SENYAWA KOMPLEKSPENINGKATAN KUALITAS KAYU Intsia bijugaDENGAN ADSORPSI SENYAWA KOMPLEKS Fe-SCN

Disusun Oleh :

JURUSAN KIMIAFAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKAUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2012

AbstrakSenyawa kompleks memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari hari. Banyak contoh aplikasi senyawa kompleks ini yang telah diterapkan dalam kehidupan sehari- hari yangpemamfaatannya sangat berguna bagi kelangsungan hidup manusia, hewan dan tanaman. Salah satu contoh aplikasi pada tumbuhan adalah pohon Intsia bijuga yang merupakan pohon penghasil kayu keras dengan sifat kuat dan awet. Intsia bijuga memiliki nilai jual yang tinggi dalam hal flooring, misalnya parket. Akan tetapi, Intsia bijuga memiliki zat ekstraktif yang dapat terlarut dalam air, misalnya tannin, sehingga penampilan kayu menjadi kurang menarik. Penelitian ini dilakukan untuk mencegah pelunturan zat warna kayu sehingga kualitas kayu meningkat. Pada penelitian ini digunakan kompleks Fe-SCN untuk menghambat terjadinya perubahan warna kayu jika terkena air.

Kata Kunci : Senyawa kompleks, Besi, Tiosianat, Intsia bijuga, Spektrofotometer.

DAFTAR ISIHalaman JudulAbstrakKata PengantarDaftar IsiBAB I PENDAHULUANLatar BelakangBAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Pengertian Kompleks2.2 Pembentukan Kompleks2.3 Atom Pusat2.4 Ligan2.5 Rancangan PercobaanBAB III HASIL DAN PEMBAHASAN3.1 Data Pengamatan3.2 PembahasanBAB IV PENUTUP4.1 Kesimpulan4.2 SaranDAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN0. Latar Belakang Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu ion logampusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya kepada ion logam pusat. Senyawa kompleks memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari hari. Aplikasi senyawa ini meliputi bidang kesehatan, farmasi, industri, dan lingkungan, pertanian dan bidang lainnya. Banyak contoh aplikasi senyawa kompleks ini yang telah diterapkan dalam kehidupan sehari- hari yangpemamfaatannya sangat berguna bagi kelangsungan hidup manusia, hewan dan tanaman. Mulai dari pengikatan oksigen oleh Fe menjadi senyawa kompleks untukbernapas, seperti Sulfadiazin dan sulfamerazin merupakan ligan yang sering digunakan untuk obat antibakteri. Salah satu contoh peranan senyawa kompleks adalah dalam tumbuhan Intsia bijuga. Intsia bijuga adalah sejenis pohon penghasil kayu keras berkualitas tinggi anggota suku Fabaceae (Leguminosae). Kayu ini memiliki sifat yang kuat dan awet sehingga telah banyak penggunaanya seperti pada pembuatan tiang dan bantalan di bangunan rumah maupun jembatan, lantai parket (parquet flooring), papan-papan dan panel, serta mebel. Kayu ini memiliki potensi yang sangat bagus ke depan maka kayu jenis Intsia bijuga dapat ditingkatkan kualitasnya. Fenomena inilah yang mendorong upaya untung meningkatkan kualitas kayu. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu diantaranya faktor biologis (mikroorganisme yang menyerang kayu), kadar air, berat jenis kayu. Faktor-faktor tersebut pada dasarnya dimanipulasi sehingga upaya pencegahan gangguan kekuatan kayu dapat dipertahankan, misalnya upaya pengawetan dengan zat kimia, pengeringan dan manipulasi percepatan tumbuh. Susunan kimia kayu dapat digunakan untuk identifikasi kekuatan sesuatu jenis kayu terhadap serangga atau jamur perusak. Usaha mencegah kerusakan kayu dari serangan organisme perusak kayu adalah dengan menggunakan kayu yang awet dan mampu bertahan terhadap serangan organisme perusak kayu dalam jangka waktu yang sangat lama karena kandungan ekstraktifnya (Haygreen dan Bowyer 1982) atau dengan pengawetan sebelum kayu digunakan. Warna alami kayu dapat berubah dengan cepat karena beberapa sebab, baik oleh zat ekstraktif yang terkandung didalamnya maupun oleh pengaruh dari luar kayu tersebut. Perubahan warna ini bisa mengakibatkan cacat warna (diskolorasi) pada kayu. Kollman et al (1952) dalam Martawijaya (1988) mengemukakan lima faktor penyebab terjadinya pewarnaan tersebut, yaitu: pengaruh suhu dan kelembaban, adanya proses oksidasi, pengendapan zat warna pada permukaan kayu, pengaruh organisme dan kontak dengan logam.Oleh kaena itu, pada penelitian ini digunakan kompleks Fe-SCN untuk menghambat terjadinya perubahan warna kayu jika terkena air sehingga kualitas kayu meningkat.

