A.
TUJUAN
1.
Mempelajari pengaruh
jumlah resin terhadap proses pertukaran ion
2.
Mempelajari proses
regenerasi resin penukar ion
3.
Menentukan tetapan
kesetimbangan pertukaran ion dan daya pisah proses pertukaran ion sebagai
fungsi pH larutan
B.
DASAR
TEORI
Penukar ion adalah zat yang tidak kontak dengan larutan elektroit akan
mengambil ion bermuatan positif atau negatif dan sebagai gantinya akan
melepaskan sejumlah ekuivalen kation atau anion lain yaitu ion dengan tanda
muatan yang sama. Pertukaran ion sendiri secara umum diartikan sebagai
pertukaran dari ionion yang memiliki muatan yang sama, antara suatu larutan dan
padatan secara sangat tidak dapat larut, harus mengandung ion-ion miliknya
sendiri. Agar pertukaran dapat berlangsung secara cepat dan ekstensif sehingga
mempunyai nilai praktis, zat padat tersebut harus mempunyai struktur molekul
yang terbuka dan dapat ditembus (permiable) sehingga ion-ion dan
molekul-molekul pelarut dapat bergerak keluar masuk dengan bebas . Resin
penukar ion dilakukan dengan fasa diam yang mempunyai gugus fungsi bermuatan.
Pemisahan pertukaran ion sederhana berdasarkan perbedaan kekuatan interaksi ion
terlarut dengan resin, jika senyawa terlarut berinteraksi lemah dengan adanya
ion fasa gerak, ion terlarut keluar awal pada kromatogram sedangkan senyawa
terlarut yang berinteraksi kuat dengan resin berarti lebih kuat terikat dan
keluar belakangan (Sudjadi, 1988).
Pertukaran kation akan menukar ion bermuatan positif, penukaran anion akan
menukar ion negatif. Keduanya merupakan zat yang bermolekul tinggi dengan gugus
aktif yang dapat dilakukan, yang terkompensasi dengan ion lawan sesuai yang
dapat bergerak. Penukar kation terdiri dari matrik polianion tiga dimensi
dengan kation yang bebas bergerak, penukar anion sesuai dengan itu terdiri dari
matriks polikation dengan anion yang bebas bergerak. Semua pertukaran ion yang
bernilai dalam analisis (proses penentuan adanya unsur atau kuantitas tiap
unsur), memiliki beberapa kesamaan sifat, yaitu hampir tidak larut dalam air atau
dalam pelarut organik dan mengandung ion-ion aktif atau ion-ion lawan yang
bertukar secara reversible (mampu bergerak ke arah yang berlawanan) dengan
ion-ion lain dalam larutan yang mengelilinginya, tanpa disertai terjadinya
perubahan-perubahan fisika yang berarti dalam bahan tersebut. Pertukaran ion
ini bersifat kompleks dan sesungguhnya adalah polimetrik. Polimer ini membawa
suatu muatan listrik yang dapat dinetralkan oleh muatanmuatan pada ion-ion
lawannya (ion aktif). Ion-ion aktif ini berupa kation-kation dalam suatu
penukar kation dan berupa anion-anion dalam penukar anion (Khopkar, 1990).
Macam-macam Resin Penukar Ion
Berdasarkan
pada keberadaan gugusan labilnya; resin penukar ion dapat secara luas
diklafikasikan dalam empat golongan yaitu :
a. Resin penukar kation bersifat asam kuat
(mengandung gugusan HSO3).
b. Resin penukar kation bersifat asam lemah
(mengandung gugusan -COOH).
c. Resin penukar anion bersifat basa kuat
(mengandung gugusan amina tersier atau kuarterner).
d. Resin penukar anion bersifat asam lemah
(mengandung gugusan -OH sebagai gugusan labil), (James. E. Brady, 1976).
Beberapa substituen (suatu atom atau gugus atom yang melekat pada suatu molekul
sebagai pengganti atom lain) ionik yang digunakan pada penukar ion diantaranya
yaitu penukar kation bersifat asam kuat mengandung gugus asam sulfonat,
sedangkan substituen asam fosfat digunakan sebagai penukar ion bersifat asam
agak kuat. Penukar kation bersifat asam lemah menggunakan gugus fungsi asam
karboksilat. Penukar anion bersifat basa kuat menggunakan gugus
tetraalkilamonium untuk interaksi ionik, sedangkan penukar anion bersifat basa
lemah mengandung gugus tertieramina. Untuk tujuan tertentu digunakan penukar
ion dengan suatu kombinasi gugus fungsi (Sudjadi,
1988).
