ANALISIS Cr(VI) MENGGUNAKAN DIPHENILCARBAZID

ANALISIS Cr(VI) MENGGUNAKAN DIPHENILCARBAZID SECARA SPEKTROFOTOMETRI

I.          TUJUAN PERCOBAAN1.      Memahami metode  analisis kandungan Cr(VI) menggunakan diphenilcarbazid2.      Menentukan kandungan Cr(VI) dalam sempel perairan

II.       PENDAHULUANKromium merupakan logam industri yang penting karena rerupakan polutan utama,

yang bersifat karsinogen, mutagenik, dan sangat beracun. Kromium memiliki dua bentuk oksidatif dalam lingkungan perairan. Pertama adalah Cr(VI) yang diketahui sebagai bentuk Cr yang sangat beracun, dan yang lain adalah Cr(III) yang sedikit pergerakannya, tidak beracun, dan bahkan merupakan unsur yang esensial bagi manusia dan hewan (Liu et al,2006).

Kromium dalam lingkungan umumnya berada dalam bentuk Cr(III) atau Cr(VI). Cr(III) terdapat dalam jumlah yang tidak terlalu banyak  pada bebatuan dan tanah dalam bentuk senyawa Cr2O3. Sedangkan Cr(VI) secara alami jarang terdapat di alam. Kehadirannya dalam bentuk kromat (CrO4

2-) dan dikromat (Cr2O72-) dalam lingkungan biasanya disebabkan

oleh limbah maupun emisi dari kegiatan industry dan rumah tangga. Cr(VI) banyak digunakan dalam industry logam seperti pembuatan logam Cr, aloi Cr, dan pelapisan logam serta industry kimia sebagai agen pengoksidasi. Cr(III) terutama sebagai garamnya umumnya digunakan dalam industry tekstil, industry penyamakan, industry keramik dam gelas serta fotografi (Anonim, 2011).

Distribusi senyawa yang mengandung Cr(III) dan Cr(VI) tergantung pada potensial redoks, pH, adanya senyawa oksidator atau reduktor, kinetika reaksi redoksnya, pembentukan kompleks Cr(III) atau garam Cr(III) tak larut, dan konsentrasi kromium total (WHO, 1996). Beberapa teknik analisis yang digunakan untuk menentukan kadar Cr terutama Cr(VI) menggunakan spektrofotometri sinar tampak umumnya menggunakan reagen organik yang dapat dioksidasi dan pembentukan ion asosiasi. Reagen yang paling umum digunakan untuk menentukan kadar Cr(VI) secara spektofotometri sinar tampak yaitu 1,5 difenilkarbazida. Akan tetapi gangguan dari Fe(III), No(VI), Cu(II), dan Hg(II) sangat mempengaruhi hasil yang diperoleh dan hanya membentuk kompleks yang stabil selama 30 menit dengan adanya buffer fosfat (Marchart, 1964).

III.    PROSEDUR PERCOBAANIII. 1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi timbangan analitik, labu ukur, pipet ukur, pH meter, filler, spektrofotometer UV-Vis, spatula, dan pipet tetesIII. 2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan meliputi sempel air limbah, kalium dikromat, bubuk 1,5-diphenylcarbazid, H2SO4 pekat, aseton, dan aquades.III. 3 Sekema Kerja

a.       Pembuatan larutan induk Cr(VI) 100 ppm

  Dilarutkan dalam labu takar 100 mL  Ditambahkan aquades sampai tanda batas

b.      Pembuatan larutan1,5-diphenylcarbazid 0.5%

  Dilarutkan dalam labu takar 50 mL

  Ditambahkan aseton sampai tanda batas

c.       Penentuan panjang gelombang optimum pada pH 1.5Dilmasukkan dalam labu takar 25 mLDitambahkan H2SO4 p sampai pH 1.5Dikompleks dengan 1,5-Difenilkarbazida

 

  Dikocok dan didiamkan 20 menit  Diukur absorbansinya pada λ=520-570 nm  Dibuat blanko

d.      Penentuan waktu kesetabilan kompleks pada pH 1.5Dilmasukkan dalam labu takar 25 mLDitambahkan H2SO4 p sampai pH 1.5Dikompleks dengan 1,5-Difenilkarbazida

 

  Dikocok  Diukur absorbansinya pada λ max  Diukur setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit

e.       Pembuatan kurva standarDilmasukkan dalam labu takar 25 mLDitambahkan H2SO4 p sampai pH 1.5Dikompleks dengan 1,5-Difenilkarbazida

