II-10Bab II Tinjauan Pustaka

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

II.1 Dasar Teori

Asam Pikrat adalah senyawa kimia yang mudah terbakar ketika dibasahi dengan lebih dari 30% air dan tergolong sangat mudah meledak apabila kering dengan air kurang dari 30%. Asam ini tidak cocok dengan keberadaan oksidator, agen pereduksi, garam anorganik, logam, alkaloid, dan albumin.

Asam pikrat merupakan derivat dari fenol dengan gugus nitro (NO2) pada posisi nomor 2,4 dan 6 dalam cincin atom karbon. Gugus dari asam pikrat adalah sebagai berikut:

Gambar II.1 Rumus Bangun Asam Pikrat

Asam pikrat mempunyai harga PKa = 0,80. Asam pikrat dihasilkan dari nitrasi klorobenzene menjadi derivatif di nitro dengan hidrolisis.Asam pikrat terbuat dari fenol yang direaksikan dengan asam sulfat, lalu hasil dan reaksi tersebut direaksikan lagi dengan asam nitrat, sehingga diperoleh hasil akhir yaitu asam pikrat. Reaksi pembentukan asam pikrat adalah sebagai berikut :

C6H5OH + H2SO4 C6H4 (SO3)OH + H2O

Fenol

C6H4 (SO3)OH + HNO3 C6H2OH(NO2)3

Asam pikrat

Gambar II.2 Reaksi Pembentukan Asam Pikrat

Jika asam pikrat direaksikan dengan protein, maka akan terbentuk protein pikrat. Reaksinya adalah sebagai berikut :

R-CH-COOH + C6H2OH(NO2)3 R-CH-COOH

NH3 NH3- asam pikrat

Gambar II.3 Reaksi Pembentukan Protein Pikrat

(Vogel. 1985).

Reaksi sulfonasi adalah reaksi suatu zat dengan sulfat, dengan proses yang hamper mirip dengan benzena. Gugus asam yang terbentuk pada cincin aromatik akibat reaksi sulfonasi merupakan zat antara yang bermanfaat dalam sintesis suatu zat (http://ulanira.wordpress.com/category/chemical).

Suatu senyawa yang mempunyai cincin aromatis dapat menjalani nitrasi bila diolah dengan HNO3 pekat. Dalam reaksinya digunakan suatu asam lewis sebagai katalis. Asam Lewis akan bereaksi dengan reagensia ( seperti Xa atau HNO3 ) untuk menghasilkan suatu elektrolit, yang merupakan zat pensubstitusi yang sebenarnya, misalnya H2SO4 ( sebagai asam Lewis, suatu asam yang sangat kuat ) dapat merebut suatu gas hidrolisis dari dalam asam nitrat maka dihasilkan ion NO2+. Suatu elektrolit dapat menyerang elektron pada suatu cincin aromatis untuk menghasilkan suatu macam karbokation yang terstabilkan oleh resonansi. Penyerangan terhadap elektron dapat menyebabkan cincin mengalami pelepasan H+ dengan cepat dalam tahap kedua. H+ yang dilepaskan ini akan bergabung dengan H2SO4 untuk menghasilkan kembali katalis H2SO4. Asam pikrat atau 2,4,6 trinitrophenol terjadi akibat reaksi sulfonasi dan reaksi nitrasi (dinalgraciadj.blogspot.com/2010/pembuatan-asam-pikrat.html).

Asam pikrat tidak dapat diperoleh dengan cara mereaksikan fenol dengan asam nitrat secara langsung. Hal ini disebabkan karena fenol sangat sensitif terhadap oksidasi sehingga banyak fenol yang rusak dan hanya sebagian kecil saja yang ternitratkan (http://.id.wikipedia.org/wiki/asam_pikrat).

Asam pikrat mempunyai sifat-sifat yaitu beracun, mudah meledak, daya oksidasinya tinggi, berbentuk kristal kuning dengan rasa pahit, larut dalam air, alkohol, kloroform, benzena dan eter. Asam pikrat mencair pada suhu 1220C. Sedangkan kegunaan dari asam pikrat adalah sebagai bahan peledak, obat-obatan eksternal, sebagai pewarna, bahkan pembuat korek api dan juga sebagai bahan pembuat baterai. Asam pikrat biasanya juga disebut sebagai asam karbazotio, asam nitroxantic, asam pikronitric dan trinitro fenol. (http://www.dephan.go.id/bahanpeledak).