Kapasitas bahan penukar ion ditentukan oleh kadar gugus ionik terukur dalam
stukturnya. Kapasitas penukar ion merupakan fungsi pH. Pada pH rendah, ionisasi
dari resin asam dihambat dan kapasitas penukarannya berkurang. Pada ionisasi
penukar ion bersifat basa akan dihambat pada pH tinggi, menyebabkan pengurangan
kapasitas penukaran dari resin itu. Penukar kation bersifat asam kuat mempunyai
kapasitas penggunaan diatas pH 2, penukar kation bersifat asam lemah mempunyai
kapasitas perubahan hanya diatas pH 8, penukar anion bersifat basa kuat
digunakan dibawah pH 10, dan penukar anion bersifat basa lemah digunakan
dibawah pH 6 (Sudjadi, 1988).
Kebanyakan pemisahan resin penukar ion dilakukan dalam media air sebab sifat
ionisasi dari air. Resin penukar ion dengan fasa gerak media air, retensi
puncak dipengaruhi oleh kadar garam total atau kekuatan ionik dan oleh pH fasa
gerak. Kenaikan kadar garam dalam fasa gerak menurunkan retensi senyawa
cuplikan. Hal ini disebabkan oleh penurunan kemampuan ion cuplikan bersaing
dengan ion fasa gerak untuk gugus penukar ion pada resin. Resin didalam kolom
akan rusak jika tidak terendam larutan atau air. Perlu diketahui bahwa air
murni yang digunakan dalam laboratorium ini bukan aquades (air suling) melainkan
aqua demineralisasi (aqua-dm) ialah air yang bebas dari anion. Air ini
diperoleh dengan cara mengalirkan air kran melalui resin penukar ion, jadi
bebas ion-ion (Sutrisno, 2009).
Mekanisme Penukar Ion
Berbagai teori telah
dicoba dikemukakan dalam usaha untuk menjelaskan mekanisme pertukaran yang
dapat dikelompokan dalam tiga bagian yaitu :
a. Pertukaran kisi kristal, pada teori kisi kristal,
Pauling dan Bragg menggambarkan suatu analogi antara resin penukar ion
dan zat padat ionik. Pada zat padat ionik penyusun kisi kristal berupa ion-ion
bukan molekul. Mekanisme pertukaran ion dalam resin meskipun
nonkristalin adalah sangat mirip dengan pertukaran kisi kristal. Resi adalah
polimer tidak larut dengan berat molekul tinggi yaitu elektrolit.
b. Lapisan rangkap, pada teori lapisan rangkap sifat
elektronika suatu koloid telah dikembangkan pada sistem penukar ion untuk
menginterprestasikan berbagai faktor yang bersangkutan dengannya. Menurut Gouy
dan Stern, lapisan rangkap terdiri atas lapisan dalam yang tetap serta lapisna
muatan luar yang mudah bergerak dan menghambur. Lapisan-lapisan muatan berasal
dari ion-ion yang terabsopsi dan ion-ion tersebut berbeda dengan ion-ion yang
terdapat pada lapisan bagian dalam. Lapisan ion ini berpengaruh terhadap sifat elektrokinetika
sistem koloid. Konsentrasi dari ion-ion pada lapisan luar yang menghambur
berhubungan dengan konsentrasi dan pH luar.
c. Membran Donnan, teori membran Donnan berhubungan
dengan distribusi tidak serasi ion-ion pada kedua sisi membran. Satu sisi
mengandung elektrolit yang ion-ionnya tidak dapat menembus melalui membran.
Pada kesetimbangan pertukaran ion bidang batas antara fase cair dan padat
dianggap sebagai membran. Ion yang tidak dapat berdifusi adalah benang benang
koloid yang mengikat ion-ion yang dapat bertukar (Khopkar,1990).
