2. TUJUAN PERKULIAHAN
1. Menjelaskan teknik pengendapan,
2. Menjelaskan teknik pemurnian endapan :
3.Memilih larutan pencuci
4. Memahami dan melakukan teknik penyaringan ,
pengeringan endapan , dan penimbangan
3. TEKNIK PENGENDAPAN
MEKANISME PEMBENTUKAN ENDAPAN
Proses pengendapan dapat digambarkan sebagai berikut:
Ion
(10-8) cm
nukleus
(10-8 - 10-7)
cm
Partikel koloid
(10-7 – 10-4)
cm
Partikel
endapan
(10-4) cm
Partikel endapan terjadi dalam larutan yang lewat
jenuh. Pertama terjadi proses nukleasi yaitu terjadinya
partikel-partikel yang sangat kecil ( nukleus). Kemudian
nukleus ini tumbuh menjadi partikel yang lebih besar.
4. Teori von Weimarn
Teori von Weimarn tentang supersaturasi.
Supersaturasi (super jenuh) merupakan tingkatan
dimana fase larutan mengandung lebih banyak zat
terlarut dibandingkan pada kondisi saturasi
(jenuh).
5. Supersaturasi relatif (RSS) = (Q – S ) / S
Keterangan:
Q = konsentrasi dari zat-zat yang dicampurkan sebelum
terjadi endapan
S = kelarutan endapan
Q-S = supersaturasi pada saat mulai pengendapan
Berdasar teori von Weimarn ukuran endapan berbanding terbalik
dengan relative supersaturation (RSS)/ super saturasi relatif.
Endapan besar dan kasar dengan harga RSS kecil.
6. Kondisi untuk membuat Q rendah :
1. Pengenceran larutan untuk mengurangi konsentrasi
supersaturasi.
2. Agen pengendap dimasukkan setetes demi setetes.
Kondisi untuk membuat S tinggi :
1. Memanaskan larutan untuk menaikkan temperatur, jadi
pengendapan dilakukan pada larutan panas.
2. Mengatur pH dari larutan
7. Cara Mengontrol Ukuran Partikel:
(memperkecil derajat lewat jenuh)
1. Menaikkan/menurunkan
suhu
2. Memperbesar kelarutan
3. Larutan harus encer
4. Penambahan pereaksi secara
kontinu (bertahap)
8. Menaikkan/menurunkan suhu
Memanaskan larutan untuk menaikkan
temperature, jadi pengendapan dilakukan pada
larutan panas. Sehingga kelarutan zat menjadi lebih
besar
9. Memperbesar kelarutan
Kelarutan yang besar berarti zat
pereaksi tidak cepat mengendap.
Larutan Encer
Larutan encer akan memperbesar
kelarutan sehingga RSS kecil
10. Contoh:
Pengendapan CaC2O4
Sampel Ca2+ ditambah dengan HCl dan amonium
oksalat, HCl dinetralkan kembali dengan urea. Urea
dalam larutan akan terhidrolisa sedikit demi sedikit
sehingga ion aksalat terbentuk perlahan. Sehingga
RSS kecil, maka endapan yang dihasilkan menjadi
besar.
11. SYARAT-SYARAT
ENDAPAN
DICAPAI DENGAN CARA
Terendapkan
semua/sempurna
Memilih endapan dengan kelarutan sekecil mungkin
Menggeser kesetimbangan: pereaksi berlebih
Mengurangi kelarutan:
Temperatur rendah
Kepolaran larutan dikurangi
Murni Sebelum pengendapan : Menghilangkan kontaminan (secara fisik, dikomplekskan,
oksidasi/reduksi)
Pada pembuatan endapan diusahakan endapan kasar
Setelah terjadi endapan dilakukan digestion/aging, menyaring-mencuci,
rekristalisasi
Kasar 1.Pada pembentukan endapan
Menggunakan larutan &pereaksi yang encer
Menambahkan bahan pengendap tetes demi tetes
Diaduk terus menerus
Larutan&pereaksi dipakai pada temperatur tinggi
Pengaturan pH
Homogeneous precipitation
2. Digestion / aging
Spesifik Menambahkan pereaksi pengendap yang spesifik untuk satu
kation
12. PENGENDAPAN DENGAN CARA HOMOGENENOUS ( HOMOGENEOUS PRECIPITATION)
Homogeneous precipitation adalah cara pembentukan endapan dengan
menambahkan bahan pengendap tidak dalam bentuk jadi, melainkan sebagai suatu
senyawa yang dapat menghasilkan pengendap tersebut.
