DISTRIBUSI SOLUTE ANTARA DUA
PELARUT YANG TIDAK SALING BERCAMPUR
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Tujuan percobaan
1. Untuk
mengetahui hukum yang mendasari percobaan
2. Untuk
mengetahui konsentrasi [CH3 COOH] setelah di
ekstraksi
3. Untuk
mengetahui koefisien distribusi ekstraksi
BAB
II TINJAUAN PUSTAKA
Ekstraksi adalah pemisahan suatu zat dari campurannya dengan pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut
yang tidakdapattercampuruntuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut
yang lain. Bila zat padat atau zat cair dicampur ke dalam dua pelarut yang berbeda atau tidak saling bercampur,
maka zat tersebut akan terdistribusi kedalam dua pelarut dengan kemampuan kelarutannya. Ekstraksi campuran campuran merupakan suatu teknik dimana suatu larutan (biasanya dalam air) dibuat bersentuhan dengan suatu pelarut kedua
(biasanya organic), yang pada hakikatnya tidak tercampurkan dengan yang pertama, dan menimbulkan perpindahan satu atau lebih zat terlarut (solute) kedalam pelarut kedua
itu. Untuk suatu zat terlarut
A yang di distribusikan antara dua fasa tidak tercampur. Seringkali campuran bahan padat dan cair (misalnya bahan alami) tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis.Misal karena komponennya saling bercampur sangat erat,
peka terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah.
Bila senyawa
organik tidak larut sama sekali dalam air, pemisahannya akan lengkap. Namun,
nyatanya, banyak senyawa organik, khususnya asam dan basa organik dalam derajat
tertentu larut juga dalam air.Hal ini merupakan masalah dalam ekstraksi.Untuk
memperkecil kehilangan yang disebabkan gejala pelarutan ini, disarankan untuk
dilakukan ekstraksi berulang.Anggap anda diizinkan untuk menggunakan sejumlah
tertentu pelarut.Daripada anda menggunakan keseluruhan pelarut itu untuk satu
kali ekstraksi, lebih baik anda menggunakan sebagian-sebagian pelarut untuk
beberapa kali ekstraksi.Kemudian akhirnya menggabungkan bagian-bagian pelarut
tadi. Dengan cara ini senyawa akan terekstraksi dengan lebih baik. Alasannya
dapat diberikan dengan menggunakan hukum partisi
Hukum
distribusi atau partisi. Cukup diketahui berbagai zat-zat tertentu lebih mudah
larut dalam pelarut-pelarut tertentu dibandingkan dengan pelarut-pelarut yang
lain. Jadi iod jauh lebih dapat larut dalam karbon disulfida, kloroform, atau
karbon tetraklorida. Lagi pula, bila cairan-cairan tertentu seperti karbon
disulfida dan air, eter dan air, dikocok bersama-sama dalam satu bejana dan
campuran kemudian dibiarkan, maka kedua cairan akan memisah menjadi dua
lapisan. Cairan-cairan seperti itu dikatakan sebagai tak-dapat-campur (karbon
disulfida dan air) atau setengah-campur (eter dan air), bergantung apakah satu
ke dalam yang lain hampir tak dapat larut atau setengah larut. Jika iod dikocok
bersama suatu campuran karbon disulfida dan air kemudian didiamkan, iod
akandijumpai terbagi dalam kedua pelarut. Suatu keadaan kesetimbangan terjadi
antara larutan iod dalam karbon disulfida dan larutan iod dalam air
Dalamcampura nsolute akan terdistribusi dengan sendirinya kedalam dua pelarut tersebut,
setelah di kocok-kocok, kemudian dibiarkan maka akan menjadi 2 fasa yang terpisah. Koefisien distribusi adalah perbandingan konsentrasi kesetimbangan zat dalam dua pelarut
yang berbeda yang tidak bercampur.
Hukum distribusi pada metode ini dapat digunakan untuk menentukan aktivitas zat terlarut dalam satu pelarut jika aktivitas zat terlarut dalam pelarut lain diketahui, asalkan kedua pelarut tidak tercampur
sempurna satu sama
lain.Hukum distribusi
(partisi) Nernst menyatakan bahwa asal keadaan molekulnya sama dalam kedua cairan dan
temperature adalah konstan.