Faktor-faktor yang Penukar Ion
Beberapa faktor yang harus dipenuhi dalam resin penukar ion yaitu : (1)
Partikel yang sama dengan bahan terobosan relatif kecil, (2) Stabilitas mekanik
yang tinggi, (3) Tidak larut dalam air dan pelarut yang digunakan, (4) Tahan
terhadap asam dan basa yang mengoksidasi, (5) Tahan terhadap panas, (6) Tidak
mempunyai daya adsorpsi terhadap ion lawan yang bergerak bebas, (7) Dapat
diregenerasi, dan (8) Kapasitas penukar dan aktifitas penukar sudah tertentu
(SM Khopkar, 1990).
Kapsaitas penukaran merupakan ukuran keseluruhan gugus yang
terlibat pada proses penukaran per gram penukaran ion. Harga ini memberikan
jumlah yang dibutuhkan untuk perubahan suatu penukar anion dinyatakan dalam
jumlah ekivalen dalam mol, yang diikat oleh satu gram penukar ion (SM Khopkar,
1990). Faktor yang mempengaruhi kapasitas penukaran adalah koefisien distribusi
ditentukan oleh perbandingan antara aktifitas spesies-spesies pada fase resin dan
dalam larutan serta pengenceran pada larutan mempunyai sedikit pengaruh
koefisien selektifitas asalkan tidak ada hidrolisis ataupun kesetimbangan
kompleks. Koefisien selektifitas dapat berubah karena berbagai sebab antara
lain konsetrasi total ion-ion dalam fase reda selektifitas, struktur kimia dan
matriks resin, koefisien aktifitas pada kedua fase, dan konsentrasi total logam
pada fase resin (SM Khopkar, 1990).
Segi yang bermakna dari penukar ion adalah tentunya hal selektivitasnya, yaitu
harga-harga dari perbandingan konsentrasi ion dalam mesin dengan konsentrasi
ion yang sama dalam larutan berbeda untuk berbagai ion, dan karenanya pemisahan
dapat dilaksanakan dengan penukar ion. Tanda dari muatan suatu ion tertentu
penting dalam hal selektivitas. Suatu kation tidak dapat ikut serta dalan
penukaran pada resinn penukar anion begitupun sebaliknya. Dengan ion yang sama,
resin masih juga menunjukkan selektivitas (Sudjadi, 1988). Perubahan suhu
biasanya tidak digunakan sebagai langkah utama untuk menaikkan pemisahan karena
pengaruh suhu pada selektivitas pemisahan penukaran ion sulit diramal. Faktor
yang penting dalam resin penukar ion adalah jari-jari ion, makin kecil suatu
ion dengan muatan tertentu maka semakin kuat diikat oleh resin (Sudjadi, 1988).
Syarat-syarat dasar
suatu resin adalah :
1. Resin
harus tidak larut dalam air.
2. Resin
harus cukup hidrofilik sehingga memungkinkan terjadinya difusi ion-ion dengan
laju yang terukur.
3. Resin
harus mempunyai cukup banyak gugus penukar ion dan stabil secara kimiawi.
4. Jika
resin mengembang akibat terkena air, maka densitas resin pada saat mengembang
harus lebih besar dari pada air.
Resin
Penukar Kation
Resin kationik adalah bahan elektrolit aktif yang dapat
menukar kation yang terdapat dalam medium sekitarnya. Raksinya adalah sebagai
berikut :
R-Na+ + M+A- à
R-M+ + Na+A-
Reaksi kationik dibagi
menjadi dua :
1. Resin
penukar kation bersifat asam kuat, yaitu mengandung gugus HSO3.
Contoh : Amberlite IR 100, Amberlite IR 105, Amberlite IR 120, Dowex 30
2. Resin
penukar kation bersifat asam lemah yang mengandung gugus COOH. Contoh :
Amberlite 112C SC, Alkalex
Pola reaksinya adalah
sebagai berikut :
R-H+ + M+A- à
R-M+ + H+A- (pemecahan garam)
R-H+ + M+(OH-)
à
R-M+ + H2O (netralisasi)
R-SO3-H+ + NaCl à
R-SO3-Na+ + HCl
Resin
Penukar Anion
Resin anionik adalah suatu bahan pertukaran ion yang
dapat menukarkan anion yang ada dalam medium sekitarnya. Resin anionik ada dua
yaitu :
1. Resin
penukar anion bersifat basa kuat, yang mengandung amina tersier atau kuartener.