 

  Dikocok  Diukur absorbansinya pada λ max  Dibuat grafik absorbansi vs konsentrasi Cr(VI)

f.       Penentuan konsentrasi Cr(VI) dalam sempelDilmasukkan dalam labu takar 25 mL (fp = 5 kali)Ditambahkan aquades 15 mLDitambahkan H2SO4 p sampai pH 1.5Dikompleks dengan 1,5-DifenilkarbazidaDiencerkan sampai tanda batas   

 

IV.    HASIL DAN PEMBAHASANIV. 1 Data Pengamatan

a.       Panjang gelombang maksimum = 543 nmb.      Waktu kesetabilan kompleks

waktu A

5 0.39110 0.39115 0.39220 0.39225 0.39230 0.39235 0.39240 0.39345 0.39250 0.39155 0.39160 0.392

c.       Kurva standar

Konsentrasi

(ppm)A

0.1 0.2040.2 0.2510.3 0.2920.4 0.3280.5 0.386

d.      Absorbansi sempel = 0.250

IV. 2 PerhitunganIV. 3 Pembahasan

Hal yang dilakukan pertama dalam percobaan ini adalah membuat larutan induk Cr(VI) 100 ppm. Larutan induk di buat dengan melarutkan 0.0283 gram kristal kalium dikromat dalam labu takar 100 mL kemudian ditambahkan aquades sampai tanda batas. Kristal kalium dikromat akan terdisosiasi menjadi ion-ion kromat yang berwarna kuning.

Langkah selanjutnya membuat larutan 1,5-difenilkarbazida 0.5%. Larutan ini berfungsi sebagai larutan pengkomplek dalam analisis Cr(VI). Larutan ini dibuat  dengan melarutkan 0.25 gram serbuk 1,5-difenilkarbazid dalam labu takar 50 mL kemudian ditambahkan aseton sampai tanda batas sebagai pelarutnya.

Analisis Cr(VI) dalam percobaan kali ini menggunakan metode spektrofotometri sinar tampak dengan reagen1,5-difenilkarbazida. Sebelum menganalisis kadar krom dalam sempel terlebih dahulu menentukan panjang gelombang maksimum, waktu kesetabilan kompleks dan pembuatan kurva standar. Penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan dengan cara membuat larutan Cr(VI) 0.5 ppm dalam labu takar 25 ml. larutan dibuat dengan memipet 125 μL larutan induk Cr(VI) 100 ppm kemudian ditambahkan 1-2 tetes asam sulfat pekat sampai diperoleh pH 1.5. penambahan asam sulfat ini berfungsi untuk mengubah ion-ion kromat menjadi dikromat sesuai dengan reaksi berikut :

                         (Vogel, 1979).Mardiana (1998), Pada pH lebih besar dari 6,5 kadar kromat (CrO4

2-) lebih dominan sedangkan HCrO4-

 mendominasi pada rentang pH lebih kecil dari 6,5. Pembentukan dikromat (Cr2O7

2-) berlangsung pada kondisi asam dengan adanya konsentrasi Cr(VI) yang tinggi. Selain fungsi diatas penambahan asam sulfat juga berfungsi untuk memberikan suasana asam pada larutan, hal ini karena reaksi pengkomplekskan Cr(VI) oleh 1,5-difenilkarbazid berlangsung pada kondisi asam. Setelah diperoleh pH 1.5 larutan ditambah

dengan 0.5 mL larutan1,5-difenilkarbazid. Larutan ini berfungsi untuk mengomplek Cr(VI) membentuk komplek berwarna ungu. Reaksi dikromat akan direduksi menjadi Cr(II) dan kemudian terbentuk menjadi difenilkarbazon, hasil reaksi yang terjadi menghasilkan kompleks dengan warna ungu. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut (Vogel, 1979):

