BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Metode pemisahan merupakan aspek penting dalam bidang kimia karena kebanyakan

materi yang terdapat di alam berupa campuran.Untuk memperoleh materi murni dari suatu

campuran, kita harus melakukan pemisahan.Berbagai teknik pemisahan dapat diterapkan untuk

memisahkan campuran.Perusahaan air minum, memperoleh air jernih dari air sungai melalui

penyaringan pasir dan arang.Air murni untuk keperluan laboratorium atau farmasi diperoleh

melalui teknik pemisahan destilasi.Untuk memisahkan minyak bumi menjadi komponen-

komponennya seperti elpiji, bensin, minyak tanah, dilakukan melalui teknik pemisahan destilasi

bertingkat.Logam aluminium dipisahkan dari bauksit melalui teknik pemisahan

elektroforesis.Itulah beberapa contoh teknik pemisahan yang berguna untuk memperoleh materi

yang lebih murni.Melalui teknik pemisahan ternyata menghasilkan materi yang lebih penting dan

lebih mahal nilainya.

Pembahasan pada bab ini akan difokuskan pada teknik pemisahan ekstraksi. Ekstraksi

pelarut pada umumnya digunakan untuk memisahkan sejumlah gugus yang diinginkan dan

mungkin merupakan gugus pengganggu dalam analisis secara keseluruhan.Kadang-kadang

gugus-gugus pengganggu ini diekstraksi secara selektif.Teknik pengerjaan meliputi penambahan

pelarut organik pada larutan air yang mengandung gugus yang bersangkutan. Dalam pemilihan

pelarut organik diusahakan agar kedua jenis pelarut (dalam hal ini pelarut organik dan air) tidak

saling tercampur satu sama lain. Selanjutnya proses pemisahan dilakukan dalamcorong pemisah

dengan jalan pengocokan beberapa kali. Partisi zat-zat terlarut antara dua cairan yang tidak dapat

campur (immiscible).

Diantara berbagai jenis metode pemisahan, ekstraksi pelarut atau  disebut juga ekstraksi air

merupakan metode pemisahan yang paling baik dan popular. Alasan utamanya adalah bahwa

pemisahan ini dapat dilakukan baik dalam tingkat makro ataupun mikro.Seseorang tidak

memerlukan alat yang khusus atau canggih kecuali corong pemisah.Prinsip metode ini

didasarkan pada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak

saling bercampur seperti benzene, karbon tetraklorida atau kloroform.Batasannya adalah zat

terlarut dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase pelarut.Teknik ini dapat

digunakan untuk preparative dan pemurnian.Mula-mula metode ini dikenal dalam kimia analisis,

kemudian berkembang menjadi metode yang baik, sederhana, cepat dan dapat digunakan untuk

ion-ion logam yang bertindak sebagai tracer (pengotor) dan ion-ion logam dalam jumlah

makrogram.

1.2  Rumusan Masalah

1.Apa yang dimaksud ekstraksi pelarut?

2.Bagaimana penentuan Koeisien Distribusi?

3.Apa yang dimaksud ekstraksi berulang kali?

4.Bagaimana selektivitas ekstraksi?

5.Apa saja jenis ekstraksi?

6.Bagaimana teknik ekstraksi?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengantar Ekstraksi Pelarut

Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila senyawa organik (sebagian besar

hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan

senyawa organik; seharusnya tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya,

campuran kemudian diaduk dengan baik sehingga senyawa organik diekstraksi dengan baik.

Lapisan organik dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah, dan senyawa organik dapat

diambil ulang dari lapisan organik dengan menyingkirkan pelarutnya. Pelarut yang paling sering

digunakan adalah dietil eter C2H5OC2H5, yang memiliki titik didih rendah (sehingga mudah

disingkirkan) dan dapat melarutkan berbagai senyawa organik.

Tekhnik ini bermanfaat untuk memisahkan campuran senyawa dengan berbagai sifat

kimia yang berbeda. Contoh yang baik adalah campuran fenol C6H5OH, anilin C6H5NH2 dan

toluen C6H5CH3, yang semuanya larut dalam dietil eter. Pertama anilin diekstraksi dengan asam

encer. Kemudian fenol diekstraksi dengan basa encer. Toluen dapat dipisahkan dengan

menguapkan pelarutnya. Asam yang digunakan untuk mengekstrak anilin ditambahi basa untuk

mendaptkan kembali anilinnya, dan alkali yang digunakan mengekstrak fenol diasamkan untuk

mendapatkan kembali fenolnya.

Bila senyawa organik tidak larut sama sekali dalam air, pemisahannya akan lengkap.

