KIMIA ANALITIK II(Pemisahan & Elektrokimia)

HERNANI

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FPMIPA UPI

TUJUAN

Setelah mengikuti Mata Kuliah ini mahasiswa memiliki

pemahaman tentang teknik dan dasar-dasar pemisahan

noninstrumental serta dasar-dasar analisis secara elektrokimia

Lingkup perkuliahan meliputi kegunaan dan ragam

pemisahan serta kedudukan pemisahan dalam

pekerjaan analisis, termodinamika pemisahan,

ekstraksi pelarut, dasar-dasar kromatografi (kertas,

lempeng tipis, kolom, penukar ion, eksklusi gel,

afinitas), elektroforesis, dasar-dasar elektrokimia, titrasi

potensiometri, titrasi konduktometri, titrasi koulometri,

elektrogravimetri, dan polarografi.

Mahasiswa dapat:

• menjelaskan makna/hakikat kegunaan, kedudukan dan ragam

pemisahan dalam analisis kimia

• menjelaskan kelayakan pemisahan ditinjau dari aspek

termodinamika pemisahan.

• menerapkan prinsip Ekstraksi, kegunaan serta jenis-jenis

ekstraksi berdasarkan fasanya.

• menggunakan prinsip pemisahan senyawa organik dengan teknik

ekstraksi pelarut

• menjelaskan proses pemisahan logam dengan teknik ekstraksi

6. menjelaskan dasar-dasar kromatografi

7. menggunakan prinsip dan teori dasar kromatografi dalam teknik

kromatografi kertas

8. menggunakan prinsip kromatografi lapis tipis

9. menggunakan prinsip kromatografi kolom

10.menggunakan prinsip kromatografi penukar ion

11.menggunakan prinsip kromatografi eksklusi gel

12. menggunakan prinsip kromatografi afinitas

13.menerapkan prinsip, jenis, dan aplikasi elektroforesis

14.Menjelaskan dasar-dasar elektrometri

15.menggunakan prinsip potensiometri untuk menganalisis sampel

16.menggunakan prinsip konduktometri untuk menganalisis sampel

17.menggunakan prinsip koulometri untuk menganalisis sampel

18.menggunakan prinsip elektrogravimetri untuk menganalisis sampel

19.menggunakan prinsip polarografi untuk menganalisis sampel

MATERI KIM ANALITIK 2

1. Pengantar Kimia Analitik 2

2. Kegunaan dan ragam pemisahan serta kedudukan pemisahan dalam pekerjaan analisis

3. Termodinamika Pemisahan

4. Prinsip Ekstraksi pelarut

5. Ragam teknik ekstraksi

6. Dasar kromatografi

7. Kromatografi kertas

8. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

9. Kromatografi kolom

10. Kromatografi penukar ion

11. Kromatografi eksklusi gel

12. Kromatografi Afinitas

13. Prinsip dan jenis Elektroforesis

14.Prinsip dasar Elektrokimia (sel Volta & Elektrolisis)

15.Analisis Potensiometri

16.Analisis Konduktrometri

17.Analisis koulometri

18.Analisis Elektrogravimetri

19.Analisis Polarografi

SCHEDULE

Tanggal Keterangan/Materi

7 Sept 2007 1. Pengantar & 2. Kegunaan .............

14 Sept 2007 3. Termodinamika

21 Sept 2007 4. Prinsip Ekstraksi

28 Sept 2007 5. Ragam ekstraksi

5 Okt 2007 Tes Unit 1

19 Okt 2007 6. Dasar krom, 7. Krom kertas, 8. KLT

26 Okt 2007 9. Krom kolom & 10. krom penukar ion

2 Nop 2007 11. Krom ekskl gel & 12. krom afinitas

SCHEDULE (lanjutan)

Hari/tanggal Keterangan/Materi

9 Nop 2007 13. elektroforesis

16 Nop 2007 14. Prinsip elektrokimia

23 Nop 2007 Tes Unit 2

30 Nop 2007 15. Analisis potensiometri.

7 Des 2007 16. Analisis konduktometri

14 Des 2007 17. Analisis koulometri

21 Des 2007 18. Elektrogravimetri &

polarografi

Pustaka:1. Basset, J. Dkk. (1994), Buku Ajar Vogel: Kimia Analisis

Kuantitatif Anorganik, Penterjemah: Pujaatmaka, Penerbit

EGC. Jakarta.

2. Christian, Garry D.(1980).Analytical Chemistry. Third edition.

New York : John Wiley & Sons Publishers.

3. Day and Underwood (1994), Dasar-dasar Kimia Analitik

Kuantitatif, (Terjemahan), edisi 4, Penerbit Erlangga, Jakarta

4. Day, R.A. and Underwood, A.L.(2001), Quantitative Analysis,

6th Ed., Prentice Hall, India.

