PENENTUAN AMMONIA BERDASARKAN PEMBENTUKAN INDOFENOL

DENGAN SODIUM SALISILAT

Abstrak –

Sebuah penentuan amonia berdasarkan pembentukan dari penggantian indophenol dengan

natrium salisilat sebagai reagen fenolik telah dikembangkan dan dibandingkan dengan

metode lain. Sensitivitas dan reproduktifitas sebanding dengan hasil yang diperoleh dalam

metode dimana fenol digunakan, sedangkan angka kelemahan yang melekat pada

penggunaan fenol dihindari. Metode salisilat adalah spesifik untuk NH3-N dan gangguan

umumnya tidak ada dalam sampel dari perairan segar alami. Metode ini dapat dengan

mudah diterapkan untuk analisis air laut.

BAB I

PENDAHULUAN

Penentuan amonia berdasarkan reaksi dengan fenol dan hipoklorit, di mana

sebuah warna biru senyawa indophcnol terbentuk, diterima secara luas dalam

beberapa tahun terakhir Solorzano (1969); Harwood & Kiihn (1970); Nimura (1973);

Liddicoat et aL (1974); Scheiner (1976). Meskipun rincian mekanisme tidak

diketahui, keseluruhan reaksi berikut umumnya diterima untuk pembentukan

indophenol:

Katalis alam yang berbeda digunakan untuk reaksi, terutama

sodiumnitroprusside dan potassiumferrocyanide. Sitrat umumnya digunakan untuk

mencegah pengendapan ion yang akan membentuk hidroksida tidak larut pada pH

tinggi dari campuran reaksi.

Reaksi tergantung pada kondisi cahaya. Metode ini sangat sensitif dan dapat

diterapkan untuk berbagai jenis sampel. Namun, bahaya terkait dengan penggunaan

fenol (beracun, mudah menguap) dan pembentukan senyawa yang berbau sangat

tidak menyenangkan selama reaksi, mendorong kami untuk menyelidiki untuk

reagen fenolik alternatif. Suatu senyawa dengan bau sangat menyengat telah diisolasi

setelah penentuan amonia skala besar dan indikasi yang ditemukan dari spektroskopi

inframerah bahwa orto-klorofenol hadir. Untuk mencegah pembentukan ini yang

sangat beracun dan senyawa yang mudah menguap, fenol harus diganti oleh

pengganti-orto analog. Pendahuluan melindungi substituen harus, bagaimanapun,

mempengaruhi reaktivitas fenolik posisi-para sesedikit mungkin. Kondisi ini,

bersama dengan perlunya kelarutan dalam air yang baik menyebabkan pilihan dari

garam natrium dari asam salisilat. Senyawa ini telah digunakan oleh orang lain,

Bcnesch & Mangelsdorf (1972), menghasilkan sensitivitas yang sangat tidak

memuaskan dibandingkan dengan metode fenol. Dalam penelitian ini kondisi reaksi

yang optimal untuk metode salisilat telah dibentuk dan dibandingkan dengan mereka

untuk metode fenol.

BAB II

ISI

2.1 Metode dan Reagen

Sampel air disaring melalui penyaring membran 0,45 μm, air interstisial

diperoleh dengan sentrifugasi sampel sedimen di 23.000 g. Nilai extinction diukur

dengan spektrofotometer Zeiss tipe PMQ II. Penentuan NH3-N dengan distilasi /

prosedur Nessler itu dilakukan menurut Golterman (1971); penentuan enzimatik

menurut Verdouw (1973)., Nilai-nilai pKa indophenols terbentuk dalam metode fenol

dan salisilat ditentukan oleh titrasi dengan HCl dari reaksi campuran dari standar

penentuan NH3-N. Setelah pengembangan penuh warna pH dan extinction pada 635

nm (fenol metode) dan 660 nm (metode salisilat) diukur setelah setiap penambahan

HCI. Rumus yang digunakan untuk perhitungan dari pKa, adalah:

Sebagai warna biru dari indophenol adalah karena bentuk disosiasi, hasil bagi

indophenoldiss/indophenol dapat diperkirakan oleh E / (E o - E), di mana E o adalah

extinction setelah pengembangan penuh warna dan sebelum penambahan HCI, yaitu

ketika pH sangat tinggi dan jauh di atas pKa, jadi semua indophenol dipisahkan, dan

E adalah extinction setelah penambahan HCI. Pada titik di mana E = 0,5 E o syarat

logaritma dalam formula sama dengan nol, sehingga pKa = pH . Koreksi dibuat

untuk perubahan volume dengan penambahan HCl. Penentuan dilakukan dalam

rangkap tiga. Semua reagen adalah bahan kimia kelas analitis.