Contohnya:
Pengendapan Ca2+ dengan Homogeneous adalah dengan
menambahkan (NH)COsekaligus dan HCl , dalam hal ini Ca
4224 oksalat tidak mengendap karena kekurangan ion oksalat , hal ini
disebabkan CO2- sudah diikat menjadi asam oksalat oleh HCl.
24
Untuk menetralkan asam tersebut ditambahkan urea dan
terhidrolisis dengan lambat sehingga C2O4
2- terbentuk sedikit
demi sedikit.
Hidrolisis terjadi secara homogen didalam seluruh larutan,
demikian pula endapan terjadi secara homogen
13. TEKNIK PEMURNIAN ENDAPAN :
# Sebelum endapan terbentuk :
Dilakukan pengkomplekskan terhadap ion-ion
pengganggu. Pengaturan kondisi reaksi seperti pH yang
sesuai.
# Saat proses pengendapan:
Dilakukan pembentukan endapan kasar
# Setelah pengendapan sempurna
Dilakukan Digestion / Aging adalah : membiarkan endapan
terendam dalam larutan induknya untuk waktu lama. Aging hanya
efektif untuk endapan teradsorpsi dan teroklusi
14. Pada proses
pengendapan
Sesudah proses
pengendapan
Pencucian endapan
setelah disaring
Sebelum proses
pengendapan
•Secara fisik (diendapkan)
•Dikomplekskan
•oksidasi/reduksi
Aging / digestion
Diusahakan
endapan kasar
Pengkristalan ulang
CARA MENGURANGI
PENGOTOR
15. TEKNIK PENCUCIAN
Tujuannya : menyingkirkan kotoran yang teradsorpsi pada
permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis.
Cara mencuci endapan:
1. Menyaring sampai larutan habis, lalu memasukkan endapan
kedalam penyaring. Kemudian menuangkan cairan pencuci pada
endapan dan dibiarkan mengalir habis, lalu diberikan lagi cairan
pencuci, begitu seterusnya dan diulang beberapa kali
2. Menyaring dengan dekantasi ( mengenaptuangkan).
Endapan dicuci, diaduk dan dibiarkan sampai endapan mengenap
dan larutan disaring, endapan dibiarkan di dalam
wadah.Dilakukan berulang kali.
16. Teknik Pemilihan Larutan Pencuci:
1. Lihat kelarutan endapan pada suhu tinggi.
2. Pilih larutan pencuci yang tidak melarutkan endapam
terlalu banyak.
◊ tidak digunakan air panas jika endapan larut dalam air
panas
◊ ditambahkan ion senama
◊ penambahan bahan organik untuk mengurangi kepolaran
air pencuci
3. Untuk endapan koloid maka digunakan elektrolit untuk
mencegah peptisasi.
17. Aquades hangat sebagai pencuci karena:
1. Efektivitas pencucian akan lebih tinggi karena pada
suhu tinggi, rapat massa aquadest akan lebih kecil
2. Aquadest hangat cenderung lebih besar melarutkan
pengotor daripada aquadest dingin
3. Aquadest hangat mempunyai viskositas lebih rendah
dibandingkan dengan aquadest dingin, sehingga lebih
mudah melewati pori-pori kertas saring.
