KIMIA ANALITIK II

DISUSUN OLEH :DR. HARDOKO INSAN QUDUS

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG2009

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah penyusun panjatkan kehadiratNya, karena berkat rahmatNya penyusunan modul e-learning dengan judul KIMIA ANALITIK II ini telah dapat diselesaikan.

Penyusunan modul e-learning ini dimaksudkan untuk mempermudah proses pembelajaran matakuliah KIMIA ANALITIK II (KOPEL KIM-212, 4 (3-1) SKS pada Jurusan Kimia FMIPA Unila, khususnya untuk mahasiswa semester 4.

Dengan selesainya penyusunan modul e-learning ini, penyusun menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada :1. Jurusan Kimia FMIPA Unila yang telah memfasilitasi penyusunan modul e-learning ;2. Proyek INHERENT Jurusan Matematika FMIPA Unila yang telah mendukung pendanaannya

Penyusun menyadari benar bahwa modul e-learning ini masih belum sempurna, untuk itu kami megharapkan masukan berupa kritik dan saran sehingga menjadi lebih baik.

Semoga modul e-learning ini bermanfaat bagi yang memerlukannya. Amien.Wassalam.

Bandar lampung, 20 Juni 2009.Penyusun,

Dr. Hardoko Insan Qudus.

MATERI KIMIA ANALITIK II MELIPUTI :

BAB I. POTENSIOMETRI

BAB II. KOULOMETRI

BAB III. VOLTAMMETRI

BAB IV. KONDUKTOMETRI

BAB V. DASAR-DASAR EKSTRAKSI

BAB VI. DASAR-DASAR KROMATOGRAFI

BAB VII. DASAR-DASAR SPEKTROMETRI

BAB I. POTENSIOMETRI

KONSEP DASARINSTRUMENTASISKEMA ALATKALIBRASIAPLIKASI

KONSEP DASAR

Metode analisis kimia yang didasarkan pada pengukuran perubahan potensial listrik analit yang terjadi di dalam larutan akibat perbedaan konsentrasi dan reaksi redoks.

Perubahan nilai potensial dimonitor dengan potensiometer, skema sederhana dari potensiometer dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Skema potensiometer

Potensiometer mengukur tegangan yang diketahui dengan cara membandingkannya terhadap tegangan yang diketahui.Tegangan yang diketahui dapat disuplai dari sebuah sel standar atau sumber tegangan referensi yang diketahui (sel weston).Potensiometer memanfaatkan kondisi setimbang atau kondisi nol, hal ini dimonitor oleh galvanometer. Ex = Es (E/E)Perubahan potensial listrik akibat perbedaan konsentrasi dari larutan sejenis yang dipisahkan oleh membran : ionmeter (pH meter, pCa meter dan sebagainya)Perubahan potensial listrik akibat reaksi redoks : orpmeter (oksidasi-reduksi potensial)

Ionmeter :Kation dan anion di dalam dan di luar akan terdistribusi dengan cara berdifusi keluar masuk melalui membran kaca tipis (lihat Gambar 2a). Pada suatu saat tercapai kesetimbangan dinamis, sehingga distribusi kation anion atau muatan positif negatif tidak berubah (lihat Gamabar 2b). Berdasarkan muatan positif negatif yang tidak berubah ini, maka secara fisika potensial listriknya mempunyai nilai tertentu dan dapat diukur. Secara kuantitatif nilai potensial listriknya dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan Nernst :

E=Er + (2.303RT/nF) log(unknown [A+]x/internal [A+]s)

Gambar 2. Proses difusi pada membran kaca

E = perbedaan potensial (mV) Er = potensial acuan R = konstanta gas ideal T = temperatur (Kelvin) n = banyaknya electron F = konstanta Faraday [A+] = konsentrasi ion A+ Salah satu contoh ionmeter adalah pH meter.

pH METER :Ion hidrogen dan ion klorida di dalam dan di luar akan terdistribusi dengan cara berdifusi keluar masuk melalui membran kaca tipis (lihat Gambar 3a). Pada suatu saat tercapai kesetimbangan dinamis, sehingga distribusi kation anion atau muatan positif negatif tidak berubah (lihat Gamabar 3b). Berdasarkan muatan positif negatif yang tidak berubah ini, maka secara fisika potensial listriknya mempunyai nilai tertentu dan dapat diukur. Secara kuantitatif nilai potensial listriknya dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan Nernst :

E=Er + (2.303RT/nF) log (unknown [H+]x/internal [H+]s)pH = E / 0,0591

Gambar 3.Proses difusi kation hidrogen dan anion klorida

pH suatu larutan adalah mengukur derajat/tingkat keasaman atau kebasaan relatif terhadap ionisasi air.Pada 25oC:pH 0 = +414.12m0V (Asam)pH 4 = +177.480mV (Asam) pH 7 = 0.000mV (Netral) pH 10 = -177.480mV (Basa) pH 14 = -414.120mV (Basa)

