TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN MEKANISME PEMBEN

TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN MEKANISME PEMBENTUKAN
KOMPLEKS PADA PENETAPAN NIKEL DALAM SAMPEL

I.

TUJUAN


Dapat Memisahkan Nikel dalam sampel dengan mekanisme ekstraksi
pembentukan senyawa kompleks nikel dimetilglioksima



II.

Dapat menetapkan nikel secara spektrofotometri visible

PRINSIP
Nikel dalam larutan membentuk senyawa kompleks dimetilglioksim
merah dalam suasana yang sedikit basa. Ekstraksi kompleks nikel ini optimum
pada pH 7-12 dengan adanya sitrat. Kompleks ini dapat diukur absorbansinya

pada panjang gelombang 465 nm.

III.

REAKSI

merah pada Ni kons tinggi
+2H+

IV.

DASAR TEORI
Ektraksi pelarut adalah suatu metode pemisahan berdasarkan transfer
suatu zat terlarut dari suatu pelarut kedalam pelarut lain yang tidak saling

bercampur. Menurut Nernst, zat terlarut akan terdistribusi pada kedua solven
sehingga perbandingan konsentrasi pada kedua solven tersebut tetap untuk
tekanan dan suhu yang tetap (Christian, 1986).
Ekstraksi pelarut terutama digunakan, bila pemisahan campuran
dengan cara destilasi tidak mungkin dilakukan (misalnya karena pembentukan

azeotrop atau karena kepekaannya terhadap panas) atau tidak ekonomis.
Seperti ekstraksi padat-cair, ekstraksi cair-cair selalu terdiri atas sedikitnya
dua tahap, yaltu pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut,
dan pemisahan kedua fasa cair itu sesempurna mungkin.
Ekstraksi cair-cair dengan pengkelat logam adalah salah satu aplikasi
utama ekstraksi cair-cair yaitu ekstraksi selektif ion logam menggunakan agen
pengkelat. Sayangnya beberapa agen pengkelat memiliki keterbatasan
kelarutan dalam air atau subyek untuk hidrolisis atau oksidasi udara dalam
larutan (aqueous). Karena alasan ini agen pengkelat ditambahkan ke pelarut
organik sebagai ganti fasa aqueous. Agen pengkelat diekstrak ke fasa cairan
yang reaksinya membentuk kompleks logam-ligan yang stabil dengan ion
logam. Kompleks logam-ligan kemudian terekstrak ke fasa organik. Efisiensi
ekstraksi ion logam bergantung pada pH.
Pada umumnya ion-ion logam tidak larut dalam pelarut organik non
polar. Ion logam harus diubah menjadi bentuk molekul yang tidak bermuatan
dengan pembentukan kompleks agar ion logam tersebut dapat terekstrak ke
dalam pelarut organik non polar. Senyawa kompleks adalah suatu senyawa
dimana ion logam bersenyawa dengan ion atau molekul netral yang
mempunyai sepasang atau lebih elektron bebas yang berikatan secara kovalen
koordinasi (Moersid, 1989)

Ion logam dalam senyawa kompleks disebut ion pusat, sedangkan ion
atau molekul netral yang mempunyai pasangan elektron bebas disebut ligan.
Kompleks kelat atau sepit adalah kompleks yang terbentuk apabila ion pusat
bersenyawa dengan ligan yang mempunyai dua atau lebih gugus. Banyaknya
ikatan kovalen koordinasi yang terjadi antara ligan dengan ion pusat disebut

bilangan koordinasi. Pembentukan kompleks oleh ligan bergantung pada
kecenderungan untuk mengisi orbital kosong dalam usaha mencapai
konfigurasi elektron yang lebih stabil. Untuk memudahkan ekstraksi maka
ion logam yang bermuatan harus dinetralkan oleh ion atau molekul netral
menjadi kompleks tidak bermuatan (Khopkar, 1984).
Kompleks kelat merupakan asam lemah (HL) yang terionisasi dalam
air dan terdistribusi dalam fase organik dan fase air, serta dengan ion logam
dapat membentuk ion kompleks yang netral dan mudah larut dalam fase
organik (Day dan Underwood, 1989). Sesuai dengan reaksi:
Salah satu keuntungan menggunakan agen pengkelat adalah derajat
selektifitas tinggi. Efisiensi ekstraksi untuk kation divalent meningkat dari 0100% disekitar 2 unit pH. lagipula konstanta pembentukan kompleks logamligan bervariasi diantara ion logam. Akibatnya, perbedaan signifikan muncul
dalam range pH dimana ion logam yang berbeda menaikkan efisiensi ekstraksi
dari 0-100%.
Penentuan kadar nikel dilakukan dengan metode spektrofotometri,