Contoh Amberlite IR A-400, Dowex 21
2. Resin
penukar anion bersifat basa lemah, mengandung OH sebagai gugus labil. Contoh
Amberlite IR 48, Amberlite IR 45, Duolite A-2.
Secara umum petanya
adalah :
R+(OH-) + M+A-
à
R+A- + M+(OH-) (pemecahan garam)
R+(OH-) + M+A-
à
R+A- + H2O (netralisasi)
Beberapa penukar ion
yang banyak beredar di pasaran adalah sebagai berikut :
Tipe
|
Permultit
Co Ltd, London
|
Rohm
& Hass Co, USA
|
Dow
Chemical Co, USA
|
Merck,
Bayer West Germany
|
Penukar kation asam kuat
|
Zerolit 215
Zerolit 225
|
Amberlite 100
Amberlite 120
Amberlite 200
|
Dowex 30
Dowex 50
|
Lewatit S 1020
Lewatit S 1080
|
Penukar kation asam lemah
|
Zerolit 226
|
Amberlite 50
|
Dowex CCR-1
|
Lewatit CP 3050
|
Penukar anion basa kuat
|
Zerolit FF
|
Amberlite 400
Amberlite 410
|
Dowex 1
Dowex 2
|
Lewatit M 5020
Lewatit M 5080
|
Penukar anion basa lemah
|
Zerolit H
Zerolit G
|
Amberlite 68
Amberlite 45
|
Dowex 3
|
Lewatit MP 7080
|
Kesetimbangan
Pertukaran Ion
Reaksi pertukaran ion pada umumnya bersifat reversible
(dapat balik) dan merupakan reaksi stoikhiometris. Bila suatu resin mengandung
ion yang dapat dipertukarkan A+ dan akan bertukar dengan ion B+,
maka reaksinya dapat ditulis sebagai berikut :
R-A+ + B+ à R-B+ + A+
Maka tetapan
kesetimbangan pertukaran ion dapat ditulis sebagai :
Dengan :
KC : tetapan
kesetimbangan pertukaran ion
[A+] : konsentrasi
ion A+ dalam larutan
[B+] : konsentrasi
ion B+ dalam larutan
[R-A+] : konsentrasi
ion A+ dalam resin
[R-B+] : konsentrasi
ion B+ dalam resin
Untuk pengukuran yang bertujuan
untuk mengetahui perilaku pertukaran kation atau anion, biasa ditentukan dengan
besaran koefisien distribusi (D). Koefisien distribusi ada tiga macam yaitu :
- Dc
adalah perbandingan konsentrasi total terlarut dalam penukar ion dengan
konsentrasi dalam larutan.
- Dg
adalah perbandingan jumlah total terlarut tiap gram penukar ion kering
terhadap konsentrasi dalam larutan.
- Dv
adalah perbandingan jumlah total terlarut dalam sejumlah volume penukar
ion terhadap konsentrasi dalam larutan.
Sedangkan faktor pemisah
adalah :
Dengan garis atas
berarti dalam penukar ion. Jika aAB
> 1 berarti ion A lebih disukai terambil dari pada ion B.
Beberapa variabel yang
dapat mempengaruhi proses pertukaran ion antara lain :
- Suhu,
pertukaran ion dipengaruhi suhu akan tetapi hanya kecil sehingga kurang
mempengaruhi laju proses. Operasi pada suhu tinggi baru akan bermanfaat
bila larutan semula memang pada suhu tersebut atau bila larutan terlalu
kental jika dioperasikan pada suhu ruangan.
- Tekanan,
kesetimbangan pertukaran tidak dipengaruhi oleh adanya tekanan karena
praktis tidak ada perubahan volume penukar dan larutannya.
- Amfolit,
misal dalam biokimia, penggunaan pertukaran ion dan kromatografi terutama
untuk memisahkan campuran kompleks molekul amfoter, atau amfolit seperti
asam amino, peptida, protein, dan nukleotida. Amfolit dapat dianggap asam
atau basa organik.
- Pertukaran
ion organik, afinitas kation organik besar (tetrametilamonium, kininium,
dll) meningkat sesuai dengan bertambahnya ukuran ion. Hal ini tidak sama
dengan kation anorganik biasa. Untuk kation organik, gaya Van der Waals
berperan dominan pada afinitasnya. Sedangkan untuk laju pertukaran justru
akan menurun jika ukurannya bertambah.