2. INSTRUMENTASIpH meter (Gambar 4) terdiri dari potensiometer dan sensor/elektroda gelas yang mempunyai membran. Detail elektroda gelas dapat dilihat pada Gambar 5, sedangkan elektroda ion selektif dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 4. pH meter buatan metrohm (www.metrohm.co.id)

Gambar 5. Elektrode gelas (Gary Christian, Analytical Chemistry, 6th Ed. Wiley)

Gambar 6. elektrode ion selektif (Gary Christian, Analytical Chemistry, 6th Ed. Wiley)

Kalibrasi pH meter Untuk melakukan kalibrasi digunakan larutan standar, yaitu larutan buffer dengan pH tertentu, misalnya : 4. Elektrode dicelupkan ke dalam larutan buffer pH 4, kemudian dilihat pembacaan nilai pHnya. Jika nilainya kurang dari 4 atau nilainya lebih dari 4 maka tombol pH4 ajusment diputar putar sehingga nilainya menunjuk angka 4. Skema kalibrasi pH meter dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Skema kalibrasi pH

Kegunaan pH meter :Untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen :Tanah (tambahkan 50 ml air pada 10 gram tanah. Aduk selama 5 menit, didiamkan selama 30 menit, dan difiltrasi. Selanjutnya filtratnya diukur pHnya)Kualitas airMinumanmenentukan titik ekivalen titrasi asam basasampel larutan laboratorium

ORP METER :Perubahan potensial (Esel) dari analit yang mengalami reaksi oksidasi-reduksi dapat diukur secara potensiometri menggunakan ORP meter. Reaksi redoks yang terjadi secara umum adalah

INSTRUMENTASIPerbedaan ORP meter (Gambar 8) dengan pH meter terletak pada jenis elektrodanya. Elektroda pH meter termasuk jenis elektroda ion selektif yang terbuat dari kaca, sedangkan ORP meter dari jenis padat/logam, umumnya adalah kawat/lempengan platina (Gambar 9).

Gambar 8. ORP meter (www.metrohm.co.id)

Gambar 9. Elektroda platina (www.metrohm.co.id)

KALIBRASIDibuat larutan hidrokuinon 0,005 M. Ditimbang 0,3 gram hidrokuinon, kemudian dilarutkan dalam air selanjutnya diencerkan hingga 1 liter. Diambil 50 ml, dimasukkan ke dalam gelas piala, kemudian dicelupkan elektrode platina. Selanjutnya dilihat pembacaan nilai Eselnya. Jika nilainya kurang dari 245 270 mV atau nilainya lebih dari 245 270 mV maka tombol zero ajusment diputar putar sehingga nilainya menunjuk angka sekitar 245 270 mV .Kegunaan ORP meter :Sebagai pengganti indikator pada titrasi oksidasi-reduksi, titrasi koulombmetri dan sebagainya.

APLIKASI

Soal :

Hitung kesalahan (error) pengukuran pH pada 0,02 M NaOH, bila digunakan elektroda gelas yang memiliki konstanta selektivitas untuk ion natrium 10^-10.Jawab :

Potensial Sel Sebenarnya (PSS)

Potensial Sel Terukur (PST)

Kesalahan potensial = PST PSS = K 0,685 K + 0,726 = 0,041 V

Kesalahan pH = 0,041 V/ (- 0,059/pH unit) = - 0,69/pH unitpH teramati < pH sebenarnya

2. Hitung konsentrasi ion perak dalam larutan sampel yang mengikuti diagram sel sebagai berikut :

Potensial sel yang terukur pada sistim tersebut adalah 217 mV. Diketahui potensial standar Fe 2+/ Fe 3+ (0,771 V) dan Ag + / Ag (0,799 V)

Jawab :

3. 150 mg sampel alloy yang mengandung perak dilarutkan dalam asam nitrat pekat dan diencerkan menjadi 250 ml. Jika potensial sel yang terukur 72 mV, maka hitung prosentase/kadar perak dalam alloy.Jawab :

BAB II. KOULOMETRI :1. KONSEP DASAR2. INSTRUMENTASI3. APLIKASI

1. KONSEP DASARMetode analisis kimia yang didasarkan pada pengukuran perubahan muatan listrik terhadap waktu dari analit yang mengalami perubahan bilangan oksidasi sewaktu dielektrolisis

Jika 1 mol zat mengalami reaksi elektrokimia elektrolisis, maka jumlah muatan yang mengalir (Q) :