Namun nyatanya, banyak senyawa organik, khususnya asam dan basa organik dalam derajat

tertentu larut juga dalam air. Hal ini merupakan masalah dalam ekstraksi. Untuk memperkecil

kehilangan yang disebabkan gejala pelarutan ini, disarankan untuk dilakukan ekstraksi berulang.

Anggap anda diizinkan untuk menggunakan sejumlah tertentu pelarut. Daripada menggunakan

keseluruhan pelarut itu untuk satu kali ekstraksi, lebih baik menggunakan sebagian-sebagian

pelarut untuk beberapa kali ekstraksi. Kemudian akhirnya menggabungkan bagian-bagian pelarut

tadi. Dengan cara ini senyawa akan terekstraksi dengan lebih baik.

Ekstraksi pelarut menyangkut distribusi suatu zat terlarut (solut) diantara dua fasa cair yang tidak

saling bercampur. Ekstraksi pelarut digunakan untuk analisis makro maupun mikro dan juga

untuk pekerjaan-pekerjaan preparatif didalam laboratorium organik,anorganik, atau biokimia.

Corong pemisah adalah alat yang paling sederhana untuk dapat digunakan selain ekstraksi

Soxhleet dan alat “Counter Current Craig”

2.2 Hukum Distribusi

Hukum distribusi atau partisi dapat dirumuskan: bila suatu zat terlarut terdistribusi antara

dua pelarut yang tidak dapat campur, maka pada suatu temperatur yang konstan untuk setiap

spesi molekul terdapat angka banding distribusi yang konstan antara kedua pelarut itu, dan angka

banding distribusi ini tidak tergantung pada spesi molekul lain apapun yang mungkin ada. Harga

angka banding berubah dengan sifat dasar pelarut, sifat dasar zat terlarut, dan temperatur

(Svehla, 1990).

Hukum distribusi adalah suatu metode yang digunakan untuk menentukan aktivitas zat

terlarut dalam satu pelarut jika aktivitas zat terlarut dalam pelarut lain diketahui, asalkan kedua

pelarut tidak tercampur sempurna satu sama lain. Faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien

distribusi diantaranya:

1. Temperatur yang digunakan

Semakin tinggi suhu maka reaksi semakin cepat sehingga volume titrasi

menjadi kecil, akibatnya berpengaruh terhadap nilai k.

2. Jenis pelarut

Apabila pelarut yang digunakan adalah zat yang mudah menguap maka akan sangat

mempengaruhi volume titrasi, akibatnya berpengaruh pada perhitungan nilai k.

3. Jenis terlarut

Apabila zat akan dilarutkan adalah zat yang mudah menguap atau higroskopis, maka akan

mempengaruhi normalitas (konsentrasi zat tersebut), akibatnya mempengaruhi harga k.

4. Konsentrasi

Makin besar konsentrasi zat terlarut makin besar pula harga k.

Harga K berubah dengan naiknya konsentrasi dan temperatur. Harga k tergantung jenis

pelarutnya dan zat terlarut. Menurut Walter Nersnt, hukum diatas hanya berlaku bila zat

terlarut tidak mengalami disosiasi atau asosiasi, hukum di atas hanya berlaku untuk komponen

yang sama.

Partisi zat-zat terlarut antara dua cairan yang tidak dapat campur menawarkan banyak

kemungkinan yang menarik untuk pemisahan analitis. Bila suatu zat terlarut membagi diri antara

dua cairan yang tidak dapat campur, ada suatu hubungan yang pasti antara konsentrasi zat

terlarut dalam dua fasa pada kesetimbangan. Suatu zat terlarut akan membagi dirinya antara dua

zairan yang tidak dapat campur. Sedemikian rupa sehingga angka banding konsentrasai pada

kesetimbangan adalah konstanta pada temperatur tertentu.

Ekstraksi meliputi distribusi zat terlarut diantara dua pelarut yang tidak dapat campur.

Pelarut umum dipakai adalah air dan pelarut organik lain seperti CHCl3, eter atau pentana.

Garam anorganik, asam-asam dan basa-basa yang dapat larut dalam air bisa dipisahkan dengan

baik melalui ekstraksi ke dalam air dari pelarut yang kurang polar. Ekstraksi lebih efisien bila

dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut yang lebih kecil daripada jumlah pelarutnya

banyak tetapi ekstraksinya hanya sekali (Arsyad, 2001).

Tiga metode dasar pada ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap, ekstraksi kontinyu,

dan ekstraksi counter current. Ekstraksi bertahap merupakan cara yang paling sederhana.

Caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur dengan

pelarut semula kemudian dilakukan pengocokan sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi

yang akan diekstraksi pada kedua lapisan, setelah ini tercapai lapisan didiamkan dan dipisahkan

(Khopkar, 1990).

Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada pada banyaknya ekstraksi yang dilakukan. Hasil

yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut

sedikit-sedikit.

Ekstraksi pelarut adalah proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran

berdasarkan proses distribusi terhadap dua macam pelarut yang tidak saling bercampur. Ekstraksi

pelarut umumnya digunakan untuk memisahkan sejumlah gugus yang diinginkan dan mungkin

merupakan gugus pengganggu dalam analisis secara keseluruhan. Kadang-kadang gugus-gugus

pengganggu ini diekstraksi secara selektif.

Teknik pengerjaan meliputi penambahan pelarut organik pada larutan air yang

mengandung gugus yang bersangkutan. Dalam pemilihan pelarut organik agar kedua jenis

pelarut tidak saling tercampur satu sama lain. Selanjutnya proses pemisahan dilakukan dalam

corong pisah dengan jalan pengocokan beberapa kali.

Untuk memilih jenis pelarut yang sesai harus diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut:

1.    Harga konstanta distribusi tinggi untuk gugus yang bersangkutan dan konstanta distribusi rendah

untuk gugus pengotor lainnya.

2.    Kelarutan pelarut organik rendah dalam air.

3.    Viskositas kecil dan tidak membentuk emulsi dengan air.

4.    Tidak mudah terbakar dan tidak bersifat racun.

5.     Mudah melepas kembali gugs yang terlarut didalamnya ntk keperluan analisa lebih lanjut.

Menurut Nerst jika suatu solute (zat terlarut) terdistribusi antara dua cairan yang tidak

saling tercampur, maka dalam keadaan yang beresetimbangan terdapat hubungan devinit antara

konsentrasi zat terlarut dengan kedua cairan bersangkutan.

Hukum Distribusi Nerst mengemukakan bahwa suatu solut akan membagikan diri dengan

sendirinya kedalam dua cairan (pelarut organik dan air) yang tidak bercampur setelah dikocok

dan dibiarkan terpisah sedemikian rupa sehingga perbandingan konsentrasi solut didalam kedua

pelarut tersebut tetap dan merupakan suatu tetapan pada suhu tetap. Tetapan tersebut disebut

koefisien distribusi (KD). Jika CO dan Ca masing-masing adalah konsentrasi solut pada pelarut

organik dan air maka rumus koefisien distribusi dapat ditulis

KD =

Keterangan :

KD : Koefisien distribusi.

CO : Konsentrasi spesi C pada fasa 1.

Ca : Konsentrasi spesi C pada fasa 2.

Ekstraksi campuran-campuran merupakan suatu teknik dimana suatu larutan (biasanya

dalam air) dibuat bersentuhan dengan suatu pelarut kedua (biasanya organik), yang pada

hakikatnya tidak tercampurkan dengan yang pertama, dan menimbulkan perpindahan satu atau

lebih zat terlarut (solut) ke dalam pelarut kedua itu. Untuk suatu zat terlarut A yang

didistribusikan antara dua fasa tidak tercampurkan a dan b, hukum distribusi (atau partisi) Nernst

menyatakan bahwa asal keadaan molekulnya sama dalam kedua cairan dan temperatur adalah

konstan : Dimana KD adalah sebuah tetapan, yang dikenal sebagai koefisien distribusi (atau

koefisien partisi) (Basset, 1994).

Partisi zat-zat terlarut antara dua cairan yang tidak dapat campur menawarkan banyak

kemungkinan yang menarik untuk pemisahan analitis. Bila suatu zat terlarut membagi diri antara

dua cairan yang tidak dapat campur, ada suatu hubungan yang pasti antara konsentrasi zat

terlarut dalam dua fasa pada kesetimbangan. Suatu zat terlarut akan membagi dirinya antara dua

zairan yang tidak dapat campur. Sedemikian rupa sehingga angka banding konsentrasai pada

kesetimbangan adalah konstanta pada temperatur tertentu.

Jika dalam kondisi :

Solut terionisasi dalam salah satu pelarut

Solut berasosiasi dalam salah satu pelarut

Zat terlarut dapat bereaksi dengan salah satu pelarut

Maka diartikan solut tidak berada dalam rumus molekul yang sama didalam kedua fasa

pelarut. Untuk itu didefinisikan suatu besaran baru yang disebut angka banding distribusi (D).

Jika zat terlarut adalah senyawa X maka angka banding distribusi dapat dinyatakan dengan

rumus:

D =

Hubungan D dengan KD

Suatu asam lemah dalam fasa air , HB terionisasi menjadi H dan B. Anion sisa asam [B]

tidak menembus masuk kedalam fasa organik . Hubungan D dengan KD dapat dicari sebagai

berikut:

HB H + B

D =

KDHB=

Ka =

[B-] =

D = atau

D =

D=

Maka dapat dikatakan ketergantungan perbandingan koefisien distribusi dari asam lemah,

tetapan ionisasinya dan pH dari fasa air.