BAB IITinjauan Pustaka0. Pengertian Kompleks2.1.1. Senyawa Kompleks (Senyawa Koordinasi)Senyawa koordinasi merupakan gabungan atau koordinasi dua zat yang lebih sederhana menjadi senyawa yang lebih kompleks. Gugus yang terikat pada ion logam pusat disebut ligan dan gabungan ion pusat dengan ligan yang terikat adalah suatu ion kompleks.Ion atau molekul netral sebagai spesies yang terikat pada atom pusat dalam suatu ion kompleks biasanya dinamakan ligan. Spesies ini memiliki satu pasang atau lebih elektron dan berperan sebagai donor pasangan elektron pada pembentukan ikatan koordinasi. (Petrucci, 1987)0. Ion KompleksIon yang tersusun dari atom pusat yang mengikat secara koordinasi sejumlah ion atau molekul netral sebagai spesies yang terikat pada atom pusat dalam suatu ion kompleks netral biasanya disebut ligan. Atom pusat merupakan spesies yang mempunyai orbital kosong yang dapat ditempati ligan. (Petrucci, 1987)0. Pembentukan KompleksDalam pelaksanaan analisis anorganik kualitatif banyak digunakan reaksi-reaksi yang menghasilkan senyawa kompleks. Suatu ion (molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Jumlah relatif komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil nampak mengikuti stoikiometri yang sangat tertentu meskipun ini tidak dapat ditafsirkan di dalam lingkup konsep valensi yang klasik. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi suatu angka bulat yang menunjukan jumlah ligan (monodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat. Pada kebanyakan kasus, bilangan koordinasi adalah 6 seperti Fe2+, Fe3+, Cu2+, Zn2+, tetapi bilangan-bilangan 2 Ag+ dan 8 (beberapa ion dari golongan platinum).(Rivai, 1995)

0. Atom PusatMenurut klarifikasi Schwarzenbach, yang dalam garis besarnya didasarkan atas pembagian logam menjadi asam Lewis (penerima pasangan elektron) kelas A dan kelas B. Logam kelas A dicirikan oleh larutan afinitas (dalam larutan air) terhadap halogen F- >Cl- > Br- > I-, dan membentuk kompleks terstabilnya dengan anggota pertama (dari) grup Tabel Berkala (dari) atom penyumbang (yakni, nitrogen, oksigen dan fluor). Logam kelas B jauh lebih mudah berkoordinasi dengan I- daripada dengan F- dalam larutan air, dan membentuk kompleks terstabilnya dengan atom penyumbang kedua (atau yang lebih berat) dari masing-masing grup itu (yakni P, S, Cl). Teori-Teori Dalam Ion Kompleks1. Teori Koordinasi WernerMenyatakan tentang senyawa-senyawa kompleks, yang sekarang terkenal sebagai teori koordinasi. Tiga postulat terpenting dari teorinya adalah :1. Kebanyakan unsur mempunyai dua valensi, yaitu :- valensi primer (elektron valensi atau bilangan oksidasi)- valensi sekunder (kovalen atau bilangan koordinasi).1. Tiap-tiap unsur berkehendak untuk menjenuhkan baik valensi primernya atau valensi sekundernya.1. Valensi sekunder diarahkan pada kedudukan tertentu dalam ruang.1. Teori Oktet dan Nomor Atom EfektifMenurut G.N Lewis ikatan antara dua atom terjadi karena pembagian elektron antara keduanya. Ikatan yang terjadi dengan pembagian elektron ini disebut ikatan kovalen.1. Teori Ikatan ValensiMenurut teori Bohr, elektron mengisi orbit menurut jarak yang semakin jauh dari inti. Menurut mekanika kuantum, elektron mengisi orbital menurut energi level yang semakin besar. Energi level ini ditentukan oleh bilangan kuantum dan tiap-tiap elektron dalam atom mempunyai bilangan kuantum.