Menurut hokum distribusi
Nernst bila dalam dua pelarut
yang tidak saling bercampur dimasukkan
solute yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut,
maka akan terjadi pembagian kelarutan.
Kedua pelarut tersebut umumnya pelarut organicdan air.
Menurut hukum distribusi Nerst, bila ke dalam kedua
pelarut yang tidak saling bercampur dimasukkan solut yang dapat larut dalam
kedua pelarut tersebut maka akan terjadi pembagian kelarutan. Kedua pelarut
tersebut umumnya pelarut organik dan air.Dalam praktek solutakan terdistribusi
dengan sendirinya ke dalam dua pelarut tersebut setelah di kocok dan dibiarkan
terpisah.Perbandingan konsentrasi solut di dalam kedua pelarut tersebut tetap,
dan merupakan suatu tetapan pada suhu tetap.Tetapan tersebut disebut tetapan
distribusi atau koefisien distribusi. Koefisien distribusi dinyatakan dengan berbagai
rumus sebagai berikut:
KD
= C2/C1 atau KD = Co/Ca
Jika ke dalam sistem dua fasa cair yang tak dapat
saling bercampur ditambahkan zat ketiga yang dapat melarut pada keduanya maka
zat ketiga akan terdistribusi diantara ke dua fasa tadi dalam jumlah tertentu.
Bila larutan jenuh I2 dalam CHCl3 dikocok dalam air yang
tidak larut dalam CHCl3, maka I2 akan terbagi dalam air
dan dalam CHCl3. Setelah tercapai kesetimbangan perbandingan
konsentrasi I2 dalam air dan CHCl3 pada temperatur tetap
juga tetap,. Kenyataan ini merupakan akibat langsung hukum termodinamika pada
kesetimbangan. Jika potensial kimia dari solute dalam larutan encer dalam
larutan adalah :
U1 = U10
+ kT In C1
Dan pada larutan air adalah :
U2 = U20
+ kT In C2
Jika tidak terjadi asosiasi, disosiasi atau
polimerisasi pada fase-fase tersebut dan keadaan yang kita punya adalah ideal,
maka harga KD sama dengan D. untuk tujuan praktis sebagai ganti
harga KD atau D, lebih sering digunakan istilah persen ekstraksi
(E). ini berhubungan dengan perbandingan distribusi dalam persamaan sebagai
berikut :
D = (Vw/Vo E)/(100-E) ,
dimana Vw = volume fase air, Vo = volume fase organik
Prinsip dasar percobaan ini yaitu distribusi zat terlarut asam asetat kedalam dua pelarut yang tidak saling bercampur yaitu air dan n-heksan .Jika kedalam system dua fasa cair
yang tidak saling bercampur dimasukkan solut yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut maka akan terjadi pembagian kelarutan.
Perbandingan konsentrasi
solute di dalam kedua pelarut tersebut tetap dan merupakan suatu ketetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut adalah tetapan distribusi atau koefisien distribusi.
PEMISAHAN
CAMPURAN YANG TIDAK SALING BERCAMPUR
Jenis metode
pemisahan ada berbagai macam, diantaranya yang paling baik dan populer adalah
ekstraksi pelarut atas ekstraksi air Ekstraksi pelarut menyangkut distribusi
suatu zat terlarut (solut) di antara dua fasa cair yang tidak saling bercampur,
seperti benzen, karbon tetraklorida atau kloroform, dengan batasan zat terlarut
dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase pelarut.
Selain untuk kepentingan analisis
kimia, ekstraksi juga banyak digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan preparatif
dalam bidang kimia organik, biokimia dan anorganik di laboratorium. Alat yang
digunakan dapat berupa corong pemisah (paling sederhana), alat ekstraksi
Soxhlet, sampai yang paling rumit, berupa alat “Counter Current Craig”.