Asam pikrat juga asam tannik dan tungstik biasanya merupakan reagen alkaloid yang akan mempresipitasikan protein dari larutan. Larutan asam dari protein sebagai ion zwitter akan terionisasi menjadi bermuatan positif.

Asam pikrat biasanya digunakan dalam pembakaran. Ketika larutan asam pikrat disemprotkan pada daerah yang terbakar presipitasi protein membentuk lapisan pelindung, yang mencakup gas hasil pembakaran dan mencegah kehilangan air (http://.id.wikipedia.org/wiki/asam pikrat).Fenol

Fenol merupakan suatu senyawa dengan gugus OH yang terikat pada suatu cincin aromatik. Ikatan C-O fenol tidak mudah terputuskan atau patah namun berkebalikan dengan ikatan OH yang dimiliki olehnya mudah putus dalam reaksi-reaksinya nanti. fenol merupakan asam yang lebih kuat daripada alkohol dalam air (http://id.wikipedia.org/wiki/phenol).

Fenol dapat dinitrasi lebih mudah daripada senyawa hidrokarbon aromatis dan bereaksi dengan cepat bila dilarutkan dalam asam nitrit. fenol C6H5OH, pertama kali akan membentuk 2- dan 4- nitrophenol dengan masing-masing titik leburnya adalah 450C dan 1440C, bila direaksikan dengan senyawa nitro. Kemudian pada nitrasi selanjutnya menjadi 2,4- dinitrophenol (titik leburnya 1130C) dan pada proses selanjutnya akan menjadi 2, 4, 6 trinitro fenol yaitu asam pikrat (http://id.wikipedia.org/wiki/phenol).

Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (OH-) yang berikatan dengan cincin fenil. Kata fenol juga merujuk pada beberapa zat yang memiliki cincin aromatik yang berikatan dengan gugus hidroksil.Gambar II.4 Gugus fenil(http://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fenil).Dalam kimia, gugus fenil atau cincin fenil (atau sering disingkat -Ph) adalah salah satu gugus fungsional pada suatu rumus kimia. -C6H5 Pada gugus ini, enam atom karbon disusun pada struktur cincin siklik. Cincin ini bersifat sangat stabil, dan merupakan bagian dari kelompok senyawa aromatik (http://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fenil).Cincin fenil bersifat hidrofobik (menolak air) dan hidrokarbon aromatik. Gugus ini dapat ditemukan di banyak senyawa organik. Cincin ini diperkirakan diturunkan dari benzena, (C6H6). Di beberapa literatur kimia, benzena sendiri sering disingkat Ph (http://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fenil).Senyawa bergugus fenil paling sederhana adalah fenol, C6H5OH. Senyawa turunan benzena dengan gugus fenil (C6H5-). Gugus fenil terjadi jika benzena melepaskan satu atom H. Dalam kelompok senyawa ini, gugus fenil dianggap sebagai substituen. Penamaan dilakukan dengan cara menyebutkan posisi gugus fenil, diikuti oleh nama rantai induknya.

Senyawa Turunan Benzena dengan Gugus Benzil (C6H5 CH2 ). Gugus benzyl terjadi jika senyawa toluena (C6H5-CH3) melepaskan satu atom H dari metil. Atom atau gugus atom yang menggantikan hidrogen ini dapat berupa:

klorin (Cl), hidroksi (-OH), dan amina (-NH2)

CH3 CH2 (Toluena Gugus benzil)

