laporan tetap penentuan kesadahan

8/10/2019 Laporan Tetap Penentuan Kesadahan

1/17

1

ANALISIS AIR (PENENTUAN KESADAHAN / ION Ca2+

)

I.

TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini diharapkan mahasiswa mampu melakukan

penentuan kesadahan pada sample air dengan metoda titrasi kompleks

II. PERINCIAN KERJA

Standarisasi larutan EDTA

Penentuan kesadahan (ion Ca 2+)

III.TEORI

Kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion ion Ca2+dan Mg2+, juga oleh

Mn2+, Fe2+ dan semua kation bermuatan dua. Air yang kesadahannya tinggi biasanya

terdapat pada air tanah yang bersifat kapur, dimana Ca2+ dan Mg2+ berasal. Air

sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air

lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium,

penyebab kesadahan juga bisa merupakan ionlogam lain maupun garam garam

bikarbonat dansulfat.Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah

dengansabun.Dalam air lunak, sabun akan menghasilkanbusa yang banyak sedangkan

pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali

busa. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppmberatpervolume (w/v) dari

CaCO3

Air sadah mengakibatkan konsumsi sabun lebih tinggi, karena adanya hubungan

kimiawi antara ion kesadahan dengan molekul sabun menyebabkan sifat sabun atau

detergen hilang. Kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion alkalinity)

mengakibatkan terbentuknya kerak pada dinding pipa yang disebabkan oleh endapan

kalsium karbonat (CaCO3). Kerak ini akan mengurangi penampang basah dari pipa dan

menyulitkan pemanasan air dalam ketel.
http://id.wikipedia.org/wiki/Logamhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bikarbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Sabunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Busahttp://id.wikipedia.org/wiki/Ppmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Berathttp://id.wikipedia.org/wiki/Volumehttp://id.wikipedia.org/wiki/Volumehttp://id.wikipedia.org/wiki/Berathttp://id.wikipedia.org/wiki/Ppmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Busahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sabunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bikarbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Logam


2/17

2

Cara paling mudah untuk mengetahui air yang selalu anda gunakan adalah air sadah

atau bukan dengan menggunakan sabun. Ketika air yang anda gunakan adalah air sadah,

maka sabun akan sukar berbuih, kalaupun berbuih, buihnya sedikit. Kemudian untuk

mengetahui jenis kesadahan air adalah dengan pemanasan. Jika ternyata setelah dilakukan

pemanasan, sabun tetap sukar berbuih, berarti air yang anda gunakan adalah air sadah

tetap. Kesadahan air juga dapat ditentukan dengan titrasi langsung dengan titran asam

etilen diamin tetra asetat (EDTA) dengan menggunakan indikator Eriochrome Black T

atau Calmagite. Sebelumnya EDTA distandarisasi dengan larutan standar kalsium,

biasanya standar primer yang digunakan adalah CaCO3.

Walaupun tidak berbahaya, air sadah dapat menimbulkan kerugian, diantaranya :

Kesadahan Air dapat menurunkan efisiensi dari deterjen dan sabun.

Kesadahan Air dapat menyebabkan noda pada bahan pecah belah dan bahan flat.

Kesadahan Air dapat menyebabkan bahan linen berubah pucat.

Mineral Kesadahan Air dapat menyumbat semburan pembilas dan saluran air.

Residu Kesadahan Air dapat melapisi elemen pemanas dan menurunkan efisiensi

panas.

Kesadahan Air dapat menciptakan biuh logam pada kamar mandi shower dan

bathtubs.

Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah

yang bercampur sabun tidak dapat membentuk busa, tetapi malah membentuk

gumpalansoap scum(sampah sabun) yang sukar dihilangkan. Efek ini timbul karena ion

2+ menghancurkan sifatsurfaktan dari sabun dengan membentuk endapan padat (sampah

sabun tersebut). Komponen utama dari sampah tersebut adalah kalsium stearat, yang

muncul dari stearat natrium, komponen utama dari sabun:

2 C17H35COO-+ Ca2+ (C17H35COO)2Ca

Dalamindustri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk

mencegah kerugian. Pada industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan

harus terbebas dari kesadahan. Hal ini dikarenakan kalsium dan magnesium karbonat

cenderung mengendap pada permukaan pipa dan permukaanpenukar panas. Presipitasi

(pembentukan padatan tak larut) ini terutama disebabkan oleh dekomposisi termal ion

bikarbonat, tetapi bisa juga terjadi sampai batas tertentu walaupun tanpa adanya ion

tersebut. Penumpukan endapan ini dapat mengakibatkan terhambatnya aliran air di dalam

pipa.
http://id.wikipedia.org/wiki/Surfaktanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Industrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Industrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Surfaktan


3/17

3

Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh

kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.

Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-

), atauboleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau

magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa

tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan

pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+dan atau Mg2+.

Dengan jalan pemanasan senyawa-senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel.

Reaksi yang terjadi adalah:

Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + H2O (l) + CO2(g)

Sedangkan air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat,

misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3-dan SO4

2-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi

berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4),

magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat

(MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap,

karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk

membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu

dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan

adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3(aq) atau K2CO3(aq). Penambahan larutan

karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+dan atau Mg2+.

CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2NaCl (aq)

Mg(NO3)2(aq) + K2CO3(aq) MgCO3(s) + 2KNO3(aq)

Dengan terbentuknya endapan CaCO3atau MgCO3berarti air tersebut telah terbebas dari

ion Ca2+atau Mg2+atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.

Proses penghilangan kesadahan air yang sering dilakukan pada industri-industri

adalah melalui penyaringan dengan menggunakan zat-zat sebagai berikut :

a. Resin pengikat kation dan anion

Resin adalah zat polimer alami ataupun sintetik yang salah satu fungsinya adalah

dapat mengikat kation dan anion tertentu. Secara teknis, air sadah dilewatkan melalui

suatu wadah yang berisi resin pengikat kation dan anion, sehingga diharapkan kation


4/17

4

Ca2+dan Mg2+dapat diikat resin. Dengan demikian, air tersebut akan terbebas dari

kesadahan.

b. Zeolit

Zeolit memiliki rumus kimia Na2Al2Si3O10.2H2O atau K2Al2Si3O10.2H2O. Zeolit

mempunyai struktur tiga dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dilewati air. Ion

Ca2+dan Mg2+akan ditukar dengan ion Na+dan K+dari zeolit, sehingga air tersebut

terbebas dari kesadahan. Untuk menghilangkan kesadahan sementara ataupun kesadahan

tetap pada air yang anda gunakan di rumah dapat dilakukan dengan menggunakan zeolit.

Anda cukup menyediakan tong yang dapat menampung zeolit. Pada dasar tong sudah

dibuat keran. Air yang akan anda gunakan dilewatkan pada zeolit terlebih dahulu. Air

yang telah dilewatkan pada zeolit dapat anda gunakan untuk keperluan rumah tangga,

spserti mencuci, mandi dan keperluan masak. Zeolit memiliki kapasitas untuk menukar

ion, artinya anda tidak dapat menggunakan zeolit yang sama selamanya. Sehingga pada

rentang waktu tertentu anda harus menggantinya.


5/17

5

Etilen Diamin Tetra Asetat :

HOOCCH2 HOOCCH2

NCH2CH2N

HOOCCH2 HOOCCH2

EDTA merupakan suatu senyawa yang membentuk kompleks 1:1 dengan ion

logam, larut dalam air dan karenanya dapat digunakan sebagai titran logam EDTA juga

merupakan ligan seksidentat yang berpotensi, yang dapat berkoordinasi dengan ion logam

dengan pertolongan kedua nitrogen dan empat gugus karboksil. Misalnya dengan ion

kobalt, membentuk kompleks EDTA Oktahidrat

HO OH

N

O

O O

N

HO OH

Gambar Molekul EDTA

Pada titrasi ini, indikator yang digunakan adalah indikator metalokromik yang

merupakan senyawa organik berwarna, yang membentuk kelat dengan ion logam.

Khelatnya mempunyai warna yang berbeda dengan warna indikator bebasnya.


6/17

6

O

O O

O

O CO N

O C

N

O

Gambar Molekul Kompleks Kobalt EDTA

Struktur Eriochrome Black T :

OH OH

S3O- N N

OH


7/17

7

IV. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

1.

Neraca Analitik

2.

Labu Ukur 250 mL, 500 mL : 2 buah

3. Erlenmeyer 250 mL : 6 buah

4.

Buret 50 mL : 2 buah

5. Gelas Kimia 100 mL : 4 buah

6. Pipet Ukur 25 mL : 2 buah

7.

Pipet Volume 25 mL : 2 buah

8. Bola Karet : 2 buah

9.

