Ammonium Karbonat

Analisis kation memerlukan pendekatan yang sistematis. Umumnya ini

dilakukan dengan dua cara yaitu pemisahan dan identifikasi. Pemisahan dilakukan

dengan cara mengendapkan suatu kelompok kation dari larutannya. Kelompok

kation yang mengendap dipisahkan dari larutan dengan cara sentrifus dan

menuangkan filtratnya ketabung uji yang lain. Larutan yang masih berisi sebagian

besar kation kemudian diendapkan kembali membentuk kelompok kation baru. Jika

dalam kelompok kation yang terendapkan masih berisi beberapa kation maka kation-

kation tersebut dipisahkan lagi menjadi kelompok kation yang lebih kecil, demikia n

seterusnya sehingga padaa khirnya dapat dilakukan uji spesifik untuk satu kation.

Jenis dan konsentrasi pereaksi serta pengaturan pH larutan dilakukan untuk

memisahkan kation menjadi beberapa kelompok. Suatu skema analisis standar untuk

mengidentifikasi 25 kation dan 13 anion yang berbeda telah disusun. Skema analisis

tersebut terus dikembangkan sehingga sekarang orang dapat memilih skema yang

sesuai dengan kondisi yang ada dilaboratorium masing-masing. Bahkan tidak

menutup kemungkinan untuk memodifikasi dan mengembangkan sendiri skema

tersebut.

Reagensia golongan : larutan amonium karbonat 1M. Reagensia tidak

berwarna, memperlihatkan reaksi basa karena hidrolisis :

CO32- + H2O HCO3-+ OH -

Reagensia terurai oleh asam-asam (bahkan pada asam asetat), terbentuk

gaskarbondioksida:

CO32-+ 2 CH3COOH CO2 ↑ + H2O + 2 CH3COO -

Reagensia harus dipakai dalam suasana netral atau sedikit basa. Amonium

karbonat komersial selalu mengandung amonium hidrogen karbonat (NH 4HCO3) dan

amoniumkarbamat NH4O(NH2)CO. Senyawa ini harus dihilangkan sebelum memulai

dengan reaksi golongan, karena garam-garam alkali tanah keduanya larut dalam air.

Ini dapat dilakukan dengan mendidihkan larutan reagensia sebentar, baik amonium

hidrogen karbonat maupun amonium karbamat, diubah menjadi amonium karbonat

dengan cara ini:

2 HCO3- CO32- + CO2 ↑ + H2O

Reaksi golongan kation-kation golongan keempat, tidak bereaksi dengan asam

klorida, hidrogen sulfida ataupun dengan amonium sulfida, tetapi amonium karbonat

membentuk endapan putih. Uji ini harus dijalankan dalam larutan netral atau basa.

Jika tidak ada amonium atau ion amonium, magnesium juga akan mengendap.

Endapan putih yang terbentuk dengan reagensia golongan adalah barium karbonat

(BaCO3), strontium karbonat (SrCO3) dan kalsium karbonat (CaCO 3). Ketiga logam

alkali tanah ini menguraikan air dengan laju yang berbeda, dengan membentuk

hidroksida dan gas nitrogen. Hidroksidanya merupakan basa kuat meskipun dengan

kelarutan yang berbeda-beda. Barium hidroksida adalah paling mudah larut

sedangkan kalsium hidroksida yang paling sedikit larut diantara ketiga ini. Klorida

dan nitrat dari alkali tanah sangat mudah larut, karbonat, sulfat, fosfat, dan

oksalatnya tidak larut. Sulfidanya dapat dibuat hanya dalam keadaan kering, semua

sulfida terhidrolisadalam air, membentuk hidrogen sulfida dan hidroksida, misalnya:

2 BaS + H2O 2 Ba2+ + 2 SH - + 2 OH -

Garam-garamnya membentuk larutan yang tidak berwarna, kecuali kalau

anionnya berwarna. Alkali tanah bersifat hampir serupa dengan yang lain larut

dalam air, jadi sukar untuk membedakannya dan terutama untuk memisahkannya.