Ekstraksi meliputi distribusi zat terlarut diantara dua pelarut yang tidak dapat campur.

Pelarut umum dipakai adalah air dan pelarut organik lain seperti CHCl3, eter atau pentana.

Garam anorganik, asam-asam dan basa-basa yang dapat larut dalam air bisa dipisahkan dengan

baik melalui ekstraksi ke dalam air dari pelarut yang kurang polar. Ekstraksi lebih efisien bila

dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut yang lebih kecil daripada jumlah pelarutnya

banyak tetapi ekstraksinya hanya sekali (Arsyad, 2001).

Tiga metode dasar pada ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap, ekstraksi kontinyu,

dan ekstraksi counter current. Ekstraksi bertahap merupakan cara yang paling sederhana.

Caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur dengan

pelarut semula kemudian dilakukan pengocokan sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi

yang akan diekstraksi pada kedua lapisan, setelah ini tercapai lapisan didiamkan dan dipisahkan

(Khopkar, 1990).

Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada pada banyaknya ekstraksi yang dilakukan. Hasil

yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut

sedikit-sedikit.

Persen Terekstraksi

Persen Terekstraksi adalah banyaknya mol zat yang terekstraksi kedalam fasa organik

dibagi dengan banyaknya mol total dalam fasa organik dan fasa air kali 100

%E = x 100

Bila kedua penyebut dan pembilang dibagi dengan = D, maka penyelesaian

persamaan diatas menghasilkan rumus :

% E =

Va =volum fasa air

Vo= volum fasa organik

Persamaan diatas akan menjadi lebih sederhana bila Va=Vb sehingga diperoleh:

%E =

%E =

Syarat – Syarat Ekstraksi Pelarut

Persyaratan yang harus dipenuhi dalam ekstraksi pelarut adalah :

a) Angka bonding ( ikatan ) yang tinggi untuk zat terlarut, angka bonding ( Ikatan ) yang

rendah untuk zat-zat pengotor.

b) Kelarutan yang rendah untuk fase air.

c) Viskositas yang cukup rendah.

d) Tidak mudah terbakar.

e) Mudah mengambil kembali zat terlarut dari pelarut

2.3 Ekstraksi Berulang

Semakin besar Jumlah zat yang akan terekstrak jika harga Va / Vb diperkecil dan akan

semakin efisien proses ekstraksi jika ekstraksi dilakukan berulangkali dengan jumlah volum fasa

organic yang sama. Menghitung banyaknya zat yang tertinggal setelah n kali ekstraksi sangat

penting, yaitu untuk menghitung person solute terekstrak, dan juga menentukan keefektifan

pekerjaan ekstraksi yang dilakukan.

Fraksi analit tertinggal atau yang tidak terekstrak dapat dinyatakan dengan rumrus :

f = 1 -

f =

Perkalian f dengan Wo yaitu banyaknya gram solute (analit) mula-mula yang terkandung dalam

volum fasa air (Va) akan menghasilkan banyaknya gram solute (analit) yang tertinggal dadalam

fasa air (W) setelah satu kali ekstraksi dengan menggunakan Vo fasa organic.

W = Wa

Bila dilakukan n kali ekstraksi secara terpisah dengan menggunakan volum fasa organic yang

sama (Vo), maka banyakny solute yang tertinggal dalam fasa air adalah :

W = Wa

Dimana :

W = gram solute tertinggal dalam fsa air

Wa = gram solute mula-mula

n = jumlah kali ekstraksi

2.4 Selektivitas Ektraksi

Besarnya angka banding distribusi relative kedua solute menentukan kemampuan untuk

memisahkan dua solute, misalnya solute A dan solute B yang nilai D nya masing-masing adalah

DA dan DB , maka factor pemisah kedua solute (β) kedua solute tersebut dapat didefinisikan:

DA / DB dimana DA > DB.

Pemisahan dua solute berdasarkan nilai β nya, dengan kondisi percobaan 1 kali ekstraksi,

volum kedua fasa dibuat sama, dapat dilihat berdasarkan tabel berikut.

DA DB B % A terekstraksi % B terekstraksi

102

10 10 99,0 90,9

1 102 99,0 50,0

10-1 103 99,0 9,1

10-2 104 99,0 1,0

10-3 105 99,0 0,1

Pemisahan dapat tercapai secara kuantitatif jika nilai β paling idak sebesar 105. Pemisahan dapat

dibuat lebih efesien dengan pengaturan proporsi fasa organic terhadap air. Ratio optimum untuk

pemisahan yang paling baik diberikan dalam persamaan-persamaan Bush-Densen:

VA / VB = (1/DA DB)1/2

2.5. Macam-Macam Sistem Ekstraksi

Beberapa cara dapat mengklasifikasikan sistem ekstraksi. Cara kalsik adalah

mengklasifikasi berdasarkan sifat zat yang diekstraksi, sebagai khelat atau system ion

berasosiasi. Akan tetapi klasifikasi sekarang didasarkan pada hal yang lebih ilmiah, yaitu proses

ekstraksi.

