BAB I

PENDAHULUAN

Kimia analitik merupakan ilmu kimia yang mendasari analisis dan

pemisahan sampel. Analisis dapat bertujuan untuk menentukan jenis komponen

apa saja yang terdapat dalam suatu sampel (kualitatif), dan juga menentukan

berapa banyak komponen yang ada dalam suatu sampel (kuantitatif). Tidak

semua unsur atau senyawa yang ada dalam sampel dapat dianalisis secara

langsung, sebagian besar memerlukan proses pemisahan terlebih dulu dari unsur

yang mengganggu. Karena itu cara-cara atau prosedur pemisahan merupakan hal

penting juga yang dipelajari dalam bidang ini.

Dibandingkan dengan cabang ilmu kimia lainnya seperti kimia anorganik,

organik, fisik dan biokimia, maka kimia analitik mempunyai penerapan yang

lebih luas. Kimia analitik tidak saja dipakai di cabang ilmu kimia lainnya, tapi

juga dipakai luas dalam cabang ilmu pengetahuan lain seperti ilmu

lingkungan, kedokteran, pertanian, kelautan dan sebagainya. Demikian juga di

bidang industri, profesi, kesehatan dan bidang lainnya kimia analitik memberikan

peranan yang tidak sedikit.Dalam ilmu lingkungan, pemantauan kadar pencemar

memerlukan metoda analisis yang tepat, cepat dan peka untuk menentukan

berbagai konstituen yang sering berjumlah renik. Dalam bidang kedokteran

diperlukan berbagai analisis untuk menentukan berbagai unsur atau senyawa

dalam sampel seperti darah, urin, rambut, tulang dan sebagainya. Di bidang

pertanian, komposisi pupuk yang tepat sehingga tumbuhan menghasilkan panen

seperti yang diharapkan juga memerlukan metoda analisis yang tepat untuk

mengetahuinya. Di bidang industri metode analisis diperlukan untuk

memonitoring bahan baku, proses produksi, produk maupun limbah yang

dihasilkan. Itu adalah sebagian saja yang dapat dikemukakan mengenai peranan

kimia analitik dalam kehidupan manusia.

Ditinjau dari caranya, kimia analitik digolongkan menjadi :

A. Analisis klasik

Analisis klasik berdasarkan pada reaksi kimia dengan stoikiometri

yang telah diketahui dengan pasti. Cara ini disebut juga cara absolut karena

penentuan suatu komponen di dalam suatu sampel diperhitungkan

berdasarkan perhitungan kimia pada reaksi yang digunakan. Contoh

analisis klasik yaitu volumetri dan gravimetri. Pada volumetri, besaran

volume zat-zat yang bereaksi meupakan besaran yang diukur, sedangkan

pada gravimetri, massa dari zat-zat merupakan besaran yang diukur.

B. Analisis instrumental

Analisis instrumental berdasarkan sifat fisika-kimia zat untuk

keperluan analisisnya. Misalnya interaksi radiasi elektromagnetik dengan

zat menimbulkan fenomena absorpsi, emisi, hamburan yang kemudian

dimanfaatkan untuk teknik analisis spektroskopi. Sifat fisiko–kimia lain

seperti pemutaran rotasi optik, hantaran listrik dan panas, beda partisi dan

absorpsi diantara dua fase dan resonansi magnet inti melahirkan teknik

analisis modern yang lain. Dalam analisisnya teknik ini menggunakan alat-

alat yang modern sehingga disebut juga dengan analisis modern.

BAB II

LANDASAN TEORI

Banyak ion-ion terlarut yang kita temui di sekitar kita misalnya pada air laut,

sungai, limbah, atau pun dalam bentuk padatannya seperti pada tanah dan pupuk.

Unsur logam dalam larutannya akan membentuk ion positif atau kation, sedangkan

unsur non logam akan membentuk ion negatif atau anion. Metode yang

digunakan untuk menentukan keberadaan kation dan anion tersebut dalam bidang

kimia disebut analisis kualitatif. Untuk senyawa anorganik disebut analisis

kualitatif anorganik.

Analisis kualitatif yang bertujuan utama untuk mengenali komposisi atau struktur

bahan kimia, cukup banyak jenisnya, sesuai dengan jenis bahan kimia yang terdapat

dalam sampel. Analisis kulitatif kation dan anion secara sistematis telah berkembang

cukup lama. Berkat kajian yang dilakukan oleh Karl Remegius Frensenius sejak

tahun 1840, yang kemudian diterbitkan sebagai buku pada tahun 1897. Langkah –

langkah analisis kation dan anion dapat dilakukan secara sistematis melalui diagram

alir, yang sampai saat ini menjadi standar untuk kajian analisis kualitatif bahan

organik. Analisis kualitatif untuk anion lebih sederhana dibandingkan analisis kation,

akan tetapi analisis anion memerlukan ketelitian dalam melakukan observasi dari

gejala – gejala yang timbul.

