metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

11
Metode pengendapan bertingkat merupakan metode pemisahan yang mirip dengan metode kristalisasi bertingkat. Pada umumnya metode pengendapan bertingkat ini dilakukan dengan menambahkan hidroksida ke dalam larutan untuk memperoleh endapan hidroksida. Metode ini didasarkan pada perbedaan tetapan hasil kali kelarutan hidroksida. Sebagai contoh, adalah pemisahan antara logam lanthanum dan lutesium. Ke dua logam ini masing-masing membentuk endapan lantanum hidroksida La(OH)3 dan lutesium hidroksida Lu(OH)3, dengan tetapan hasil kali kelarutannya masing-masing 10-14dan 10- 24. Perbedaan harga tetapan hasil kali kelarutan yang cukup besar ini memungkinkan dilakukannya proses pemisahan. Pemisahan dengan metode pengendapan bertingkat juga sering dilakukan dengan menambahkan liganligan tertentu untuk memeperoleh hasil pemisahan yang lebih selektif (Huheey, 1978). Metode kromatografi pertama kali dilakukan oleh Lange dan Nagel pada tahun 1936. Mereka melakukan pemisahan berdasarkan perbedaan adsorptivitas ion dalam kolom adsorben dengan menggunakan bahan penukar ion sebagai pengisi kolom, pertama kali dilaporkan oleh Russel dan Pearce pada tahun 1943. Mereka menggunakan kristalit nomor 20 sebagai penukar ionnya dalam eksperimennya, eluen yang digunakan belum ditambah ligan atau pengompleks (Prakash, 1975).16 Amir Amin / Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 7 No. Perkembangan penggunaan logam tanah jarang erat kaitannya dengan kemajuan teknologi pengolahan/ekstraksi dari mineralmineralnya. Apabila pada awalnya hasil dari pengolahan mineral-mineral tersebut berupa campuran dari beberapa logam tanah jarang,maka dengan kemajuan teknologi pada dewasa ini sudah dapat dihasilkan logam murni secara individual. Proses ekstraksi pelarut merupakan salah satu metode pemisahan yang cukup berhasil yang banyak digunakan akhir-akhir ini di industri. Walaupun demikian, di negaranegara maju, kegiatan penelitian dan pengembangannya terus dilakukan untuk mencari metode yang lebih unggul serta penggunaannya yang baru (Sukarna, 1995). Untuk mendapatkan logam unsur tanah jarang telah dicoba berbagai metode pemisahan yang sering dilakukan adalah dengan ekstraksi pelarut atau kromatografi pertukaran ion. Ekstraksi pelarut adalah suatu teknik yang handal untuk memisahkan unsur-unsur tanah jarang. Namun dalam prakteknya teknik ekstraksi pelarut ini merupakan ekstraksi arus balik cair-cair yang rumit dan panjang. Sebagai contoh, untuk memisahkan unsur-unsur lantanida yang berdekatan nomor atomnya secara bersamaan dengan tingkat kemurnian produknya sampai 99,99% diperlukan sebanyak 40 sampai 60 tahap ekstraksi. Cara ini selain menyita waktu juga akan menghabiskan banyak sekali pelarut sehingga menjadi tidak ekonomis (Ritcey dan Ashbrook, 1979). Metode Pemisahan dengan Pengendapan Terdapat perbedaan yang cukup besar diantara kelarutan hidroksida-hidroksida, oksida-oksida dari berbagai macam unsur, sifat ini dapat dimanfaatkan untuk melakukan pemisahan dengan cara pengendapan. Pemisahan yang baik akan tercapai bila endapan mempunyai kelarutan yang kecil, ukuran partikel cukup besar, dapat dicuci untuk menghilangkan pengotor dan endapan dapat diubah menjadi zat murni dengan komposisi kimia tertentu.

Upload: erwin-nur-cahyanto

Post on 10-Aug-2015

453 views

Category:

Documents


37 download

TRANSCRIPT

Page 1: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

Metode pengendapan bertingkat merupakan metode pemisahan yang mirip dengan metode kristalisasi bertingkat. Pada umumnya metode pengendapan bertingkat ini dilakukan dengan menambahkan hidroksida ke dalam larutan untuk memperoleh endapan hidroksida. Metode ini didasarkan pada perbedaan tetapan hasil kali kelarutan hidroksida. Sebagai contoh, adalah pemisahan antara logam lanthanum dan lutesium. Ke dua logam ini masing-masing membentuk endapan lantanum hidroksida La(OH)3 dan lutesium hidroksida Lu(OH)3, dengan tetapan hasil kali kelarutannya masing-masing 10-14dan 10-24. Perbedaan harga tetapan hasil kali kelarutan yang cukup besar ini memungkinkan dilakukannya proses pemisahan. Pemisahan dengan metode pengendapan bertingkat juga sering dilakukan dengan menambahkan liganligan tertentu untuk memeperoleh hasil pemisahan yang lebih selektif (Huheey, 1978).

