PENGENDAPAN

A. Pendahuluan

1. Deskripsi Singkat

Bab ini akan membahas tentang pemisahan dengan cara pengendapan yang didasarkan pada perbedaan kelarutan antara analit (komponen atau konstituen yang dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan. Pengendapan dapat dilakukan dengan cara 1) Pengaturan pH, 2) Penambahan pereaksi sulfide, 3) Penambahan pereaksi anorganik, 4) Penambahan pereaksi organic, 5) Elektrodeposisi.

2. Relevansi

Pembahasan materi dalam bab ini sangat erat kaitannya dengan bab-bab selanjutnya. Dalam bab ini mahasiswa akan memahami dasar pemisahan cara pengendapan serta berbagai macam cara pengendapan yang digunakan dalam pemisahan kimia.

3. Tujuan

Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan dapat :

1. Menguasai dan memahami teori pemisahan dengan cara pengendapan.
2. Menerangkan tentang 5 cara pemisahan berdasarkan pengendapan

B. Uraian

Pengendapan adalah pemisahan yang didasarkan pada perbedaan kelarutan anatara analit (komponen yang dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan. Pemisahan cara ini dapat dilakukan dengan berbagai cara yakni: 1) Pengaturan pH, 2) Penambahan pereaksi sulfita, 3) Penambahan pereaksi anorganik, 4) Penambahan pereaksi organik dan 5) Elektrodeposisi. Cara-cara ini akan dibahas dalam uraian dibawah ini.

2.1. Pengendapan dengan pengaturan pH

Kelarutan hidroksida, oxida dan asam dari berbagai macam unsur memiliki perbedaan yang cukup besar, hal ini dapat dimanfaatkan untuk melakukan pemisahan dengan cara pengendapan. Pengendapan dapat dilakukan dengan pengaturan keasaman mulai dari pH Sangat rendah samapai dengan pH tinggi. Pemisahan cara ini dapat dilakukan dalam tiga kategori, yakni (a) larutan dibuat dalam suasana asam kyat relatif pekat (b) larutan dibuat bufer pada pH menengah dengan pereaksi NH₃ / NH₄Cl, dan (c) larutan dibuat bufer pada pH tinggi dengan pereaksi CH₃COOH/ CH₃COONH₄, NaOH/Na₂O₂. Pengendapan atas dasar pengaturan pH disajikan pada tabel 1 berikut ini.

Tabel 2.1. Pemisahan cara pengendapan berdasarkan pengaturan pH.

No	Pereaksi	Componen yang mengendap	Componen yang tidak mengendap
1.	HNO3 pekat panas	Oxida-oksida W(VI), Ta(V), Nb(V), Si(IV),Sn(IV), Sb(V)	Kebanyakan ion logam lainnya
2.	Buffer NH3/NH4Cl	Fe(III),Cr(III),Al(III)	Logam-logam alkali dan alkali tanah Mn(II), Cu(II), Zn(II), Ni(II), Co(II)
3.	Buffer CH3COOH/CH3COONH4 Buffer NaOH/Na2O2	Fe(III), Cr(III), Al(III) Fe(III) Kebanyakan ion positif dua, logam-logam tanah jarang	Kebanyakan ion-ion positif dua Zn(II), Al(III), Cr(VI), V(V), dan U(VI)

2.2. Pengendapan dengan pereaksi sulfida

Pada umumnya ion-ion logam membentuk senyawa-senyawa sulfida tak larut kecuali ion-ion logam alkali dan alkali tanah. Pemisahan dengan cara ini didasarkan pada perbedaan kelarutan yang besar dari senyawa-senyawa sulfida dalam asam-asam encer dan dalam amonium polisulfida kuning. Pengaturan pH cara sulfida menjadi selektif, spesifik dan sensitif. Sebagai peraksi dapat digunakan gas H₂S atau larutan anion sulfida dari hidrolisis senyawa tioasetamida yang lebih aman. Keuntungan pengendapan dengan pereaksi sulfida ialah cukup selektif, spesifik, sensitif dan variasi kation yang diendapkan cukup luas. Tabel 2.2. berikut ini akan lebih memperjelas pemisahan dengan pereaksi sulfida.