( 2) Jika jumlah keseluruhan analit yang berada dalam sampel x mengalami elektrolisis, maka jumlah muatan listriknya : Q( C ) = n (eq/mol) F (C/eq) X = n F X

(3) Jumlah muatan listrik yang mengalir selama waktu t adalah Q = i t

(4) Jumlah atau berat analit yang terbentuk selama elektrolisis : Wx = a i t = (BAx/n F) i t

Berdasarkan variabel pada peristiwa elektrolisis, maka koulometri dibagi menjadi :

Elektrogravimetri (potensial konstan) : pemisahan spesi kimia (Eo) i = f(t)

(2) Titrasi koloumetri (arus konstan) : penentuan analit (titik ekivalen) i = Q/t

Pada tititk ekivalen : meq analit = meq muatan listrik = Q(mQ) /F (96500 mC/meq)

Pada teknik arus konstan, jumlah analit yang ada :

Meq analit = mg/ (BAx/n) atau mg/ (BMx/n) = i (mA) t (det)/ F = it/96500

Titrasi koulometri :

Primer : analit berinteraksi langsung dengan permukaan electrode kerja

(2) Sekunder : pereaksi dibebaskan pada permukaan elektrode kerja, kemudian bereaksi dengan analit.

Titik ekialen dideteksi dengan indikator warna, potensiometri, atau konduktometri dan lain-lainnya.

Contoh jenis-jenis titrasi koulometri :

2. INSTRUMENTASI KOULOMETRI :

Untuk melakukan titrasi, rangkaian instrumennya dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. titrasi koulometer dengan indikator potensiometrik (Pt/SCE)

3. APLIKASI

107,1 mg sampel alloy dilarutkan dalam 100 mL asam sulfat. Larutan ini mengandung fero, kemudian ditambahkan 20 mL Ce 3+ 0,1 M dan larutan ditempatkanpada sel elektrolisis untuk titrasi koulometri. Arus konstan 48,65 mA digunakan dan titik akhir titrasi dicapai dalam waktu 415,6 detik. Hitung kadar besi dalam alloy tersebut.Jawab:

Reaksi yang terjadi :

meq Fe = meq muatan listrikmg Fe / (55,81/1) = i t /96500 = 48,665 . (415,6 / 96500) Fe = 11,70 mgKadar Fe dalam alloy = (11,70 mg / 107,10 mg) x 100 % = 10,93 %

2. 3,55 gr sampel insektisida dilarutkan dalam asam klorida, semua arsen tereduksi menjadi As(III) , kemudian diencerkan menjadi 100 mL. Diambil 10 mL larutankemudian ditambah 150 mL KI 0,05 M dan dibufferkan menjadi pH = 7. Beberapa tetes indicator kanji ditambahkan untuk mendeteksi titik ekivalen. Pada titrasi koulmetri dibutuhkan waktu 415,7 detik pada arus tetap 25,16 mA untuk mencapai titik akhir titrasi. Hitung kadar As2O3 dalam insektisida.

Jawab :

Reaksi yang terjadi :

meq As2O3 = meq muatan listrik

mgAs2O3/( BM x / n) = i t/ 96500

n = 2 x 2 = 4 (2 As pada As2O3)

meq As2O3 = meq muatan listrik

mgAs2O3/( BM x / n) = i t/ 96500

mgAs2O3/( BM x / 4) = 25,16 . 415,7/ 96500

As2O3 dalam 10 ml larutan = 5,36 mg

As2O3 dalam sampel/100 mL larutan = 5,36 mg 100 mL/ 10 mL

= 53,60 mg

Kadar As2O3 dalam insektisida = 53,60 mg/ 3547 mg x 100 %

= 1,51 %

BAB III. VOLTAMMETRI

KONSEP DASARINSTRUMENTASISKEMA ALATAPLIKASI

1. KONSEP DASAR Metode analisis kimia yang memberikan informasi analit berdasarkan hubungan arus (ampere) dengan tegangan listrik (voltase) pada waktu proses elektrolisis sedang berlangsung. Hubungan arus (ampere) dengan tegangan listrik (voltase) berupa voltammogram, yang contohnya dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. voltammogram Informasi analit : E0 : analisis kimia kualitatif(potensial standar elektrode)2. Arus merupakan fungsi konsentrasi : analisis kimia kuantitatifIp ~ C3. Studi kinetika kimia : karakterisasi kimia

(intermediate, konstanta laju reaksi kimia, mekanisme reaksi, koefisien transfer electron, konstanta heterogen transfer elektron dan sebagainya )

Pada modifikasi tegangan/potensial listrik yang digunakan sebagai sinyal pembangkit potential ( E fungsi waktu = scan rate potential = laju selusur potensial = volt/detik = ).