Metode kromatografi pertama kali dilakukan oleh Lange dan Nagel pada tahun 1936. Mereka melakukan pemisahan berdasarkan perbedaan adsorptivitas ion dalam kolom adsorben dengan menggunakan bahan penukar ion sebagai pengisi kolom, pertama kali dilaporkan oleh Russel dan Pearce pada tahun 1943. Mereka menggunakan kristalit nomor 20 sebagai penukar ionnya dalam eksperimennya, eluen yang digunakan belum ditambah ligan atau pengompleks (Prakash, 1975).16 Amir Amin / Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 7 No. Perkembangan penggunaan logam tanah jarang erat kaitannya dengan kemajuan teknologi pengolahan/ekstraksi dari mineralmineralnya. Apabila pada awalnya hasil dari pengolahan mineral-mineral tersebut berupa campuran dari beberapa logam tanah jarang,maka dengan kemajuan teknologi pada dewasa ini sudah dapat dihasilkan logam murni secara individual. Proses ekstraksi pelarut merupakan salah satu metode pemisahan yang cukup berhasil yang banyak digunakan akhir-akhir ini di industri. Walaupun demikian, di negaranegara maju, kegiatan penelitian dan pengembangannya terus dilakukan untuk mencari metode yang lebih unggul serta penggunaannya yang baru (Sukarna, 1995).

Untuk mendapatkan logam unsur tanah jarang telah dicoba berbagai metode pemisahan yang sering dilakukan adalah dengan ekstraksi pelarut atau kromatografi pertukaran ion. Ekstraksi pelarut adalah suatu teknik yang handal untuk memisahkan unsur-unsur tanah jarang. Namun dalam prakteknya teknik ekstraksi pelarut ini merupakan ekstraksi arus balik cair-cair yang rumit dan panjang. Sebagai contoh, untuk memisahkan unsur-unsur lantanida yang berdekatan nomor atomnya secara bersamaan dengan tingkat kemurnian produknya sampai 99,99% diperlukan sebanyak 40 sampai 60 tahap ekstraksi. Cara ini selain menyita waktu juga akan menghabiskan banyak sekali pelarut sehingga menjadi tidak ekonomis (Ritcey dan Ashbrook, 1979).

Metode Pemisahan dengan Pengendapan            Terdapat perbedaan yang cukup besar diantara kelarutan hidroksida-hidroksida, oksida-oksida dari berbagai macam unsur, sifat ini dapat dimanfaatkan untuk melakukan pemisahan dengan cara pengendapan. Pemisahan yang baik akan tercapai bila endapan mempunyai kelarutan yang kecil, ukuran partikel cukup besar, dapat dicuci untuk menghilangkan pengotor dan endapan dapat diubah menjadi zat murni dengan komposisi kimia tertentu.            Proses pemisahan melalui pengendapan dapat dilakukan dengan cara:a.  Pengendapan dengan cara pengaturan pH            Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH larutan, meliputi garam-garam dari oksalat, sulfida, hidroksida, karbonat dan fosfat. Ion hidrogen bereaksi dengan anion garam untuk membentuk asam lemah, dengan demikian meningkatkan kelarutan garam.            Kelarutan kalsium oksalat atau barium karbonat dalam asam klorida, merupakan fenomena khas yang relatif sering timbul dalam analisis kuantitatif. Bila asam klorida encer ditambahkan pada suatu suspensi kalsium oksalat, maka dalam larutan akan terbentuk tiga kesetimbangan sekaligus.

1. Ca (COO)2   + (COO)

2. (COO)  + H +      H(COO)

