31

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen.

Sintesis kompleks dilakukan mengacu pada Alzuet, et al (1998: 334-338), Otter, et al

(1998: 178-184) dan Tripathi, et al (2003: 109-115).

B. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium Kimia Anorganik Fakultas MIPA

Universitas Sebelas Maret Surakarta untuk sintesis senyawa kompleks, laboratorium

pusat Kimia Universitas Sebelas maret Surakarta untuk karakterisasi pengukuran

kadar Ni, DHL, momen magnet, spektra UV Vis, dan analisis DTA dan laboratorium

Fisika Universitas Sebelas Maret Surakarta untuk penentuan sistem kristal serta

Laboratorium Kimia Organik Fakultas Kimia Universitas Gajah Mada Yogyakarta

untuk pengukuran spektra IR. Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2004-

Januari 2005.

C. Alat dan Bahan

1. Alat

Adapun alat yang digunakan adalah :

a. Magnetik Susceptibility Balance(MSB) AUTO Sherwood Scientific

b. Spektrofotometer UV-Vis Double Beam Shimadzu 1601

c. Konduktivitimeter Jenway 4071 CE

d. Spektrofotometer Serapan Atom(AAS) Shimadzu AA-6650

e. Spektrofotometer FTIR Shimadzu 1821 PC.

f. Magnetic Stirrer Heidholp Germany M 1000.

g. Neraca Analitik Shimadzu AEI-200

h. Pemanas Listrik.

i. Differential Thermal Analyzer Shimadzu DTA-50.

j. Desikator.

32

k. X Ray Difractometer Shimadzu-6000.

l. Peralatan gelas (seperangkat alat refluks, gelas beker, pipet volum dan gelas

ukur)

2. Bahan-bahan

Bahan yang digunakan adalah :

a. Nikel(II) sulfat heksahidrat, NiSO4.6H2O(Merck)

b. Sulfanilamid (Sigma)

c. Sulfisoksazol (Sigma)

d. Metanol CH3OH p.a

e. Etanol CH3CH2OH p.a

f. Akuades

g. Asam Klorida (HCl) pekat 37% (Merck)

h. KBr kering (merck)

i. Tembaga(II) kloridahidrat, CuCl2.2H2O (Merck)

j. Aluminium(III) kloridaheksahidrat, AlCl3.6H2O (Merck)

k. Besi(III) kloridaheksahidrat, FeCl3.6H2O (Merck)

l. Asetonitril, CH3CN (Merck)

m. Kertas saring

n. Aseton teknis

o. H2SO4 pekat (Merck)

33

D. Prosedur Penelitian

1. Diagram Percobaan

Penelitian dilakukan dengan tahap-tahap speerti yang ditunjukkan oleh

Gambar 25.

Gambar 25. Tahap-tahap Sintesis Senyawa Kompleks

NiSO4.6H2O (0,263 g)

Dalam metanol

Sulfanilamid (1,033 g) dalam etanol 40 ml

(pemanasan 50-60oC)

Larutan kompleks Larutan kompleks

Larutan Kompleks

Karakterisasi

FORMULA SENYAWA KOMPLEKS

SIFAT SENYAWA KOMPLEKS

NiSO4.6H2O (0,263 g)

Dalam metanol 10 ml

Sulfisoksazol (1,604 g) dalam etanol 40 ml

(pemanasan 50-60oC)

Pengukuran momen magnet Pengukuran spektra UV-Vis Pengukuran spektra IR Penentuan sistem kristal Pengukuran Kadar Ni Pengukuran DHL Analisis DTA

Stirer 24 jam Refluks 24 jam

1. dipekatkan (± 20 ml) 2. didiamkan 24 jam pada suhu kamar 3. penyaringan

Endapan

1. dicuci dengan etanol 2. dikeringkaan

34

2. Sintesis Kompleks

a. Sintesis Senyawa Kompleks Nikel(II) dengan Ligan Sulfanilamid (L1)

NiSO4. 6H2O (0,263 gram; 1 mmol) dalam metanol (10 mL) ditambahkan

dalam Sulfanilamid (1,033 gram; 6 mmol) dalam etanol panas (40 mL) secara

bertetes-tetes kemudian diaduk dengan pengaduk magnet dengan waktu yang

bervariasi yaitu ± 1 jam, 3 jam, dan 24 jam. Prosedur sintesis juga dapat dilakukan

dengan cara refluks pada variasi waktu yang sama yaitu 1 jam, 3 jam, dan 24 jam.