Berdasarkan laju selusur potensial voltammetri dibagi menjadi :

Selusur tunggal voltammetri (single sweep voltammetry)Cara kerja selusur tunggal dan bentuk voltammogramnya dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Voltammetri selusur tunggal

2. Selusur ganda voltammetry (cyclic votammetry)Cara kerja selusur ganda/siklik dan bentuk voltammogramnya dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13. Voltammetri selusur ganda

2. INSTRUMENTASI:Voltammeter (Gambar 14) terdiri dari potensiostat dan galvanostat

Gambar 14. Voltammeter /Potensiostat buatan Metrohm (www.metrohm.co.id)Gambar 14. Voltammeter /Potensiostat buatan Metrohm (www.metrohm.co.id)

3. BAGAN ALAT :Skema voltammeter dan proses yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15. Bagan Voltammeter (Heineman, 1984)

Fungsi elektode kerja :Melakukan proses elektrolisis, baik reduksi maupun oksidasi analit

Fungsi electrode bantu : menyempurnakan proses faraday/elektrosisis. Jika elektrode kerja sedang melekukan oksidasi, maka elektrode bantu melakukan reduksi atau sebaliknya.2. melindungi elektrode acuan akibat pengaruh arus listrik dengan cara membagi arus listrik yang melewati elektrode acuan

Fungsi electrode acuan/referensi/pembanding :Sebagai potensial acuan untuk menera potensial analit yang muncul pada voltammogram

Fungsi elektrolit pendukung/supporting electrolyte :Untuk mencegah terjadinya migrasi potensial analit pada sewaktu elektrolisis

Fungsi analit :Sebagai material yang ingin diketahui identitas dan jumlahnya

Fungsi pelarut : Sebagai media untuk proses elektrolisis dan melarutkan analit

Pembuatan voltammogram :Larutkan analit dan elektrolit pendukung menggunakan pelarut organik atau anorganik yang sesuai pada sel elektrolisis.Dipilih elektrode kerja, elektrode bantu, dan elektrode acuan yang memberikan respon yang terbaik terhadap analit (dipasang pada alat).Dipilih mode selusurnya tunggal atau ganda (disetting pada alat)Dipilih mode elektrolisis pada alat oksidasi atau reduksi.Alat di run.

Skema pembuatan voltammogram siklik dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 16. Skema pembuatan Voltammogram siklik (Gosser, 1993)

Proses yang terjadi di sekitar permukaan elektrode kerja dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 17. Proses yang terjadi dipermukaan elektroda (Gosser, 1993)

4. APLIKASI VOLTAMMETRI

Analisis kimia kualitatif Dibuat voltammogram analit dan larutan standar, kemudian dibandingkan nilai Eo analit dengan Eo larutan standar. Jika Eo sama dapat disimpulkan identitas analit sama dengan identitas standar.

2. Analisis kimia kuantitatif Dibuat voltammogram analit dan larutan standar, kemudian dibandingkan nilai arus puncak analit (ipx) dengan nilai arus puncak larutan standar (ips). Cara satu pembanding :

ips/Cs = ipx/Cx Cx = (ipx/ips) Cs

Cara banyak pembanding yaitu kurva kalibrasi (Gambar 18) :

Gambar 18. kurva kalibrasi

3. Karakterisasi kimiaProses elektrolisis yang terjadi di sekitar permukaan elektroda kerja dapat dievaluasi/diekstrak/dikarakterisasi parameter teoritisnya (nilai konstanta laju transfer elektron heterogen : ks (transfer electron dari permukaan elektrode/fasa padat ke fasa cair /larutan), nilai koefisien difusi : D, nilai koefisien transfer electron : , nilai konstanta laju reaksi kimia susulan maju : kf dari voltammogramya. Untuk melakukan evaluasi ini dapat digunakan alat bantu yaitu software Polar 3.3 (tampilan programnya dapat dilihat pada Gambar 20 dan Gambar 21) dengan cara membuat voltammogram tiruannya (keluaran software, lihat Gambar 19 b dan Gambar 19 c) menggunakan parameter/kondisi eksperimen yang digunakan untuk membuat voltammogram keluaran alat. Parameter acuan diambil dari voltammogram keluaran alat, yaitu nilai arus puncak katodik, potensial puncak katodik, arus puncak anodik, dan potensial puncak anodik (lihat Tabel 1). Input pengisian parameter teoritisnya (nilai konstanta laju transfer elektron heterogen : ks (transfer elektron dari permukaan elektrode/fasa padat ke fasa cair /larutan), nilai koefisien difusi : D, nilai koefisien transfer elektron : , nilai konstanta laju reaksi kimia susulan maju : kf pada menu eksperiment software diisikan sebelum perintah run dijalankan (lihat Gambar 20). Pembuatan voltammogram dihentikan, bila nilai arus puncak katodik, potensial puncak katodik, arus puncak anodik, dan potensial puncak anodik voltammogram tiruan sama dengan voltammogram keluaran alat (lihat Gambar 22 dan Tabel 1). Berarti nilai-nilai parameter teoritis dari voltammogram keluaran alat sudah terhitung (lihat Tabel 2).