- Perilaku
menyimpang, beberapa proses pertukaran ion sering terjadi penyimpangan
mekanisme, oleh karenanya perlu dilakukan kajian lebih lanjut.
C.
ALAT
DAN BAHAN
-
Bahan :
1. Resin
penukar ion
2. HCl
3. NaCl
4. Aquadest
-
Alat :
1. pH
meter
2. Magnetik
stirer
3. Gelas
beker
4. Pipet
ukur
5. Alat-alat
gelas lainnya
A. LANGKAH KERJA
Mempelajari
pengaruh jumlah resin terhadap proses pertukaran ion
1. larutan
NaCl
0,4 N dan 0,5 N dibuat sebanyak 100 mL.
2. 20
mL larutan tersebut dimasukkan ke dalam gelas beker, dan ditambahkan 50 mL
aquadest.
3. resin
penukar ion ditimbang sebanyak 0,4 gram, dan di masukkan ke dalam gelas beker
yang berisi larutan NaCl.
4. alat
dirangkai seperti pada gambar, kemudian diamati pH-nya.
5. langkah
nomor 1 sampai dengan 4 diulangi dan dibuat grafik hubungan antara jumlah ion
Na+ yang dipertukarkan sebagai fungsi jumlah resin.
Mempelajari proses regenarasi resin
penukar ion
1. Dari
percobaan pertama, larutan yang berisi resin di saring, kemudian resin diambil
dan di keringkan.
2. Setelah
kering dan dingin, resin dimasukkan ke dalam beker larutan HCl 0,4 N dan 0,5 N
sebanyak 5 mL dan 50 mL aquadest.
3. Ukurlah
pH akhir larutan.
Penentukan tetapan kesetimbangan
pertukaran ion dan daya pisah
1. Buatlah
deret larutan NaCl 0,1 N 50 mL sebanyak 5 buah beker.
2. Pada
beker pertama, kedua, dan ketiga tambahkan HCl 0,1 N sebanyak 0 mL, 1 mL, dan 3
mL, pada beker keempat dan kelima tambahkan NaOH 0,1 N sebanyak 2 mL dan 7 mL.
3. Ukurlah
pH masing-masing larutan di atas.
4. Tambahkan
pada masing-masing larutan tersebut sebanyak 0,2 gram resin penukar ion dan
aduklah hingga tidak terjadi pertukaran ion lagi.
5. Amati
pH masing-masing larutan.
6. Tentukan
koefisien distribusi dan daya pisahnya.
7. Buat
grafik hubungan antara koefisien distribusi dan daya pisah sebagai fungsi pH
larutan.
B.
PERHITUNGAN
1.
Jumlah
Konsentrasi larutan NaCl terhadap Proses Pertukaran ion
Resin Na
-
Massa Resin Na = 0,4032 gr
-
BM Resin Na = 206 gr/mol
-
Massa Larutan NaCl 0,4 N = 2,3220 gr
-
Massa Larutan NaCl 0,5 N = 2,9166 gr
-
Larutan NaCl = 58,5 gr/mol
Menghitung Mol Resin Na dan Mol NaCl 0,4N dan 0,5N
Menghitung Mol NaCl 0,4N
Menghitung Mol NaCl 0,5N
-
pH Awal = 7,7
Mol awal Na
-
pH Akhir = 7
Konsentrasi Na Yang bereaksi :
Mol Na Yang Bereaksi :
Reaksi :
Sehingga, Kesetimbangannya :
Volume sama = 0,1 L
Dengan Cara Yang SamaDi peroleh
No
|
Konsentrasi
|
Resin
(gr)
|
Kc
|
α
|
1
|
0,4
N
|
Cl
(0,4055 gr)
|
1.087x10-07
|
0.001477815
|
2
|
0,5
N
|
Na
(0,4031 gr)
|
9.124x10-10
|
0.000136
|
3
|
0,5
N
|
Cl
(0,4025 gr)
|
5.629x10-09
|
0.000379
|
1.
