Foreways: Desember 2012

Minggu, 16 Desember 2012

Resin Penukar Ion

RESIN PENUKAR ION

Tanti Oktapianti

123020025

Asisten : Galuh Permata Sari

Tujuan Percobaan : untuk mengetahui pemurnian atau pemisahan zat-zat dengan metode resin penukar ion.

Prinsip Percobaan : berdasarkan pada penukaran ion dimana ion positif akan terikat oleh ion negatif dan juga sebaliknya. Dapat dijelaskan dengan persamaan berikut :

MX_(aq)+ Res-H

HX_(aq) + Res-M

HX_(aq)+ Res-OH

H₂O_(aq) + Res-X

Metode Percobaan :

Hasil Pengamatan

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :

Resin Kation	Resin Anion
Warna Influent Effluent Putih keruh Bening	Warna Influent Effluent Bening kekuningan Bening
Reaksi AgNO₃ + NaCl AgCl + NaNO₃	Reaksi Fe²⁺ + KSCN Fe(SCN)₂ + 2K⁺

(Sumber : Tanti Oktapianti, Kelompok A, Meja 12, 2012)

Pembahasan :

Resin penukar ion merupakan salah satu metoda pemisahan menurut perubahan kimia. Resin penukar ion ada dua macam yaitu resin penukar kation dan resin penukar anion. Jika disebut resin penukar kation maka kation yang terikat pada resin akan digantikan oleh kation pada larutan yang dilewatkan. Begitupun pada resin penukar anion maka anion yang terikat pada resin akan digantikan pleh anion pada larutan yang dilewatkan (Wahono, 2007).

Resin penukar ion adalah suatu bahan padat yang memiliki bagian (ion positif atau negatif) tertentu yang bisa dilepas dan ditukar dengan bahan kimia lain dari luar. Syarat-syarat dasar bagi suatu resin yang berguna adalah resin itu harus cukup terangkai-silang, sehingga keterlarutannya yang dapat diabaikannya. Resin itu harus cukup hidrofolik untuk memungkinkan difusi ion-ion melalui strukturnya dengan laju yang terukur (finite) dan berguna. Resin harus menggunakan cukup banyak gugus penukar ion yang dapat dicapai dan harus stabil kimiawi dan resin yang sedang mengembang harus lebih besar rapatannya daripada air. (Harjadi, 1993).

Suatu resin penukar kation adalah sebagai suatu polimer berbobot molekul tinggi, yang terangkai-silang yang mengandung gugus-gugus sulfonat, karboksilat, fenolat, dan sebagainya sebagai suatu bagian integral dari resin itu serta sejumlah kation yang ekuivalen.

MX (aq) + Res-H → HX (aq) + Res-M

Suatu resin penukar-anion adalah suatu polimer yang mengandung gugus-gugus amino (atau amonium kuartener) sebagai bagian –bagian integral dari kisi polimer itu dan sejumlah ekuivalen anion-anion seperti ion klorida, hidroksil atau sulfat (Basset,1994).

MX (aq) + Res-H → H2O (aq) + Res-X

Ion Exchange adalah proses penyerapan ion-ion oleh resin dengan cara ion-ion dalam fasa cair (biasanya dengan pelarut air) diserap lewat ikatan kimiawi karena bereaksi dengan padatan resin. Resin sendiri melepaskan ion lain sebagai ganti ion yang diserap. Selama operasi berlangsung, setiap ion akan dipertukarkan dengan ion penggantinya hingga seluruh resin jenuh dengan ion yang diserap.

Alat penukar ion ada 2 macam : Alat penukar ion dengan kolom ganda dan alat penukar ion kolom tunggal.

Cara kerja kolom ganda yaitu pada proses kolom ganda, air mentah mula-mula masuk kedalam penukar kation. Disini semua kation yang terkandung dalam air (terutama ion kalsium, magnesium, dan natrium) ditukar dengan ion hidrogen. Dalam kolom berikutnya yang berisi penukar anion, maka anion (terutama ion khlorida, sulfat dan bikarbonat) ditukar dengan ion hidroksil. Ion hidrogen yang berasal dari penukar kation dan ion hidroksil dari penukar anion akan membentuk ikatan dan menghasilkan air. Setelah air terbentuk maka resin penukar ion harus diregenerasi. Pelaksanaan regenerasi pada proses kolom ganda sangat sederhana. Kedalam kolom penukar kation dialirkan asam khlorida encer dan kedalam kolom penukar anion dialirkan larutan natrium hidroksida encer. Regeneran yang berlebihan selanjutnya dibilas dengan air.