(a)

(b)

Gambar 19. Voltammogram siklik klorambusil keluaran alat (a) dan keluaran soft-ware/tiruan atau simulasi (b) pada 1 volt/s, serta simulasi (c) pada variasi v (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 volt/s) (Hardoko dkk, 2001)(c)

murni - cara mencari waktu??? apakah v : i.t ????

Gambar 20. Tampilan menu experiment program (Huang, 1999)

Gambar 21. Tampilan voltammogram siklik keluaran program/tiruan/simulasi (Huang, 1999)

Gambar 22. Tampilan parameter voltammogram siklik tiruan(Huang, 1999)

Tabel 1. Hasil pencocokan nilai ipc dan ipa klorambusil dengan berbagai n (Hardoko, 2001)

ipa simulasiipa acuanipc simulasiipc acuanipa simulasiipc acuan(volt/s)(A)(A)(A)(A)(A)(A)0,110,4210,420,740,7300,010,214,1714,173,003,00000,317,1717,175,175,17000,418,6918,697,157,15000,520,8020,809,609,60000,622,9222,9211,2511,25000,724,1024,1012,5012,50000,825,7625,7614,1414,14000,927,5027,5015,8315,83001,031,6031,6019,2019,2000

Tabel 2. Hasil pencocokan nilai Epc dan Epa klorambusil dengan berbagai n (Hardoko dkk, 2001)

nEpa simulasiEpa acuanEpc simulasiEpc acuanDEp simulasiDEp acuan(volt/s)(volt)(volt)(volt)(volt)(volt)(volt)0,10,9700,9680,8400,8400,1300,1280,20,9500,9490,8500,8480,1000,1010,30,9500,9510,8550,8550,0950,0960,40,9500,9510,8550,8590,0950,0920,50,9500,9530,8550,8580,0950,0950,60,9550,9560,8500,8530,1050,1030,70,9500,9530,8500,8500,1000,1030,80,9500,9530,8500,8530,1000,1000,90,9550,9560,8500,8490,1050,1071,00,9500,9510,8600,8610,0900,090

Tabel 3. Nilai ks , D, , Eo dan kf klorambusil hasil simulasi pada berbagai yang berasal dari input menu experiment program (Hardoko dkk, 2001)

ks x 10-2D x 10-5Eokf(volt/s)(cm/s)(cm2/s)(volt)(1/s)0,10,1240,00016,6700,8860,1700,20,6200,02105,2020,8940,3060,31,3000,06605,2020,9010,4530,42,0000,17005,2000,9050,6250,53,0000,27355,1950,9050,7610,62,5000,36005,1980,9050,8460,73,2900,39855,2000,9011,0330,83,3000,45545,1900,9001,1300,93,3000,49555,1980,9031,2021,06,1000,54105,4500,9051,263

BAB IV. KONDUKTOMETRI :KONSEP DASARINSTRUMENTASIKALIBRASIAPLIKASI

1. KONSEP DASARMetode analisis kimia yang memberikan informasi mengenai perubahan nilai tahanan ( R ) larutan akibat perubahan komposisi larutan.sewaktu pemberian potensial pada electrodenya (anoda dan katoda) dan dinyatakan dalam daya hantar (konduktivitas).

Konduktansi L = 1/R (1/ohm = Siemen = S)(daya hantar listrik)

Hukum Ohm : R = (l/A)( = tahanan jenis material; l = panjang material; A = luas penampang material)

L = (1/) (A/l)

Konduktivitas = 1/ (daya hantar spesifik) = L (l/A) (S m/m2 = S/m) Bila (l/A) = 1, maka = L

Gambar 4. Rangkaian Jembatan Wheatstone untuk menghitung nilai tahanan larutan R2 (www.TutorVista.com)

Konstanta sel Ks = (l/A) (m/m2 = 1/m)

Konduktivitas molar m = /C = C m = C (z+ .A + z- . B)

A = daya hantar spesifik kation A; A = daya hantar spesifik anion B

Konduktansi ekivalen beberapa elektrolit pada variasi konsentrasi pada 25 oC dapat dilihat pada Tabel 2,

Tabel 2. Konduktansi ekivalen beberapa elektrolit pada variasi konsentrasi pada 25 oC (Konsentrasi : eq dm-3).