Proses
Regenerasi Penukar Ion
Untuk Resin Na :
-
Mol Sisa R-Na+ Pereaksi = 1,956x10-3 mol
-
Mol Sisa R-Na+ Hasil reaksi =
8,01x10-9 mol
pH Awal HCl 0,4N = 2,6
Mol awal H
pH Akhir = 2,5
Konsentrasi H Yang bereaksi :
Mol H Yang Bereaksi :
Reaksi :
Sehingga, Kesetimbangannya :
Volume sama = 0,05 L
Dengan Cara yang Sama di peroleh
No
|
Konsentrasi
|
Resin
sisa (mol)
|
Kc
|
α
|
1
|
0,4
N
|
Cl
(0.001963 mol)
|
0.003806
|
0.010573
|
2
|
0,5
N
|
Na
(0.001956468 mol)
|
0.178008
|
0.116564
|
3
|
0,5
N
|
Cl
(0.001952 mol)
|
13.72895
|
0.080414
|
2.
Penentuan
Tetapan Kesetimbangan Pertukaran ion dan daya pisah
pH Awal H2O = 6,5
Mol awal H
pH Akhir = 4,4
Konsentrasi H Yang
bereaksi :
Mol H Yang Bereaksi :
Reaksi :
Sehingga,
Kesetimbangannya :
Volume sama = 0,05 L
Dengan Cara yang Sama di peroleh
No
|
Larutan
|
Volume
|
Resin
(mol)
|
Kc
|
α
|
1
|
H2O
|
50
ml
|
Na
(0.000972 mol)
|
3.19E-14
|
9.52E-06
|
2
|
HCl+NaCl
|
16
ml
|
Cl
(0.000988 mol)
|
3.13E-01
|
1.21E-01
|
3
|
HCl+NaCl
|
16
ml
|
Na
(0.000976 mol)
|
7.88E-01
|
1.64E-01
|
A.
PEMBAHASAN
Pertukaran
ion adalah proses pertukaran kimia yaitu zat yang tidak dapat larut memisahkan
ion bermuatan positif atau negative dari larutan elektrolit dan melepaskan ion
bermuatan sejenis ke dalam larutan yang secara kimiawi jumlahnya sama. Proses
pertukaran ion ini dapat menyebabkan perubahan struktur fisik dari resin
penukar ion.
Jika resin (X) di larutkan dalam suatu larutan, maka akan terjadi reaksi kesetimbangan
Jika resin (X) di larutkan dalam suatu larutan, maka akan terjadi reaksi kesetimbangan
R-X+ + M+A- à R-M+ + X+A-
Pada praktikum ini di
gunakan dua resin penukar ion yaitu resin (Na) dan Resin (Cl), di mana resin
(Na) merupakan penukar ion yang bersifat kation, sedangkan resin (Cl) bersifat anion.
Dan larutan yang di gunakan untuk mereaksikan kedua resin tersebut adalah Air
(H2O), larutan garam (NaCl) dan larutan asam Kuat (HCl). Pertama, melarutkan
resin Na dan resin Cl ke dalam larutan Garam NaCl 0,5N dan 0,4N lalu membentuk
reaksi kesetimbangan.
Reaksi Kation :
R-Na+ + NaCl à R-Na+ + NaCl
Reaksi Anion :
R+Cl- + NaCl à R+Cl- + NaCl
Ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap
pertukaran ion. Dari grafik, pengaruh konsentrasi ini sangat mempengaruhi,
sehingga grafik mengalami penurunan, baik untuk resin Cl maupun resin Na.
Kedua, Resin Na dan Resin
Cl di larutkan dalam larutan asam kuat HCl 0,4 N dan 0,5 N, ini bertujuan untuk
mengetahui proses regenerasi pada penukar ion, di mana resin dari dari
percobaan pertama di kembalikan ke keadaan awal sehingga dapat di manfaatkan
kembali. Reaksi kesetimbangan yang terjadi antara resin dan larutan asam yaitu
:
Proses Anion
R+Cl- + HCl à R+Cl- + HCl
Proses Kation
R-Na+ + HCl à R-H+ + NaCl
Untuk proses anion, terjadi pertukaran ion walaupun tidak terlalu
dominan. Hal Ini di ketahui dari perhitungan, mol hasil pembentukan resin Cl
dari pertukaran jauh lebih kecil. Kemudian pada proses kation, Na bertukar
dengan H, sehingga membentuk resin H.