Cara kerja kolom tunggal yaitu pada proses kolom tunggal, resin penukar kation dan penukar anion dicampur menjadi satu dalam sebuah kolom tunggal. Dengan proses ini dapat dicapai tingkat kemurnian air yang jauh lebih tinggi daripada dengan proses kolom ganda. Sebaliknya, pada proses kolom tunggal regenerasi resin penukar lebih kompleks.

Dalam proses resin penukar ion larutan yang akan dimurnikan dimasukkan kedalam kolom yang didalamnya terdapat resin dan glass woll. Glass woll sebagai salah satu komponen untuk menjernihkan larutan, glass woll dapat diganti dengan bulu angsa namun harga bulu angsa yang relatif mahal, menyebabkan glass woll banyak digunakan. Larutan yang melalui kolom disebut influent, sedangkan larutan yang keluar kolom disebut effluent. (Khopkar, 1990).

Langkah-langkah kerja regenerasi kolom tunggal diantaranya pemisahan resin penukar kation dan penukar anion dengan klasifikasi menggunakan air (pencucian kembali dari bawah ke atas). Dalam hal ini resin penukar anion yang lebih ringan (berwarna lebih terang) akan berada diatas resin penukar kation yang lebih berat (berwarna lebih gelap).

Sedangkan proses regenerasi dalam kolom tunggal yaitu untuk regenerasi, regeneran bersama dengan air dialirkan melewati kedua lapisan resin, asam khlorida encer (HCl) dialirkan dari bawah ke atas melewati resin penukar kation dan dikeluarkan dari kolom pada ketinggian lapisan pemisah. Larutan natrium hidroksida encer (NaOH) dialirkan dari atas ke bawah melewati resin penukar anion, juga dikeluarkan pada ketinggian lapisan pemisah.

Kelebihan kedua regeneran kemudian dicuci dengan air. Ketinggian permukaan air dalam kolom diturunkan dan kedua resin penukar dicampur dengan cara memasukkan udara tekan dari ujung bawah kolom. Pencucian ulang kolom tunggal dengan air dari atas ke bawah sampai alat ukur konduktivitas menunjukkan kondisi kemurnian air yang diinginkan.

Resin penukar ion sering digunakan untuk menghilangkan kesadahan dalam air. Air yang banyak mengandung mineral kalsium dan magnesium dikenal sebagai “air sadah”. Kesadahan air dapat dibedakan atas dua macam, yaitu kesadahan sementara yang disebabkan oleh garam-garam karbonat (CO₃^-) dan bikarbonat (HCO₃^-) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dan kesadahan tetap yang disebabkan oleh adanya garam-garam khlorida (Cl^-) dan sulfat (SO₄^2-) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg).

Dari percobaan yang dilakukan yaitu pemurnian air yang diduga Fe²⁺ dan air yang mengandung AgNO₃dengan metode resin didapatkan hasil yaitu pada resin kation influentnya berwarna putih keruh dan effluentnya bening dengan reaksi :

AgNO₃ + NaCl

AgCl + NaNO₃

Sedangkan hasil yang didapat pada resin anion yaitu influentnya berwarna kekuningan dan effluentnya tidak berwarna (bening), dengan reaksi :

Fe²⁺ + KSCN

Fe(SCN)₂ + 2K⁺

Faktor kesalahan pada resin penukaran ion adalah ketika resin ion kation dan anion tidak di regenerasi, maka akan menimbulkan lewat jenuh pada resin, berdampak pada larutan yang akan di murnikan.

Kesimpulan :

Berdasarkan hasil percobaan resin penukar ion, bahwa anion akan mengikat yang positif (+) dan kation akan mengikat negatif (-). Resin penukar ion digunakan dalam proses pembuatan air mineral. Setelah dilakukan resin penukar ion dihasilkan effluent yang bebas dari logam-logam berat. Terutama dalam pembuatan air mineral, karena manusia tidak boleh mengkonsumsi air mineral yang mengandung logam. Kita dapat melakukan pemurnian air dengan metode resin penukar ion melalui proses penyerapan ion-ion oleh resin dengan cara ion-ion dalam fase cair yang diserap lewat ikatan kimiawi karena bereaksi dengan padatan resin.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2012.Anion dan Kation.http://auroracahya.wordpress.com/2012/03/15/an ion-dan-kation/. Access: 10 Desember 2012.

Anonim.2012.Macam-macam Resin.http://pelatihanguru.net/tag/macam-macam-resin Access:10 Desember 2012.

Harjadi, W.1993.Ilmu Kimia Analitik Dasar.Gramedia Pustaka Utama : Jakarta

Khopkar.1990.Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press : Jakarta.

Sutrisno, E.T. dan Nurminabari, I.S.2010.Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan : Bandung.