SOURCE: Data from B. B. Conway, Electrochemical Dam (New York: Elsevier Publishing Co., 1952). NOTE: The conductance L is in units of ohm-1 cm2 mol-1. Some tabulations list equivalent conductance in ohm-l m2 mol-l. To convert the entries in this table to units of ohm-l m2 mol-1, just divide by 104.

Garam00.0050.0010.0050.010.020.050.1HCl426.2422.7421.4415.8412.0407.2399.1391.3LiCl115.0113.2112.4109.4107.3104.7100.196.9NaCl126.5124.5123.7120.7118.5115.8111.1106.8KCl149.9147.8147.0143.6141.3138.3133.4129.0NH4Cl149.7141.4138.3133.3128.8NaI126.9125.4124.3121.3119.2116.7112.8108.8KI150.4144.4142.2139.5135.0131.1NaAc91.089.288.585.783.881.276.972.8NaOH247.8245.6244.7240.8238.0AgNO3133.4131.4130.5127.2124.8121.4115.2109.1CuSO4133.6121.6115.394.183.172.259.150.6LiClO4106.0104.2103.4100.698.696.292.288.6NaClO4117.5115.6114.9111.8109.6107.0102.498.4KClO4140.0138.8137.9134.2131.5127.9121.6115.2AgClO4126.6NaBrO4105.4KBrO3129.3

INSTRUMENTASI:

Gambar 22. Conductivitymeter Jenway (www.jenway.com)

Specification

pH Range-2.000 to 20.000pHResolution0.001 / 0.01 / 0.1pH selectableAccuracy0.003pHmV Range (Abs & Rel)0 to 1999.9mVResolution0.1mVAccuracy0.2mVInput impedance>1012ohmsCalibration1, 2 or 3 pointAuto buffer recognitionJenway, NIST, DIN, JISManual buffer recognitionAny value entered within the rangeConductivity RangeAuto ranging from 0.01S to 1.999S (19.99S with x10 probe)Resolution0.01S to 1mS (0.01S with x10 probe)Accuracy0.5%; 2 digitsCalibration1, 2 or 3 points

924 005Accessories

Glass bodied combination electrode027 113Conductivity cell with ATC, glass K=0.1027 177Conductivity cell with ATC, glass K=1, flow-through027 211Conductivity cell with ATC, epoxy K=0.1027 212Conductivity cell with ATC, epoxy K=1027 213Conductivity cell with ATC, epoxy K=10027 013Conductivity cell with ATC, glass K=1027 500ATC/temperature probe025 139Conductivity calibration standard 10S (500ml)025 164Conductivity calibration standard 84S (500ml)025 138Conductivity calibration standard 1413S (500ml)025 156Conductivity calibration standard 12.88mS (500ml)

(www.eidusa.com)

Fungsi elektrode :Menghantarkan arus listrik dari katode ke anode melalui larutan analit.

Kegunaan konduktivitimeter :Untuk mengukur kualitas air(www.o3water.com)

CELL CONSTANTOPTIMUM CONDUCTIVITY RANGE (uS/cm)0.10.5 to 4001.010 to 2,00010.01000 to 200,000

SubstanceConductivityAbsolute Water (pure H20)0.055 mS/cmDistilled Water0.50 mS/cmPure Mountain Stream1.0 mS/cmPower Plant Boiler Water1.0 mS/cmGood City Water50 mS/cmMaximum for Potable Water1055 mS/cmOcean Water Mid-North Atlantic53 mS/cm

3. KALIBRASI

Konduktovitimeter dapat dikalibrasi menggunakan Nilai konstanta selnya atau nilai konduktivitas larutan standar 0,01 N KCl.Kalibrasi menggunakan nilai konstanta selnya, dilakukan dengan menepatkan nilai konstanta sel pengukuran dengan nilai konstanta sel yang tertera pada manual atau kabel elektrodanya (misal : Ks = 1,1) dengan cara memutar mutar tombol kalibrasinya sehingga nilai pembacaannya 1,1 pada waktu elektroda tercelup pada air bebas mineral.Kalibrasi menggunakan nilai larutan KCl 0,01 N, dilakukan dengan menepatkan nilai konduktivitas pengukuran dengan nilai konduktivitas larutan KCl 0,01 N yaitu 1413 S, dengan cara memutar mutar tombol kalibrasinya sehingga nilai pembacaannya 1413 S pada waktu elektroda tercelup pada larutan KCl 0,01 N.

4. APLIKASISOAL :

Hitung konduktivitas 0,01 M larutan perak nitrat, asam hidroklorida, kalsium klorida.

JAWAB :

2. Hitung kondutitas 50 ml larutan hidroklorida 0,01 M yang dicampur dengan 50 ml larutan kalsium klorida 0,01 M.

JAWAB :

murni - 349,81x10^-4 pada HCl apakah itu ketetapan????