Ketiga, penentuan tetapan kesetimbangan pertukaran ion dan daya pisah
di lakukan dengan cara melarutkan resin Na dan resin Cl, kedalam air (H2O) dan
juga larutan campuran dari NaCl dan HCl, sehingga terjadi reaksi kesetimbangan
pertukaran ion.
Pada Air (H2O) reaksi :
Proses Kation
R-Na+ + H2O à R-H+ + NaOH
Proses Anion
R+Cl- + H2O à R+OH- + HCl
Pada Campuran NaCl+HCl L
Proses Anion
R+Cl- + HCl + NaClà R+Cl- + HCl + NaCl
Proses Kation
R-Na+ + HCl + NaCl à R-H+ + NaCl + NaCl’
Pada proses ini di peroleh tetapan kesetimbangan dan daya pisah :
No
|
Larutan
|
Volume
|
Resin
(mol)
|
Kc
|
α
|
1
|
H2O
|
50mL
|
Cl
(0,000998 mol)
|
1.41E-09
|
1.97E-03
|
2
|
H2O
|
50
ml
|
Na
(0.000972 mol)
|
3.19E-14
|
9.52E-06
|
3
|
HCl+NaCl
|
16
ml
|
Cl
(0.000988 mol)
|
3.13E-01
|
1.21E-01
|
4
|
HCl+NaCl
|
16
ml
|
Na
(0.000976 mol)
|
7.88E-01
|
1.64E-01
|
B. KESIMPULAN :
1. Pertukaran
ion adalah proses pertukaran kimia yaitu zat yang tidak dapat larut memisahkan
ion bermuatan positif atau negative dari larutan elektrolit dan melepaskan ion bermuatan
sejenis ke dalam larutan yang secara kimiawi jumlahnya sama.
2. Tetapan
kesetimbangan dan daya pisah adalah :
o
Pengaruh
Konsentrasi Larutan garam terhadap jumlah resin :
No
|
Konsentrasi
(NaCl)
|
Resin
(gr)
|
Kc
|
α
|
1
|
0,4
N
|
Na
(0,4032 gr)
|
||
2
|
0,4
N
|
Cl
(0,4055 gr)
|
1.087x10-07
|
0.001477815
|
3
|
0,5
N
|
Na
(0,4031 gr)
|
9.124x10-10
|
0.000136
|
4
|
0,5
N
|
Cl
(0,4025 gr)
|
5.629x10-09
|
0.000379
|
o
Proses
Regenerasi Penukar Ion
No
|
Konsentrasi
(HCl)
|
Resin
sisa (mol)
|
Kc
|
α
|
1
|
0,4
N
|
Na
(
|
||
2
|
0,4
N
|
Cl
(0.001963 mol)
|
0.003806
|
0.010573
|
3
|
0,5
N
|
Na
(0.001956 mol)
|
0.178008
|
0.116564
|
4
|
0,5
N
|
Cl
(0.001952 mol)
|
13.72895
|
0.080414
|
o
Penentuan
Kesetimbangan pertukaran ion dan daya pisah
No
|
Larutan
|
Volume
|
Resin
(mol)
|
Kc
|
α
|
1
|
H2O
|
50mL
|
Cl
(0,000998 mol)
|
1.41E-09
|
1.97E-03
|
2
|
H2O
|
50
ml
|
Na
(0.000972 mol)
|
3.19E-14
|
9.52E-06
|
3
|
HCl+NaCl
|
16
ml
|
Cl
(0.000988 mol)
|
3.13E-01
|
1.21E-01
|
4
|
HCl+NaCl
|
16
ml
|
Na
(0.000976 mol)
|
7.88E-01
|
1.64E-01
|
C.
DAFTAR PUSTAKA
Day, dan Underwood.1989. Analisa
Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.
Khopkar. S.M. 1990. Konsep Dasar
Kimia Analitik. Jakarta: UI
Brady E, James 1994. Kimia
Universitas Asas dan struktur, Jilid 1 Edisi kelima. Jakarta.
Sudjadi, 1988. Metode Pemisahan.
Universitas Gajah Mada: Kanisius Yogyakarta.
Sutrisno, Ela Tumala. 2009.Penuntun
Praktikum Kimia Dasar. Bandung: UNPAS.
Yogyakarta,
16 Maret 2014
Asisten Praktikan
Ir, Bangun Salman
Yasir F.P