Wahono.2007.Resin Penukar Ion.Balai Pustaka : Jakarta

Destilasi

[Enter Post Title Here]

DESTILASI

Tanti Oktapianti

123020025

Asisten : Galuh Permata Sari

Tujuan Percobaan : untuk mengetahui pemurnian atau pemisahan zat-zat dengan metode destilasi

Prinsip Percobaan : berdasarkan pada perbedaan titik didih antara larutan pelarut dan zat terlarut.

Metode Percobaan :

Hasil Pengamatan

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :

Pengamatan	Hasil
1. Nama sampel 2. Warna asal sampel 3. Volume asal sampel 4. Suhu mendidih 5. Suhu saat tetesan pertama 6. Suhu konstan 7. Warna destilat 8. Volume destilat	Sirup frozen Merah 17 ml 80⁰ C 97⁰ C 98⁰ C Putih bening 17 ml

(Sumber : Tanti Oktapianti, Kelompok A, Meja 12, 2012)

Pembahasan :

Destilasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh suatu bahan yang berwujud cair yang terkotori oleh zat padat atau bahan lain yang mempunyai titik didih yang berbeda. Prinsip percobaannya berdasarkan pada perbedaan titik didih antara zat pelarut dengan zat terlarut. Bahan yang dipisahkan dengan metode ini adalah bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. Destilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu destilasi kontinyu dan destilasi batch. Berdasarkan basis tekanan operasinya terbagi menjadi tiga, yaitu destilasi atmosferis, destilasi vakum dan destilasi tekanan. Berdasarkan komponen penyusunnya terbagi menjadi dua, yaitu destilasi system biner dan destilasi system multi komponen. Dan berdasarkan system operasinya terbagi menjadi dua, yaitu single-stage destillation dan multi stage destillation.

Selain pembagian macam destilasi, dalam referensi lain menyebutkan macam-macam destilasi, yaitu destilasi sederhana, destilasi bertingkat (fraksional), destilasi azeotrop, destilasi vakum, refluks/destruksi dan destilasi kering.

Berikut adalah komponen-komponen destilator :

$Description: D:\nurul permatasari\PRAKTIKUM\laporan mingguan\data\Simple_distillation_apparatus.png$

Gambar 1. Komponen Alat Destilasi

Keterangan :

1. Wadah air, berfungsi untuk memanaskan zat yang akan di kondensasi.

2. Labu distilasi, berfungsi sebagai tempat untuk zat yang akan di kondensasi.

3. Sambungan, berfungsi untuk menghubungkan antara kondensor, termometer dan labu destilasi.

4. Termometer, digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi berlangsung.

5. Kondensor, berfungsi untuk mengembunkan atau mendinginkan zat yang menguap dari labu destilasi.

6. Aliran masuk air dingin, berfungsi untuk mengaliri air dingin ke dalam kondensor melalui pompa.

7. Aliran keluar air dingin, berfungsi sebagai tempat keluarnya air dingin dari kondensor.

8. Labu destilat, berfungsi untuk menampung destilat.

9. Lubang udara, berfungsi untuk memberikan sirkulasi udara ke dalam sistem.

10.Tempat keluarnya destilat, berfungsi sebagai tempat keluarnya destilat.

13. Pemanas, berfungsi untuk memanaskan air.

14. Air pemanas, berfungsi sebagai pemanas larutan dalam labu destilasi.

Larutan zat

15. Wadah labu destilat, berfungsi untuk menampung destilat (Anonim, Komponen dan Fungsi Alat Destilasi, 2012).

Mekanisme destilator itu sendiri dalam proses pemisahan yang dilakukan adalah bahan campuran dipanaskan pada suhu diantara titik didih bahan yang diinginkan ditambahkan batu didih di dalamnya untuk mencegah peletupan dan sebagai indikasi larutan tersebut telah mendidih. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap, uap dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor). Uap yang mencair ditampung dalam wadah. Bahan hasil pada proses ini disebut destilat, sedangkan sisanya disebut residu.