3.  + H+ (COOH)2                                                         

Terlihat bahwa jika   diperbesar dalam larutan jenuh akan mengurangi   dengan

terbentuknya   dan (COOH)2. Dengan demikian, penambahan   cukup tinggi, seluruh endapan bisa melarut. Kasus yang sama bisa terjadi pada endapan barium karbonat bila asam klorida ditambahkan, bahkan setiap karbonat logan lainnya akan mengalami penguraian bila diolah dengan asam.            Kita tinjau suatu garam MA dari asam lemah HA. Kesetimbangan yang harus diperhatikan

adalah  MA   M+ + A-

                                 HA + H2O   H3O + A-

Page 2: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

Konsentrasi total (Ct) semua zat yang ada hubungannya dengan asam HA            Logam yang membentuk sulfida dengan kelarutan lebih sedikit (Golongan II) diendapkan oleh H2S dalam 0,10 HCl. Kemudian pH dinaikkan untuk mengendapkan logam golongan III. Asam sulfida merupakan

asam diprotik dan pernyataan untuk   dapat menggunakan persamaan 8, akan tetapi tetapan kedua asam  demikian kecil                                                         Ka1 = 1.10-7, Ka2 = 1.10-15, kedua suku pada pembilangdiabaikan dibanding dengan  kuadrat konsentrasi ion hidrogen, hingga diperoleh ; [S2-] =  sehingga     [S2-] =            …….(11)Contoh 2. Hitung kelarutan molar CaF2 dalam larutan HCl dengan pH = 3,00, diketahui KS  CaF2 =4.10-11 dan Ka HF = 6.10-4.Penyelesaian : Mula–mula dicari ,  = = 0,38 dan   = 0,14,maka Kef = .  Misalkan S = kelarutan, maka CaF2,

CaF2     Ca2+  + 2 ;     = S dan konsentrasi total F dalam larutan, CF =  , sehingga dengan menggunakan persamaan 7 diperoleh (S)(2S)2 =2,9 x 10-10 ; S = 4,2 x 10-4.            Pengendalian pH dapat dilakukan dengan pengaturan keasaman dari pH sangat rendah sampai dengan pH tinggi. pengaturan keasaman sistem pengendapan umumnya dilakukan dengan tiga cara: (1) larutan dibuat dalam suasana asam kuat relatif pekat, (2) larutan di buffer pada pH menengah dengan pereaksi NH3/NH4Cl; dan (3) larutan di buffer pada pH tinggi dengan pereaksi HOAc/NH4OAc; NaOH/Na2O2.   b. Pengendapan dengan pereaksi sulfida.            Bila gas hidrogen sulfida dialirkan ke dalam larutan yang mengandung      ion-ion logam, sulfida logam akan mengendap jika hasilkali konsentrasi ion logam dan ion sulfida melampaui nilaihasil kali kelarutan. Oleh karena hidrogen sulfida merupakan asam lemah, dengan dua tingkat disosiasi. Persamaan 11 memperlihatka

bahwa   = 1.10-23/ , dengan demikian korelasi antara konsentrasi  ion hidrogen dan ion sulfida dapat dituliskan menjadi pS = 23- 2 pH. Penurunan secara matematis, eksponen ion sulfida dapat dihitung hingga pH di atas 8..Contoh 3. Diketahui suatu larutan yang mengandung CuSO4 0.1M dan MnSO4 0,1M. Apa yang terjadi jika (a) larutan diasamkan hingga tarcapai pH = 0 dan dijenuhkan dengan gas H2S, (b) jika ditambahkan larutan amonium sulfida yang menyesuaikan pH menjadi 10? Diketahgui KS CuS dan MnS masing–masing 1.10-44 dan 1,4.10-15 .Penyelesaian,

a) dari gambar 3.1, pada pH = 0, nilai pS adalah 23, yakni    = 10-23M. karena konsentrasi ion–ion logam adalah 10-1M untuk kedua zat, hasilkali konsentrasi ion adalah 10-24 untuk kedua ion. Karena 10-24 > 1,4.10-44, tembaga sulfida akan diendapkan, sedangkan karena 10-24  1,4.10-15,  mangan sulfida tak akan mengendap sama sekali. Jadi kita bisa memisahkan tembaga dan mangan pada pH = 0

b) pada pH = 10, nilai pS adalah 4. Ini sesuai dengan   = 10-4M. hasilkali konsentrasi untuk kedua ion logam adalah 10-5. Karena 10-5 > 1,4.10-15 >1.10-44, maka CuS dan MnS keduanya akan mengendap pada kondisi demikian.

            Pada pengendapan dengan  pereaksi sulfida. Ion–ion logam seperti Ag+, Pb2+,                                       Hg , Bi3+, Cu2+, Cd2+, Sn2+, As3+ dan Sb3+ membentuk sulfida–sulfida pada segala kondisi, yaitu dapat diendapkan dari larutan besifat asam kuat (pH = 0). Ion–ion logam lainnya seperti Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Mn2+ dan Zn2+ tak dapat diendapkan dari larutan asam, tetapi akan membentuk sulfida dalam larutan yang netral atau bahkan sedikit asam (yang diberi buffer).