Suatu sifat dasar agar solut dapat terekstrak dari fasa air ke fasa organik adalah solut

tersebut harus menjadi tidak bermuatan. Penetralan muatan tersebut dapat mereduksi gaya

elektrostatik antara solut dengan air,yaitu dengan sendirinya akan mengurangi kelarutannya

dalam fasa air.

Ada dua jenis senyawa solut yang akan dibahas yaitu:

1.Senyawa molekul netral,kovalen,misalnya : I2, GeCl4, C6H5COOH

2.Senyawa kompleks logam ,tak bermuatan,misalnya kompleks logam asetil aseton,8-

hidroksikuinolin,dan senyawa kompleks asossiasi lain.

2.5.1. Ekstraksi Molekul Netral,Kovalen

Bila tidak ada reaksi yang bersaing ,untuk ekstraksi jenis ini rumusan untuk efisiensi

ekstraksi sama seperti yang sudah dibahs dibagian sebelumnya.Tetapi bila ada reaksi-reaksi

tertentu didalm sistem tersebut,maka harus dipertimbangkan pengaruh reaksi tersebut terhadap

nilai D nya.

Adapun reaksi yang mungkin terjadi adalah:

a. Reaksi Dissosiasi

Misalnya pada ekstraksi asam karboksilat,dengan pola pemisahan:

CH3COOH Fasa Organik

↓↑

CHCOOH ⇄ CH3COOH + H+ Fasa air

Ka

Dengan Ka = konstanta ionisasi CH3COOH

b.Reaksi Pembentukan Kompleks s

Misalnya pada ekstraksi iodin (I2) dalam sistem pelarut air yang mengandung ion iodida

dan NaCl. Penambahan iodida pada sistem yang demikian ini menyebabkan pembentukan

kompleks :

I2 + I ⇄ I3 Kf = [I3] / [I]

sehingga pola pemisahan dapat dituliskan:

I2 Fasa Organik

↓↑

I2 + I ⇄ I3 Fasa air

Kf = Konstanta pembentukan kompleks I3

c.Reaksi Assosiasi

Angka banding distribusi umumnya akan semakin besar jika terjadi reaksi assosiasi dalam

fasa organik.Misalnya asam karboksilat yang dapat membentuk dimer dalm pelarut yang

kepolarannya rendah,seperti benzena dan CCl4 dengan reaksi:

Kd =

Kd = konstanta dimensasi

Pola pemisahannya adalah :

2 RCOOH ⇄ (RCOOH)2 Fasa Organik

↓↑

RCOOH Fasa air

2.5.2. Ekstraksi Ion Logam

Ekstraksi ion logam adalah salah satu penggunaan penting ekstraksi pelarut. Untuk dapat

diekstraksi pelarut,ion logam harus diubah menjadi ion yang tidak bermuatan (molekul netral)

dan mirip senyawa organik.Hal ini perlu dilakukan karena ion logam mempunyai kecenderungan

tidak larut dalam pelarut-pelarut organik atau pelarut non polar. Biasanya pengubahannya

dilakukan dengan dua cara yaitu:

a.Pembentukan senyawa kompleks assosiasi ion

b.Pembentukan Kompleks khelat

a.Pembentukan Kompleks Assosiasi Ion

Pembentukan kompleks assosiasi ion dapat dilakukan dengan penggabungan ion logam

kedalam suatu molekul besar yang kemudian digabungkan (diasosiasikan) ion lain yang

muatannya berlawanan sehingga membentuk suatu senyawa pasangan logam. Pasangan ion ini

dapat berupa:

1.Pasangan ion dimana ion logam terikat dalam suatu anion

2.Pasangan ion dimana ion logam terikat dalam suatu kation

1. Pasangan ion dimana ion logam terikat dalam suatu anion

Reaksi pembentukannya secara umum :

⇄Contoh:

Besi (III) secara kuantitatif dapat diabstraj dari medium asam klorida kedalam dietil eter.Terjadi

peristiwa dimana senyawa kompleks kloro besi (III) dikoordinasi oleh atom oksigen dari

pelarut.Dalam hal ini pelarut mendesak air terkoordinasi . Ion yang terbentuk bergabung dengan

molekul pelarut yang terkoordinasi dengan proton.Reaksi pembentukannya :

Fe3+ + 4Cl- FeCl4-

FeCl4- + H+ { H+, FeCl4

- }

Kation dan anion terikat dengan molekul eter :

{H+ (eter)+, FeCl4 (eter)}-

Dengan cara yang mirip permanganat membentuk suatu pasangan ion dengan ion tetra

fenil arsonium dengan membentuk suatu pasangan ion dengan rumus [ (C6H5) As+,

MnO4-],sehingga membuatnya seperti molekul senyawa organik dan kemudian dapat diekstrak

kedalam metilen klorida.

