Ekstraksi Cair-cair (Autosaved)

  • View
    1.125

  • Download
    37

Embed Size (px)

Text of Ekstraksi Cair-cair (Autosaved)

LAPORAN PRAKTIKUMPEMISAHAN KIMIA

PERCOBAAN KE 204 OKTOBER 2013

EKSTRAKSI PELARUT : DISTRIBUSI ASAM ETANOAT DIANTARA DIETIL ETER DAN AIR

KELOMPOK 7OFFERING GLAILY AFRIYANTI(110332406428)

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMJURUSAN KIMIA2013EKSTRAKSI PELARUT : DISTRIBUSI ASAM ETANOAT DIANTARA DIETIL ETER DAN AIR

A. DASAR TEORIEkstraksi pelarut menyangkut distribusi suatu zat terlarut (solute) di antar dua fasa cair yang tidak saling campur. Teknik ekstraksi pelarut memanfaatkan perbedaan kelarutan dari suatu substansi dalam dua pelarut yang tidak saling campur. Jika suatu larutan yang mengandung solute yang terlarut dalam pelarut pertama dikocok dengan pelarut kedua yang tidak bercampur dengan pelarut pertama, tetapi solute dapat larut dalam pelarut kedua pula, akan ditemukan bahwa solute terdistribusi diantara dua pelarut tersebut dalam perbandingan konsentrasi yang karakterisitik. Perbandingan tersebut konstan pada temperatur dan tekanan tertentu, dan dikenal sebagai Konstanta Kesetimbangan atau koefisien partisi, K (persamaan 1)K = Cu / Cl (1)Dimana Cu, Cl masing-masing menyatakan konsentrasi solute dalam dua lapisan pelarut yaitu lapisan atas dan bawah.Dalam percobaan ini akan dilakukan penentuan konstanta kesetimbangan untuk distribusi asam etanoat antar dua pelarut yang saling tidak campur, yaitu dietil eter dan air, menggunakan titrasi asam basa. Kesetimbangan dinamis pada kedua pelarut adalah seperti terlihat pada persamaan kedua(CH3COOH) aq (CH3COOH) eter(2)Dimana k1 dan k2 adalah konstanta laju reaksi dari kedua reaksi ke kanan dan ke kiri. Pada reaksi setimbang maka kecepatan reaksi ke kanan dan ke kiri adalah sama (persamaan 3)k1 [CH3COOH]aq = k2 [CH3COOH] eter (3)dan konstanta kesetimbangan dapat didefinisikan sebagai konsentrasi solute seperti persamaan 4K = [CH3COOH] eter / [CH3COOH] aq = k1/k2 (4)Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen bahan atau lebih dari suatu campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Ekstraksi cair-cair terutama digunakan, bila pemisahan campuran dengan cara destilasi tidak mungkin dilakukan (misalnya karena pembentukan azeotrop atau karena kepekaannya terhadap panas) atau tidak ekonomis. Seperti ekstraksi padat-cair, ekstraksi cair-cair selalu terdiri dari sedikitnya dua tahap, yaitu pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut dan pemisahan kedua fase cair itu sesempurna mungkin. Metode ekstraksi cair-cair merupakan distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur seperti benzena, karbon tetraklorida atau kloroform. Batasannya adalah zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase pelarut. Dalam metode ini, sampel yang mengandung analit merupakan suatu larutan (umumnya dalam air) yang juga mengandung zat-zat terlarut lainnya. Teknik ini melibatkan dua fase cair yaitu cairan asal (sampel) dan satunya lagi adalah pelarut pengekstraknya (pelarut). Syarat agar pemisahan analit dapat dilakukan dengan baik yaitu:1. Kedua campuran tidak saling campur2. Analitnya sendiri lebih larut dalam pelarut pengekstraknya dari pada dalam pelarut asalnya.Sebagai molekul terdisosiasi dalam ion-ion salah satu dari fase tersebut. Hukum distribusi digunakan hanya untuk yang umum konsentrasinya pada kedua fase, yaitu monomer atau molekul sederhana dari zat tersebut. Apabila ditinjau dari suatu zat tunggal yang tidak bercampur dalam suatu corong pisah maka dalam sistem tersebut akan terjadi suatu keseimbangan sebagai suatu zat terlarut dalam fase bawah dan zat terlarut dalam fase atas. Menurut hukum Termodinamika, pada keadaan seimbang dan rasio aktivitas species terlarut dalam kedua fase itu merupakan suatu ketetapan atau konstanta. Hal ini disebut sebagai Hukum Distribusi Nerst. Nilai K tergantung pada suhu, bukan merupakan fungsi konstanta absolut zat atau volume kedua fase itu. Menurut hukum distribusi Nernst, bila ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur dimasukkan solute yang dapat larut dalam kedua pelarut tersebut, maka akan terjadi pembagian solut dengan perbandingan tertentu. Kedua pelarut tersebut umumnya pelarut organik dan air. Dalam praktek solut akan terdistribusi dengan sendirinya ke dalam dua pelarut tersebut setelah dikocok dan dibiarkan terpisah. Perbandingan konsentrasi solut didalam kedua fasa pelarut pada suhu konstan merupakan suatu tetapan yang disebut koefisien distribusi (KD), jika didalam kedua fasa pelarut tidak terjadi reaksi-reaksi apapun. Selain itu dalam hukum distribusi Nernst dikatakan bahwa perbandingan antara konsentrasi solut dalam dua pelarut selalu tetap pada suhu tertentu. Hal tersebut dapat dinyatakan dengan:

Keterangan:KD= koefisien distribusi atau koefisien partisi[S]1= konsentrasi zat terlarut dalam fase cairan pertama yaitu pelarut organik.[S]2= konsentrasi zat terlarut dalam fase cairan kedua yaitu air.Karena melibatkan konsentrasi, bukan aktivitas maka pernyataan diatas tidak menggambarkan kesetimbangan. Jika bobot suatu molekul solut berbeda diantara kedua fase, serta koefisien dihitung berdasarkan konsentrasi, maka nilai koefisien distribusi tidak akan selalu tetap (akan berubah). Misalnya untuk senyawa organik yang berasosiasi membentuk polimer atau dimer dalam fase organik, maka persamaan reaksinya adalah:An nA fase air fase organik

Keterangan: KD= Koefisien distribusiCn org= Konsentrasi solut dalam fase organikCair= Konsentrasi solut dalam fase airn= TetapanBila koefisien distribusi suatu zat besar maka zat terlarut akan cenderung untuk terdistribusi secara kuantitatif ke dalam pelarut pertama yaitu air. Yang paling sering adalah zat terlarut diekstraksi dari larutan air ke dalam pelarut organik yang tidak saling campur. Setelah terjadi pemisahan, lapisan bawah (pelarut yang lebih berat) dikeluarkan. Adapun alat yang dipergunakan dalam melakukan ekstraksi cair-cair ini adalah corong pemisah. Koefisien distribusi hanya memperhitungkan spesies tunggal dari molekul atau ion dalam kedua fase cairan, tidak memperhitungkan kemungkinan hasil reaksi sampingnya. Perbandingan distribusi yang merupakan perbandingan konsentrasi semua spesies zat terlarut dalam setiap fase. Perbandingan ini dapat dirumuskan dengan: Konsentrasi total spesies zat terlarut dalam fase organikD = Konsentrasi total spesies zat terlarut dalam fase airFenomena distribusi adalah suatu fenomena dimana distribusi suatu senyawa antara dua fase cair yang tidak saling bercampur, tergantung pada interaksi fisik dan kimia antara pelarut dan senyawa terlarut dalam dua fase yaitu struktur molekul. Suatu zat dapat larut dalam dua macam pelarut yang keduanya tidak saling bercampur. Jika kelebihan campuran atau zat padat ditambahkan ke dalam cairan yang tidak saling bercampur tersebut maka zat tersebut akan mendistribusi diri di antara dua fase sehingga masing-masing menjadi jenuh. Ada beberapa istilah yang digunakan dalam larutan yaitu larutan jenuh, larutan tidak jenuh dan larutan lewat jenuh. Larutan jenuh adalah suatu larutan di mana zat terlarut berada dalam kesetimbangan dengan fase padat (zat terlarut), larutan tidak jenuh atau hampir jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi yang dibutuhkan untuk penjenuhan sempurna pada temperatur tertentu, sedangkan larutan lewat jenuh adalah larutan yang mengandung jumlah zat terlarut dalam konsentrasi yang lebih banyak daripada yang seharusnya pada temperatur tertentu. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi distribusi zat dalam larutan, yaitu : a. Temperatur Kecepatan berbagai reaksi bertambah kira-kira 2 atau 3 tiap kenaikan suhu 10oC. Kekuatan IonSemakin kecil konsentrasi suatu larutan maka laju distribusi makin kecil.b. Konstanta DielektrikEfek konstanta dielektrik terhadap konstanta laju reaksi ionik diekstrapolarkan sampai pengenceran tak terbatas, yang pengaruh kekuatan ionnya 0. Untuk reaktan ion yang kekuatannya bermuatan berlawanan maka laju distribusi reaktan tersebut adalah positif dan untuk reaktan yang muatannya sama maka laju distribusinya negatif.c. KatalisisKatalisis dapat menurunkan laju - laju distribusi (Katalis negatif). Katalis dapat juga menurunkan energi aktivitas dengan mengubah mekanisme reaksi sehingga kecepatan bertambah.d. Katalis Asam Basa SpesifikLaju distribusi dapat dipercepat dengan penambahan asam atau basa. Jika laju peruraian ini terdapat bagian yang mengandung konsentrasi ion hidrogen atau hidroksi.e. Cahaya Energi Cahaya seperti panas dapat memberikan keaktifan yang diperlukan untuk terjadi reaksi. Radisi dengan frekuensi yang sesuai dengan energi yang cukup akan diabsorbsi untuk mengaktifkan molekul molekul. Suatu zat dapat larut ke dalam dua macam pelarut yang keduanya tidak saling bercampur. Jika kelebihan cairan atau zat padat ditambahkan ke dalam campuran dari dua cairan tidak bercampur, zat itu akan mendistribusi diri diantara dua fase sehingga masing-masing menjadi jenuh. Jika zat itu ditambahkan kedalam pelarut tidak tercampur dalam jumlah yang tidak cukup untuk menjenuhkan larutan, maka zat tersebut akan tetap terdistribusikan diantara kedua lapisan dengan konsentrasi tertentu.Pelarut secara umum dibedakan atas dua pelarut, yaitu pelarut air dan bukan air. Salah satu ciri penting dari pelarut tetapan dielektriknya (E), yaitu gaya yang bekerja antara dua muatan itu dalam ruang hampa dengan gaya yang bekerja pada muatan itu dalam dua pelarut. Tetapan ini menunjukkan sampai sejauh mana tingkat kemampuan melarutkan pelarut tersebut. Misalnya air dengan tetapan dielektriknya yang tinggi (E = 78,5) pada suhu 25oC, merupakan pelaruit yang baik untuk zat-zat yang bersifat polar, tetapi juga merupakan pelarut yang kurang baik untuk zat-zat non polar. Sebaliknya, pelarut yang mempunyai tetapan dielektrik yang rendah merupakan pelarut yang baik untuk zat non p