3. Pada 18 derajat selsius, data larutan kalium nitrat adalah

Hitung konduktivitas molar pada konsentrasi mendekati nol atau pada pengenceran takterhingga ( )JAWAB :

Persamaan Kolhrausch :

murni - B itu nilai apa?????

4. Konduktivitas molar asam asetat adalah sebagai berikut :

Hitung :Konduktivitas molar pada konsentrasi mendekati nolKonstanta ionisasinya (Ka)Derajat ionisasi pada masing-masing konsentrasi. JAWAB :

murni - Jawaban nilai konduktivitas molar pada konsentrasi mendekati nol mana?????

BAB V. DASAR-DASAR EKSTRAKSI1. KONSEP DASAR2. NSTRUMENTASI3. APLIKASI

KONSEP DASAR

Distribusi solut/analit di antara dua cairan/pelarut yang tidak saling bercampur atau cairan dan padatan. Berlaku kaidah likes dissolves like : solut/analit polar akan larut dalam pelarut yang polar pula atau sebaliknya.

Fungsi ekstraksi : pemisahan sekaligus pemurnian

Proses ekstraksi :Perendaman (maserasi) : sistim padat dan cair, analit berada dalam fasa padat

Gambar 24. Proses ekstraksi sistim padat-cair

Pengojogan/penggoyangan : sistem cair dan cair yang tidak bercampur, analit berada dalam salah satu fasa.

Gambar 25. Proses ekstraksi sistim cair-cair

Hukum ekstraksi :Distribusi solut di antara dua pelarut yang tidak saling bercampur mempunyai nilai perbandingan solut di antara kedua pelarut yang tetap pada P dan T yang konstan.

2. INSTRUMENTASI :

Gambar 26. Corong pemisah (WWW.Wikipedia.co.id)

APLIKASI :

Pemisahan iodium (I2) dari air ke karbontetraklorida

BAB VI. DASAR-DASAR KROMATOGRAFI1. KONSEP DASAR2. NSTRUMENTASI3. APLIKASI

KONSEP DASAR

Distribusi solut/analit di antara fasa diam (isi kolom atau absorben) dengan fasa gerak (pelarut atau eluen).Faktor faktor yang mempengaruhi pemisahan : kepolaran molekul/ion analit dengan kepolaran penyerap/absorben dan kepolaran pelarut yang digunakan.

Jika analit polar, penyerap//isi kolom nonpolar dan pelarut polar, maka analit tidak ditahan oleh kolom dan akan diteruskan kepenampung.Jika analit polar, penyerap//isi kolom polar dan pelarut polar, maka analit ditahan oleh kolom, kemudian dengan pelarut yang sesuai kepolarannya analit akan diteruskan kepenampung.

Pemisahan warna/klorofil pada daun menggunakan pelarut yang sesuai (lihat Gambar 6), yang dialirkan melalui kolom berpendukung penyerap (alumina Al2O3 atau silika SiO2).

2. INSTRUMENTASI :

Gambar 27. kromatografi kolom

Bila pelarut dialirkan melalui kolom, maka akan tampak cincin pita warna pada kolom. Hal ini disebabkan telah terjadi pemisahan warna/klorofil akibat adanya perbedaan polaritas molekul zat warna dengan isi kolom dan pelarut.Preparasi zat warna dapat dilakukan dengan mengatur tingkat kepolaran pelarut yang digunakan. Artinya akan didapat zat warna yang murni. Proses ini akan mengikuti kaidah like dissolves like, artinya molekul/analit polar akan larut di dalam pelarut yang polar juga atau sebaliknya.

3. APLIKASI Analisis kimia kualitatifParameternya adalah waktu retensi (tR) yaitu jarak/waktu analit yang diperlukan sehingga isi kolom dapat menahannya. Dalam hal ini dilakukan pembandingan antara waktu retensi analit dengan zat standarnya. Bila nilai waktu retensinya sama, maka dapat disimpulkan bahwa analit dengan zat standarnya sama.

Gambar 28. Analisis kimia kualitatif

Analisis kimia kuantitatifUntuk mengetahui jumlah analit, dilakukan preparasi analit dengan cara menampung fraksi yang sudah terpisah pada kolom dengan mengalirinya dengan kepolaran pelarut yang sesuai. Penentuan jumlah analit dapat dibantu dengan metode instrumentasi kimia (spektrofometri molekul atau atom dll) menggunakan larutan stansar sebagai pembandingnya.