      Pereaksi utama pada pengendapan sulfida adalah H2S, namun yang lebih aman adalah larutan anion sulfida dari hidrolisis senyawa tioasetamida. Keuntungan pemisahan dengan pereaksi sulfiada ialah cukup selektif, spesifik, sensitif, dan variasi kation yang diendapkan cukup luas. Tabel 3 memperlihatkan kondisi keasaman pada berbagai pengendapan ion logam.

No UnsurKondisi

Pengendapan*)Kondisi tak mengendap

1 Hg(II), Cu(II), Ag(I) 1, 2, 3, 4 -2 As(IV), As(III), Sb(V), Sb(III) 1, 2, 3 43 Bi(III), Cd(II), Pb(II), Sn(II) 2, 3, 4 14 Sn(V) 2, 3 1, 45 Zn(II), Co(II), Ni(II) 3, 4 1, 26 Fe(II), Mn(II) 4 1, 2, 3

Tabel 3 pengendapan dengan pereaksi sulfida (skoog, 1982)

Page 3: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

*)Kondisi meliputi (1) HCl 3M, (2) HCl 0,3M, (3) dibuffer sampai pH = 6 dengan asetat,   (4) dibuffer sampai pH = 9 dengan NH3/(NH4)2S.c. Pengendapan dengan Pereaksi Anorganik lainnya.            Pereaksi larutan fosfat, karbonat, oksalat, klorida, hidroksida dan sulfat seringkali digunakan sebagai pereaksi pengendap. Sebagai contoh pereaksi larutan ion iodida dalam suasana asam dengan penambahan HNO3, dapat digunakan untuk memisahkan ion perak terhadap ion–ion logam yang lain. Demikian juga pereaksa ion sulfat dapat digunakan untuk memisahkan sekelompok kation, yakni timbal, barium, dan stronsium terhadap kelompok kation lainnya.            Pembentukan endapan dapat dilakukan dengan menambahkan bahan pengendap tidak dalam bentuk jadi, melainkan sebagai suatu senyawa yang dapat menghasilkan pengendapan tersebut. Proses ini disebut Homogeneous precipitation,membutuhkan pemanasan larutan analit untuk mendapatkan pemisahan yang baik. Tabel 4 memperlihatkan sebagai pengendap anorganik  sebagai Homogeneous precipitation.

No Pengendap Dari peraksi Reaksi Pembentukan Pengendap Yang diendapkan1. OH Urea (NH2)2CO + 3H2O  CO2  + 2NH4OH Al,Fe,Sn,Th,Bi,Ga

2 Trimetil  Fosfat (CH3O)3PO + 3H2O  3H3OH + H3PO4 Zr, Hf

3 C2O Etil oksalat (C2H5O)2C2O4 + 2H2O 2C2H5OH + H2C2O4 Mg,Zn,Ca

4 Dimetil Sulfat (CH3O)2 SO2 + 2H2O  2CH3OH + H2SO4 Ba, Ca, Sr, Pb

5Asam trikhloro osetat Cl3CCOOH + 2OH  CHCl3 + CO  + 2H2O

La, Ba, Ra

6 S= Tioasemida CH3CNSH2 + H2O  CH3CNOH2 + H2S Sb, Mo, Cu, CdTabel 4 Pengendap dari Homogeneous precipitation

            Proses fraksionasi dalam pemisahan dengan pereaksi anorganik, pada kondisi tertentu, selalu terjadi. Misalnya pada suatu larutan ion klorida dititer dengan larutan baku perak nitrat dan ditambahkan sedikit kalium dikromat sebagai indikator. Maka akan terbentuk garam perak  klorida (putih) dan perak kromat (merah). Dalam campuran larutan terdapat dua keseimbangan dengan Ks AgCl = 1,5.10-10 dan  Ks Ag2CrO4 = 2,4.10-12.

            Rasio Cl dengan CrO  yang harus dicapai adalah Cl =   dan CrO

 =  , maka   = 1/7,

                        sehingga Cl = 1/7 CrO  ................................................ (12)            Persamaan (12) menunjukkan bahwa konsentrasi ion dikromat lebih besar dari ion klorida dalam larutan, sehingga penambahan ion Ag+ akan terjadi endapan AgCl lebih dahulu kemudian Ag2CrO4. Batas konsentrasi ion klorida yang berada dalam larutan pada mana perak kromat mulai mengendap dapat dijelaskan dari campuran larutan 0,1M NaCl dan 0,02M K2CrO4 yang dititer dengan AgNO3. Berdasarkan persamaan (12),

maka   minimum dapat dicari :

