LAPORAN PRAKTIKUM METODE PEMISAHAN KIMIA: PENENTUAN KAPASITAS RESIN PENUKAR ION

PENENTUAN KAPASITAS RESIN PENUKAR ION

A.    Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan kapasitas resin penukar anion.

B.    Landasan Teori

Aneka ragam bahan, alamiah maupun sintetik, organik maupun anorganik, memperagakan perilaku pertukaran ion. Dalam laboratorium penenlitian, dimana keseragaman dipentingkan, penukar ion yang disukai biasanya adalah bahan sintetik yang dukenal sebagai resin penukar ion. Resin penukar ion adalah suatu senyawa polimer tinggi dimana terdapat gugusan-gugusan fungsional yang mengandung ion-ion yang dapat ditukar. Kalau ion-ion yang dapat ditukar itu adalah kation, maka disebut resin penukar kation (cation exchange resin) sedangkan jika yang dipertukarkan adalah anion disebut resin penukar anion (anion exchange resin) (Armid, 2006).

Penukar  ion  adalah  pertukaran  ion-ion  secara  reversible  antara  cairan  dan  padatan.  Pertukaran  ion antar  fasa  yang  berlangsung  pada  permukaan  padatan  tersebut  merupakan  proses  penyerapan  yang menyerupai proses penyerapan. Dalam pengolahan air, penukar ion dapat digunakan dalam pelunakan air, demine-ralisasi atau “recovery” ion-ion metal yang terdapat di dalam air. Bahan penukar ion merupakan suatu struktur organik/anorganik yang berupa gugus-gugus fungsional berpori. Kapasitas penukaran ion ditentukan oleh jumlah gugus fungsional per-satuan massa resin. Penukar ion positif (resin kation) ialah resin yang dapat mempertukarkan ion-ion positif dan penukar ion negatif ialah resin yang dapat mempertukarkan ion-ion negatif. Resin kation mempunyai gugus fungsi asam, seperti sulfonat, sementara resin anion mempunyai gugus fungsi basa, seperti Amina. Resin  penukar  ion dapat digolongkan  atas  bentuk gugus  fungsi  asam  kuat, asam  lemah, basa kuat, dan basa lemah (Ahmad, 2008).

Berdasarkan gugus fungsionalnya, resin penukar ion terbagi menjadi dua yaitu resin penukar kation dan resin penukar anion. Resin penukar kation, mengandung kation yang dapat dipertukarkan, sedang resin penukar anion, mengandung anion yang dapat yang dapat dipertukarkan.  Secara umum rumus struktur resin penukar ion yang dapat merupakan resin penukar kation (Gambar 1) dan resin penukar anion. (Gambar 2): (Lestari, D., 2007).

Proses pertukaran dapat disajikan melalui ion cuplikan yang tak bergerak mengandung gugus fungsi yang bermuatan ion tetap. Selain itu terdapat ion lawan yang dapat ditukar didekatnya agar muatan netral. Ion cuplikan dapat bertukar dengan ion lawan dan menjadi pasangan dari ion muatan tetap. Jika ion cuplikan berpasangan dengan ion muatan tetap, ion tersebut tidak keluar dari kolom. Karena afinitas berbagai senyawa terhadap ion muatan- tetap berbeda, kita dapat memisahkan campuran senyawa ion. Proses pertukaran ion dapat dilakukan dalam pelarut berair atau tak berair. Fase gerak biasanya mengandung ion lawan yang muatannya berlawanan dengan muatan gugus ion permukaan. Ion lawan tersebut berkesetimbangan dengan dammar dalam bentuk pasangan ion. Adanya ion linarut yang muatanya sama dengan muatan ion lawan menimbulkan kesetimbangan (Johnson, 1991).

Adanya  klor  dalam  air  minum  dapat dihilangkan dengan suatu bahan yang dinamakan resin  penukar  anion  sehingga  diperoleh  air minum yang bebas dari  ion  tersebut. Penggunaan  resin  penukar  anion merupakan  suatu  cara  pemisahan  berdasarkan dari  muatan  yang  dimiliki  oleh  molekul  zat terlarut. Resin penukar  anion terdiri  dari matriks  yang  bermuatan  positif  dan ion  lawannya  adalah  negative. Pertukaran ion merupakan proses pertukaran kimia di mana zat yang insoluble memisahkan ion-ion bermuatan positif atau negatif dari larutan elektrolit dan melepaskan ion-ion bermuatan sejenis ke dalam larutan yang secara kimiawi jumlahnya sama. Proses pertukaran ion ini tidak menyebabkan perubahan struktur fisik penukar ion (Poerwadio, 2004).

Larutan yang melalui kolom disebut influent, sedangkan larutan yang keluar kolom disebut effluent. Proses pertukarannya adalah serapan dan proses pengeluaran ion adalah desorpsi atau elusi. Mengembalikan resin yang sudah terpakai ke bentuk semula disebut regenerasi sedangkan proses pengeluaran ion dari kolom dengan reagen yang sesuai disebut elusi dan pereaksinya disebut sebagai eluent. Yang disebut dengan kapasitas pertukaran total adalah jumlah gugusan-gugusan yang dapat dipertukarkan di dalam kolom dinyatakan dalam miliekivalen (Khopkar, 1991).

Titrasi  argentometri  merupakan  titrasi dengan menggunakan  larutan  perak  nitrat untuk menentukan kadar halogen.

NaX(aq) + AgNO₃(aq)     →       AgX(aq) + NaNO₃(aq) 

Penelitian  ini  menggunakan  titrasi argentometri  dengan metode Mohr  yakni mula-mula  Ag⁺ yang  ditambahkan  bereaksi membentuk  endapan  AgCl  berwarna  putih. Apabila Cl^- sudah habis bereaksi maka kelebihan Ag⁺ selanjutnya  bereaksi  dengan  CrO₄^2-  yang berasal dari indikator K₂CrO₄ yang ditambahkan dan  membentuk  endapan  Ag₂CrO₄  yang berwarna  merah  bata,  berarti  titik  akhir  titrasi sudah tercapai (Antara, et al., 2008).

C.    Alat dan Bahan

1. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:

     Timbangan analitik

     Corong pisah

     Kolom resin

     Erlenmeyer 100 ml

     Buret 50 ml

     Gelas kimia 100 ml

     Statif dan klem

     Pipet tetes

     Pipet ukur

     Filler

     Batang pengaduk

     Kapas

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:

     Resin penukar anion

     NaNO₃ 0,25 M

     AgNO₃ 0,1 M

     K₂CrO₄

UNTUK MENDOWNLOAD FULL LAPORAN INI (file doc.) KLIK DISINI