No	Unsur	Kondisi Untuk Pengendapan	Kondisi untuk tidak terjadi pengendapan
1	Hg(II),Cu(II),Ag(I)	HCl 3 M, HCl 0,3 M Di bufer sampai pH 6 dengan asetat Di bufer sampai pH = 9 Dengan NH3/ (NH4)2S	-
2	As(V),As(III),Sb(V), Dan Sb(III)	HCl 3 M, HCl 0,3 M Di bufer sampai pH = 6 dengan asetat	Di Bufer sampai pH = 6 dengan asetat
3	Bi(III), Cd(II),Pb(II), Sn(II)	HCl 0,3 M, di bufer sampai pH = 6 dengan asetat, Di bufer sampai pH = 9 Dengan NH3/ (NH4)2S	HCl 3 M
4.	Sn (IV)	HCl 0,3 M Di bufer sampai pH = 6 dengan asetat	HCL 3 M Di bufer sampai pH = 9 Dengan NH3/ (NH4)2S
5.	Zn(II),Co(II),Ni(II)	di bufer sampai pH = 6 dengan asetat, Di bufer sampai pH = 9 Dengan NH3/ (NH4)2S	HCl 3 M, HCl 0,3 M
6.	Fe(II), Mn(II)	Di bufer sampai pH = 9 Dengan NH3/ (NH4)2S	HCl 3 M, HCl 0,3 M Di bufer sampai pH = 6 dengan asetat

2.3 Pengendapan dengan pereaksi anorganik lainnya

Pereaksi larutan fosfat, karbonat, oksalat, klorida, dan sulfat seringkali digunakan sebagai pereaksi pengendap. Meskipun dapat memberikan endapan yang spesifik dan seringkali selektif, variasi kation yang dapat diendapkan hanya sedikit. Sebagai contoh pereaksi larutan ion klorida dapat digunakan untuk memisahkan ion perak terhadap ion-ion logam lainnya. Demikian juga pereaksi ion sulfat dapat digunakan untuk memisahkan sekelompok kation yakni timbal, barium dan stronsium terhadap kelompok-kelompok kation lainya.

2.4. Pengendapan dengan peraksi organik

Sejumlah peraksi organik terpilih yang dapat digunakan untuk mengisolasi berbagai ion anorganik telah dibahas dalam gravimetri. Untuk mendapatkan pemisahan yang baik perlu diperhatikan pengaturan pH pada proses pengendapannya. Keuntungan pereaksi organik ini adalah: 1) masa molekul relatifnya besar, ion logam dalam jumlah yang kecilpun masih dapat diendapkan , 2) cukup spesifik, 3) endapan yang dipewroleh umumny sukar larut dalam air, 4) stabil karena terbentukknya kompleks khelat. Contoh pereaksi organik dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut

Tabel 2.3. Contoh Zat Pengendap Organik

Pereaksi	Struktur	Logam yang diendapkan
Dimetilglikosim	CH3-C=NOH CH3-C=NOH	Ni (II) dalam NH3 atau Buffer asetat; Pd(II) dalam HCl
a-Benzoinoksim	HO NOH CH-C	Cu(II) dalam NH3 dan tartrat; Mo(VI) dan W(VI) dalam H+
8-hidroksikuinolin	N OH	Beberapa ion logam, sangat berguna untuk Al(III) dan Mg(II)

2.5. Pengendapan Dengan Elektrodeposisi

Elektrodeposisi (pengendapan secara elektrolitik) merupakan suatu cara yang sangat berguna untuk penyempurnaan pemisaahan. Dalam proses ini spesies yang mudah direduksi dapat merupakan zat yang dicari atau merupakan komponen yang tidak diperlukan dari suatu campuran diisolasi sebagai fasa kedua. Cara ini menjadi lebih efektif jika besarnya potensial elektroda yang digunakan dapat dikontrol pada tingkat yang telah ditentukan sebelumnya.