CH2 Cl CH2 OH

Benzil klorida Benzil alkohol

(http://pipidkusmiyarsih.blogspot.com/2010/03/alkaloid.html).Jika terdapat dua jenis substituen, maka posisi substituen dapat dinyatakan dengan awalan o (orto), m (meta), p (para) atau dengan menggunakan angka (http://melanbulet. blogspot .com/2010/03/sekilas-tentangbenzena.html).Mempunyai sebuah cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksil, sering bergabung dengan glukosida dan biasanya terdapat dalam rongga sel (http://melanbulet. blogspot .com/2010/03/sekilas-tentangbenzena.html).Fenol merupakan suatu senyawa dengan gugus OH yang terikat pada suatu cincin aromatik. Ikatan C-O fenol tidak mudah terputuskan atau patah namun berkebalikan dengan ikatan OH yang dimiliki olehnya mudah putus dalam reaksi-reaksinya nanti. Fenol merupakan asam yang lebih kuat daripada alkohol dalam air (http://pipidkusmiyarsih.blogspot.com/2010/03/alkaloid.html). Sifat-sifat fenol adalah

1. Larutan tak berwarna

2. Larut dalam pelarut organik

3. Bersifat asam

4. Bila ditambah Na2CO3 tidak dapat bereaksi

Kegunaan fenol

1. Untuk desinfektan

2. Untuk bahan plastik

3. Untuk bahan zat warna

(http://id.wikipedia.org/wiki/phenol).Selain disebutkan diatas, sifat fenol antara lain yaitu mempunyai sifat asam, mudah dioksidasi, memberi reaksi-reaksi berwarna dengan FeCl3, mempunyai sifat antiseptik, beracun, mengikis zat padat, berhablur dengan kristal ( C6H6OH.H2O ) titik cairnya 42,3o C dan titik didihnya 182o C, kalau dibiarkan pada udara dan cahaya, fenol menjadi merah atau coklat, kelarutan fenol dalam air dan air dalam fenol bertambah dengan naiknya suhu, pada kurang lebih 58o C, kedua zat dapat bercampur dalam segala perbandingan. Asam pikrat dibuat dengan cara nitrasi fenol dengan asam sulfat pada suhu 400o C, melalui nitrasi dan oksidasi benzena dengan asam nitrat, menggunakan merkuri nitrat sebagai katalisnya atau melalui nitrasi 2,4 dinitrofenol (dibuat dari nitrasi dan hidrolisis klorobenzena) (http://id. wikipedia .org/wiki/phenol).Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml. Berat molekul fenol sebesar 94,11 g/mol. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C6H5O yang dapat dilarutkan dalam air. Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya (Material Safety Data Sheet Phenol).Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya (http://id.wikipedia.org/wiki/fenol).Fenol didapatkan melalui oksidasi sebagian pada benzena atau asam benzoat dengan proses Raschig, Febol juga dapat diperoleh sebagai hasil dari oksidasi batu bara (http://en. wikipedia.org/wiki/phenol).Fenol berfungsi dalam pembuatan obat-obatan (bagian dari produksi aspirin, pembasmi rumput liar, dan lainnya. Fenol yang terkonsentrasi dapat mengakibatkan pembakaran kimiawi pada kulit yang terbuka. Penyuntikan fenol juga pernah digunakan pada eksekusi mati. Penyuntikan ini sering digunakan pada masa Nazi, Perang Dunia II. Suntikan fenol diberikan pada ribuan orang di kemah-kemah, terutama di Auschwitz-Birkenau. Penyuntikan ini dilakukan oleh dokter secara penyuntikan ke vena (intravena) di lengan dan jantung. Penyuntikan ke jantung dapat mengakibatkan kematian langsung (http://id.wikipedia.org/ wiki/asam pikrat).Keasaman Fenol

Sebagian besar fenol bersifat asam yang lebih lemah daripada asam karboksilat dan asam yang lebih kuat dari alkohol. Ketika fenol bereaksi dengan suatu basa, fenol akan diubah menjadi anion fenoksida, sehingga fenol akan terlarut dalam larutan basa (sebagai garam fenoksida). Larutan natrium hidroksida dan natrium karbonat merupakan basa yang cukup kuat untuk dapat melarutkan hampir semua fenol yang tak larut dalam air, tetapi larutan natrium bikarbonat tidak dapat. Tak satu pun di antara basa basa tersebut yang cukup kuat untuk mengubah sejumlah tertentu alkohol menjadi ion alkoksida (yang akan melarutkan alkohol yang tak larut air dalam bentuk anion alkoksida) (http://asyharstf08.wordpress.com/2010/02/26/ alkohol-dan-fenol-uji-reaksi-kimia).Asam Sulfat

