabil dengan sianida. Nikel akan terbentuk kompleks dengan tiosianat secara stabil dengan bertahap sebagai berikut:

                        Ni2+                 +          2CN    →        Ni(CN2) ↓

                        Ni(CN2)           +          2CN–     →        Ni(CN4)2-

Endapan mudah larut dalam reagensia berlebihan, pada mana timbul larutan kuningyang disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks tetrasianonikelat(II) seperti pada persamaan kedua diatas. Namun warna yang ditimbulkan oleh kompleks tetrasianonikelat(II) itu pada titik akhir titrasi dapat dikalahkan oleh warna titik akhir titrasi pada besi(III) heksasianoferat(III). Dari proses masking tersebut akan diketahui besi dalam sampel yang mengandung besi dan nikel.

Prinsip yang mendasar adalah reaksi pembentukan senyawa kompleks antara ion logam dengan ligan chelate (ligan sepit), pada penentuan kadar besi(III) dalam sampel yang mengandung besi dan nikel ion logam yang dipakai adalah Fe3+ dan ligan kelat yang berupa natrium EDTA. Pada alogam dan ligan tersebut dapat membentuk kompleks yang stabil apabila kompleksometri dilakukan pada suhu 400C hingga 600C karena reaksi antara ion Fe3+ dengan garam EDTA akan berjalan lambat bila tidak dilakukan pada suhu tersebut. Besi(III) dapat membentuk kompleks dengan tiosianat sedangkan untuk menghilangkan tiosianat harus dilakukan agar tidak mengganggu kadar besi dalam larutan. Dalam sampel tersebut masih mengandung nikel dan untuk menghilangkannya sangat sulit, apabila tidak dihilangakan akan mengganggu untuk itulah dilakukan masking atau penopengan dengan tiosianat dimana nikel dan tiosianat akan membentuk kompleks yang stabil sehingga tidak mengganggu penentuan kadar besi dalam sampel. Penetuan kadar besi dalam sampel dapat ditentukan dengan:

Kadar Fe=   x  100 %

Atau dapat dinyatakan dalam mg/L

Kadar Fe= mg Fe/L sampel

jangan lupa komentar ya................

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s