Katoda raksa dapat digunakan secara khas untuk menghilangkan berbagai ion logam sebelum larutan yang tertinggal dianalisis . Pada umumnya, logam-logam yang lebih mudah direduksi dari pada logam seng akan mengendap secara baik pada katoda raksa, sementara logam-logam seperti aluminium, berillium, logam-logam alkali dan alkali tanah akan tertinggal dalam larutan.Potensial yang diperlukan untuk penurunan konsentrasi ion logam pada tingkat yang diinginkan dapat dihitung langsung dari data polarografiknya.

2.6.Pemisahan Konstituen Renik

Konstituen renik baik itu berupa analit atau zat pengotor pengganggu biasanya sukar dipisahkan karena kadarnya yang sangat kecil. Penambahan peraksi pengendap tidak dapat menyelesaikan masalah karena harga Kspnya tidak dapat terlampaui atau jika terbentuk endapan jumlahnya sangat kecil dalam bentuk koloidal yang sukar disaring. Untuk mengatasi hal tersebut digunakan zat pengumpul (kolektor).

Dalam memisahkan konstituen renik dengan menggunakan kolektor caranya adalah setelah reaksi pengendapan selesai ditambahkan larutan ion lain sebagai kolektor. Kolektor ini akan menarik konstituen renik dalam larutan, yang turun kebawah sebagaim endapan. Sebagai contoh pemisahan Mn sebagai MnO­₂ ditambahkan larutan Fe(III) dalam suasana alkalis. Koloid Fe(OH) ₃ yang terbentuk akan menarik partikel-partikel MnO­₂ mengendap kebawah karena beratnya. Contoh lain, titan dalam jumlah beberapa mikrogram dapat diambil dari larutannya dengan penambahan peraksi larutan ion Al³⁺ dan NH₄OH. Pada contoh ini Al(OH) ₃ yang terbentuk sebagai koloid berlaku sebagai kolektor.

C. Latihan

Suatu larutan mengandung ion-ion Mn²⁺, Fe²⁺, Pb²⁺ dan Zn ²⁺ dengan konsentrasi masing-masing 0,01 M dalam suasana asam 0,1M. Ion-ion manakah yang akan terpisah sebagai endapan bila kedalam larutan tadi dialiri gas H₂S hingga konsentrasi S^2- mencapai 1,3 x 10 ^-19M. Diketahui Ksp MnS = 2,5 x 10^-10 , Ksp FeS = 1,0 x 10^-19

Ksp PbS 1,0 x 10^-29 dan Ksp ZnS = 4,5 x 10 ^-24.

D. Petunjuk Jawaban Soal Latihan

Untuk menjawab soal latihan di atas, pelajari konsep dasar yang sudah disajikan dalam uraian bab ini .

E. Rangkuman

Pengendapan adalah pemisahan yang didasarkan pada perbedaan kelarutan anatara analit (komponen yang dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan. Pemisahan cara ini dapat dilakukan dengan berbagai cara yakni: 1) Pengaturan pH, 2) Penambahan pereaksi sulfida, 3) Penambahan pereaksi anorganik, 4) Penambahan pereaksi organik dan 5) Elektrodeposisi.

Pengendapan dengan pengaturan pH berdasarkan atas dasar perbedaan kelarutan yang cukup besar dari hidroksida-hidroksida, oksida-oksida dan asam-asam dari berbagai unsur. Pengendapan dapat dilakukan dengan pengaturan pH larutan dari pH sangat rendah sampai sangat tinggi.

Perbedaan kelarutan yang besar dari senyawa-senyawa sulfida dalam asam-asam encer dan amonium polisulfida kuning menjadi dasar pemisahan. Pengaturan pH menjadi kunci utama pemisahan dengan pengendapan melalui penambahan pereaksi sulfida.

Pengendapan dengan pereaksi anorganik biasanya menggunakan pereaksi larutan fosfat, karbonat, oksalat. Klorida dan sulfat meskipiun dapat memberikan endapan yang spesifik bahkan seringkali juga selektif, sayangnya variasi kation-kation yang diendapkan sedikit. Pengendapan dengan pereaksi organik memberikan keuntungan:a) ion logam dengan jumlah kecil masih dapat diendapkankarena besarnya Mr peraksi , b) cukup spesifik dan selektif, c) endapan yang diperoleh sukar larut dalam air, dan d) stabil karena terbentukkan senyawa kompleks.