Menentukan adanya kation dan anion dalam suatu analit, baik yang terdiri zat

tunggal (satu kation dan satu anion) zat majemuk atau zat campuran (lebih dari satu

kation atau anion), memerlukan sisitematika tertentu. Apabila analit berupa larutan,

dapat langsung dianalisis, tetapi apabila berupa zat padat atau campuran zat padat dan

cair, perlu dicari pelarut yang sesuai.

Banyak pendekatan yang dapat digunakan untuk melakukan analisis

kualitatif. Ion-ion dapat diidentifikasi berdasarkan sifat fisika dan kimianya.

Beberapa metode analisis kualitatif modern menggunakan sifat fisika seperti warna,

spektrum absorpsi, spektrum emisi, atau medan magnet untuk mengidentifikasi

ion pada tingkat konsentrasi yang rendah. Namun demikian kita juga dapat

menggunakan sifat fisika dan kimia untuk mengembangkan suatu metode analisis

kualitatif menggunakan alat-alat yang sederhana yang dipunyai hampir semua

laboratorium. Sifat fisika yang dapat diamati langsung seperti warna, bau,

terbentuknya gelembung gas atau pun endapan merupakan informasi awal yang

berguna untuk analisis selanjutnya. Tabel berikut menunjukkan beberapa ion

yang berwarna.

Tabel 2.1: warna beberapa ion dalm pelarut air

2.1 Analisis Kualitatif

Pada dasarnya, konsep analisis kimia dapat dibagi atas 2 bagian: 

A. Analisis kualitatif, analisis yang berhubungan dengan identifikasi suatu zat

atau campuran yan tidak diketahui.

B. Analisis kuntitatif, analisis kimia yang menyangkut penentuan jumlah zat

tertentu yang ada dalam suatu sample (contoh).

Ada dua langkah utama dalam analisis adalah identifikasi dan estimasi

komponen-komponen suatu senyawa. Langkah identifikasi ini dikenal sebagai

analisis kualitatif sedangkan estimasinya adalah analisi kuantitatif. 

Walaupuan analisis kualitatif sudah banyak ditingagalkan, namun analisis

kualitatif ini merupakan aplikasi prinsip-prnsip umum dan konsep-konsep dasar

yang telah dipelajari dalam kimia dasar. Analisis kualitatif digunakan sebelum

analisis kuantitatif. Setelah mengetahui komponen/ pengotor apa melelui analisis

kualitatif, barulah dilakukan analisis kuantitatif. Tujuan utama analisis kauntitatif

adalah untuk mengetahui kuantitas (jumlah) dari setiap komponen yang

menyusun analit.

Langkah ini terbilang sederhana dalam analisis kualitatif pengamatan visual

merupakan hal yang penting. Bila kita dihadapkan pada suatu larutan yang tidak

diketahui, pertanyaan yang timbul adalah “ apakah warnanya? “. Warna adalah

penting, karena beberapa ion anorganik dapat diketahui dari warnanya yang

spesifik. Walau demikian kita tidak boleh menarik kesimpulan secara tepat

terutama bila yang dianalisi berupa larutan yang terdiri atas campuran beberapa

ion harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak terjadi kesimpulan yang salah.

Misalnya, larutan yang mengandung ion Co2+ berwarna pink dalam larutan yang

mengandung Ni2+ berwarna hijau, bila saling bercampur menjadi tidak berwarna.

Amatan visual berkaitan dengan warna dari sampel padatan juga penting.

Warna-warna endapan yang dihasilkan dari reaksi dalam larutan kadang-kadang

menunjukan identitas dari endapan yang terbentuk. Larutan Pb2+ dan I- keduanya

tidak berwarna, yang apabila dicampurkan akan terbentuk endapan kuning terang

dari PbI2. komponen-komponen penyusun campuran padat seringkali

diidentifikasi dari masing-masing warnanya. 

Analisis kualitatif membahas tentang identifikasi suatu zat, fokus kajiannya

adalah unsur apa yang terdapat dalam suatu sampel (contoh). Analisis kualitatif

sampel terdiri atas golongan kation.Pada dasarnya konsep analisis kimia dapat

dibagi atas dua bagian, yaitu:

2.2 Analisis 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). 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 (Harjadi, 1993).