Teknik ekstraksi sangat berguna untuk
pemisahan secara cepat dan bersih baik untuk zat organik maupun zat anorganik.
Secara umum, ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat terlarut dari
larutannya di dalam air oleh suatu pelarut lain yang tidak dapat bercampur
dengan air.Tujuan ekstraksi ialah memisahkan suatu komponen dari campurannya
dengan menggunakan pelarut
Menurut
hukum distribusi Nernst, bila ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur
dimasukkan solut yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut, maka akan
terjadi pembagian kelarutan.
Kedua pelarut tersebut umumnya
pelarut organik dan air. Dalam praktek solut akan terdistribusi dengan
sendirinya ke dalam dua pelarut tersebut setelah dikocok dan dibiarkan
terpisah. Perbandingan konsentrasi solut di dalam kedua pelarut tersebut tetap
dan merupakan suatu tetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut disebut tetapan
distribusi atau koefisien distribusi, yang dinyatakan dengan rumus:
KD = koefisien distribusi
C1 = konsentrasi solute pada pelarut 1
C2 = konsentrasi solute pada pelarut 2
Co = konsentrasi solute pada pelarut
organik
Ca = konsentrasi solute pada pelarut
air
Dari rumus tersebut jika harga KD besar,solute secara
kuantitatif akan cenderung terdistribusi lebih banyak ke dalam pelarut
organikbegitu pula sebaliknya. Rumus tersebut hanya berlaku bila :
a.
Solute tidak terionisasi dalam salah satu pelarut
b.
Solute tidak berasosiasi dalam salah satu pelarut
c.
Zat terlarut tidak dapar bereaksi dengan salah satu pelarut atau adanya reaksi-
reaksi lain.
Iod mampu larut dalam air dan juga dalam kloroform.Akan tetapi, perbedaan
kelarutannya dalam kedua pelarut tersebut cukup besar. Dengan mengekstraksi
larutan iod dalam air ke dalam kloroform, menghitung konsentrasi awal dan sisa
iod dalam air dengan cara titrasi, maka dapat diperoleh konsentrasi iod dalam
kedua pelarut tersebut, sehingga koefisien distribusi KD iod dalam
sistem kloroform-air dapat ditentukan.
Angka banding distribusi menyatakan
perbandingan konsentrasi total zat terlarut dalam pelarut organik (fasa
organik) dan pelarut air (fasa air).Jika zat terlarut itu adalah X maka rumus
angka banding distribusi dapat ditulis :
Untuk keperluan analisis kimia angka banding distribusi (D) akan lebih bermakna
daripada koefisien distribusi (KD). Pada kondisi ideal dan tidak
terjadi asosiasi, disosiasi atau polimerisasi, maka harga KDsama
dengan D.
Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila
senyawa organik (sebagian besar hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam
air.Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan senyawa organik; seharusnya
tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya, campuran kemudian
diaduk dengan baik sehingga senyawa organik diekstraksi dengan baik. Lapisan
organik dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah, dan senyawa organik
dapat diambil ulang dari lapisan organik dengan menyingkirkan pelarutnya.
Pelarut yang paling sering digunakan adalah dietil eter C2H5OC2H5,
yang memiliki titik didih rendah (sehingga mudah disingkirkan) dan dapat
melarutkan berbagai senyawa organik.
Bila senyawa organik tidak larut sama sekali dalam
air, pemisahannya akan lengkap. Namun nyatanya, banyak senyawa organik,
khususnya asam dan basa organik dalam derajat tertentu larut juga dalam air.Hal
ini merupakan masalah dalam ekstraksi.Untuk memperkecil kehilangan yang
disebabkan gejala pelarutan ini, disarankan untuk dilakukan ekstraksi
berulang.Anggap anda diizinkan untuk menggunakan sejumlah tertentu
pelarut.Daripada anda menggunakan keseluruhan pelarut itu untuk satu kali
ekstraksi.