Reaksi Kompleks Cr-Difenilkarbazida (Vogel, 1979).Larutan yang di peroleh dikocok kemudian diukur diukur absorbansinya pada panjang

gelombag 520-570 dengan menggunakan spektofotometer UV-Vis. Sebelum larutan mulai diukur absorbansinya, terlebih dahulu digunakan larutan blanko agar absorbansi mulai dari nilai 0. Larutan blanko ini harus memiliki nilai absorbansi 0, hal ini berarti larutan blanko tidak menyerap radiasi dari sinar tampak atau memiliki transmitansi 100%. Larutan blanko dibuat dengan cara yang sama tanpa penambahan Cr(VI). Berdasarkan hasil pengukuran, didapatkan bahwa panjang gelombang maksimum dari senyawa kompleks Cr-difenilkarbazon adalah 543 nm (A = 0,391). Panjang gelombang maksimum yang diperoleh tidak berbeda jauh dengan Vogel (1979) yang menyatakan bahwa panjang gelombang senyawa kompleks Cr-difenilkarbazon adalah 540 nm. Panjang gelombang ini juga menunjukan bahwa kompleks Cr-difenilkarbazon menyerap pada daerah warna hijau dari spektrum sinar tampak yang mana warna hijau ini merupakan warna komplementer dari warna ungu larutan (Effendy, 2006).

Penentuan waktu kesetabilan kompleks dilakukan dengan mengukur absorbansi larutan Cr(VI) yang telah dikompleks dengan 1,5-difenilkarbazid pada panjang gelombang 543 nm yang merupakan panjang gelombang maksimum setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit. Penentuan stabilitas kompleks Cr(VI) bertujuan untuk mengetahui kestabilan Cr(VI) dalam bereaksi dengan difenilkarbazida dalam rentang waktu 0-60 menit. Berdasarkan penelitian didapatkan bahwa penentuan stabilitas kompleks Cr(VI) terhadap waktu reaksi dengan difenilkarbazida dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar tersebut menunjukkan bahwa kestabilan ion Cr2O72-

 dalam bereaksi dengan difenilkarbazida dalam rentang waktu 0-60 menit relatif stabil. Kestabilan tersebut dapat dilihat dari nilai absorbansi yang dihasilkan perubahannya tidak terlalu jauh yaitu antara 0.391-0.393.

Pembuatan kurva standar dilakukan dengan cara membuat seri larutan standar Cr(VI) 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5 ppm yang diasamkan menggunakan H2SO4 pekat sampai pH 1.5 kemudian dikomplekskan dengan 0.5 mL larutan 1,5-difenilkarbazida 0.5% dalam labu takar 25 mL. larutan kemudian diukur pada panjang gelombang 543 nm. Hasil pengukuran yang diperoleh dibuat kurva kalibrasi sebagai berikut :

Berdasarkan kurva kalibrasi tersebut diperoleh persamaan garis yaitu y = 0.441x + 0.1599 dengan nilai R= 0.997.

Setelah pembuatan kurva kalibrasi kemudian dilakukan pengukuran absorbansi sampel. Nilai absorbansi yang diperoleh sebesar 0.250. Nilai absorbansi yang diperoleh disubtitusikan pada persamaan garis dari kurva kalibrasi yang mengacu pada hokum Lambert-Beer. Konsentrasi sampel Cr yang diperoleh sebesar 0.204 ppm. Karena sempel diencerkan dengan factor pengenceran 5 kali maka diperoleh konsentrasi Cr(VI) dalam sempel sebesar 1.02 ppm.

V.      KESIMPULAN1.      Analisis kandungan Cr(VI) menggunakan diphenilcarbazid akan menghasilkan kompleks Cr-

diphenilcarbazid berwarna ungu yang kemudian dapat diukur absorbansinya dengan spektrofotometer UV-Vis

2.      kandungan Cr(VI) dalam sempel sebesar 1.02 ppm

DAFTAR PUSTAKA

Anonym, 2011, Metode Spesiasi dan Analisis Kuantitatif Kromium, [online] diunduh dari :http://repository.usu.ac.id [diakses pada 25 februari 2013].

Effendy, 2006, Teori VSEPR Kepolaran dan Gaya Antar Molekul, Malang Jawa Timur: Bayumedia.Liu Y, Deng L, Chen Y, Wu F, and Deng N., 2006, Simultaneous photocatalytic reduction of Cr(VI)

and oxidation of bisphenol A induced by Fe(III)-OH complexes in water, Journal Of Hazardous Materials 139:399-402.

Marchart, H., 1964, Uber die Reaktion von Crommit Diphenylcarbazid and diphenylcarbazon, Anal. Chim, Acta 30, 11-17.

Mardiana, D. Ismuyanto dan T. Setianingsih, 1998, Kajian Mekanisme dan Kinetika reaksi reduksi Limbah di Lingkungan Industri Elektroplating, Malang: Universitas Brawijaya.

WHO (World Health Organization), 1996, Guidelines for Drinking-Water Quality, 2nd edn, vol. 2, Health Criteria and Supporting Information, WHO, Geneva.