1. Barium (Ba)

Barium adalah logam putih perak, dapat ditempa dan liat, yang stabil dalam

udara kering. Kation barium, Ba, berwarna dasar bening. Barium bereaksi

dengan air dalam udara yang lembab, membentuk oksida atau hidroksida.

Barium melebur pada suhu710 0C. Logam ini bereaksi dengan air pada suhu

ruang, membentuk barium hidroksidadan hidrogen :

Ba 2+  + 2 H2O Ba + + H2 ↑ + 2 OH -

Asam encer melarutkan barium dengan mudah dengan mengeluarkan

hidrogen:

Ba2+ + 2H+ Ba+ + H2

Barium adalah bivalen dalam garam-garamnya, membentuk kation barium

(II), Ba. Klorida dan nitratnya larut, tetapi dengan menambahkan asam

klorida pekat atau asam nitrat pekat kepada larutan barium, barium klorida

atau nitrat mungkin mengendap sebagai akibat hukum kegiatan massa.

Reaksi-reaksi ion barium digunakan larutan .2H O atau barium nitrat 0,25M.

a. Larutan amonia: tak terjadi endapan barium hidroksida karena

kelarutannya yang relatif tinggi. Sedikit kekeruhan mungkin terjadi ketika

menambahkan reagensia. Ini disebabkan oleh sejumlah kecil amonium

karbonat, yang sering terdapat dalam reagensia yang telah lama.

b. Larutan amonium karbonat: endapan putih barium karbonat, yang larut

dalam asam asetat dan dalam asam mineral encer.

Ba2+  + CO - BaCO2↓

c. Larutan amonium oksalat: endapan putih barium oksalat

d. Asam sulfat encer : endapan putih barium sulfat

2. Strontium (Sr) adalah logam putih perak, yang dapat ditempa dan liat.

Strontium melebur pada 7710C. Sifat-sifatnya serupa dengan barium.Reaksi-

reaksi ion strontium dipakai larutan 0,25M strontium klorida atau strontiumnitrat

1. Larutan amonia : tak ada endapan.

2. Amonium karbonat : endapan putih.

3. Asam sulfat encer : endapan putih.

4. Amonium oksalat : endapan putih.

5. Kalium karbonat : larutan kuning.

3. Kalsium (Ca)

Kalsium adalah logam putih perak, yang agak lunak. Melebur pada suhu

8450C. Kalsium terserang oleh oksigen atmosfer dan udara lembab, pada

reaksi ini terbentuk kalsium oksida dan/atau kalsium hidroksida. Kalsium

membentuk kation kalsium(II), dalamlarutan air. Reaksi-reaksi ion kalsium

dapat dipakai larutan kalsium klorida, 0,5M.

1. Larutan amonia : tak ada endapan.

2. Amonium karbonat : endapan amorf putih kalsium karbonat.

3. Asam sulfat encer : endapan putih.

4. Amonium oksalat : endapan putih.

Pemisahan dan Identifikasi Ba

Barium sulfat merupakan garam sulfat yang sangat tidak larut dengan air

sedangkankalsium agak larut, dan kation logam lainnya larut dalam air Pemisahan

barium dengankation lainnya berdasarkan hal tersebut Penambahan amonium sulfat

akan memberikanendapan putih jika terdapa barium. Uji selanjutnya dapat dilakukan

dengan uji nyalamemberikan warna hijau kekuningan.

Pemisahan dan Identifikasi Ca

Pemisahan kalsium dengan kation lainnya berdasarkan kelarutan garam kalsium

oksalat yang sangat tidak larut dalam air, sedangkan kation lainnya mudah larut. Jika kalsium

ada endapan putih kalsium oksalat akan terbentuk pada penambahan amonium

oksalat. Larutan dibuat basa untuk mencegah kelarutan garam oksalat.