2.2 Pemilihan Kondisi Reaksi

2.2.1 Konsentrasi Reagen

Konsentrasi pereaksi optimal dipilih dengan memvariasikan konsentrasi fenol

atau salisilat, NaOH, NaOCI dan katalis melalui sebuah jarak lebar, meliputi

sebagian besar nilai-nilai yang disebutkan dalam literatur. Setiap konsentrasi

salisilat atau fenol dikombinasikan dengan konsentrasi NaOH yang berbeda, untuk

masing-masing kombinasi berbagai jumlah NaOCI ditambahkan, dll Prosedur

melelahkan ini satu-satunya cara untuk mengetahui kondisi reaksi optimal, sebagai

data dari literatur sangat variabel. Kondisi reaksi yang dipilih dan data lainnya

untuk metode fenol dan salisilat adalah diringkas dalam Tabel 1.

Tabel I. Kondisi reaksi dan hasil yang khas untuk metode fenol dan salisilat.

Konsentrasi diberikan untuk campuran reaksi akhir. Volume akhir 50ml. Suhu

kamar. " Cahaya laboratorium ". 20 μg dari NH3-N ini, kecuali dalam penentuan

blanko. Densitas optik setara = extinction yang disebabkan oleh 1μg NH3-N dalam

volume akhir, diukur dalam kuvet 1 cm. Urutan penambahan reagen seperti yang

dijelaskan dalam prosedur standar untuk metode salisilat

2.2.2 Pengaruh cahaya

Data dari pengaruh literatur tentang cahaya menunjukkan perlunya penelitian

lebih lanjut di daerah ini. Liddicoat et al. (1975) menemukan hasil yang baik dengan

metode fenol ketika u.v. cahaya diterapkan selama periode reaksi;

potassiumferrocyanide digunakan sebagai katalis karena blanko yang lebih baik

diperoleh dibandingkan dengan sodiumnitroprusside.

Gravitz & Gleye (1975) lebih memilih reaksi untuk melanjutkan dalam gelap,

karena gangguan yang disebabkan cahaya, mereka menggunakan

sodiumnitroprusside sebagai katalis. Dengan menggunakan metode fenol kami juga

menemukan, bahwa potassiumferrocyanide sebaiknya diutamakan untuk

sodiumnitroprussid untuk stabilitas warna yang lebih baik dalam terang dan gelap.

Dalam pekerjaan kami dengan metode salisilat, "Cahaya laboratorium" tidak

mengganggu hasilnya. Di sisi lain, cahaya tampaknya menjadi faktor yang lebih

penting daripada metode fenol: pengembangan warna dalam gelap sangat miskin

(lihat Tabel 2). Tabel ini memberikan perbandingan perkembangan / stabilitas warna

dalam gelap dan dalam kondisi cahaya normal.

Meskipun efek cahaya tidak dihitung, kami mendapat hasil tiruan dalam

berbagai kondisi cahaya di laboratorium, yakni siang hari ditambah. cahaya T.L.

Hanya dalam kasus cuaca sangat gelap, itu terbukti menjadi perlu, untuk

menempatkan reaksi termos lebih dekat dengan jendela, untuk menjaga waktu reaksi

60 menit. Hasil analisis tidak dipengaruhi oleh prosedur ini, yang diperiksa dengan

menjalankan standar sampel dalam setiap seri penentuan. Kami lebih memilih

prosedur ini, sebagai menempatkan termos sangat dekat dengan TL sumber cahaya

mengakibatkan kekosongan yang lebih tinggi.

Selanjutnya penyelidikan dalam hal ini, yang sedang berlangsung, tentu akan

menyebabkan informasi lebih lanjut tentang rincian reaksi mekanisme pembentukan

indophenol, terutama tentang peran katalis.

2.3 Metode Salisilat

2.3.1 Prosedur standar untuk metode salisilat

Stok larutan reagen. (A) larutan natrium salicylate 40% dalam air suling,

yaitu 40 g dilarutkan dalam air dan diisi sampai 100 mL. Siapkan langsung sebelum

digunakan. (B) larutan NaOCl 1,93 % dalam 0,1 N NaOH. Larutan ini stabil untuk

bulan jika disimpan di tempat yang dingin dan gelap. (C) K4Fe (CN)6. 3H2O 2% +

Na3Citrate. 2H2O 10% dalam 0,1 N NaOH. Stabil selama berminggu-minggu jika

disimpan di tempat dingin dan gelap.

a. Prosedur.