  = 0,28. 10-3 = 2,8. 10-4M.Hal ini berarti, ion klorida tinggal hanya sedikit dalam larutan, sebab telah mengendap sebagai AgCl sebelum  perak kromat terbentuk.

d.      Pengendapan dengan pereaksi organik            Terdapat sejumlah zat organik yang dapat di gunakan untuk mengendapkan kation ataupun anion. Ada dua jenis bahan pengendap organik, yaitu (1) yang membentuk khelat netral dan (2) yang membentuk garam. Kebanyakan pengendap organik tergolong pembentuk khelat.            Khelat mudah larut dalam pelarut organik seperti, karbontetraklorida dan kloroform.  kerapatan kecil, berwarna, kuat, dan endapan mudah dikeringkan pada  suhu rendah. Tetapi pada saat dicuci endapan merayap naik pada kertas saring dan alat gelas, sehingga memungkinkan terjadi kehilangan endapan. Penggunaan pereaksi pengendap organi memiliki keuntungan dan kerugian sebagai berikut:Keuntungan1. Pengendapan ion logam secara kuantitatif, sebab kebanyakan khelat yang terbentuk tidak larut dalam air.2. Berat molekut besar, sehingga sedikit saja kation dapat mengahasilkan bobot endapan besar.3. Cukup selektif atau apesifik, apalagi dengan pengaturan pH dan pemakaian masking agent4. Endapan sering kasar, meruah dan bervolume besar, sehingga mudah ditangani.Kerugian

Page 4: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

1. Kelebihan pereaksi bisa menimbulkan kontaminasi pada endapan.2. Susunan  endapan kurang  menentu,  sehingga  kesulitan  dalam    pengeringan, beberapa khelat menguap pada suhu yang diperlukan menghilangkan air.       3. Terjadi pengapungan ketika dicuci sehingga merayap naik ke atas sisi bejana.Elektrogravimetri            Elektrogravimetri atau elektrodeposisi (pengendapan secara elektrolit) merupakan cara yang sangat berguna untuk menyempurnakan pemisahan. Pemisahan terjadi dalam proses elektrolisa, kation tereduksi dan mengendap.            Jika dikehendaki arus tetap dalam proses elektrolisa, maka tegangan harus dinaikkan terus-menerus. Cara elektrolisa demikian disebut constant current-Elektrolysis. Cara ini kurang bagus sebab (1) tidak dapat memisahkan kation-kation yang berdekatan letaknya dalam deret volta (2) tidak dapat dipakai untuk kation-kation yang terlalu jauh letaknya di muka H dalam deret volta. Tapi cara ini baik untuk analisa Cu2+.            Cara yang lebih disukai ialah Constant Cathode-Potential Electrolysis.  Pengaturan potensial antara kedua elektroda sel elektrolisa secara terus-menerus, tetapi sedemikian rupa sehingga potensial katoda itu sendiri tetap nilainya menurut yang kita tentukan. Cara tersebut cocok untuk pemisahan campuran logam. Misalnya larutan berisi Cu(II), Bi(III), Rb(II), Cd(II), Zn(II) dan Sn(II), maka logam yang bersangkutan dapat diendapkan satu persatu secara bergantian.            Elektrodeposisi yang paling luas penggunaannya adalah polarografi yaitu suatu bentuk elektrolisa yang menggunakan elektroda kerja berbentuk suatu micro electrode berupa merkuri tetes. Katoda merkuri tersebut berfungsi menghilangkan berbagai ion logam sebelum larutan yang tertinggal dianalisis. Pada umumnya, logam-logam yang lebih mudah direduksi daripada logam seng, akan mengendap secara baik pada raksa. Logam-logam aluminium, berilium, logam alkali dan alkali tanah akan tertinggal dalam larutan. Potensial yang diperlukan utuk penurunan konsentrasi ion dengan pada tingkat yang diinginkan dapat dihitung langsung dari data polagrafiknya.

PROSES EKSTRAKSI LOGAM ALKALI BY ROBOT SABTU, 26 MARET 2011 0 COMMENTS

Jejaring Kimia - Logam alkali adalah logam yang sangat reaktif sehingga hanya dapat diekstraksi dari senyawanya menggunakan metode elektrolisis atau metode reduksi. berikut penjelasan ringkas proses ekstraksi logam alkali Lithium [Li] - Metode Elektrolisis