1.      Pengertian Kimia Analitik Kualitatif

Kimia analitik adalah cabang ilmu kimia yang berfokus pada analisis cuplikan

material untuk mengetahui komposisi, struktur, dan fungsi kimiawinya. Secara tradisional, kimia

analitik dibagi menjadi dua jenis, kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif bertujuan untuk

mengetahui keberadaan suatu unsur atau senyawa kimia, baik organik maupun inorganik,

sedangkan analisis kuantitatif bertujuan untuk mengetahui jumlah suatu unsur atau senyawa

dalam suatu cuplikan.

Analisis kualitatif membahas identifikasi zat-zat. Urusannya adalah unsur atau

senyawaan apa yang terdapat dalam suatu sampel atau contoh. Pada pokoknya tujuan analisis

kualitatif adalah memisahkan dan mengidentifikasi sejumlah unsur. Analisis kuantitatif

berurusan dengan penetapan banyak suatu zat tertentu yang ada dalam sampel atau contoh

(Underwood, 1986). Analisis kualitatif membahas tentang pengidentifikasian za-zat yang

terdapat dalam suatu sampel. Tujuan utama analisis kualitatif adalah memisahkan dan

mengidentifikasi sejumlah unsur. (Underwood, 1986).

2.      Golongan-golongan Kation

Klasifikasi kation yang paling umum didasarkan pada perbedaan kelarutan dari

klorida, sulfida, dan karbonat kation tersebut. Kation diklasifikasikan dalam 5 golongan

berdasarkan sifat-sifat kation tersebut terhadap beberapa reagensia. (Vogel, 1990).

Golongan-golongan kation memiliki ciri-ciri khas, yaitu:

o   golongan I: membentuk endapan dengan asam klorida encer, ion-ion yang termasuk dalam

golongan ini adalah timbal, raksa, dan perak.

o   golongan II: membentuk endapan dengan hydrogen sulfide dalam suasana asam mineral encer.

Ion-ion yang termasuk dalam golongan ini adalah merkurium (II), tembaga, cadmium, bismuth,

stibium, timah.

o   golongan III: membentuk endapan dengan ammonium sulfide dalam suasana netral. Kation

golongan ini antara lain nikel, besi, kromium, aluminium, seng, mangan, dan kobalt.

o   golongan IV: membentuk endapan dengan ammonium karbonat dengan adanya ammonium

klorida dalam suasana netral atau sedikit asam.

o   golongan V: disebut juga golongan sisa karena tidak bereaksi dengan reagensia-reagensia

golongan sebelumnya. Ion kation yang termasuk dalam golongan ini antara lain magnesium,

natrium, kalium, dan ammonium. (Vogel, 1990).

Suatu pereaksi menyebabkan sebagian kation mengendap dan sebagian larut,

maka setelah dilakukan penyaringan terhadap endapan tebentuk dua kelompok campuran yang

massa masing-masingnya kurang dari campuran sebelumnya. Reaksi yang terjadi saat

pengidentfikasian menyebabkan terbentuknya zat-zat baru yang berbeda dari zat semula dan

berbeda sifat fisiknya. (W. Harjadi, 1993).

3.      Identifikasi Kation-Kation Golongan Sisa (V)

Kation-kation Golongan V (Mg2+, Na+, K+, dan NH4+) dapat diidentifikasi satu

persatu tanpa pemisahan pendahuluan. Proses identifikasinya adalah sebagai berikut :

a.      Pengolahan Filtrat dari Golongan IV

Filtrat dari Golongan IV yang mungkin mengandung garam-garam Mg, Na, K, dan

ammonium diuapkan sampai kering dan dipanaskan sampai semua garam ammonium telah

menguap. Adanya residu menunjukkan adanya satu atau lebih dari logam ini. Olah residu yang

kering dengan menambahkan 4 ml air, aduk, panaskan selama 1 menit kemudian saring.