Kemudian larutan diendapkan selama 24 jam dan endapan yang terbentuk disaring,

dicuci dengan etanol dan dikeringkan dalam desikator.

b. Sintesis Senyawa Kompleks Nikel(II) dengan Ligan Sulfisoksazol (L2)

NiSO4. 6H2O (0,263 gram; 1 mmol) dalam metanol (10 mL) ditambahkan

dalam Sulfisoksazol (1,604 gram; 6 mmol) dengan pelarut etanol panas (40 mL) yang

terefluks secara bertetes-tetes kemudian direfluks dan diaduk dengan pengaduk

magnet pada variasi waktu ± 1 jam, 3 jam, dan 24 jam. Sintesis kompleks juga dapat

dilakukan tanpa refluks dengan variasi pengadukan 1 jam, 3 jam, dan 24 jam.

Kemudian larutan diendapkaan selama 24 jam dan endapan yang terbentuk disaring,

dicuci dengan etanol dan dikeringkan dalam desikator.

3. Penentuan Kadar Nikel

Pengukuran kadar nikel dalam kompleks ditentukan dengan AAS pada

panjang gelombang 232,1 nm (Khopkar, 1990: 279). Larutan induk dibuat dengan

melarutkan NiSO4. 6H2O 0,224 gram dalam HCl 0,1 N pada volume 50 mL sehingga

diperoleh larutan Ni 1000 ppm kemudian diambil 5 mL larutan induk diencerkan

sampai volume 50 mL sehingga diperoleh larutan Ni 100 ppm. Dari larutan induk ini

dibuat larutan standar dengan konsentrasi 0,2 – 8 ppm, dan sampel senyawa

kompleks dibuat dengan konsentrasi tidak kurang dari 0,2 ppm dan tidak lebih dari 8

ppm yaitu dengan menimbang kompleks sebesar 4 mg, 6 mg dan 9 mg dilarutkan

dalam 50 mL. Dari hasil penentuan larutan standar kompleks diketahui konsentrasi Ni

dalam larutan kompleks Data secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2.

35

4. Analisis DTA

Identifikasi adanya molekul H2O dalam kompleks dapat ditentukan dengan

DTA (Detector Thermal Analyzer) pada temperatur 25 - 300 oC dengan menempatkan

sejumlah sampel (10-30 mgr) pada perangkat alat DTA dengan logam pembanding

yaitu Platina.

5. Pengukuran Daya Hantar Listrik

Sejumlah sampel dengan berat 19 mgram untuk kompleks Ni(II)-sulfanilamid,

26 mgram untuk kompleks Ni(II)-sulfisoksazol dan larutan standar seperti yang

ditunjukkan pada Tabel 4 dilarutkan dalam metanol 50 mL sehingga diperoleh

konsentrasi 10-3 M. Masing-masing sampel diukur daya hantar listriknya dengan

konduktivitimeter diperoleh harga Λ (konduktivitas). Dari data Λ dikonversikan

terhadap nilai daya hantar listrik spesifik Kpelarut sesuai dengan persamaan (10).

Perhitungan lebih lanjut dapat dilihat pada Lampiran 3.

Tabel 4. Larutan Standar untuk Pengukuran Daya Hantar Listrik.

No Zat Standar Massa

Mg

Perbandingan Muatan

Kation : Anion

1. NiSO4.6H2O 13 1 : 1

2. CuSO4.5H2O 12 1 : 1

3. CuCl2.2H2O 8 2 : 1

4. NiCl2.6H2O 11 2 : 1

5. AlCl3.6H2O 11 3 : 1

6. FeCl3.6H2O 13 3 : 1

6. Pengukuran Momen Magnet

Pengukuran momen magnet dilakukan dengan menggunakan Magnetic

Susceptibility Balance (MSB). Sejumlah sampel padat yang akan ditentukan harga

kemagnetannya dimasukkan ke dalam tabung dengan panjang antara 15,0 mm - 45,0

mm dan berat antara 0,001-0,999 gram seperti pada Tabel 5 sehingga diperoleh harga

kerentanan magnetik per gram (Xg). Dari harga Xg diubah menjadi nilai kerentanan

molar (Xm) dan selanjutnya nilai Xm dikoreksi terhadap faktor diamagnetik

terkoreksi (XA), dari harga XA dapat dihitung besarnya momen magnet efektif (µeff)

36

sesuai dengan persamaan (5). Hasil pengamatan dan perhitungan lebih lanjut dapat

dilihat pada Lampiran 5.