5. Gritter, R.J. et al (Penerjemah: Kosasih Padmawinata, 1991),

Pengantar kromatografi, Edisi kedua, Bandung: Penerbit ITB

4. Miller, J.M, (1975), Separation Methods in Chemical Analysis,

New York: John Wiley Publisher.

5. Skoog, D.A. And D.M. West (1990), Analytical Chemistry, 5th

Ed., New Yok: Sounders College Publishing.

6. Soebagio, Dkk. (2003), Kimia Analitik II, JICA-FPMIPA UPI.

PENGANTAR

Analisis kimia merupakan suatu kegiatan pengadaan informasi berkaitan dengan uji secara kimia, yang diperlukan untuk suatu penalaran, pengambilan keputusan serta penetapan kebijakan.

Hasil analisis kimia harus

akurat

Analisis Kimia???

Validasi Metode

TAHAPAN ANALISIS

1. Sampling

2. Preserving the sample

3. Preparing the sample for analysis

4. Separating the analyte from interferents

5. Measurement

6. Data analysis & conclusion

Syarat Pengukuran:

• Selektif

• Peka terhadap suatu pereaksi/alat ukur

• Spesifik

Pemisahan

Dasar

Diperlukan

Sifat Fisik Tipe proses Tipe fasa

???

???

???

???

???

???

???

???

???

???

KLASIFIKASI PEMISAHAN BERDASARKAN SIFAT FISIK

No Cara Pemisahan Dasar

1 Destilasi

2 Sublimasi

3 Ekstraksi

4 Kristalisasi

5 Filtrasi

6 Dialisis

7 Kromatografi

permeasi gel

No Cara Pemisahan Dasar

1 Destilasi Perbedaan titik didih

2 Sublimasi Perbedaan tekanan uap

3 Ekstraksi Perbedaan kelarutan diantara 2 fasa

4 Kristalisasi Perbedaan kelarutan pada suhu tertentu

5 Filtrasi Ukuran solut dibandingkan pori penyaring

6 Dialisis Aliran zat melalui membran semi permeabel

7 Kromatografi permeasi gel

Ukuran analit terhadap pori gel

Mekanik(Pengayakan & Eksklusi)

Fisik(Partisi & perubahan keadaan)

Kimia(Perubahan Keadaan)

Dialisis

Krom. Eksklusi

Filtrasi

Sentrifugasi

Klasifikasi Pemisahan

Berdasarkan Tipe Proses

Mekanik(Pengayakan & Eksklusi)

Fisik(Partisi & perubahan keadaan)

Kimia(Perubahan Keadaan)

Dialisis KGC, KCC, KGP Pengendapan

Krom. Eksklusi Elektroforesis zona Elektrodeposisi

Filtrasi Destilasi Penopengan

Sentrifugasi Sublimasi Pertukaran ion

Kristalisasi

Klasifikasi Pemisahan

Berdasarkan Tipe Proses

Klasifikasi Pemisahan

Berdasarkan Tipe Fasa

Fasa

awal

Fase kedua

Gas Cair Padat

Gas

Cair

Padat

Klasifikasi Pemisahan

Berdasarkan Tipe Fasa

Fasa

awal

Fase kedua

Gas Cair Padat

Gas Difusi termal KGC KGP

Cair Destilasi KCC, Dialisis,

Ultra filtrasi

KCP,

Pengendapan,

Elektrodeposisi,

kristalisasi,

elektroforesis

Padat Sublimasi Kristalisasi

Dasar Pemisahan Teknik Pemisahan

Ukuran FiltrasiDialisisKromatografi size-eksklusi

Massa dan densitas Centrifugasi

Pembentukkan Kompleks Penopengan

Perubahan fisika DestilasiSublimasiRekristalisasi

Perubahan kimia Pengendapan Pertukaran ionElektrodeposisi

Pembagian antar fasa Ekstraksi

Kromatografi

Apa kegunaan Pemisahan ???

1. Menghilangkan gangguan matrik

2. Isolasi

3. Pemurnian

Berikan contoh-contoh masalah pemisahan!!!

1.

2.

3.

4.

5.

Bila tidak ada zat pengganggu, hubungan antara sinyal sampel (Ssamp)

dan konsentrasi (CA) adalah :

Ssamp = kA. CA ……….. 1)kA adalah sensitifitas.

Sedangkan bila ada zat pengganggu persamaan 1) menjadi :

Ssamp = kACA + kiCi……….. 2)ki dan Ci adalah sensitifitas dan konsentrasi zat pengganggu.

Jadi dengan adanya zat pengganggu selektifitas metode ditentukan oleh

perbedaan relatif sensitifitas analit dan zat pengganggu.