BAB
III METODELOGI
PERCOBAAN
3.1
Alat
·
Gelas ukur 10 ml
·
Corong pisah
·
Pipet volume 5 ml
·
Bola karet
·
Pipet tetes
·
Buret 50 ml
·
Statif dan klem
·
Erlenmeyer 250 ml
·
Beaker glass 100 ml
·
Botol aqua dest
3.2
Bahan
·
CH3COOH(aq) 0,01 N
·
CH3COOH(aq) 0,02 N
·
CH3COOH(aq) 0.03 N
·
CH3COOH(aq) 0,04 N
·
CH3COOH(aq) 0,05 N
·
Aqua dest(aq)
·
NaOH(aq) 0,02 N
·
Indicator fenolftalein
·
N-heksan
3.3
Prosedur Percobaan
-
Di ukur CH3COOH 0,01 N
sebanyak 10 ml
-
Di masukkan ke dalam corong pisah
-
Ditambahkan 10ml N-heksan
-
Di ekstraksi selama 15 menit sambil
-
Di buka keran secara perlahan-lahan
untuk membuang gas yang mungkin terbentuk
-
Di diamkan hingga terbentuk 2 lapisan
-
Di pipet 5 ml lapisan bawah
-
Dimasukkan ke dalam Erlenmeyer
-
Di tambahnkan 3 tetes indicator PP
-
Di titrasi dengan NaOH 0,02 N sampai
terbentuk larutan merah rose
-
Di catat volume NaOH yang terpakai
-
Dilakukkan prosedur yang sama untuk CH3COOH
0,02 N,0,03N,0,04 N.0,05 N.
BAB
IV HASIL PEMBAHASAN
4.1
Data percobaan
|
No
|
N
CH3COOH
(N)
|
V
CH3COOH
(ml)
|
V
N-heksan
(ml)
|
Waktu
ekstraksi
(menit)
|
Indicator
PP(tetes)
|
V
NaOH
(ml)
|
|
1
|
0,01
|
5
|
10
|
15
|
3
|
0,3
|
|
2
|
0,02
|
5
|
10
|
15
|
3
|
0,8
|
|
3
|
0,03
|
5
|
10
|
15
|
3
|
1,2
|
4.2
Reaksi percobaan
1. CH3COOH
+ NaOH → CH3COONa + H2O
2. PP + NaOH
4.3
Perhitungan
1. menghitung
konsentrasi [CH3COOH] dalam
fase cair
Dik : V1= 5 ml
V2= A. 0,3 ml, B. 0,8 ml, C. 1,2 ml
N2=2 N
Dit : N1 ?
Jawab :
A.
V1 . N1 = V2 . N2
5ml
x N1 =0,3 ml x 2N
5ml
x N1 =0,2
N1 =
N1 = 0.06 N
B.
V1 . N1 = V2 . N2
5ml
x N1 =0,8 ml x 2N
5ml
x N1 =0,40
N1 =
N1 = 0.16 N
C.
V1 . N1 = V2 . N2
5ml
x N1 =1,2 ml x 2N
5ml
x N1 =0,6
N1 =
N1 =
0.24 N
2. Menghitung
konsentrasi [CH3COOH] dalam fase organic
Dik : [CH3COOH]
= 0,01 N;0,02 N;0,03 N
[CH3COOH] air = 0,06 N,
0,16 N, 024 N
Dit : [CH3COOH]
organic ???
Jawab :
[CH3COOH]
organic = [CH3COOH] - [CH3COOH] air
·
[CH3COOH] organic = 0,01 N –
0,06 N
=
- 0,05 N
·
[CH3COOH] organic = 0,02
N-0,16 N
= - 0,14 N
·
[CH3COOH] organic = 0,03 N –
0,24 N
= - 0,21 N
3. Menghitung
konsentrasi distribusi
Dik : [CH3COOH]
organic : -0,05 N; -0,14 N ; -0,21 N
[CH3COOH]air : 0.06 N, 0,16 N, 0,21 N
Dit : D ??