Tabel 5. Koreksi Pengukuran Kerentanan Magnetik

No Kompleks L (mm) M (g) T (0C)

1. [Ni(Sfl)3(H2O)3](SO4). nH2O 20

21

0,141

0,148

24

24

2. [Ni(Sfs)3(H2O)3](SO4). nH2O 23

23

23

0,123

0,129

0,150

24

24

24

7. Pengukuran spektra Elektronik

Dibuat larutan senyawa kompleks pada konsentrasi 1.10-3 M, 2.10-3 M, 3.10-3

M dan NiSO4. 6H2O pada konsentrasi 1.10-3 M dalam metanol. Pengukuran spektra

elektronik dilakukan pada daerah tampak (350 nm – 900 nm). Serapan diamati pada

panjang gelombang maksimum dengan spektrofotomter UV – Vis.

8. Pengukuran Spektra Infra Merah

Ligan sulfannilamid dan sulfisoksazol serta kedua sampel kompleks dibuat

pellet menggunakan KBr kering. Masing- masing pellet dicari spektranya dengan

mengunakan Spektrofotometer FTIR pada daerah 4000 – 400 cm-1.

9. Perkiraan Sistem Kristal

Sampel kompleks yang akan diperkirakan sistem kristalnya dimasukkan

kedalam seperangkat alat X Ray Difractometer (XRD). Pengukuran dilakukan pada

sudut 50-900 CuKa λ : 1,5406 Step Size 0,050. Data yang diperoleh dibandingkan

dengan data Joint Committee Powder on Difraction Standards (JCPDS) untuk

memperkirakan sistem kristal yang sesuai (perhitungan selengkapnya dapat dilihat

pada Lampiran 9).

37

E. Teknik Pengumpulan dan analisis Data

Data-data hasil pengamatan yang dilakukan diolah secara deskriptif non

statistik, tanda ± menunjukkan kisaran nilai dari data yang dihasilkan. Untuk

mengetahui terjadinya senyawa kompleks dilakukan dengan membandingkan

spektrum elektronik kompleks Ni(II)-sulfanilamid dan Ni(II)-sulfisoksazol dengan

spektra NiSO4. 6H2O. Jika terjadi pergeseran puncak serapan (λmaks) dari NiSO4.

6H2O mengindikasikan terbentuk komplek Ni(II)-sulfanilamid dan Ni(II)-

sulfisoksazol. Selain itu kemungkinan identifikasi terbentuknya kompleks juga

diindikasikan oleh adanya pergeseran bilangan gelombang spektra infra merah antara

ligan bebas dengan kompleks Ni(II)-sulfanilamid dan Ni(II)-sulfisoksazol. Setelah itu

dilakukan penentuan formula dan karakterisasi masing-masing kompleks.

Formula kompleks diperkirakan dengan membandingkan kadar Ni senyawa

kompleks yang diukur dengan AAS dengan persentase secara teoritis. Adanya anion

sebagai ligan atau sebagai anion bebas ditentukan dengan membandingkan nilai daya

hantar listrik larutan kompleks dan larutan standar. Harga konduktivitas molar

senyawa kompleks yang menunjukkan perbandingan jumlah kation : anion diperoleh

setelah dianalisis dengan menggunakan persamaan (10). Adanya kedudukan H2O

dalam kompleks Ni(II) dengan sulfanilamid dan sulfisoksazol diperkirakan dari hasil

analisis DTA.

Sifat magnetik kompleks ditentukaan dari harga momen magnetik yang diukur

dengan Magnetic Susceptibility Balance(MSB) dan dianalisis dengan menggunakan

persamaan (6), persamaan (15) dan persamaan (16). Besarnya energi transisi

kompleks dihitung dari hasil spektra elektronik UV-Vis. Sedangkan sistem kristal

kompleks diperkirakan dengan cara membandingkan data yang diperoleh dari

pengukuran XRD dengan data pada JCPDS.