Residunya diuji terhadap Mg dan filtratnya untuk menguji adanya Na dan K.

Jika residu melarut sempurna (atau hampir sempurna) dalam air, encerkan larutan

yang terjadi (jika perlu, setelah disaring) sampai kira-kira 6 ml, dan bagi menjadi tiga bagian

yang kira-kira sama. Bagian yang pertama digunakan untuk menguji Mg dengan larutan oksina

yang telah disiapkan (pastikan Mg dengan memberlakukan uji magneson kepada 3-4 tetes

larutan). Sedangkan bagian kedua dan ketiga digunakan terhadap uji Na dan K.

b.      Identifikasi Kation Magnesium (Mg2+)

Residu dilarutkan dalam beberapa tetes HCl encer dan tambahkan 2-3 ml air.

Kemudian bagi menjadi dua bagian yang tidak sama.

      Bagian yang lebih banyak.

Olah 1 ml larutan oksina 2 % dalam asetat 2M dengan 5 ml larutan ammonia 2M. Jika

perlu panaskan untuk melarutkan setiap oksina yang diendapkan. Tambahkan NH4Cl kepada

larutan uji, diikuti dengan reagensia oksina amoniakal yang telah dibuat. Kemudian panaskan

sampai mendidih selama 1-2 menit (bau NH3 harus terbedakan). Adanya endapan kuning muda

menandakan adanya Mg oksinat.

      Bagian yang lebih sedikit.

Sekitar 3-4 tetes sampel tambahkan 2 tetes reagensia ‘magneson’ diikuti dengan beberapa

tetes NaOH sampai basa. Adanya endapan biru memastikan adanya Mg. Uji ini bergantung pada

adsorpsi reagensia, yang merupakan suatu zat pewarna, diatas Mg(OH)2 dalam larutan basa maka

akan dihasilkan bahan pewarna biru.

Semua logam, kecuali logam-logam alkali tidak boleh ada. Garam ammonium

mengurangi kepekaan uji ini dengan mencegah pengendapan Mg(OH)2, dan karenanya harus

dihilangkan terlebih dahulu.

c.       Identifikasi Kation Natrium (Na+)

Filtrat bagian pertama digunakan untuk mengidentifikasi kation Na. filtrate

ditambahkan sedikit uranil magnesium asetat, kocok, dan diamkan selama beberapa menit.

Adanya endapan kristalin kuning menandakan Na ada.

Na+ + Mg2+ + 3UO22+2 2+ + 9CH3COO - → NaMg(UO2)3(CH3COO)9 ↓

Pengendapan yang paling baik untuk ion-ion natrium adalah pengendapan dengan

uranil magnesium atau zink asetat. Uji nyalanya akan menghasilkan warna kuning kuat yang

bertahan lama (khas). Runutan natrium mungkin terbawa masuk dari reagensia selama nalisis,

maka sangat penting untuk memperhatikan warna kuning kuat yang muncul dan bertahan lama.

Jika warnanya kuning lemah maka boleh diabaikan.

d.      Identifikasi Kation Kalium (K+)

Filtrat ditambahkan dengan sedikit larutan natrium heksanitritokobaltat (III) atau kira-

kira 4 mg zat padatnya dan beberapa tetes asam asetat encer. Aduk-aduk, dan jika perlu

diasamkan selama 1-2 menit. Adanya endapan kuning K3[Co(NO2)6] menandakan adanya K.

3K+ + [Co(NO2)6]3- → K3[Co(NO2)6] ↓

Endapan tak larut dalam asam asetat encer. Jika ada natrium dalam jumlah yang lebih

banyak (atau jika reagensia ditambahkan berlebihan) terbentuk suatu garam campuran,

K2Na[Co(NO2)6]. Endapan terbentuk dengan segera dalam larutan-larutan pekat, dan lambat

dalam larutan encer, pengendapan dapat dipercepat dengan pemanasan.