Nama data: Asam SulfatNama sinonim : Oil of Vitriol, Battery Acid, Fertilizer AcidNama Inggris : Sulphuric AcidRumus molekul : H2SO4Berat molekul : 98,08

Asam sulfat banyak digunakan dalam industri. Cairan kental, amat korosif. Bereaksi dengan jaringan tubuh. Berbahaya bila kontak dengan kulit dan mata. Bereaksi hebat dengan air dan mengeluarkan panas (eksotermis). Bereaksi pula dengan logam, kayu, pakaian dan zat organik. Uapnya amat iritatif terhadap saluran pernapasan.Sifat-sifat bahaya

Penghirupan uap asam menyebabkan iritasi pada hidung dan tenggorokan serta mengganggu paru-paru. Cairan asam dapat merusak kulit dan menimbulkan luka yang amat sakit. Dapat menimbulkan kebutaan bila terkena mata. Penghirupan uap asam kadar kecil dalam jangka panjang berakibat iritasi pada hidung, tenggorokan dan paru-paru.

Reaktivitas

Mengalami penguraian bila kena panas, mengeluarkan gas SO2. Asam encer bereaksi dengan logam menghasilkan gas hidrogen yang eksplosif bila kena nyala atau panas. Asam sulfat bereaksi hebat dengan air.

Sifat-sifat fisikaTitik leleh (oC) :10Titik didih (oC) :290Tekanan uap (mmHg) :1 (146 oC)Berat jenis cairan :1,84 (100 persen)Berat jenis uap : 3,4 (udara = 1)

Keselamatan dan Pengamanan

Hindari kontak langsung dengan asam. Cegah penghisapan uap atau kabut, dengan bekerja dalam almari asam atau dengan ventilasi yang baik. Pengenceran asam dilakukan dengan menambahkan asam sedikit demi sedikit ke dalam air dan bukan sebaliknya. Ingat eksotermik ! Simpan asam dalam wadah yang kuat di tempat berventilasi dan dingin. Jauhkan dari air, zat organik mudah terbakar dan logam. Perhatikan kebocoran wadah. kebocoran dapat merusak lantai.

(Material Safety Data Sheet H2SO4)

Asam Nitrat

Nama data: Asam NitratNama sinonim : Aqua FortisNama Inggris : Nitric AcidRumus molekul : HNO3Berat molekul : 63,01 gram/molIdentifikasi Bahaya

Potensi Efek Kesehatan Akut:

Sangat berbahaya jika terjadi kontak langsung dengan kulit (korosive, iritatif), kontak dengan mata (korosive, iritatif), gangguan pencernaan dan gangguan pernafasan. Dalam bentuk cairan atau spray bisa menyebabkan iritasi mata

Potensi Efek Kesehatan Kronis

Efek karsinogenik: tidak ada

Efek mutagenik : tidak ada

Efek teratogenik : tidak ada

Senyawa ini dapat meracuni paru-paru, membran mukosa, sistem pernafasan bagian atas, kulit, mata, dan gigi. Jika terlalu lama atau berulang-ulang terkena, maka dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh. Jika terlalu lama mengalami kontak dengan uap, maka dapat menimbulkan iritasi mata kronis dan menyebabkan beberapa iritasi kulit. Jika terlalu lama atau berulang-ulang terkena uap, dapat menyebabkan infeksi pernafasan.

Pertolongan Pertama

Kontak Mata

Jika kontak dengan mata , basuh mata dengan air paling tidak selama 15 menit. Gunakan air dingin. Dan segera cari pertolongan medis. Kontak Kulit

Jika kontak, bilas bagian yang terkena asam Nitrat dengan air paling tidak 15 menit sambil melepas pakaian yang terkontaminasi. Cuci pakaian yang terkontaminasi sebelum dipakai lagi.

Kontak serius dengan kulit

Cuci dengan sabun desinfektan dan oles kulit yang terkontaminasi dengan krim anti-bakteri. Carilah segera pertolongan medis.