Sekalipun metode lebih selektif terhadap zat pengganggu, Ssamp bisa

digunakan untuk menentukan konsentrasi analit jika sumbangan zat

pengganggu terhadap Ssamp signifikan. Koefisien selektifitas KA,I

merupakan ciri dari selektifitas metode.

k1

KA,I = ── …….. 3)

k2

TEORI PEMISAHAN

Bila k1 pada persamaan 3) di substitusikan ke persamaan

2), maka setelah disederhanakan menjadi

Ssamp = kA [CA + KA,I Ci ] ……….. 4)

oleh karena itu zat penggangu tidak akan menjadi

masalah sepanjang konsentrasi produk dan

koefisien selektifitas secara signifikan lebih kecil

dari konsentrasi analit.

KA,I Ci << CA ……….. 5)

Bila zat pengganggu tidak dapat diabaikan maka

akurasi analisis harus dimulai dengan pemisahan

analit dan zat pengganggu.

Tujuan akhir dari pemisahan dalam analisis kimia

adalah mengeluarkan analit atau pengganggu dari

matriks sampel.

Efisiensi pemisahan dipengaruhi oleh gangguan untuk

mendapatkan semua analit, dan gangguan untuk

menghilangkan semua pengganggu. Bila recovery(perolehan kembali) analit diberi notasi RA, maka:

CA

RA, = ── ……….. 6)

(CA)o

Efisiensi Pemisahan

Recovery pengganggu Ri adalah :

Ci

Ri = ——— ……….. 7)

(Ci)o

Keefektifan pemisahan disebut dengan faktor pemisahan (Si,a)

adalah perubahan perbandingan penggangu dan analit yang

disebabkan pemisahan.

Ci/CA

(Si,a) = ————— ……….. 8

(Ci )O/ (CA)O

Dalam pemisahan yang sempurna nilai RA = ........., Ri = .........

dan Si,A = ...........

Untuk mengeliminasi gangguan matrik, dapat dilakukan

sebelum pengukuran dengan dua cara yaitu:

1. tanpa pemisahan (penopengan = masking)

2. pemisahan.

1. Eliminasi gangguan (interference) tanpa pemisahan

(penopengan = masking).

Eliminasi penggangu dengan cara penopengan dapat dilakukan

dengan cara spesi pengganggu yang potensial ditutup untuk

mencegah ikut sertanya dalam pengukuran.

Misalnya melalui kompleksasi atau pengaturan kondisi.

Cara kompleksasi, yaitu dengan memasukkan zat pengkompleks (

masking agent) yang bereaksi selektif dengan pengganggu.

Contoh penopengan dengan pembentukkan kompleks

penopengan Zn2+ dalam penentuan Mg2+ dengan EDTA.

Mg2+ + EDTA Mg-EDTA

Zn2+ + EDTA Zn-EDTA

Mg2+ + CN- (berlebih) + EDTA Mg-EDTA

Zn2+ + CN- (berlebih) Zn(CN)42- + EDTA

Contoh lain: penggunaan ion fluorida untuk melindungi

gangguan Fe(III) dalam penentuan Cu(II) secara iodometri.

Penentuan Cu(II) dalam suatu sampel dilakukan dengan

menambahkan kalium iodida dan mentitrasi iod yang dibebaskan

dengan natriumtiosulfat.

Jika dalam larutan sampel terdapat pula ion Fe(III) maka ion ini akan

mengganggu karena dapat pula mengoksidasi iodida menjadi iod.

Untuk menghilangkan gangguan ion Fe(III) ini, maka kedalam larutan

ditambahkan natrium fluorida.

Ion fluorida cenderung lebih kuat membentuk kompleks dengan Fe(III)

FeF63- karena terjadi penurunan potensial elektroda sistem Fe(III) hingga

hanya ion Cu(II) dari sampel mengoksidasi iodida menjadi iod

Eliminasi gangguan (interference) dengan

Pemisahan.

Pada eliminasi gangguan dengan pemisahan, spesi

yang akan ditetapkan diisolasi dipisahkan dari spesi

penggangu.

Pemisahan dapat dilakukan dengan berbagai cara.

Teknik yang dipilih tergantung dari kebutuhan

asalkan memenuhi kriteria yang disyaratkan.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam

pemilihan metode analisis yaitu ;

1. Ukuran sampel yang tersedia

2. Keterbatasan/kelebihan suatu metode

3. Tingkat pemisahan yang diinginkan

4. Kegunaan metode secara umum

5. Kesederhanaan dan selektifitas metode

6. Kompleksitas campuran

7. Apakah digunakan satu atau gabungan metode

8. Metode yang dipilih apakah metode kimia atau

metode fisika ?

SEKIAN DULU

Terima Kasih