Cara melakukan destilasi sederhana yaitu lihat dan ketahui titik didih zat campuran yang akan didestilasi. Kemudian susun alat destilasi dengan baik dan tepat, masukan campuran pada labu destilasi (isi zat dalam labu paling banyak 2/3 bagian labu) lalu masukan batu didih. Isi kaleng penangas dengan zat penangas yang disesuaikan dengan titik didih sampel, juga masukan batu didih pada penangas tersebut. Panaskan penangas secara bertahap, mulai dengan api kecil hingga api besar. Kemudian alirkan air pendingin, dan amati termometer, apabila ada cairan yang keluar sebelum mencapai titik didihnya, pisahkan cairan tersebut, sedangkan apabila termometer menunjukan titik didih sampel, tahan supaya suhu tersebut konstan dan tampung destilat yang dihasilkan. Hentikan destilasi pada saat sampel hampir habis (jangan sampai kering) jika titik didih zat sampel lebih besar dari titik didih zat pencemar. Sedangkan jika titik didih zat sampel lebih kecil dari titik didih zat pencemar, maka destilasi dihentikan pada saat suhu melebihi titik didihnya sebesar ± 50C.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi destilasi diantaranya yaitu suhu atau pemanasan, tekanan, kelelahan alat, kesalahan kalibrasi dan lain-lain. Faktor yang paling berpengaruh dalam proses destilasi adalah suhu atau pemanasan. Jika pemanasan terlalu besar dikhawatirkan akan terjadi flooding (banjir). Ciri dari flooding itu sendiri adalah tertahannya cairan di atas kolom, pada saat terjadi flooding transfer massa yang dihasilkan tidak maksimal.

Ketika terjadi flooding, cairan tidak dapat mengalir ke bawah lagi, tetapi akan terakumulasi atau bahkan dapat ikut terbawa ke atas oleh uap, sehingga proses destilasi harus segera dihentikan.

Apabila pemanasan kecil, proses pemisahan akan berlangsung lama, akan tetapi hasil atau konsentrasi yang diperoleh akan lebih baik dan mendekati sempurna dikarenakan proses pemisahan dan pendinginan berlangsung sempurna. Hubungan antara konsentrasi dengan besarnya pemanasan yaitu apabila proses pemanasan terlalu tinggi, proses destilasi akan berlangsung sangat cepat dan konsestrasi etanol yang didapatkan kecil karena air ikut terbawa ke atas dan terembunkan di dalam kondensor dan ikut keluar menjadi destilat.

Destilasi dilakukan melalui tahap yaitu evaporasi adalah memindahkan pelarut sebagai uap dari cairan yaitu pemisahan uap-cairan didalam kolom, dan untuk memisahkan komponen dengan titik didih lebih rendah yang lebih volatil dari komponen lain yang kurang volatil dan kondensasi dari uap, serta untuk mendapatkan fraksi pelarut yang lebih volatil.

Pada pemisahan campuran dari dua campuran yang menguap atau yang titik didihnya berdekatan lebih banyak persoalannya, sehingga tidak dapat dilakukan dengan destilasi biasa. Suatu cara yang digunakan untuk memperoleh hasil yang lebih baik disebut destilasi bertingkat, yaitu proses dimana komponennya secara bertingkat diuapkan dan diembunkan (Bambang, 2011).

Dalam percobaan ini dapat terjadi kesalahan seperti pada saat penghitungan volume destilat yang seharusnya kurang dari volume asalnya. Bisa saja disebakan praktikan kurang teliti dalam mengukur volume, atau bisa saja pada saat penguapan zat lain seperti gula dalam sirup frozen tersebut ikut menguap bersama air, sehingga akan mempengaruhi destilatnya juga.

Contoh destilasi adalah proses penyulingan minyak bumi dan pembuatan minyak kayu putih. Sedangkan dalam bidang pangan metode destilasi digunakan dalam memurnikan air minum, penyaringan larutan garam menjadi air murni.

Kesimpulan :

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan destilasi, dengan menggunakan larutan sirup frozen yang berwarna merah. Dengan volume sampelnya 17 ml. Ketika dilakukan destilasi mendapatkan suhu konstannya 98°C, suhu didihnya dibawah 100°C dikarenakan faktor tekanan atmosfer juga dipengaruhi oleh batu didih. Dari panas destilasi didapatkan hasil warna bening dengan volume destilat 17 ml. Namun berdasarkan percobaan destilasi dapat disimpulkan bahwa dalam percobaan telah terjadi kesalahan yaitu volume destilat dan volume asal sampel sama yaitu 17 ml, yang seharusnya volume destilat itu lebih kecil daripada volume asal sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2012.Destilasi Sederhana.http://kamusq.blogspot.com/2012/04/destilasi-sed erhana-jenis-jenis.html.Access : 10 Desember 2012.

Anonim.2012.Metode Pemisahan. http://www.chem-is-try.org/materikimia/kimiadas ar/pemurnian-material/metoda-pemisahan-standar/Access:10 Desember 2012.

Anonim.2012.Pengertian Destilasi. http://chemistry35.blogspot.com/2011/08/penger tian-destilasi.htm l. Access : 11 Desember 2012.

Syukri, S.1999. Kimia Dasar 1.ITB : Bandung

Sutrisno, E.T. dan Nurminabari, I.S.2010.Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan : Bandung.