Metode yang dilakukan untuk mengekstraksi lithium adalah dengan menggunakan metode elektrolisis. Sumber mineralnya dapat diperoleh dari spodumen [LiAl(SiO)3]. Spodumen dipanaskan pada suhu 100oC, lalu dicampur dengan H2SO4 panas, dan dilarutkan dalam air untuk memperoleh larutan Li2SO4. Selanjutnya, Li2SO4 direaksikan dengan Na2CO3 untuk membentuk Li2CO3 yang sukar larut. Li2SO4 + Na2CO3 --> Li2CO3(s) + Na2SO4 Setelah itu, Li2CO3 direaksikan dengan HCl untuk membentuk LiCl. Li2CO3 + 2HCl --> 2LiCl + H2O + O2 Li dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl sebagai berikut: Katode: Li+

(l) + e- --> Li(l) Anode: Cl-

(l) --> ½ Cl2(g) + e- Karena titik leleh LiCl tinggi (> 600oC), biaya elektrolisis menjadi mahal. Namun, biaya dapat ditekan dengan cara menambahkan KCl (55% KCl dan 45%LiCl) yang dapat menurunkan titik leleh menjadi 430oC. Natrium [Na] - Metode Elektrolisis

Metode yang dilakukan untuk mengekstraksi natrium adalah dengan menggunakan metode elektrolisis. Sumber utama logam natrium berasal dari garam batu dan air laut. Natrium hanya dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan NaCl menggunakan Sel Down. Katode: Na+

(l) + e- --> Na(l) Anode: Cl-

(l) --> ½ Cl2(g) + e- Kalium [K] - Metode Reduksi

Metode yang dilakukan untuk mengekstraksi kalium adalah dengan menggunakan metode reduksi. sumber utama logam kalium adalah silvit atau biasa disebut KCl. Logam kalium diperoleh dengan metode reduksi di mana lelehan KCl direaksikan dengan logam Na pada suhu 850oC menurut reaksi: Na + KCl <--> K + NaCl Reaksi ini berada dalam kesetimbangan. Karena kalium yang terbentuk mudah menguap, maka kalium dapat dikeluarkan dari system dan kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk memproduksi logam kalium. Rubidium [R] - Metode Reduksi

Page 5: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

Metode yang dilakukan untuk mengekstraksi rubidium adalah dengan menggunakan metode reduksi. logam rubidium dibuat dengan mereduksi lelehan senyawa RbCl menurut reaksi: Na + RbCl <--> Rb + NaCl Reaksi ini berada dalam kesetimbangan. Karena Rubidium mudah menguap, maka rubidium dapat diproduksi terus-menerus dengan cara yang sama dengan proses reduksi kalium Sesium [Cs] - Metode Reduksi

Metode yang dilakukan untuk mengekstraksi sesium adalah dengan menggunakan metode reduksi. logam sesium dibuat dengan mereduksi lelehan senyawa CsCl menurut reaksi: Na + CsCl <--> Cs + NaCl Reaksi ini berada dalam kesetimbangan. Karena sesium mudah menguap, maka sesium dapat diproduksi terus-menerus dengan cara yang sama dengan proses reduksi kalium

PROSES PEMURNIAN SENYAWA LOGAM

11:00 PM    No comments

 Pemurnian (refining) adalah suatu proses untuk merubah logam kotor menjadi logam dengan kemurnian tinggi. Ada beberapa cara yang digunaan untuk melakukan pemurnian logam, yaitu :pelelehan (fusion), destilasi, kristalisasi, elektrolisis, proses Parkes , proses Van Arkel (vapour phase refining), zone-refining, proses Mond (purification via the volatile carbonyl compound), dan proses Bassemer (open hearth process).

1.   Pemurnian dengan pelelehan (fusion). Proses ini biasanya dipakai untuk memurnikan logam Sn, Pb dan Bi. Batang logam kotor ditempatkan dalam tungku yang dipanaskan pada suhu di atas titik leleh logam. Lelehan logam murni ada di bagian atas, sedangkan pengotor berada pada bagian bawah. Untuk memisahkan lelehan logam murni dari pengotor dilakukan dengan memiringkan tungku sehingga lelehan logam murni mengalir ke celah samping tunggku.

2.   Pemurnian dengan destilasi, Logam-logam mudah menguap dapat dimurnikan dengan destilasi. Misalnya Hg, pemisahan Zn-Cd-Pb dengan destilasi praksional. terpisahkan dari yang satu dengan yang lainnya.

3.   Pemurnian dengan kristalisasi, Metode ini banyak dilakukan untuk memurnikan logam-logam lantanida melalui garam rangkapnya dengan kalium dan natrium. Demikian juga untuk pemisahan Pt dan Ir melalui amonium heksakloroplatinat dan iridiat.