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 ke tabung 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, demikian seterusnya sehingga

pada akhirnya dapat dilakukan uji spesifik untuk satu kation. Jenis dan

konsentrasi pereaksi serta pengaturan pH larutan dilakukan untuk

memisahkan kation menjadi beberapa kelompok.

Tabel berikut ini menunjukkan kelompok kation dan pereaksi yang

digunakan dalam analisis kualitatif standar.

Tabel 2.1: Kelompok kation analisis kualitatif

Golongan KationPereaksi

Pengendap/Kondisi

1

2

3

4

Ag+,Hg+,Pb2+

Cu2+,Cd2+,Bl3+,Hg2+,Sn4+,Sb3+

Al3+,Cr3+,Co2+,Fe2+,Ni2+,Mn2+,Zn2+

Ba2+,Ca2+.Mg2+,Na+,K+,NH4+

HCL 6 M

H2S 0,1 M pada pH 0,5

H2S 0,1 M pada pH 0,9

Tidak ada pereaksi pengendap golongan

Prosedur yang biasa digunakan untuk menguji suatu zat yang tidak diketahui,

pertama kali adalah membuat sample (contoh) yang dianalisis dalam bentuk

cairan (larutan). Selanjutnya terhadap larutan yang dihasilkan dilakukan uji ion-

ion yang mungkin ada.

Kesulitan yang lebih besar dijumpai pada saat mengidentifikasi berbagai

konsentrasi dalam suatu campuran untuk ion, biasanya dilakukan pemisahan ion

terlebih dahulu melalui proses pengendapan, selanjutnya dilakukan pelarutan

kembali endapan tersebut. Kemudian diadakan uji-uji spesifik untuk ion-ion yang

akan diidentifikasi. Uji spesifik dilakukan dengan menambahkan reagen

(pereaksi) tertentu yang akan memberikan larutan atau endapan berwarna yang

merupakan karakteristik (khas) untuk ion-ion tertentu.

Analisis campuran kation-kation memerlukan pemisahan kation secara

sistematik dalam golongan dan selanjutnya diikuti pemisahan masig-masing

golongan kedalam sub golongan dan komponen-komponennya. Pemisahan dalam

golongan didasarkan perbedaan sifat kimianya dengan cara menambahkan

pereaksi yang akan mengendapkan klorida dari ion-ion timbal (Pb2+),perak

(Ag+) dan raksa (Hg2+). Setelah ion-ion ini diendapkan dan dipisahkan, ion-

ion lain yang ada dalam larutan tersebut dapat diendapkan dan penambahan H2S

dalam suasana asam setelah endapan dipisahkan perlakuan selanjutnya dengan

pereaksi tertentu memungkinkan terpisah golongan ini.

Jadi dalam analisis kualitatif sistematik kation-kation diklasifikasikan dalam

lima golongan berdasarkan sifat-sifat kation terhadap beberapa pereaksi antara

lain adalah asam klorida (HCl),hidrogen sulfida, amonium sulfida dan amonium

karbonat.

Umumnya klasifikasi kation didasarkan atas perbedaan kelarutan dari klorida,

sulfida dan karbonat dari kation-kation tersebut. Skema dibawah ini

memperlihatkan pemisahan-pemisahan kation-kation dalam golongan I sampai

dengan V berdasarkan sifat kimianya. Setelah pemisahan dilakukan uji spesifik

untuk masing-masing kation.Kelima golongan kation dan ciri – ciri khas

golongan – golongan ini adalah sebagai berikut :

A. Golongan I (golongan perak)

Kation golongan ini membentuk endapan dengan asam klorida encer.

Endapan yang terjadi semua berwarna putih. Ion – ion golongan ini adalah

timbel, merkurium (I) atau raksa,  dan perak.

B. Golongan II ( IIA - golongan tembaga ; IIB – golongan arsen )

Kation - kation golongan II diendapkan sebagai garam sulfidanya dengan cara

mengalirkan H2S dalam larutan analit yang suasanya asam. Endapan sulfida

warnanya bermacam -macam, sehingga dapat digunakan untuk menduga

kation yang ada.