Pipet Tetes : 2 buah

10. Kaca Arloji : 2 buah

11. Corong : 2 buah

V. BAHAN YANG DIGUNAKAN

CaCO3. Pa

Dinatrium dihidrogen EDTA dihidrat

MgCl2. 6 H2O

HCl

Indikator Eriochrome Black T

Aquadest

Larutan Buffer pH 10

Kertas Lakmus

VI. LANGKAH KERJA

VI.1. Pembuatan Larutan EDTA

1. Menimbang 2 gram dinatrium dihidrogen EDTA dihidrat dan 0,05 MgCl2. 6 H2O

2. Memasukkan kedalam gelas kimia 400 mL, dan dilarutkan dalam air

3. Kemudian memindahkan ke dalam labu ukur 500 mL, menambahkan air sampai

500 mL lalu dihomogenkan


8/17

8

VI.2. Pembuatan Larutan Buffer

Melarutkan 6,75 gram amonium klorida (NH4Cl) dalam 57 mL amonia

pekat dan diencerkan sampai 100 mL. pH larutan sedikit lebih besar dari 10

VI.3. Pembuatan Indikator Eriochrome Black T

Melarutkan 0,5 gram Eriochrome Black T dalam 100 mL alkohol

VI.4. Pembuatan Larutan Baku CaCO3

1. Menimbang dengan teliti 0,2 gram CaCO3 murni yang telah dikeringkan pada

100oC

2. Melarutkan dalam botol ukur 250 mL dengan 50 mL aquadest

3. Menambahkan setetes demi setetes HCl 1:1 sampai berhenti bergelagak dan

larutan menjadi jernih

4.

Mengencerkan sampai garis tanda, dikocok sampai homogen

VI.5. Standarisasi Larutan EDTA

1.

Memipet 50 mL larutan kalsium klorida (CaCO3) ke dalam Erlenmeyer 250 mL

2. Menambahkan 5 mL larutan buffer

3. Menambahkan 5 tetes indikator eriochrome black T

4.

Menitrasi dengan larutan EDTA, hingga warna merah anggur berubah menjadi

biru, warna merah harus lenyap sama sekali

VI.6. Penentuan Kesadahan

1. Memipet 50 mL air sample dalam Erlenmeyer 250 mL

2. Menambahkan 1 mL larutan buffer

3.

Menambahkan 5 tetes indikator

4. Menitrasikan dengan larutan baku EDTA sampai terjadi perubahan warna dari

merah anggur menjadi biru


9/17

9

VII. DATA PENGAMATAN

VII.1. Standarisasi Larutan EDTA

No.Volume Analit

(CaCO3)

Volume Titran

(EDTA)

Perubahan Warna

Sebelum Titrasi Sesudah Titrasi

1. 50 mL 17,3 mL Merah Anggur Biru



Ratarata 17,06 mL

VII.2. Penentuan Kesadahan

No. Volume

Air Sample

Volume Titran

(EDTA)

Perubahan Warna

Sebelum Titrasi Sesudah Titrasi

1. 50 mL 1 mL Merah Anggur Biru



Ratarata 1,1 mL


10/17

10

VIII. PERHITUNGAN

1.

Standarisasi Larutan Natrium EDTA

Mek Analit = Mek Titran

= V EDTA . N EDTA

= 17,06 mL . N EDTA

= 17,06 mL . N EDTA

N EDTA =

N EDTA = 0,0468 N

2. Penentuan Kesadahan

Sample Air Sungai

= V EDTA . N EDTA

mg CaCO3= V EDTA . N EDTA . BE CaCO3

= 0,8 mL . 0,0468 N . 50,045 gr/ek

= 1,873 mg

mg CaCO3 / liter atau ppm =

=

= 37,46 mg CaCO3/ liter = 37,46 ppm


11/17

11

IX. PERTANYAAN

1.

Pertanyaan yang dimaksud dengan kopleksometri

2.

Jelaskan istilahistilah berikut :

a. Kompleks inert

b.

Kelat logam

c. Penopengan (masking)

d. Ligan heksidentat

e.

Bilangan koordinasi

3. Sebuah contoh murni CaCO3seberat 0,248 gram dilarutkan dalam asam klorida dan

larutan diencerkan menjadi 250 mL dalam suatu botol ukur. Sebuah alikout 50 mL

memerlukan 42,74 mL larutan EDTA untuk titrasi. Hitung molaritas larutan EDTA

Jawaban :