Pastikan dengan uji nyala dan lihat melalui dua lapisan kaca kobalt warna merah

(biasanya tidak tetap (transien)). Sebaiknya kaca kobalt itu diuji dengan garam kalium untuk

memastikan bahwa kaca itu baik kondisinya. Pada beberapa contoh kaca kobalt menyerap sama

sekali garis-garis merah kalium. Oleh karena itu dianjurkan untuk memakai spektroskop

sederhana bila tersedia.

1. Uji Kation Fe3+

-          Dimasukkan dalam tabung reaksi

-          Ditambahkan KSCN

-          Diamati perubahan warnanya

-          Diamati proses pembentukan endapannya

Tidak ada perubahan warna dan tidak terbentuk endapan

-          Dimasukkan dalam tabung reaksi

-          Ditambahkan K4Fe(CN)6

-          Diamati perubahan warnanya

-          Diamati proses pembentukan endapannya

Tidak ada perubahan warna dan tidak terdapat endapan

Fungsi Koagulasi dan jenis Koagulan

Proses Koagulasi

Secara umum Proses koagulasi adalah pembubuhan bahan Kimia ke dalam air yang akan diolah dengan maksud agar partikel - partikel yang susah mengendap dalam air mengalami destabilisasi dan saling berikatan membentuk Flok yang lebih besar dan tentu lebih berat sehingga mudah mengendap di Bak Sedimentasi dan atau Bak Filtrasi.

Apabila kekuatan ionic dalam air cukup besar, maka keberadaan koloid dalam air sudah dalam bentuk terdestabilasasi, Desatabilisasi ini disebabkan oleh ion monovalen dan divalen yang berada dalam air. Yang menjadi masalah adalah apabila kekuatan ionic dalam air sangat kecil sehingga menyebabkan koloid dalam air dalam kondisi stabil, sehingga susah saling berikatan karena seluruh koloid memiliki muatan yang sama. Untuk itulah sangat diperlukan proses koagulasi untuk mendestabilkan koloid – koloid tersebutAda beberapa daya yang menyebabkan stabilitas koloid, yaitu ;Gaya Elektrostatik, yaitu gaya tolak menolak terjadi jika koloid – koloid mempunyai muatan yang sejenis. Bergabung dengan molekul air ( reaksi Hidrasi ) Stabilisasi yang disebabkan oleh molekul besar yang diadsorpsi pada permukaan.Suspensi atau koloid bisa dikatakan stabil jika semua gaya tolak menolak antar partikel lebih besar daripada gaya tarik massa, sehingga dalam waktu tertentu tidak terjadi agregasi. Untuk menghilangkan kondisi stabil tersebut, maka harus merubah gaya interaksi diantara koloid dengan pembubuhan bahan kimia ( sebagai donor muatan ) supaya gaya tarik menarik menjadi lebih besar.

Ada tiga faktor yang menentukan keberhasilan suatu proses koagulasi yaitu: Jenis bahan kimia koagulan yang dipakai Dosis pembubuhan bahan kimia Pengadukan dari bahan kimia

Ketiga faktor ini saling berkaitan antara satu dengan lainnya. Penentuan ketiga faktor tersebut di lapangan harus dengan pertimbangan yang baik.

Jenis bahan kimia koagulan Jenis bahan kimia koagulan yang umum dipakai yaitu:Koagulan garam logamKoagulan polimer kationikContoh koagulan garam logam antara lain :Aluminium Sulfat atau tawas (Al3(SO4)2.14H2O) Feri Chloride (FeCl3)Fero Chloride (FeCl2)Feri Sulfhate (Fe2(SO4) 3)Koagulan yang umum di pakai adalah Aluminium Sulfat atau dalam bahasa pasarnya adalah Tawas. Sedangkan Feri Chloride dan Fero Sulfat, meskipun juga merupakan koagulan yang baik, namun jarang dipakai di suatu instalasi pengolahan air di Indonesia.