Penghirupan

Jika terhirup, lepaskan ke udara segar. Jika terjadi gangguan pernapasan, berikan pernapasan buatan. Jika sulit bernapas, berikan oksigen. Segera cari pertolongan medis. Penghirupan Serius

Evakuasi korban ke daerah yang aman sesegera mungkin. Jika terfjadi kesulitan bernafas, longgarkan pakaian korban dan berikan oksigen. Jika korban tidak bernafas, berikan nafas buatan. AWAS: hal ini mungkin berbahaya bagi orang yang memberikan nafas buatan sebab bahan-bahan beracun dan korosif dapat terhirup. Segera cari pertolongan medis.

Sifat-Sifat Larutan dan Kimia

Bentuk fisik: cairan

Bau

: menyengat

Rasa

: tak berasa

Warna : tak berwarna sampai kuning cerah

Titik didih : 1210 C / 249,80 F

Titik leleh : - 41,60 C / -42,90 F

Titik Kritis : Tak teridentifikasiBerat jenis : 1,408 (air=1)

Tekanan uap : 6 kPa (200 C)Kelarutan : Mudah larut dalam air dingin, air hangat, dietil eter.

(Material Safety Data Sheet HNO3)

II.2 Aplikasi Industri

Penentuan Kreatinin dalam Urin secara Kolorimetri dengan Sequential Injection-Flow Reversal Mixing (Si-Frm)

(Hermin Sulistyarti dkk, 2011)

Sequential injection analysis (SIA), generasi kedua dari sistem injeksi alir telah dikembangkan untuk penentuan kreatinin sebagai indeks medis kegagalan ginjal kronis. Kreatinin adalah zat racun dalam darah, terdapat pada seseorang yang ginjalnya sudah tidak berfungsi dengan normal. Senyawa ini dihasilkan ketika terjadi kontraksi pada otot. Dalam darah, kreatinin dihilangkan dengan proses filtrasi melalui glomerulus ginjal dan disekresikan dalam bentuk urin. Ginjal yang sehat menghilangkan kreatinin dari darah dan memasukkannya pada urin untuk dikeluarkan dari tubuh. Analisis kadar kreatinin dalam tubuh merupakan indeks medis yang penting untuk mengetahui kondisi laju filtrasi glomerulus, keadaan ginjal, dan berfungsinya kerja otot.

Pendeteksian kreatinin didasarkan pada reaksi Jaffe yang terjadi antara kreatinin dan asam pikrat dalam medium basa untuk membentuk senyawa berwarna merah-oranye. Absorbansi dari senyawa yang terbentuk diukur pada panjang gelombang 530 nm. Pada tahap pendektesian kreatinin dilakukan absorbansi larutan standar kreatinin dideteksi dengan cara: SV berada pada posisi OUT dan SP mengambil masing-masing 150 L larutan standar kreatinin dan larutan asam pikrat-NaOH untuk dialirkan menuju port 1 dengan laju alir 5 L/detik, kemudian dilakukan delay yang dilanjutkan dengan mengalirkan larutan campuran ini menuju detektor. Langkah berikutnya yaitu mengalirkan akuades kedalam detektor.

Dalam penelitian ini, suatu konsep baru dari SIA yang disebut lab-at-valve dikembangkan dengan menambahkan suatu Valve Mixing sebagai tempat untuk memaksimalkan pembentukan senyawa antara kreatinin dan alkali-pikrat. Parameter-parameter yang mempengaruhi metode ini antara lain laju alir produk, waktu delay, volume sampel, volume reagen, konsentrasi reagen dan senyawa pengganggu telah dipelajari secara rinci. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa kondisi optimum akan tercapai pada laju alir 20 L/detik, waktu delay 5 detik, komposisi penggunaan 100 L sampel dengan 300 L reagen (asam pikrat 0,03 M dan NaOH 3 %) sehingga limit deteksi pada penentuan kreatinin yang dihasilkan sebesar 3,01 g/g. Aplikasi dari metode ini ditujukan untuk penentuan kreatinin dalam sampel urin.

NO2

NO2

NO2

OH

II-1

Laboratorium Kimia Organik