dimana diketahui kompleks berwarna Ni(DMG)2 dalam kloroform mengikuti
hukum Lambert-Beer dalam range konsentrasi yang lebar. Sebagaimana
diketahui warna adalah salah satu kriteria untuk mengidentifikasi suatu objek.
Pada analisis spektrokimia spektrum radiasi elektromagnetik digunakan untuk
menganalisis spesies kimia dan menelaah interaksinya dengan radiasi
elektromagnetik.
Spektrofotometri

didefinisikan

suatu

metoda

analisis

kimia

berdasarkan pengukuran seberapa banyak energi radiasi diabsorpsi oleh suatu
zat sebagai fungsi panjang gelombang. Agar lebih mudah memahami proses

absorpsi tersebut dapat ditunjukkan dari suatu larutan berwarna. Misalnya
larutan tembaga sulfat yang nampak berwarna biru. Sebenarnya larutan ini
mengabsorpsi radiasi warna kuning dari cahaya putih dan meneruskan radiasi
biru yang tampak oleh mata kita.

Proses absorpsi ini kemudian dapat dijelaskan bahwa suatu
molekul/atom yang mengabsorpsi radiasi akan memanfaatkan energi radiasi
tersebut untuk mengadakan eksitasi elektron. Eksitasi ini hanya akan terjadi
bila energi radiasi yang diperlukan sesuai dengan perbedaan tingkat energi
dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi dan sifatnya karakteristik.
Komponen-komponen yang mengabsorpsi dalam spektrofotometri UVVis dapat berupa absorpsi oleh senyawa-senyawa organik maupun anorganik.
Senyawa-senyawa organik yang mengandung ikatan rangkap 2/ rangkap 3
akan menghasilkan puncak-puncak absorpsi yang penting terutama dalam
daerah UV. Gugus-gugus fungsional organik tidak jenuh yang mengabsorpsi
sinar tampak dan UV ini dinamakan kromofor/sering dikenal dengan
pembawa warna. Contoh kromofor, -NH2, -C=C-, C=O, -CHO, -NO2, -N=Ndan lain-lain. Sedangkan absorpsi oleh senyawa-senyawa anorganik, spektra
dari hampir semua ion-ion kompleks dan molekul-molekul anorganik
menghasilkan puncak absorpsi agak melebar. Untuk ion-ion logam transisi,
pelebaran puncak disebabkan oleh faktor-faktor lingkungan kimianya. Suatu
contoh larutan Cu (II) encer berwarna biru muda, tetapi warna akan berubah

menjadi biru tua dengan adanya amonia. Bila unsur-unsur logam membentuk
kompleks, maka faktor ligan sangat menentukan. Sebagian radiasi yang
terabsorpsi oleh suatu larutan analit yang mengabsorpsi ternyata terdapat
hubungan kuantitatif dengan konsentrasinya. Jumlah radiasi yang terabsorpsi
oleh sampel dinyatakan dalam hukum Lambert-Beer dan dijadikan dasar pada
analisis kuantitatif spektrofotometri.
V.

Alat

:



Labu takar 100 mL



Labu takar 1 L



Gelas piala



Pipet mohr



Gelas ukur 50 mL



Corong pemisah



Botol semprot



Naraca analitik



Botol vial



Spektrofotometer UV-Visible

VI.

Bahan :


Larutan sampel



Asam sitrat (p.a)



NH4OH 4N



Kloroform



Air suling



Dimetilglioksima

VII.

Cara Kerja:


Ekstraksi sampel
Dipipet 10 mL larutan sampel ke dalam piala gelas yang berisi 90
mL air suling, dan ditambahkan 5 g asam sitrat (p.a) kemudian
ditambahkan amonia encer 4 N (di ruang asam) sampai pH larutan tersebut
7,5

menggunakan

indikator

universal

dan

didinginkan.