2.Pasangan ion dimana ion logam terikat dalam suatu kation

Reaksi pembentuknya secara umum :⇄⇄

Mn+ + (n+a) X-1 MXn+a

Ma-n+a + aY+ (aY;MXa-) n+a

Mn+ + bB MBbn+

MBbn+ + nX- {MBbn+ , nX-}

Contoh:

Cu2+ + O-phen Cu (phen)2+

Cu (phen)2+ + 2ClO4- {Cu(phen)2+,2ClO4

-}

b. Pembentukan Kompleks Khelat

Ligan pengkhelat mempunyai peranan penting dalam ekstraksi logam.Khelat logam

merupakan tipe senyawa koordinasi dimana ion logam bergabung dengan basa polifungsional

yang menempati dua atau lebih posisi pada lingkaran koordinasi dari ion logam untuk

membentuk senyawa siklik.

Rumus Pembentukannya secara umum :⇄Dalam persamaan reaksi diatas M adalah ion Logam,R anion dan n Valensi.Jika kedua

gugus basa tidak bermuatan,maka terbentuk khelat bermuatan poisitif.Jika kedua gugus basa

bermuatan negatif ganda maka terbentuk khelat negatif.Jika kedua gugus basa bermuatan negatif

tunggal,maka terbentuk khelat netral.Kebanyakan reagen pengkhelat membentuk senyawa

kompleks berwarna dan ini dapat dijadikan dasar untuk penentuan ion logam secara

spektrofotometri.Kompleks khelat seringkali tidak dapat larut dalam air tetapi larut dalam pelarut

organik seperti kloroform,karbon tetraklorida dll.Pembentukan kompleks khelat merupakan cara

yang paling luas penggunaannya dalam ekstraksi ion logam.

Contoh:

Cu2+ + 2H2CH2CH2NH2 → Cu(NH2CH2CH2NH2)2+

MRnMn+ + nR

Suatu zat pengkelat lain yang sangat penting untuk ekstraksi pelarut dari ion logam adalah

difeniltiokarbazon atau “ditizon” .Ditizon dan kelat logamnya sangat tak-dapat larut dalam air,

tetapi dapat larut dalam pelarut semacam kloroform dan karbon letraklorida. Larutan reagensia

itu sendiri adalah hijau tua, semenlara kompleks logam adalah violet tua, merah, jingga, kuning

atau warna lain bergantung pada ion logamnya, logam yang membentuk ditizonat antara lain Mn,

Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Cd, In, Sn, dan Pb.

2.6 Teknik ekstraksi

Teknik ekstraksi dapat dibedakan menjadi tiga cara, yaitu:

1. Ekstraksi bertahap ( batch ekstraction=ekstraksi sederhana)

2. Eksraksi kontinyu

3. Ekstraksi arah berlawana ( counter current extraction)

2.6.1 Teknik ekstraksi bertahap

Pelaksanaan ekstraksi ini dilakukan menggunakan alat corong pemisah dan merupakan

metode ekstraksi paling sederhana. Zat yang akan diekstraks dilarutkan dalam air kemudian

dimasukkan dalam corong pemisah. Pelarut pengekstrak( biasa pelarut organik) ditambah kepada

larutan air agar zat terlarut dapat diekstrak kedalam cairan pengekstrak. Cara ini dilakukan jika

harga D cukup besar (>1000). Banyaknya zat yang tidak terekstrak (tertinggal) pada fasa pelarut

semula, dicari berdasarkan persamaan :

Jika zat yang akan diekstrak berada dalam campuran, maka syarat ekstraksi dengan teknik

ini adalah D dari zat tersebut harus besar (D=5 sampai 10 atau lebih besar), sedang zat lain harus

kecil (<0,0001)

Gambar: peralatan ekstraksi sederhana

2.6.2. Teknik kontinyu

Ekstraksi sampai habis memungkinkan pemisahan komponen-komponen dalam

campuran yang mempunyai nilai pembanding distribusi kurang menguntungkan (D <1), atau jika

faktor pemisah mendekati satu. Dipakai peralatan khusus, didalam mana pelarut organik secara

otomatis disuling, didinginkan dan dialirkan secara terus menerus melalui lapisan air. Hasil

ekstraksi setara dengan beberapa ratus kali ekstraksi memakai pelarut murni organik, dapat

diperoleh dalam waktu kurang lebih satu jam memakai peralatan yang tidak terlalu banyak

memerlukan perhatian. Pada prinsipnya didalam peralatan tersebut terjadi aliran kontinyu (terus-

menerus) dari pelarut malalui suatu larutan zat yang akan diekstrak.