C. Golongan III (IIIA- golongan besi ; IIIB-golongan seng)

Kation – kation golongan IIIA (golongan besi) diendapkan sebagai

hidroksidanya dengan menambahkan NH4Cl dan NH4OH. Endapan

hidroksida pada golongan ini warnanya bermacam-macam. Kation golongan

IIIB (golongan seng) diendapkan sebagai garam sulfidanya dengan

mengalirkan gas H2S dalam larutan analit yang suasananya basa ( dengan

larutan buffer NH4Cl + NH4OH )

D. Golongan IV (golongan kalsium)

Kation golongan ini tak bereaksi dengan reagensia golongan I, II, dan III.

Kation – kation ini membentuk endapan dengan ammonium karbonat dengan

adanya ammonium klorida, dalam suasana netral atau sedikit asam, kation –

kation golongan ini adalah : kalsium, stronsium, dan barium. Beberapa sistem

klasifikasi golongan meniadakan pemakaian ammonium klorida disamping

ammonium karbonat senagai reagensia golongan; dalam hal ini, magnesium

harus juga dimasukkan kedalam golongan ini. Tetapi, karena dalam

pengerjaan analisis yang sistematis, ammonium klorida akan terdapat banyak

sekali ketika kation – kation golongan keempat hendak diendapka, adalah

lebih logis untuk tidak memasukkan magnesium kedalam golongan IV.

E. Golongan V (golongan alkali)

Kation – kation golongan V merupakan golongan sisa, setelah dilakukan

pemisahan golongan secara berurutan. Untuk menentukan adanya kation

NH4+, harus diambil dari larutan analit mula – mula (sebelum dilakukan

pemisahan). untuk kation Ca2+, Ba2+, Sr2+, Na2+m dan K+, identifikasi

dapat dilakukan dengan uji nyala. Analisis kation dalam tiap – tiap golongan

dilakukan sesuai langkah – langkah tertentu, sehingga ,asing – masing kation

akhirnya dapat diidentifikasi. 

Metode dalam melakukan analisis kualitatif dapat kita lakukan secara

konvensional, yaitu memakai cara visual yang berdasarkan kelarutan. Pengujian

kelarutan dilakukan pertama-tama dengan mengelompokkan ion-ion yang

mempunyai kemiripan sifat. Pengelompokkan dilakukan dalam bentuk

pengendapan dimana penambahan pereaksi tertentu mampu mengendapkan

sekelompok ion-ion. Cara ini menghasilkan 6 kelompok yang namanya

disesuaikan dengan pereaksi pengendap yang digunakan untuk mengendapkan

kelompok ion tersebut.

Kelompok ion-ion tersebut adalah: golongan klorida (I), golongan sulfide

(II), golongan hidroksida (III), golongan sulfide (IV), golongan karbonat (V), dan

golongan sisa (VI). Yang berarti pada golongan I yang dihasilkan adalah endapan

klorida, golongan II menghasilkankan sejumlah endapan garam sulfida, golongan

III menghasilkan endapan hidroksida, golongan IV menghasilkan endapan sulfida

yang larut dalam asam klorida, dan golongan V menghasilkan endapan karbonat.

Skema Analisis Kation Golongan 1:

2.3 Aplikasi Analisis Kation

Proses pemisahan logam memainkan peran yang penting saat ini,

mulai dari pengendalian pencemaran logam berat hingga pemisahan

logam-logam berharga dari pengotor-pengotornya dan bagi keperluan

analisa.

Proses pemisahan logam dari limbah dilakukan untuk mengurangi

pencemaran dan memanfaatkan logam sisa, terutama logam berat. Logam

berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung

pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Pencemaran

logam berat merupakan permasalahan yang sangat serius untuk ditangani,

karena merugikan lingkungan dan ekosistem secara umum (Dindinhm, 2006).

Tugas

Makalah

KIMIA ANALISIS

‘ANALISIS KATION’

OLEH :

MAWADDAH MUHLIS 0922090001

MAIFA DIAPATI JANNA 0922090008

SAFRUDDIN HASAN 0922090006

KHADIJAH TAMRIN 0922080011

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNILOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

MAKASSAR

2012

BAB III

KESIMPULAN

Menentukan adanya kation dan anion dalam suatu analit, baik yang terdiri zat

tunggal (satu kation dan satu anion) zat majemuk atau zat campuran (lebih dari satu

kation atau anion), memerlukan sisitematika tertentu. Apabila analit berupa larutan,

dapat langsung dianalisis, tetapi apabila berupa zat padat atau campuran zat padat dan

cair, perlu dicari pelarut yang sesuai.

Ada dua langkah utama dalam analisis adalah identifikasi dan estimasi

komponen-komponen suatu senyawa. Langkah identifikasi ini dikenal sebagai

analisis kualitatif sedangkan estimasinya adalah analisi kuantitatif.