4. Menyingkirkan kotoran yang teradsorbsi pada
permukaan endapan
18. Cara pencucian yang baik :
1. Menggunakan set cairan pencuci, endapan harus dipastikan
benar benar teraduk. Hal ini dapat diikuti dengan cara
penyiraman pada pinggir kertas saring.
2. Frekuensi pencucian yang tinggi dengan volume cairan
pencuci yang kecil lebih baik dan efisien dalam
menghilangkan pengotor daripada frekuensi pencucian
rendah dengan volume cairan pencuci besar.
3. Jika endapan benar-benar tidak larut dalam kondisi panas,
cairan pencuci yang hangat lebih baik digunakan akibat dari
besarnya kelarutan pengotor dan meningkatkan kecepatan
penyaringan.
19. Pencucian Berulang Kali
Mendapatkan endapan yang murni karena fraksi pengotor
pada akhir pencucian lebih sedikit dibanding satu kali
pencucian. Hal ini sesuai denga persamaan:
Ket: Cn = jumlah pengotor yang tersisa dalam endapan setelah n xpencucian
Co = jumlah kotoran yang ada semula
Vr = volume cairan tertinggal bersama endapan
V = volumecairan yang dipakai untuk mencuci
n = jumlah kali pencucian
20. Hitung!
Endapan sebanyak 0,2 gram berisi 0,1
gram pengotor dan 0,5 mL cairan.
Dengan pencucian 2x10 mL atau 4x5
mL. Htung Cn cara pencucian pertama
dan cara pencucian kedua!
21. TEKNIK PENYARINGAN
Tujuan: Untuk memisahkan endapan dari larutan induk dan
cairan pencuci
Teknik penyaringan:
Penyaringan umumnya dilakukan dengan cara
mengenaptuangkan yaitu : setelah endapan mengenap
pada dasar wadah (gelas piala), cairan nya dituangkan ke
dalam media penyaring.
Alat penyaring:
• Kertas saring misal Whatman no 40,41,42 ( nomor menunjukkan banyaknya pori
persatuan luas)
• Asbes
• Cawan gelas atau porselen (masir) yang dasarnya berlubang.
22. TEKNIK PENGERINGAN ENDAPAN
Tujuan :
1. menghilangkan air dari endapan,
2. menguapkan elektrolit-elektrolit yang berasal dari air
pencuci dan setiap pengotor yang mungkin ada tetapi
dapat menguap.
3. Untuk mengubah endapan menjadi senyawa yang
lebih tetap untuk ditimbang.
23. Tahapan-tahapan pemanasan:
1. Pengeringan kertas saring dan endapan
Biasanya kertas yang berisi endapan dikeringkan
langsung dalam cawan yang sudah diketahui bobot
tetapnya dengan cara memanaskan cawan diatas api
kecil
2. Karbonisasi kertas saring
Setelah kertas saring dan endapan kering, kertas
saring dibiarkan mengalami proses karbonisasi secara
perlahan sampai seluruh kertas saring berwarna
coklat
24. 3. Pengarangan kertas saring
Kertas saring dianggap telah menjadi arang, bila
seluruh kertas saring telah berwarna hitam dan tidak
ada gas yang keluar.
4. Penghilangan arang dan pemijaran endapan
Setelah proses pengarangan selesai, cawan kemudian
dimiringkan dan tutupnya dibuka lalu cawan
dipanaskan hingga dasarnya agak berpijar. Kemudian
cawan tersebut di pijarkan lebih lanjut di dalam tanur.
25. Pemijaran
Pada tahap ini digunakan tanur bukan oven karena :
1. Tanur dapat digunakan untuk memijarkan hingga suhu yang
sangat tinggi.
2. Pada tanur bagian atas terdapat lubang yang berfungsi
sebagai tempat keluarnya uap air dan sisa pembakaran kertas
saring.