Larutan

dipindahkan ke dalam corong pemisah dan ditambahkan 20 mL larutan
dimetilglioksim sampai larutan berwana merah muda, diamlan 1-2 menit,
kemudian ditambahkan 12 mL kloroform. Larutan dalam corong pemisah
dikocok selama 1 menit, setelah itu didiamkan sampai fase-fase saling
memisah. Setelah fase-fase tersebut stabil dan terpisah, dipisahkan lapisan
kloroform yang berwarna merah ke dalam botol vial. Diukur

absorbansinya pada spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang
465 nm


Ekstraksi deret standar
Dibuat deret standar nikel dengan konsentrasi masing-masing 5
ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm, dan blanko dalam labu takar 100
mL dari larutan baku 100 ppm. Masing-masing standar dipipet sebanyak
10 mL dimasukkan ke dalam piala gelas yang berisi 90 mL air suling dan
ditambahkan 5 g asam sitrat (p.a). Kemudian ditambahkan amonia encer 4
N (di ruang asam) sampai pH larutan tersebut 7,5 menggunakan indikator
universal dan didinginkan. Larutan dipindahkan ke dalam corong pemisah
dan ditambahkan 20 mL larutan dimetilglioksim sampai larutan berwana
merah muda, diamlan 1-2 menit, kemudian ditambahkan 12 mL kloroform.
Larutan dalam corong pemisah dikocok selama 1 menit, setelah itu
didiamkan sampai fase-fase saling memisah. Setelah fase-fase tersebut
stabil dan terpisah, dipisahkan lapisan kloroform yang berwarna merah ke
dalam botol vial. Diukur absorbansinya pada spektrofotometer UV-Vis
dengan panjang gelombang 465 nm.



Pembuatan Dimetilglioksim (volume 250 mL)
0,25 g dimetilglioksim (p.a) ditimbang, kemudian dilarutkan dalam
125 mL amonia dan diencerkan dengan air suling sampai 250 mL.

VIII.

Hasil Percobaan


Identifikasi Bahan

No

Nama Bahan

Rumus Molekul

1

Asam Sitrat

C6H8O7.H2O

Sifat Fisik
 berbentuk serbuk kristal berwarna
putih pada temperatur kamar
 asam organik lemah
 digunakan sebagai larutan
penyangga

 Efek akut, menimbulkan iritasi kulit
dan mata.
 Efek kronik, tidak ada

2

Dimetilglioksim



Serbuk kristal putih



Sukar larut dalam asam,



mengendap dalam larutan basa
lemah

3

Amonia

4

CHCl3

Air suling


larutan tidak berwarna



bau khas amonia dan bersifat basa

NH4OH

Kloroform

5



H2O

Tabel Data

Standar Ni (mg/L)

Absorban

Blanko

0,000

lemah



Berbentuk cairan pada suhu ruang



Tidak berwarna



Berbau khas,



berbahaya bagi tubuh,



mengiritasi, karsinogenik



mudah menguap

Cairan tidak berwarna dan tidak
berbau

5

0,009

10

0,053

15

0,088

20

0,112

25

0,138

Grafik Hubungan Konsentrasidan Absorbansi
0.16
0.14

f(x) = 0.01x - 0.01
R² = 0.98

absorbansi

0.12
0.1

absorbansi
Linear (absorbansi)

0.08
0.06
0.04
0.02
0

0

5

10

15

20

25

30

konsentrasi

Berdasarkan kalkulator
a = -7,190 x 10-3
b = 5,909 x 10-3
r = 0,9909
Volume sampel

Absorban

(mL)

FP

Kadar Ni dalam

(

sampel (ppm)

volume ekstrak
¿
volumesampel
10
IX.

0,142

-

PERHITUNGAN
Konsentrasi Ni

=

|
(|−intersep
slope )

=

mg
( 0,142−(−0,00719)
)
0,005909
L

25,25

= 25,25
X.