1. Teori Medan KristalMenurut teorinya bahwa ikatan antara atom pusat dan ligan dalam kompleks berupa ikatan ion hingga gaya-gaya yang ada hanya berupa gaya elektrostatik. Ion kompleks tersusun dari ion pusat yang dikelilingi oleh ion-ion lawan atau molekul-molekul yang mempunyai momen dipol permanen.1. Teori Orbital MolekulMenurut teorinya ikatan antara ion pusat dengan ligan didalam kompleks berupa ikatan ion murni. Jadi tidak memperhitungkan adanya ikatan kovalen. Ikatan ini berupa ikatan dan atau ikatan antara ion pusat dengan ligan. Ikatan kovalen yang terjadi dapat dipikirkan akibat terjadinya orbital molekul dalam kompleks yaitu orbital yang terjadi dari kombinasi orbital atom ion pusat dan orbital atom ligan.(Sukardjo, 1992)0. Ligan

Ligan merupakan spesies yang memiliki atom yang dapat menyumbangkan sepasang elektron pada ion logam pusat pada tempat tertentu dalam lengkung koordinasi atau dapat dikatakan bahwa ligan berperan sebagai donor pasangan elektron pada pembentukan ikatan koordinasi.1. Jenis-jenis LiganKebanyakan ligan adalah anion atau molekul netral yang merupakan donor elektron. Beberapa yang umum adalah F-, Cl-, Br-, CN-, NH3, H2O, CH3OH dan OH-. Ligan seperti ini bila menyumbangkan sepasang elektronnya kepada sebuah atom ligan disebut ligan monodentat. Ligan yang mengandung dua atau lebih atom yang sama disebut ligan polidentat, contoh EDTA.1. Kekuatan LiganLigan mempunyai kekuatan ligan yang berbeda untuk memisahkan energi pada subkulit d. Basa kuat Lewis seperti CN- dan NH3 membentuk medan magnet yang kuat dan menyebakan pemisahan dua kelompok dimana tingkat energi d yang lebih besar dibandingkan basa lemah seperti H2O dan F- tentang penyebaran elektron pada orbital atom diikuti d pada ion logam tersebut. Orbital tersebut akan terisi electron seperti pada ion kompleks [CoF6]3+ dimana berikut merupakan deret petrokimia untuk menjelaskan tentang derajat yang dibentuk oleh ligan:CN- > NO2- > NH3 > en > py NH3 > SCN- > H2O > OH- > F-> Cl-> Br- > I- (Petrucci, 1987)

2.5 Rancangan Percobaan2.5.1 Alat- gelas piala - pipet tetes - neraca analitis- gelas ukur - pipet ukur - oven - labu ukur - botol vial - botol timbang- spatula - propipet - kuvet- botol semprot - pengaduk magnet - kaca arloji

2.5.2 Bahan- kayu Intsia bijuga - HNO3- FeCl3.6H2O - CH3COONa- KSCN - CH3COOH- aquadesBAB III HASIL DAN PEMBAHASAN3.1 Data Pengamatan 3.1.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan pH Optimum

pH variasi pH yang digunakan pada penelitian ini adalah 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 dan 5,0. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kondisi optimum larutan kompleks Fe-SCN terbentuk ketika ditambahkan 1,5 mL larutan buffer pH 4.

Senyawa kompleks Fe-SCN terbentuk optimum pada panjang gelombang 470 nm, dimana pada panjang gelombang tersebut diperoleh absorbansi yang maksimum pula.

3.1.2

BAB IIIPENUTUP

3.1 KesimpulanSenyawa kompleks memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari hari hari yangpemamfaatannya sangat berguna bagi kelangsungan hidup manusia, hewan dan tanaman. Berdasarkan hasil penelitian adalah adsorpsi kayu Intsia bijuga dengan kompleks Fe-SCN terbukti dapat mencegah kelunturan zat warna kayu. pertambahan berat kayu sebesar 3,0383 g, warna kayu bertambah gelap, dan berat jenis kayu menjadi 0,97 sehingga kualitas kayu juga meningkat dari kelas II (kuat) menjadi kelas I (sangat kuat).3.2 Saran

Analisis dengan spektrofotometri UV-Vis diawali dengan penentuan panjang gelombang maksimum (). Hal ini sangat penting dilakukandalam analisis secara spektrofotometri UV-Vis karena pada panjang gelombang maksimum dihasilkan absorbansi tertinggi yang menunjukkan kepekaan suatu pengukuran sehingga dapatdigunakan untuk analisis suatu larutan dengan konsentrasi rendah. Penggunaan larutan HNO3 bertujuan agar kompleks yang terbentuk stabil. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Noroozifar, dkk (2004) yang menyatakan bahwa kompleks Fe-SCN stabil dalam larutan asam nitrat. Penentuan panjang gelombang maksimum pada penelitian ini dilakukan pada kisaran panjang gelombang 410-500 nm. Hal ini dikarenakan warna komplementer yang dihasilkan oleh senyawa kompleks berwarna merah yang menyerap sinar pada daerah tampak (visibel).Penetuan panjang gelombang maksimum dilakukan untuk memperoleh sensitivitas maksimum. Karena pada itulah dapat diketahui adanya perubahan absorbansi yang tinggi pada tiap konsentrasi (Skoog, 1991). Hasil penentuan panjang gelombang maksimum tertera pada gambar berikut:

Pada penentuan panjang gelombang maksimum terjadi pergeseran ke panjang gelombang yang lebih panjang (bathokromik). Hal ini disebabkan oleh adanya perpanjangan konjugasi atau ikatan jenuh berselang-seling dengan ikatan tunggal yang berpengaruh pada penyerapan sinar. Senyawa kompleks Fe-SCN terbentuk optimum pada panjang gelombang 470 nm, dimana pada panjang gelombang tersebut diperoleh absorbansi yang maksimum pula. Hasil pengukuran tersebut juga sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Demirhan, (2003) yang menyatakan bahwa warna merah kompleks Fe dengan beberapa ligan berkisar antara 470-520 nm. Panjang gelombang itulah yang kemudian digunakan sebagai dasar pengukuran selanjutnya, karena pada panjang gelombang 470 nm memberikan kepekaan analisis yang maksimum sehingga dihasilkan kesalahan yang kecil. Meski telah ditambah larutan asam nitrat, penambahan buffer asetat bertujuan untuk menyangga pH larutan kompleks Fe-SCN. Menurut Hach, dkk (1970), penggunaan larutan buffer selain bertujuan untuk mempertahankan pH larutan, larutan buffer juga berfungsi untuk mengetahui pH optimum larutan kompleks. Pernyataan tersebut didukung pula oleh Kiran dan Revanasiddappa, (2005) yang menyatakan bahwa perubahan pH akan mempengaruhi stabilitas warna kompleks. Oleh karena itu diperlukan penentuan pH optimum. Akahane, dkk, (2006), dalam penelitiannya menyatakan bahwa larutan buffer diperlukan untuk menentukan konsentrasi besi menggunakan indikator metalokromik. pH yang digunakan dalam penelitiannya antara 2 sampai 6. Bahan yang dapat digunakan untuk membuat larutan buffer pada pH tersebut diantaranya glisin, asam asetat, dan asam tartarat. Buffer asetat dapat menghasilkan warna dengan Fe(II) dan Fe(III) (Azad dan Alan, 1986). Dengan digunakannya larutan buffer asetat maka terjadi penajaman warna pada larutan kompleks FeSCN.Penajaman warna akan meningkatkan sensitivitas pengukuran. Sedangkan variasi pH yang digunakan pada penelitian ini adalah 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 dan 5,0. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kondisi optimum larutan kompleks Fe-SCN terbentuk ketika ditambahkan 1,5 mL larutan buffer pH 4. Karena pada pH tersebut diperoleh absorbansi yang maksimum. Sedangkan pada pH di bawah atau di atas pH optimum terjadi penurunan absorbansi, kemungkinan pada pH tersebut senyawa kompleks tetap terbentuk tetapi tidak sebanyak pada pH optimum. pH optimum ini selanjutnya digunakan sebagai dasar pengukuran selanjutnya. Karena pada pH 4 merupakan pH yang optimum maka kepekaan analisis tertinggi dan kesalahan terkecil terdapat pada pH ini. Hasil penentuan pH optimum tertera pada gambar berikut:

Uji Kualitatif Suatu uji lain yang sangat baik terhadap sianida dan berdasarkan pada persenyawaan langsung antara alkali sianida dengan belerang. Sedikit larutan ammonium polisulfida ditambahkan pada larutan kalium sianida yang ditaruh dalam cawan porselen, dan keseluruhannya diuapkan sampai kering diatas penangas air dalam kamar asam.Residu mengandung alakali dan amonium tiosianat, bersamaa-sama polisulfida yang tersisa. Zat yang terakhir ini hilaang terurai dengan menambahkan beberapa tetes asam klorida. Lalu ditambahkan satu sampai dua tetes larutan besi(III) klorida. Segera terjadi pewarnaan merah darah yang disebabkan oleh kompleks besi (III) tiosianat :CN- + S22- SCN- + S2-3SCN + Fe3+ Fe(SCN)3Teknik uji bercaknya adalah aduk setetes larutan uji dengan setetes amonium sulfida kuning diatas kaca arloji dan panaskan sampai terbentuk bingkai dari belerang sekeliling cairan (penguapan sampai kering). Tambahkan 1-2 tetes asam klorida encer biarkan mendingin dan tambahkan 1-2 tetes larutan besi(III) klorida 3 persen. Diperoleh warna merah.