1. Kompelksometri adalah jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengompleks. Jadi

membentuk hasil berupa kompleks. Titrasi kompleksometri adalah satu metode

kuantitatif dengan memanfaatkan reaksi kompleks antara ligan dengan ion logam

utamanya, yang umum adalah EDTA

2. a. Kompleks inert

Suatu kompleks yang mengalami substitusi gugus ligan yang sangat lambat

disebut juga non labil

b. Kelat logam

Suatu cincin heterositik yang terbentuk oleh interaksi suatu ion logam dengan dua

atau lebih gugus fungsional dalam logam

c. Penopengan

Penggunaan suatu reagensia untuk membentuk suatu kompleks stabil dengan

sebuah ion yang tanpa pembentukan ion itu, ion akan menyangga reaksi yang

diinginkan


12/17

12

d. Ligan heksidentat

Ligan yang mengandung enam buah atom donor pasangan elektron yang melalui

kedua atom N dan empat atom O

e. Bilangan Koordinasi

Banyaknya ikatan yang dibentuk oleh suatu atom sentral dalam suatu kompleks

3. Diketahui :

Gr CaCO3 = 0,2428 gram

BM CaCO3 = 100,9 gr/mol

BE CaCO3 =

=

= 50,045 gr/ek

V EDTA = 42,74 mL = 0,04274 L

Jawaban :

Mek Analit = Mek Titran

= V EDTA . N EDTA

= 0,04274 L . N EDTA

= 0,04274 L . N EDTA

N EDTA =

N EDTA = 0,0227 N

M EDTA =

=

= 0,01135 M


13/17

13

X. ANALISA PERCOBAAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa, pada

penentuan kesadahan / ion Ca

2+

ini, sample air yang digunakan adalah air sungai.Tujuannya adalah untuk menentukan kadar CaCO3yang terdapat dalam 1 liter air sungai

tersebut dengan menggunakan CaCO3sebagai analit pada saat titrasi.

Pada percobaan kali ini, kami terlebih dahulu membuat larutan EDTA, dimana

larutan EDTA digunakan sebagai titran pada saat titrasi. Kemudian dilanjutkan dengan

membuat larutan buffer dan indikator Erichrome Black T (EBT). Selanjutnya membuat

larutan CaCO3 yang akan digunakan sebagai analit pada saat titrasi, dan dilanjutkan

dengan melakukan standarisasi larutan EDTA dengan larutan CaCO3. Pada standarisasi

tersebut didapatkan volume titran rata rata 17,06 ml dan didapatkan pula perubahan

warna dari merah anggur menjadi biru.

Kemudian dilakukan penentuan kesadahan dengan penitrasian menggunakan

larutan EDTA sebagai titran, pada penentuan kesadahan ini juga menggunakan larutan

buffer dan indikator Eriochrome Black T (EBT). Setelah dititrasi, didapatkan volume

titran ratarata untuk sample air sungai yaitu sebesar 1,1 mL dan didapatkan perubahan

warna dari merah anggur menjadi biru.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil kesadahan pada

sample air sungai yaitu sebesar 37,460 ppm atau + 2,1 dH. Hasil ini dapat dikategorikan

sebagai tingkat kesadahan yang sangat rendah, karena air yang tingkat kesadahannya

tinggi biasanya terdapat pada air limbah yang bersifat kapur dimana Ca2+ dan Mg2+

berasal.


14/17

14

XI. KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa :

Kesadahan air adalah kandungan mineral mineral tertentu di dalam air, umumnya

ion kalsium (Ca2+) dan Magnesium(Mg2+) dalam bentuk garam karbonat

Pada standarisasi larutan EDTA, menggunakan larutan EDTA sebagai titran dan

larutan CaCO3sebagai analit, dengan volume titran ratarata yang didapatkan yaitu

sebesar 17,06 mL dan terjadi perubahan warna dari merah anggur menjadi biru

Berdasarkan pada volume titrasi pada standarisasi EDTA, didapatkan Normalitas

EDTA yaitu sebesar 0,0468 N

Pada penentuan kesadahan, dilakukan dengan penitrasian dengan larutan EDTA,

dengan volume titran rata rata yaitu sebesar 1,1 mL dan didapatkan perubahan

warna dari merah anggur menjadi biru

Hasil kesadahan pada sample air sungai yaitu sebesar 37,460 ppm atau + 2,1 dH


15/17

15

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet.2014.Penuntun Praktikum Kimia Analisa Dasar.Jurusan Teknik Kimia. Politeknik

Negeri Sriwijaya : Palembang

www.wikipedia.org/kesadahan-air

http://belajarchemistry.blogspot.com/2012/03/kesadahan-air.html
http://www.wikipedia.org/kesadahan-airhttp://belajarchemistry.blogspot.com/2012/03/kesadahan-air.htmlhttp://belajarchemistry.blogspot.com/2012/03/kesadahan-air.htmlhttp://www.wikipedia.org/kesadahan-air


16/17

16

GAMBAR ALAT

Neraca analitik Kaca Arloji

Gelas Kimia Erlenmeyer

Pipet Ukur Pipet Tetes


17/17

17

Labu Takar Bola Karet

Spatula Buret

laporan tetap penentuan kesadahan

Documents