Gambar: alat

2.6.3 Ekstraksi dengan arah berlawanan menurut Craig

Metoda ekstraksi ini dikenal dengan metoda ekstraksi Craig. Metoda ini merupakan salah

satu dari berbagai cara untuk memisahkan dua zat atau lebih, apabila perbandingan distribusi (D)

dari zat-zat tersebut perbedaannya kecil sekali. Proses ”counter current Craig” ini merupakan

fraksionasi secara bertahap dengan menggunakan peralatan khusus. Alat yang digunakan pada

prinsipnya terdiri dari sejumlah besar (bisa 100 atau lebih) tabung-tabung pengekstrak yang

identik, yang berfungsi sebagai corong pemisah. Seperti yang disajikan pada gambar tabung-

tabung pengekstrak itu diberi nomor dari nol (0) dan seterusnya, yang disimbulkan dengan r.

Pada proses selanjutnya, setelah dilakukan pengocokkan untuk mencapai kesetimbangan

distribusi, maka fasa atas yang lebih ringan dari pada fasa bawah dipindahan ke tabung nomor

berikutnya, yang sudah mengandung fasa bawah yang baru. Pengocokkan dan pemindahan ini

dilakukan berulang kali. Jumlah kali pemindahan dinyatakan dengan n, yang bermula dari nol.

Agar lebih jelas, marilah kita ikuti contoh berikut, yaitu distribusi 1000 mg zat X, dengan Dx =

1, Va = V0, menurut skema yang tertera pada gambar, sampai 5 tahap pertama. Dari gambar

dapat dilihat pada langkah awal (n=0) 1000 mg zat terlarut dalam fasa air ditambahkan fasa

organik (misalnya eter) dengan volume sama (Va = V0). Setelah dikocok dan tercapai

kesetimbangan distribusi, maka fasa atas (fasa organik=fasa eter) akan berisi 500 mg zat X,

demikian juga fasa bawah (fasa air). Pada langkah selanjutnya fasa atas dipindahkan ke tabung

1yang sebelumnya telah berisi fasa air, sedangkan pada tabung 0 diisi lagi fasa organik segar.

Setelah kedua tabung dikocok dan tercapai kesetimbangan, distribusi zat X dalam kedua tabung

masing-masing adalah 250/250 (lihat gambar). Sekarang fasa atas tabung 1 dipindahkan ke

tabung 2 yang sebelumnya telah berisi fasa air, dan fasa atas tabung 0 dipindah ke tabung 1.

Tabung 0 diisi lagi dengan fasa organik segar dari reservoir. Setelah ke tiga tabung dikocok dan

mencapai kesetimbangan, maka distribusi zat X dalam ketiga tabung tersebut berturut-turut

adalah 125/125; 250/250; 125/125. Begitu seterusnya langkah-langkah itu dikerjakan sampai

pada n = 4. Pada setiap langkah selalu diisi fasa pelarut organik segar dari reservoir. Untuk n<50,

rumus:

Dimana = fraksi solut yang terkandung dalam tabung ke r setelah n kali pemindahan.

D = perbandingan distribusi.

Simbol ! adalah fungsi faktorial. Contoh: 4! = 4 x 3 x 2 x 1 = 24

No.

tabung

Jumla

h

pemindahan

0 1 2 3 4

0

ekstra

ksi 1

5

00

5

00

0 0 0 0

1

Ekstra

ksi 2

2

50

2

50

2

50

2

50

0 0 0

2

Ekstra

ksi 3

1

25

1

2

50

2

1

25

1

0 0

re

servoir

re

servoir

re

servoir

25 50 25

3

Ekstra

ksi 4

6

2,5

6

2,5

1

87,5

1

87,5

1

87,5

1

87,5

6

2,5

6

2,5

0

4

Ekstra

ksi 5

3

1,25

3

1,25

1

25

1

25

1

87,5

1

87,5

1

25

1

25

3

1,25

3

1,25

Fraksi

total dalam

tiap tabung

pada n= 4

0,0

625

0,2

50

0,3

750

0,2

50

0,0

625

Gambar: skema ekstraksi menurut arah berlawanan dari Craig

re

servoir

re

servoir

LAPORAN HASIL DISKUSI

1. Pertanyaan dari : Roudhotul Fitria

Dijawab oleh : Amelia pertiwi (salah)

M.Ali Husni (benar)

Pertanyaan:

Ekstraksi pelarut dari uranium dengan 8-hidroksikunolin pada CHCl3 digunakan 15 ml fase

organik dan aqua jika %E 76,8 %.Hitunglah perbandingan distribusinya.