Jawab :
D
=
·
D =
=
-0,83
·
D =
=-0,875
·
D =
=
-1
4. menghitung
nilai a dan b
Tabel metode
biasa
|
X
|
Y
|
|
0,01
|
-0,83
|
|
0,02
|
-0,875
|
|
0,03
|
-1
|
Ket : X =[CH3COOH]
Y= D(Koefisien distribusi)
Table metode Least Square
|
X
|
Y
|
XY
|
X2
|
|
0,01
|
-0,83
|
0,0083
|
0,0001
|
|
0,02
|
-0,875
|
0,0175
|
0,0004
|
|
0,03
|
-1
|
0,03
|
0,0009
|
|
=
0,06
|
=
-2,705
|
=
-0,0558
|
=
0,0014
|
a. Menentukan
nilai a dan b
a=
a=
a=
=
-80,82916
b=
b=
b=
=
0,73167
b. Menghitung persamaan garis regresi
Y = ax+b
Dimana x = [CH3 COOH]
Y = -80,82916 x 0,01 +
0,73167 = -0,0766
Y = -80,82916 x 0,02 +
0,73167 = -0,8850
Y = -80,82916 x 0,03 +
0,73167 = -1,7742
Tabel metode least
square
|
X
|
Y
|
|
0,01
|
-0,0766
|
|
0,02
|
-0,8850
|
|
0, 03
|
-1,7742
|
Ket : x=[CH3 COOH]
y=persamaan garis regresi
4.4 Diskusi
Menurut
hukum distribusi Nerst, bila ke dalam kedua pelarut yang tidak saling bercampur
dimasukkan solut yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut maka akan
terjadi pembagian kelarutan. Kedua pelarut tersebut umumnya pelarut organik dan
air.Dalam praktek solutakan terdistribusi dengan sendirinya ke dalam dua
pelarut tersebut setelah di kocok dan dibiarkan terpisah.Perbandingan
konsentrasi solut di dalam kedua pelarut tersebut tetap, dan merupakan suatu
tetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut disebut tetapan distribusi atau
koefisien distribusi.
BAB V KESIMPULAN
DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Hukum
yang mendasari percobaan adalah hukum distribusi Nerst, bila ke dalam kedua pelarut
yang tidak saling bercampur dimasukkan solut yang dapat larut dalam kedua
pelarut tersebut maka akan terjadi pembagian kelarutan. Kedua pelarut tersebut
umumnya pelarut organik dan air.
2. Konsentrasi
CH3COOH setelah diekstrasi adalah :
CH3COOH
= 0,06 N
CH3COOH
= 0,16 N
CH3COOH=
0,24 N
3. Koefisien
distribusi ekstraksinya adalah:
Tabel Model Biasa
|
X
|
Y
|
|
0,01
|
-0,83
|
|
0,02
|
-0,875
|
|
0,03
|
-1
|
Ket : X =[CH3COOH]
Y= D(Koefisien
distribusi)
Tabel metode least square
|
X
|
Y
|
|
0,01
|
-0,0766
|
|
0,02
|
-0,8850
|
|
0, 03
|
-1,7742
|
Ket : x= [CH3 COOH]
y= persamaan garis regresi
5.2 Saran
1. Diharapkan
untuk praktukum selanjutnya diberikan teori yang jelas dan bersangkutan dengan
praktikum yang dilaksanakan.
2. Sebaiknya
untuk praktikum selanjutnya diberikan contoh dalam melakukan percobaan agar
praktikan dapat mudah mengerti apa yang telah dicontohkan.
3. Sebaiknya
untuk praktikum selanjutnya diberikan waktu cukup dalam melakukan percobaan.
Sehingga hasil dari percobaan tersebut tidak menebak-nebak dalam memberikan
hasil data percobaan
DAFTAR PUSTAKA
Dogra, s., (2009),Kimia fisikdansoal-soal, Jakarta,
Ui-Press
Svehla, g.,
(1985),Vogel bukuteksanalisisan
organic kualitatifmakrodan
semikiroedisiKelima, Jakarta , PT.Kalman
Media Pusaka
Penuntun Praktikum Kimia Fisika Universitas Tjut Nyak Dien
http://generalpoenya.blogspot.com/2013/04/distribusi-zat-terlarut-antara-dua.html
No comments:
Post a Comment