Gambar 29. Analisis kimia kuantitatif analit dengan zat standar

BAB VII. DASAR-DASAR SPEKTROMETRI1. KONSEP DASAR2. APLIKASI

1. KONSEP DASARSpektrometri adalah metode analisis kimia mengganakan spektrum yang dihasilkan akibat adanya interaksi radiasi (energi, gelombang, dan medan), dengan materi atau spesi kimia (atom, ion, molekul. Radikal dan sebagainya).Spektrum (Gambar 30) merupakan output/keluaran berupa kurva yang muncul pada sistim koordinat x dan y akibat suatu perlakuan interaksi radiasi dengan materi.Contoh :

Gambar 30. Spektrum IR senyawa siklofosfamid

Gambar 31. Spektrum gelombang elektromagnetik (www.cem.msu.edu)

Sumber radiasi

Gambar 31. Spektrum gelombang elektromagnetik (www.cem.msu.edu)

Jenis-jenis interaksi

Spektrometri serapan atom :Populasi atom Li (litium)

Spektrometri emisi atom :Populasi atom Li (litium)

Spektrometri ultraviolet-tampak :

Populasi ion/molekul H2

Gambar 32. Transisi elektronik (ikatan) ke * (antiikatan) pada molekul hidrogen

Kebolehjadian transisi elektronik yang lain :

Gambar 33. transisi elektronik yang melibatkan ikatan sigma, pi, dan nonbonding elektron pada molekul

Gambar 34. transisi elektronik dari t2g ke eg pada ion kompleks sewaktu menyerap energi sebesar E

Spektrometri inframerah :Populasi molekul

Gambar 35. interaksi radiasi inframerah dengan gugus fungsi OH sehingga mengalami vibrasi pada ikatannya

Spektrometri massa :Populasi molekul

Gambar 36. Interaksi berkas elektron dengan ikatan molekul menyebabkan fragmentasi

2. APLIKASI

Analisis kimia kualitatif :Parameternya adalah panjang gelombang maksimum ( maksimum)

Gambar 37. Panjang gelombang maksimum

Analisis kimia kuantitatif metode spektrofotometri : ultraviolet-tampak, Inframerah, serapan atom menggunakan hukum atau persamaan lambert dan Beer dengan parameternya absorbansi (A)

Hukum Lambert-Beer 1. Lambert : intensitas sinar yang melewati suatu media dengan ketebalan yang divariasikan pada konsentrasi yang tetap akan berkurang/diserap menurut deret hitung

2. Beer : intensitas sinar yang melewati suatu media dengan konsentrasi yang divariasikan pada ketebalan media yang tetap akan berkurang/diserap menurut deret ukur/eksponensial

Gambar 38. Peristiwa serapan sinar pada suatu media

T = Io/It

A = - log T atau A = log 1/T

A = b C

Io = intensitas sinar mula-mula dari sumber radiasiIt = intensitas sinar yang diteruskan setelah melewati mediaA = absorbansi/nilai serapanT = Transmitansi/nilai perbandingan sinar yang diteruskan dengan sinar mula-mulab = tebal media/kuvetC = konsentrasi larutan sampel/analit/standar = koefisien ekstingsi molara = koefisien serapan spesifik

Penafsiran Hukum Lambert Beer :

Gambar 39. Penafsiran Hukum Lambert-Beer

Intersep = perpotongan kurva dengan sumbu y atau A

= 0

KEPUSTAKAAN

Bard, A.J., L.R. Faulkner (1980), Electrochemical Methods : Fundamentals and Applications, Wiley, New York, 429-465.Castelan, G.W., 1983. Solutions Guide to Accompany physical Chemistry, 3rd ed., Addison-Wesley Publishing company, Massachusets

Christian, G.D., 1980. Analytical Chemistry, 3rd ed., John Wiley, New York.

Ewing, G.W.,1987. Instrumental Methods of Chemical Analysis, 5th ed., Mc Graw Hill.

Gosser, D.K. (1993), Cyclic Voltammetry : Simulation and Analysis of Reaction Mechanism, Wiley-VCH Inc., New York, 1-154.

Hardoko, I.Q., Kosasih, S., Kurnia, F., Buchari, 2001, Kajian Reaktivitas Kimiawi Klorambusil, Melfalan, dan Uramustin yang Digunakan pada Kemoterapi Kanker dengan Metoda Voltammetri Siklik, Prosiding Seminar MIPA 2000, Vol.XXIV (1), FMIPA-ITB, Bandung, 438 450.

Heineman, W.R. (1984), Voltammetry : Basic Concepts and Hydrodynamic Technique, in Laboratory Technique in Electroanalytical Chemistry, P.T. Kissinger, W.R. Heineman, Ed., Dekker, New York, 1055-1081.

Huang, W. (1999), Polar 3.3 for Windows : Electrochemical Simulation and Data Analysis, W.S Ping Company, Sydney, 1-12.

Skoog, et al., 1991. Fundamentals of Analytical Chemistry, 6th Edition, Saunders C Vollege Publishing, New York.