Sebuah sampel air disaring, max 38 mL dan berisi tidak lebih dari 25 μg NH3-N,

diletakkan dalam sebuah labu ukur 50ml. Perawatan harus dilakukan dengan

penyaringan vakum sampel dengan pH 9 dan lebih tinggi, karena jumlah yang cukup

dari NH3-N bisa hilang, karena sebagian besar amonia adalah dalam bentuk NH3

dalam kasus itu mudah menguap (Golterman, pribadi communication). Air suling

digunakan untuk mengisi hingga 35 mL jika sampel yang lebih kecil digunakan.

Menetralisir sampel asam sebelum melanjutkan lebih lanjut. Tambahkan 5 mL

larutan A, 5 ml larutan C dan 2 ml larutan B, mencampur isi termos setelah

penambahan masing-masing. Jika perlu, isi hingga 50 mL dengan air suling. Setelah

60 menit, mengukur extinction pada 660 nm dalam kuvet 1 cm.

b. Kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi dibuat sesuai prosedur yang diberikan di atas, dengan menggunakan

berbagai volume larutan (NH4) 2SO 4 yang mengandung 2 μg NH3-N per ml. Lihat

Gambar. I.

Gambar. 1. Kurva kalibrasi untuk metode salisilat. Prosedur standar untuk metode

salisilat. Jumlah NH3-N dalam campuran reaksi akhir ditunjukkan. Penentuan

dilakukan tiga rangkap.

2.3.2 Pengaruh suhu

Peningkatan temperatur mempengaruhi kecepatan formasi indophenol, tapi

extinction maksimum tidak dipengaruhi. Di suhu 21, 31 dan 41 °C pengembangan

warna maksimum tercapai masing-masing setelah 50, 40 dan 25 menit. Terlepas dari

kemungkinan waktu menyimpan pada suhu tinggi, kemungkinan dekomposisi

senyawa-organik N adalah lebih besar. Oleh karena itu, penentuan dilakukan di suhu

kamar. Reagen yang disimpan dalam dingin harus dibawa ke suhu kamar sebelum

digunakan.

2.3.3 Aplikasi dalam penentuan Kjeldahl nitrogen

Memeriksa metode salisilat untuk penentuan dari NH3-N dibentuk setelah

dekstruksi nitrogen organik (Kjeldahl nitrogen), kami menggunakan teknik

penghancuran Scheiner (1976). Sebelum pembentukan NH3-N sampel asam kuat

dinetralkan. Yang menarik, sensitivitas yang lebih besar diperoleh ketika sampel

untuk kurva kalibrasi NH3-N disusun menggunakan prosedur dekstruksi. Dalam hal

bahwa densitas optik ekuivalen adalah 0,034 μg-1

NH3-N cm-1

. Jika hanya reagen

dekstruksi ditambahkan dan NH3-N ditentukan tanpa prosedur dekstruksi, hasilnya

tidak berbeda dengan di prosedur yang normal, yaitu densitas optik standar setara

adalah 0,029 μg -1

NH3-N cm-1

. Kami menggunakan metode ini untuk penentuan

rutin nitrogen Kjeldahl untuk beberapa waktu sekarang, meskipun pengaruh dari

prosedur dekstruksi pada warna indophenol tidak dipahami.

2.3.4 Kemungkinan gangguan

Ion-ion berikut ini telah diuji secara terpisah untuk gangguan dalam metode

salisilat (prosedur standar, 20 μg NH3-N sekarang).

Ca 2 +

sampai 5 mg dalam volume akhir

Mg 2 +

sampai 1 mg dalam volume akhir

S 2 -

hingga 150μg dalam volume akhir

Fe 3 +

sampai 25 μg dalam volume akhir

Cu 2 +

hingga 100 μg dalam volume akhir

F-sampai 20 μg dalam volume akhir

SiO32−

- Si hingga 100 μg dalam volume akhir

Baik penurunan sensitivitas maupun gangguan lainnya diamati, kecuali Fe 3 +

,

dalam hal warna merah dikembangkan setelah penambahan salisilat, berubah

menjadi kuning ketika larutan alkali ditambahkan. Warna ini, karena pembentukan

kompleks Fe 3 +

dengan salisilat (seperti halnya Fe 2 +

) tidak mempengaruhi

pengukuran, karena tidak ada penyerapan di wilayah 600-750 nm.

Efek interferensi dari senyawa nitrogen organik secara terpisah, seperti yang

dilakukan oleh Nimura (1973) dengan metode fenol, tidak diinvestigasi. Kami

merasa, informasi memadai tentang gangguan mungkin dengan alami senyawa-

organik N bisa menjadi tersedia oleh percobaan pemulihan dengan NH3−N

ditambahkan ke beberapa jenis air alami. Menggunakan sampel dari sumber yang

berbeda, semua NH3-N itu pulih, menunjukkan tidak ada gangguan yang signifikan.