Elektrodeposisi merupakan suatu cara yang sangat berguna untuk penyempurnaan pemisahan. Pemisahan dilakukan dengan elektrolisis dengan spesies zat yang mudah direduksi diendapkan pada katoda.

Pemisahan komponen renik dari suatu larutan dapat dilakukan dengan kolektor. Kolektor ini berfungsi akan menarik partikel-partikel endapan, mengendap kebawah karena beratnya. Contoh kolektor antara lain koloid Fe(OH)₃ yang akan membawa Mn sebagai MnO­₂ keluar dari dalam larutan.

F. Tes Formatif

1. Apakah yang menjadi dasar utama pemisahan dengan cara pengendapan?
2. Apa yang menjadi dasar pengendapan dengan pengaturan pH, dan bagaimana cara perlakuannya?
3. Sebutkan 5 cara pemisahan dengan pengendapan.
4. Keuntungan apa saja yang dapat diperoleh pada penggunaan pereaksi organik untuk pemisahan dengan cara pengendapan.
5. Jelaskan dan beri contoh pemisahan konstituen renik dengan menggunakan kolektor.

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Untuk mengetahui tingkat keberhasilan anda dalam menjawab soal-soal yang ada, bandingkan hasil jawaban anda dengan kunci jawaban dibagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar, kemudian gunakan rumus di bawah untuk mengetahui tingkat penguasaan anda terhadap materi ini, rumus :

Tingkat Penguasaan = Jumlah jawaban yang benar x 100 %

Jumlah soal tes formatif

Arti tingkat penguasaan yang anda capai ;

*) 90 % - 100 % = Baik Sekali *) 70 % - 80 % = Sedang

*) 80 % - 90 % = Baik *) < 69 % = Kurang

Jika anda mencapai tingkat penguasaan 80 % ke atas. Anda dapat melanjutkan kegiatan belajar selanjutnya. Tetapi jika tingkat penguasaan anda masih dibawah 80 % sebaiknya anda mengulang kegiatan belajar ini dengan sungguh-sungguh, terutama bagian yang anda belum anda kuasai.

H. Jawaban Tes Formatif

1. Pengendapan adalah pemisahan yang didasarkan pada perbedaan kelarutan anatara analit (komponen yang dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan.
2. Pengendapan dengan pengaturan pH berdasarkan atas dasar perbedaan kelarutan yang cukup besar dari hidroksida-hidroksida, oksida-oksida dan asam-asam dari berbagai unsur. Pengendapan dapat dilakukan dengan pengaturan pH larutan dari pH sangat rendah sampai sangat tinggi.
3. Pemisahan cara pengendapan dapat dilakukan dengan berbagai cara yakni: 1) Pengaturan pH, 2) Penambahan pereaksi sulfida, 3) Penambahan pereaksi anorganik, 4) Penambahan pereaksi organik dan 5) Elektrodeposisi
4. Pengendapan dengan pereaksi organik memberikan keuntungan:a) ion logam dengan jumlah kecil masih dapat diendapkankarena besarnya Mr peraksi , b) cukup spesifik dan selektif, c) endapan yang diperoleh sukar larut dalam air, dan d) stabil karena terbentukkan senyawa kompleks.
5. Pemisahan komponen renik dari suatu larutan dapat dilakukan dengan kolektor. Kolektor ini berfungsi akan menarik partikel-partikel endapan, mengendap kebawah karena beratnya. Contoh kolektor antara lain koloid Fe(OH)₃ yang akan membawa Mn sebagai MnO­₂ keluar dari dalam larutan

I. Daftar Pustaka

Hadisoebroto, D.N, 1990. Dasar-Dasar Analisis dan Pemisahan Kimia , Bandung, ITB.

Skoog, D.A, 1980. Principles of Instrumental Analysis. Tokyo: Holf Saunders Editions.

Skoog, D.A, 1982. Fundamental of Analytical Chemistry New York: Holtz Saunders Company.

Soebagio, dkk., 2003. Kimia Analitik II, Malang. Universitas Negeri Malang.