Tahap pemijaran yang pertama adalah dengan memijarkannya
hingga suhu 400℃, hal ini bertujuan untuk mengeringkan kertas
saring.
26. Tahap penimbangan
Krus diambil dari muffle dan dimasukkan ke dalam
eksikator untuk didinginkan dengan alasan :
1. Agar suhunya sama dengan suhu neraca. Perbedaan
suhu yang besar dapat mengakibatkan kerusakan pada
neraca.
2. Mencegah arus konveksi di udara terbuka yang
menyebabkan udara dan krus yang kering cepat
menyerap uap air dari udara dalam jumlah yang tidak
terlalu besar. Jika didinginkan dengan eksikator, krus
dan endapan akan cepat kering karena di dalam
eksikator terdapat silica gel yang dapat menyerap uap
air.
27. Penimbangan dilakukan ketika suhu krus sama dengan suhu
neraca untuk menghindari kerusakan pada neraca karena
perbedaan suhu yang besar antara krus dan neraca. Selain itu
juga menjaga keakuratan penimbangan karena apabila krus masih
dalam kondisi panas akan terjadi arus konveksi dan transfer
panas yang selanjutnya akan berpengaruh pada hasil
penimbangan.
Fungsi eksikator adalah untuk menghindari penyerapan uap air
dari udara oleh endapan, karena eksikator berisi butiran-butiran
silica gel yang berfungsi untuk menyerap uap air yang ada di
udara.
28. Syarat-syarat endapan :
1. Kelarutan kecil
2. Kemurnian tinggi
3. Mempunyai susunan tetap dan tertentu
4. Kristal-kristalnya kasar
5. Endapannya bulky (volume/berat besar)
6. Endapan spesifik
29.
30. Bentuk bentuk endapan:
•Endapan kristal, contoh : BaSO4, PbSO4, CaC2O4
•Endapan koloidal
•Hidrofil ( gelatinous), contoh : Fe(OH)3, Cr(OH)3, Al(OH)3
•Hidroforb, contoh : AgCl, AgBr, AgI
KOLOID HIDROFIL KOLOID HIDROFORB
Dispersi sangat kental:mirip selai disebut
gel
Dispersi (sol) agak kental
Untuk mengendapkan diperlukan elektrolit
dengan konsentrasi relatif tinggi.
Perubahan bersifat reversibel
Elektrolit dalam konsentrasi rendah akan
mengakibatkan penggumpalan (flokulasi).
Perubahan bersifat takreversibel
Koloid hidrofil mudah berubah muatan
listriknya;dalam suasana asam bermuatan
(+), dalam suasana basa bersifat (-)
Koloid hidroforb mempunyai muatan listrik
tertentu
Pada ultra mikroskop hanya diperagakan
kerucut cahaya baur
Ultra mikroskop memperagakan partikel
bergerak hebat ( gerakan brown)
31. Syarat-syarat endapan :
1. Kelarutan kecil
2. Kemurnian tinggi
3. Mempunyai susunan tetap dan tertentu
4. Kristal-kristalnya kasar
5. Endapannya bulky (volume/berat besar)
6. Endapan spesifik
Kelarutan: jumlah maksimal zat terlarut yang dapat
larut dalam pelarut pada suhu tertentu sehingga
larutan tepat jenuh.
32. Penambahan Pereaksi Pengendap
Sebagai pereaksi pengendap dapat digunakan
senyawa anorganik atau senyawa organik tetapi
dipilih yang spesifik dan mudah menguap.
Mengapaharusdipilihyang mudahmenguap?
Contoh, utuk mengendapkan ion :
Fe3+ lebih baik digunakan pereaksi NH4OH dari pada KOH atau NaOH
Ba2+ lebih baik digunakan pereaksi H2SO4 dari pada Na2SO4
atau K2SO4
Ag+ lebih baik digunakan pereaksi HCl dari pada KCl atau NaCl.