Di sebelah ini, perbandingan dengan metode lain, terutama metode enzimatik

yang sangat spesifik, memberikan informasi yang dapat dipercaya pada

kemungkinan dekomposisi dari senyawa-organik N di bawah kondisi metode

salisilat.

2.3.5 Perbandingan dengan metode lain

Metode salisilat telah dibandingkan dengan teknik lainnya untuk penentuan

amonia di laboratorium kami. Isi sampel amonia dari berbagai sumber ditentukan

sebagai berikut: metode salisilat dengan dan tanpa distilasi, metode enzimatik

langsung dan Metode Nessler setelah penyulingan. Hasil ditunjukkan pada Tabel 3

mengindikasikan, bahwa metode salisilat hampir sama spesifik dengan metode

enzimatik: sangat sedikit perbedaan antara hasil, yang mana berarti, bahwa juga

dalam metode salisilat hanya NH3−N ditentukan dan bahwa risiko dekomposisi dari

senyawa-organik N kecil, bahkan dalam kasus air interstisial sedimen, yang sangat

kaya akan senyawa ini. Pada saat yang sama, kerugian penyulingan ditampilkan

sangat jelas, sebagai isi amonia berlebihan karena untuk dekomposisi bahan organik.

2.3.6 Aplikasi dalam analisis air laut, pengaruh pH

Menggunakan air laut buatan (salinitas 3,43%), dengan (NH4)2SO4

ditambahkan untuk membuat kurva kalibrasi, kami menemukan bahwa waktu untuk

pembangunan warna tidak berubah, tetapi sensitivitas kurang: densitas optik

ekuivalen adalah 0,020 μg-1

NH3-N cm-1

. Efek ini tampaknya disebabkan oleh

penurunan pH: 10 ml air laut menyebabkan penurunan pH menjadi 11,2. Efek ini

hanya dapat dicegah dengan penambahan NaOH lebih. Jumlah sitrat ini sudah cukup

untuk mencegah pengendapan hidroksida.

BAB III

KESIMPULAN

Perbandingan metode salisilat dengan metode fenol menunjukkan, bahwa

salisilat adalah alternatif baik untuk fenol. Meskipun reaktivitas salisilat adalah lebih

rendah dari fenol, karena pendahuluan gugus carboxyl (lihat Tabel 1: konsentrasi

salisilat adalah 4 kali konsentrasi fenol untuk kondisi optimal), kerugian reagen

fenol, yaitu mudah menguap dan pembentukan o-klorofenol, yang jauh berkurang,

sedangkan penurunan sensitivitas diabaikan.

Tidak perlu untuk kalibrasi sering. Itu sampel kalibrasi dijalankan dengan

setiap set penentuan selama satu tahun menghasilkan densitas optic setara yang

sama, meskipun larutan reagen baru dibuat dari waktu ke waktu. Gangguan efek

tidak mungkin dengan sampel dari perairan alami, sehingga perlakuan awal sampel

(distilasi) tidak diperlukan. Satu-satunya kasus di mana kita melihat kesulitan adalah

ketika amonia ditentukan dalam air dimana zooplankton (Daphnia magna) ada

selama beberapa waktu: pengembangan warna miskin yang mungkin karena tingkat

yang sangat tinggi dari ekskresi produk. Lihat Nimura (1973) untuk gangguan

konsentrasi tinggi dari asam amino pada metode fenol. Beberapa perawatan harus

diambil dengan pH dari sampel, seperti nilai pK a dari indophenol yang terbentuk

dalam metode salisilat (10,4) cukup tinggi dibandingkan dengan pH optimal untuk

reaksi (12,0). Dengan kata lain, pH <12 mudah mungkin mengakibatkan penurunan

sensitivitas, sedikitnya indophenol dipisahkan dan karena warna kurang berkembang.

Hal ini jelas dari temuan kami dengan analisis air laut, yang metode dapat dengan

mudah disesuaikan dengan penambahan NaOH ekstra.

Beberapa fenomena yang terjadi dalam pembentukan indophenol belum

dipahami, yakni peran katalis, efek cahaya dan pengaruh prosedur dekstruksi ketika

Kjeldahl nitrogen ditentukan. Penyelidikan lebih lanjut pada subjek ini diperlukan.

Terlepas dari ketidakpastian teoritis, metode salisilat telah terbukti sangat berguna

karena kemudahan dalam aplikasi dan reproduktifitas besar.

MAKALAH INDIVIDU

KIMIA ANALISIS LINGKUNGAN LAUT

PENENTUAN AMMONIA BERDASARKAN PEMBENTUKAN INDOFENOL

DENGAN SODIUM SALISILAT

NAMA : SELFI WULLUR

NIM : H311 09 007

KELOMPOK :

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2011