Jawaban:

%E =

76,8 % =

76,8 D +76,8 =100 D

76,8 = 100D – 16,8D

76,8 = 23,2 D

D = = 3,31

2. Pertanyaan dari : Sinta Marito

Dijawab Oleh : Yeni Yulia Sari

Haryati

Ismalia Yestrik

Pertanyaan :

Apakah prinsip dasar dari metode pemisahan ekstraksi?

Jawaban: buku khopkar halaman 85

Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat pelarut dengan perbandingan tertentu

antara dua pelarut yang tidak saling bercampur.

Prinsip ini dinyatakan oleh Nernst dalam distribusi yang menyatakan bahwa apabila suatu

komponen zat terlarut terdistribusi dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur, maka

perbandingan konsentrasi pada saat kesetimbangan pada temperatur tertentu merupakan

suatu konstanta yang dinamakan dengan konstanta distribusi.

Hukum Fasa Gibbs : memberikan hubungan antara derajat kebebasan dalam suatu system

dengan komponen dan fase.

P + V = C + 2

Keterangan : 

P = fase

C = Komponen

V = Derjat kebebasan

Pada ekstraksi pelarut , kita mempunyai P = 2 , yaitu fase air dan organik, C= 1, yaitu zat

terlarut di dalam pelarut dan fase air pada temperatur dan tekanantetap, sehingga V = 1,

jadi kita akan dapat : 2 + 1 = 1+2, yaitu  P + V = C + 2

3. Pertanyaan dari :Wanda Ika Wahyuni

Dijawab oleh : Melta Fina

Anggi Desviana

Pertanyaan:

Untuk membedakan antara pasangan ion dan suatu molekul netral dalam pelaruttak polar

cukup sulit,bagaimana cara membedakannya?

Jawaban:

jika komponen-komponen-nya tetap bersama-sama di dalam air, spesies itu akan disebut suatu

molekul; jika komponen itu cukup dipisahkan oleh air sehingga tak dapat dideteksi sebagai

suatu kesatuan, maka entitas itu akan disebut suatu pasangan ion.

4. Pertanyaan dari : Putri Dzulhijjah

Dijawab oleh : Yuni permata sari (benar)

Pertanyaan :

Apakah alasan ektraksi dilakukan berulang kali?

Jawaban :

Semakin besar jumlah zat yang akan terekstrak jika harga Va / Vo diperkecil(memperbesar

volume fasa organik) dan semakin efesien proses ekstraksi jika ekstraksi dilakukan berulang

kali dengan jumlah fasa organic yang sama. Menghitung banyaknya zat tertinggal setelah

berulang kali ekstraksi itu sangat bagus dan penting, supaya ekstraksi dapat dilakukan secara

efektif.

5. Pertanyaan dari : Putri Dzulhijjah

Dijawab oleh : Vita fatmawati (salah)

Riska Putri Perjuanda (salah)

Fitriatul Hasanah (benar)

Pertanyaan :

Bagaimanakah syarat pelarut dua fase dapat dilakukan ekstraksi berulang?

Jawaban :

Dalam mempertimbangkan dua fase dapat dilakukan ekstraksi berulang adalah :

Zat-zat pelarut tersebut hanya berbeda sedikit dalam kecenderungannya untuk beralih dari

pelarut satu ke palerut lain.

Satu fase dapat bergerak sementara bersentuhan dengan fase yang lain.

Kedua fase bergerak, terus menerus kontak sama lain dengan arah yang berlawanan.

Satu fase dapat berulang dikontakkan dengan porsi yang segar dari fase kedua. Dan dapat

diterapkan bila bila suatu zat secara kuantitatif tetap tinggal dalam satu fase.

Hubungan antara jenis zat yang dilarutkan dengan pelarutnya

Sifat kepolaran

Pelarut biasanya memiliki titik didih rendah dan lebih mudah menguap

Meninggalkan substansi terlarut yang didapatkan

6. Pertanyaan dari : Roudhotul Fitria

Dijawab oleh : Friska Kristiyanti

Pertanyaan:

Apa yang dimaksud dengan senyawa khelat logam dan apa yang dihasilkan dari proses

pengkhelatan?

Jawaban:

Senyawa khelat logam adalah senyawa organik dimana sebuah ion logam menjadi bagian dari

satu cincin heterosiklik atau lebih dengan berinteraksi dengan gugus fungsional dalam zat

pengkhelat.Proses pengkhelatan menghasilkan sebuah molekul netral atau ion kompleks