mg
L

PEMBAHASAN
Judul Percobaan kali ini adalah “Teknik Ekstraksi dengan Mekanisme

Pembentukan Kompleks pada Penetapan Nikel dalam Sampel”, dimana yang
dimaksud ekstraksi pelarut itu sendiri adalah suatu metode pemisahan
berdasarkan transfer suatu zat terlarut dari suatu pelarut kedalam pelarut lain
yang tidak saling bercampur. Tujuan dari percobaan kali ini adalah untuk
memisahkan logam Ni dari campurannya dengan eksatraksi pelarut dan juga
menentukan kadar Ni dalam sampel dengan metode spektrofotometri.
Suatu senyawa kompleks adalah suatu senyawa yang terdiri dari atom
pusat dan sejumlah ligan yang terikat melalui ikatan koordinasi dengan erat
dengan atom pusat. Untuk mengetahui apakah telah terjadi pembentukan
kompleks, biasanya kedalam suatu senyawa ditambahkan reagen tertentu yang
menyebabkan timbulnya warna pada larutan yang dianalisis. Pada penentuan
nikel sebagai kompleks nikel - dimetilglioksim dilakukan dengan cara
ekstraksi. Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan corong pisah.
Ni merupakan ion logam yang tidak dapat larut dalam senyawa
nonpolar, oleh karena itu Ni harus diubah menjadi senyawa non polar dengan
cara membentuknya menjadi senyawa kelat. Agen pengkelat yang digunakan
dalam percobaan ini adalah Dimetilglioksin. Ion logam Ni 2+ dijadikan
senyawa kompleks terlebih dahulu dengan DMG menjadi senyawa kompleks
Ni(DMG)2 agar dapat terekstraksi ke fasa organik yang akhirnya dapat diukur
pada panjang gelombang 465 nm.
Pada cara pembuatanya sendiri sampel dipipet 10 mL dan ditambahkan
air suling 90mL untuk dilarutkan dan 5 gram asam sitrat karena nikel larut
dalam asam. Kemudian penambahan ammonia pada pH 7,5 adalah berfungsi
untuk membentuk nikel hidroksida. Pada corong pemisah larutan tersebut
ditambahkan dimetilglioksim penambahan dimetil glioksim adalah untuk
mengkomplekskan Ni tersebut agar memudahkan nikel terekstrak ke fasa
organik.

Kemudian

penambahan

kloroform

adalah

berfungsi

untuk

mengekstrak Ni dalam sampel, kemudian ketika Ni tersebut sudah saling
terpisah kita bias mengukur absorbansinya pada fase kloroform pada panjang
gelombang 465 nm. Dan Ekstraksi kembali dengan 12 mL kloroform dan ukur
absorban ekstrak pada 465 nm.
Pada hasil praktikum di dapat kadar Ni dalam sampel sebesar 25,25

mg
.
L

Pada perhitungan juga di perlukan slope pada standar, slope kalkulator pada standar
yang kita peroleh adalah 0,005909 dengan nilai intersep sebesar -0,00719 dan nilai r
sebesar 0,9909
Pada saat pengukuran dengan menggunakan spektrofotometer kuvet yang
digunakan haruslah kuvet kuarsa tidak boleh menggunakan kuvet plastik karena
pelarut organik khloroform akan bereaksi dengan silikat pada kuvet plastik yang akan
melelehkan kuvet tersebut dan tentunya akan membuat pemeriksaan menjadi
terganggu dan menghasilkan absorbansi yang tidak sesuai dari seharusnya. Larutan
blanko digunakan untuk mengkalibrasi spektrofotometer yang diseting dengan
absorban nol atau nilai transmitan 100% dan meminimalkan kesalahan sistematik.

Faktor-faktor yang menyebabkan absorbansi vs konsentrasi tidak linear:


Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan
blanko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis
termasuk zat pembentuk warna.



Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau kuarsa,
namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.



Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat
rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan
konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan
(melalui pengenceran atau pemekatan).

XI.

KESIMPULAN
 Ekstraksi pelarut yaitu metode pemisahan yang baik. Ekstraksi yaitu
proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran berdasarkan
proses distribusi terhadap 2 pelarut yang tidak saling bercampur. Proses

ekstrasi Ni dapat dilakukan dengan menambahkan beberapa reagen yaitu
asam sitrat, amonia encer, dimetilglioksim, dan kloroform.
 Kadar Ni yang diperoleh dalam sampel sebesar 25,25 mg/L

XII.

Daftar Pustaka:



Basset,J.Denney,R.C Jefry,G.H Mendhan,J.Buku Ajar Vogel Kimia
Analisis Kuantitatif Anorganik.Jakarta:Buku kedokteran EGC.



Day RA. Jr dan Al Underwood.1992. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi
Kelima. Jakarta : Erlangga



Harvey David. 2000. Modern Analytical Chemistry. New York: McGrawHill Comp.



Vogel, 1985, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi
Mikro, Edisi V, diterjemahkan oleh: Setiono & Pudjaatmaka, PT Kalman
Media Pustaka, Jakarta



Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta