LAPORAN PRAKTIKUMKromatografi Penukar Ion

Disusun oleh :Adie Fauzi R.10509058KELOMPOK 6Assisten : Alfonsus

Tanggal Percobaan : 29 Maret 2011Tanggal Pengumpulan : 5 April 2011

LABORATORIUM ANALITIKPROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2011

Kromatografi Penukar IonTujuanMenentukan jumlah ion kalsium yang dipertukarkan melalui titrasi penetralanTeori DasarResin penukar ion merupakan suatu jaringan polimer yang mempunyai gugus fungsi ionic. Jika gugus fungsi ionic berupa gugus sulfonat maka resin penukar kation. Bila gugus fungsinya berupa ammonium kuartener, maka resin penukar anion. Polimer yang banyak digunakan adalah polystiron yang diikat-silangkan dengan divinilbenzen.Pada percobaan ini digunakan kolom kromatografi berupa resin penukar kation. Pertukaran kation yang dilakukan antara ion H+ dengan kation K+ yang tedapat dalam larutan. Efektif tidaknya pertukaran yang terjadi bergantung pada kesetimbangan pertukaran yang terjadi.Keseimbangan yang terjadi dituliskan sebagai berikut,P-SO3H + K+ P-SO3K + H+P = matriks polimer dari resinBerikut adalag struktur monomer dari polimer yang digunakan :

Alat & BahanPeralatan yang digunakan : Kolom kromatografi Gelas Kimia Gelas ukur Pipet volum Labu Erlenmeyer Buret Statif dan klem

Bahan yang digunakan : Indikator Metil violet KCl 0.1M HCl 6M NaOH baku 0.1MCara Kerja

Elute dititrsi dengan menggunakan larutan baku NaOHDielusi dengan menggunakan aqua dm dan eluat ditampung ke dalam labu erlenmeyerPerlahan-lahan dituangkan 25 mL KCl 0,1 M ke dalam larutanHitung jumlah pertukaran K+ dalam resinKolom resin dicuci dengan 50 mL aqua dm

Data PengamatanKonsentrasi NaOH: 0.1127 MKonsentrasi KCl: 0.1 MVolume titrasi NaOH: 21.54 mLPerhitungann NaOH = n HCl = n KCln KCl= V NaOH x M NaOHvolume NaOH secara teoritis jika M KCl = 0.1 MV KCl x M KCl= V NaOH x M NaOH25 x 0.1 = V NaOH x 0.1127V NaOH = 22,1828 mL

PembahasanDalam percobaan ini digunakan resin penukar kation dimana larutan yang dimasukkan kedalam resin akan diganti kationnya dengan kation yang ada dalam resin. Pada saat KCl dimasukkan kedalam resin maka akan ada penukaran ion K+ dengan H+ yang ada dalam resin karena sebelumnya larutan yang ada dalam resin adalah H2O. Berikut adalah ilustrasi reaksi yang terjadi selama percobaan :R[H+] + KCl R[K+] + HClHCl + NaOH NaCl + H2OR[K+] + HCl R[H+] + KClEluet yang ditampung ditirasi dengan NaOH untuk menentukan banyaknya jumlah kation yang dipertukarkan resin. Perlu diperhatikan bahwa pada saat proses mengeluarkan eluet ini knop buret pada resin sebisa mungkin hanya sebagian kecil yang dibuka agar penukaran kation pada resin berlangsung sempurna. Jika knop dibuka terlalu besar dan proses pengeluaran eluet berlangsung cepat, kation yang dipertukarkan tidak sempurna dan eluet tidak sepenuhnya HCl. Namun pada percobaan kali ini walau knop buret kolom resin telah dibuka penuh, air yang meneter sangatlah sedikit. Hal tersebut dapat terjadi karena telah tertumpuknya ion K+ pada ujung kolom sehingga membuat celah pergerakan air menjadi semakin sulit. Selain hal tersebut kualitas pertukaran ion pun tidak sempurna sebab banyak resin yang tidak terregenerasi. Sehingga jumlah resin yang melakukan pertukaran makin sedikit dan membuat muncul kesalahan kesalahan tersebut.Dalam resin yang digunakan pada percobaan ini, gugus sulfonat yang terikat pada cincin aromatik tersebut berada dalam posisi para, maka secara otomatis akan mengubah karakter polimer tersebut dimana substituen polar memberikan afinitas yang tinggi bagi air. Kolom harus dicuci terlebih dahulu dengan air aqua DM agar proses pengionan gugus asam tersebut dapat berlangsung dan kolom tidak kering sehingga siap digunakan. Setelah kolom siap untuk digunakan, tuangkan larutan KCl ke dalam kolom dan kemudian dielusi dengan aqua DM. Kolom yang asalnya berwarna kebiruan berubah menjadi agak kemerahan. Perubahan warna ini menandakan bahwa telah terjadi pertukaran ion H+ dengan K+.Kenetralan listrik dipertahankan di dalam resin, dimana ion H+ tidak akan meninggalkan resin kecuali bila digantikan oleh suatu kation lain. Proses penggantian ini yang disebut dengan pertukaran ion. Pertukaran ion ini dipengaruhi oleh ukuran dan muatan ion. Kation yang mempunyai ukuran yang lebih besar dapat menggantikan kation yang terdapat didalam resin. Dalam percobaan ini ion K+ memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan H+ sehingga dapat dengan mudah terjadi pertukaran. Setelah kolom selesai digunakan, maka kolom tersebut harus diregenerasi dengan menggunakan HCl yang konsentrasinya lebih pekat dari larutan KCl. Hal ini disebabkan karena ukuran H+ lebih kecil daripada K+, sehingga apabila H+ ingin menggantikan posisi K+, maka harus digunakan larutan yang pekat supaya bisa mendorong K+ nya, dengan demikian, proses regenerasi bisa terjadi. Regenerasi perlu dilakukan untuk menjaga resin tetap dalam kondisi yang baik dan bisa dipakai karena bila dibiarkan tanpa diregenerasi, maka resin suatu saat akan mejadi jenuh karena terlalu banyak dan terlalu lama menyimpan K+ di dalam, menyebabkan resin akan rusak strukturnya dan tidak bisa digunakan lagi. Kemudian baru ditambahkan lagi aqua DM untuk menetralkan, sehingga, warna berubah menjadi warna hijau kebiruan, menunjukkan bahwa telah terjadi pertukaran K+ dengan H+.Kekurangan dari kromatografi penukar ion ini adalah bila resin yang digunakan tidak rapat atau tidak bagus, maka akan berdampak pada eluet yang dihasilkan, sehingga jumlah ion yang dipertukarkan tidak dapat ditentukan secara tepat.Selain itu kromatografi kolom yang digunakan dalam percobaan hanya dapat digunakan untuk melakukan pertukaran ion bermuatan +1. Sedangkan kelebihan dari percobaan ini adalah jumlah ion yang dipertukarkan dapat diketahui dengan mudah, yaitu menggunakan prinsip titrasi penetralan sederhana.Kesimpulan Pada percobaan digunakan kolom penukar ion mutan +1, sehingga hanya terjadi pertukaran ion H+ dan K+. melalui perbandingan reaksi perbandingan HCL : KCl : NaOH = 1 : 1 : 1. Dari hasil perhitungan galat yang dihasilkan adalah sekitar 2.8981%. Daftar Pustaka Journal of Chemical Education, 1999, 7/11, 1538-1540 Day R. A. & Underwood, A.L. Quantitative Analysis. Prentice Hall Inc