4.   Pemurnian dengan elektrolisis , Sel elektrolitik yang dipakai harus terbuat dari anode logam kotor (logam yang akan dimurnikan), sedangkan katode terbuat dari logam murni yang dilapisi lapisan tipis grafit agar logam murni yang dihasilkan mudah dilepas, sedangkan elektrolit yang digunakan adalah larutan garam dari logam yang akan dimurnikan. Selama elektrolisis berlangsung logam kotor sebagai anode akan larut, sedangkan logam murni akan diendapkan pada katode. Pemurnian dengan cara ini hanyalah dapat dilakukan untuk logam-logam yang keelektropositifannya rendah seperti Cu, Sn, Pb, Au, Zn, Cr, dan Ni. Jadi metode ini digunakan untuk logam yang tidak bereaksi dengan air, mudah dioksidasi pada anode, dan mudah direduksi pada katode.

5.   Pemurnian proses Parkes, Proses ini digunakan untuk pemurnian logam Pb, juga pada pemekatan logam Ag. Sekitar 1-2% Zn ditambahkan pada lelehan Pb yang mengandung pengotor Ag. Perak lebih mudah larut dalam seng, sedangkan Pb tidak larut. Dengan demikian logam Pb murni mudah dipisahkan.

6.    Pemurnian proses Van Arkel, Proses ini disebut juga pemurnian fase uap. Proses ini dilakukan untuk halida mudah menguap. Halida dimurnikan melalui destilasi fraksional, halida tersebut mengurai menjadi logam dan halogen pada suhu tinggi. Misalnya filamen Zr(s) + 2I2(g) ZrI4(s) Zr(s) + 2I2(g) 800 oC Logam-logam Ti, Hf, Zr, V, W, Si dan Be dimurnikan dengan cara ini.

Page 6: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

7.   Pemurnian dengan zone-refining, Metode ini digunakan untuk memperoleh unsur yang kemurniannya sangat tinggi seperti semikonduktor Si, Ge, dan Ga. Sirkulasi panas dipasang pada batang logam kotor, kemudian digerakan secara lambat.Logam murni akan mengkristal di sebelah samping lelehan logam, dan pengotor tersebar di dalam zone lelehan.

8.   Pemurnian proses Mond, Pemurnian cara ini disebut juga pemurnian melalui senyawa mudah menguap karbonil. Prinsipnya sama dengan metode Van Arkel tetapi cara ini hanya digunakan untuk Ni.

9.   Pemurnian proses Bassemer,  Proses Bassemen disebut juga proses tungku terbuka (open hearth process). Karbon dari kokas digunakan sebagai pereduksi. Silikon, fosfor, dan belerang dari bijih dioksidasi dan menguap sebagai terak (slag) dari besi. Di dalam proses bassemer besi mentah (pig iron) dari proses tanur tinggi diubah menjadi butiran (pelet). Udara dialirkan melalui lelehan yaitu untuk mengoksidasi pengotor. Proses dilangsungkan pada keadaan cepat (10-15 menit).

ElektrolisisElektrolisis adalah peristiwa penguraian zat elektrolit oleh arus listrik searah. Elektroda positif (+) yang disebut juga anoda, sedangkan elektroda negatif (-) disebut katoda.Beberapa kegunaan sel elektrolisis adalah :1. Penyepuhan, adalah proses pelapisan suatu logam dengan logam lain. Logam yang akan dilapisi digunakan sebagai katoda, sedangkan logam pelapis sebagai anoda.2. Pembuatan beberapa senyawa. Elektrolisis terdiri dari dua wadah proses, misalnya reaksi sebagai berikut (memerlukan jembatan garam): Anoda Zn Katoda CuZn Zn 2+ + 2e Cu 2+ Rx total: Zn(s) + Cu Cu + 2e 2+Cu(s) + ZnReaksi sel di atas dapat dituliskan sebagai diagram sel:2+Zn/ZnSO4(xM)//CuSO4 Anoda katoda(yM)/Cudengan artinya perubahan keadaan/fasa, artinya sambungan antar setengah sel x, y = konsentrasi larutan elektrolitPotensial elektrode dapat dihitung dengan Persamaan NerstE = Eo – (0,059/n) log [hasil reaksi]/[pereaksi]Dalam penyelidikan mengenai reaksi didalam larutan berkenaan dengan pengukuran listriknya dipakai sel elektrokimia. Peralatan dasarnya adalah sel elektrokimia. Sel ini berupa konduktor logam yang dicelupkan ke dalam elektrolit konduktor ion (yang dapat berupa larutan, cairan atau padatan).Elektroda dan elektrolitnya membentuk kompartemen elektroda. Kedua elektroda dapat menempati kompartemen yang sama. Jika elektrolitnya berbeda, kedua elektrolitnya dapat dihubungkan dengan jembatan garam, yaitu larutan elektrolit yang melengkapi sirkuit listrik dan memungkinkan sel itu berfungsi (Irma 1999). Menurut Mufid (2008) bahan elektrode yang umum digunakan sebagai katode adalah Pt, Pb, Ni, grafit/golongan C, polimer, steel, stainless steel, bahan yang punya potensial berlebih (misal Ni,Al/Ni, Ni/Zn), lapisan Ni-Mo-Fe, atau Ni-Mo-Cr, TiO4. Adapun sebagai anode adalah Pt, Pt/Ti, Ir/Ti, Pt/Ir, Ti, grafit bentuk lain golongan C, Ni dalam alkali, campuran Ru/Ti, oksida Ti untuk Cl2, IrO2 dalam Ti untuk O2, magnetit (Fe3O4), konduktor keramik Ti4O7.Tabel 2 Beberapa metode perolehan perak dari limbah fixer

Sistem Kristal dan Simbolisasi Hermann-Mauguin

Suatu Kristal pada dasarnya memiliki suatu sistem tersendiri yang dapat dibedakan berdasarkan jumlah sumbu

Kristal, letak sumbu Kristal terhadap sumbu yang lain, nilai simetri dan besarnya parameter masing-masing

sumbu. Sistem-sistem tersebut antara lain adalah :

1. Sistem Isometrik2. Sistem Tetragonal3. Sistem Ortorombik4. Sistem Heksagonal5. Sistem Trigonal

6. Sistem Monoklin7. Sistem Triklin

Page 7: Metode pengendapan bertingkat merupakan.doc

Ketujuh sistem Kristal tersebut dapat dibagi lagi menjadi 32 sistem Kristal dan tiap-tiap sistem Kristal

diatas memiliki modifikasinya sendiri-sendiri. Bagaimana tentang lebih jelasnya akan ditampilkan pada

bagian skhir paper ini, yaitu tentang detail sistem Kristal.

SIMBOLOSASI HERMANN-MAUGUIN

Simbolisasi Hermann-Mauguin ini berfungsi untuk mengidentikfikasi lebih detail mengenai sistem Kristal atau

sebagai penciri sistem Kristal, dilihat dari sudut pandang nilai sumbu dan ada tidaknya pusat simetri tergantung

aturan-aturan pada simbolisasi ini. Aturan-aturan tesebut terbagi dalam :

1. Sistem Isometrik,Simbolisasi Hermann-Mauguin untuk sistem ini terbagi menjadi 3 kolom, yaitu :

 Kolom I : Nilai sumbu c dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus (disebut dengan mirror,dalam

simbolisasi di tuliskan “m” jika ada) sumbu tersebut.

 Kolom II : Nilai sumbu yang terletak antara tiga sumbu atau sumbu yang menembus bidang (111) dan ada

tidaknya mirror

 Kolom III : Nilai sumbu yang terletak antara dua sumbu Kristal atau sumbu yang menembus bidang (110)

serta ada tidaknya mirror

2. Sistem Tetragonal, Trigonal, dan Heksagonal,Simbolisasi Hermann-Mauguin untuk sistem ini terbagi

menjadi 3 kolom, yaitu :

 Kolom I : Nilai sumbu c dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus (disebut dengan mirror,dalam

simbolisasi di tuliskan “m” jika ada) sumbu tersebut.

 Kolom II : Nilai sumbu Kristal yang horizontal (a, b, atau d) dan ada tidaknya mirror

 Kolom III : Nilai sumbu yang terletak antara 2 sumbu horisotal serta ada tidaknya mirror

3. Sistem Ortorombik

Simbolisasi Hermann-Mauguin untuk sistem ini terbagi menjadi 3 kolom, yaitu :

 Kolom I : Nilai sumbu a dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus (disebut dengan mirror,dalam

simbolisasi di tuliskan “m” jika ada) sumbu tersebut.

 Kolom II : Nilai sumbu b dan ada tidaknya mirror

 Kolom III : Nilai sumbu c serta ada tidaknya mirror

4. Sistem Monoklin

Simbolisasi Hermann-Mauguin untuk sistem ini hanya terbagi menjadi 1 kolom, yaitu nilai sumbu

b dan ada tidaknya mirror

5. Sistem Triklin

Simbolisasi Hermann-Mauguin untuk sistem ini hanya terbagi menjadi 1 kolom, yaitu ada

tidaknya pusat simetri.

1 berarti tidak memiliki pusat simetri

1 berarti memiliki pusat simetri