mpl, ekstraksi 1

27
1. Pendahuluan 1.1 Lan gkah- lan gkah Kimi a Anal isi s 1.2 Ber bag ai Meto da Pemisa han Sebagaimana telah ditunjukkan pada skema di halaman 1, metoda pemisahan yang umum antara lain : 1) Pemi saha n de ng an ca ra di st il asi 2) Pemi saha n de ngan ca ra ek st rak si 3) Pemisahan dengan car a kro ma tog rafi 4) Pemisahan de ngan car a e lek trometri !) Pemi saha n denga n ca ra f il trasi "dapun dalam perkuliahan #P$ ini, pemisahan secara elektrometri tidak dibicarakan karena tidak termaktub dalam silabus #P$ 1.3 Pemisa han sec ara Konv ens ion al %idasarkan kepada &sifat kimia' (at METODE PEMISAHAN LANJUT 1 1 imia "nalitik Pemisahan lasik #odern Penentuan komposisi kimia %isamping hal diatas, *dentifikasi suatu (at +lusidasi struktur "nalisis kuantitatif #etode Pemisahan %istilasi +kstraksi romatografi +letrometri Sampling Pretritmen ritmen Pemisahan Pengukuran *nstrumen #etoda Pemisahan

Upload: itsmegya

Post on 13-Apr-2018

242 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 1/27

1. Pendahuluan

1.1 Langkah-langkah Kimia Analisis

1.2 Berbagai Metoda Pemisahan

Sebagaimana telah ditunjukkan pada skema di halaman 1, metoda pemisahan yang umum antara lain :

1) Pemisahan dengan cara distilasi

2) Pemisahan dengan cara ekstraksi

3) Pemisahan dengan cara kromatografi

4) Pemisahan dengan cara elektrometri

!) Pemisahan dengan cara filtrasi

"dapun dalam perkuliahan #P$ ini, pemisahan secara elektrometri tidak dibicarakan karena tidak termaktub

dalam silabus #P$

1.3 Pemisahan secara Konvensional

%idasarkan kepada &sifat kimia' (at

METODE PEMISAHAN LANJUT 1

1

imia "nalitik 

Pemisahan

lasik

#odern

Penentuan komposisi kimia

%isamping hal diatas,

*dentifikasi suatu (at

+lusidasi struktur 

"nalisis kuantitatif 

#etode Pemisahan

%istilasi

+kstraksi

romatografi

+letrometri

Sampling Pretritmen ritmen

PemisahanPengukuran*nstrumen

#etoda

Pemisahan

Page 2: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 2/27

1.4 Pemisahan secara #oderen

%idasarkan kepada sifat fisika-kimia (at

2. istilasi

2.1 Pengertian

%istilasi adalah proses pendidikan suatu cairan menjadi uap dan kemudian pendinginan uap untuk mendapatkan

cairan

.at cair uap /gas) (at cair  

Pendinginan penguapan pengembunan

2.2 istilasi ua!

2.3 istilasi vakum "#otar$ %va!orator&

 0 distilasi biasa, tetapi penguapan cairan dilakukan pada tekanan rendah /akum)

%i laboratorium : rotary eaporator 

iasanya digunakan untuk me-regenerasi pelarut organik

2.4 'ontoh Pemisahan dengan istilasi

1 Pemurnian air tercemar 

"ir sungai atau air kran, dimurnikan dengan alat distilasi yang gambarnya /ambar 1) berikut :

METODE PEMISAHAN LANJUT 2

2

5ap /air) ahan Seny org yangmudah menguap

6engkeh

ayu manis

Sereh

#inyak atsiri

etel uap empat bahan #inyak atsiri

Page 3: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 3/27

ambar 1 %istilasi air dengan peralatan laboratorium

ambar 2 %istilasi air dengan peralatan yang dirakit sendiri

METODE PEMISAHAN LANJUT 3

3

   4  a  m   b  a  r   ! 

   P  e  r  a   l  a   t  a  n   d   i  s   t   i   l  a  s   i  u  a  p   d   i   l  a   b  o  r

  a   t  o  r   i  u  m

Page 4: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 4/27

ambar 7 %istilasi uap minyak atseri daun tumbuh-tumbuhan menggunakan perangkat distilasi mandiri

ambar 8 %istilasi uap minyak atseri dengan ketel uap dari dandang penanak nasi

utup penanak nasi dilubangi untuk tempat pipa uap, lubang dirapatkan dengan disolder9dikeling

METODE PEMISAHAN LANJUT 4

4

Page 5: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 5/27

3. %kstraksi

3.1 Pengertian

+kstraksi secara bahasa : proses penarikan

Secara kimia : proses penarikan suatu senyaa dari suatu medium /misal larutan, cairan) dengan menggunakan suatu

senyaa penarik /ekstraktor)

+kstraktor : senyaa penarik 

+kstrak : hasil penarikan

+kstraksi : proses penarikan

3.2 %kstraksi !elarut

1 +kstraksi pelarut /solent e;traction)

Proses ekstraksi /penarikan), dimana (at terlarut satu atau lebih terdistribusi atau terbagi /terpartisi) antara dua

cairan/ pelarut ) yang saling tidak bercampur /immisible) #isalnya <2= > 6<6l3 ? <2= > 66$4, dsb

Pengerjaan +P ini biasanya dalam corong pisah /seperatory funnel), suatu alat sangat sederhana

%isamping itu ada pula alat ekstraksi lain :

/1) "lat soklet : ekstraksi kontinu

/2) "lat counter >current craig

2 +P, cara pemisahan penting dalam analisis kimia

/1) isa digunakan untuk pemisahan logam

/2) isa juga untuk tujuan preparatif dalam laboratorium kimia organik, biokimia atau kimia anorgani

()K)M *+,#*B)+* %#+,

1 ila (at @ dl pelarut-1 dikocok dengan pelarut-2 yang saling tak larut /immicible) di dalam suatu corong pemisah,

maka @ akan terdistribusi antara pelarut-1 dan pelarut-2, dengan sarat @ juga bisa terlarut dalam pelarut-2

METODE PEMISAHAN LANJUT !

!

Page 6: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 6/27

→ @ itu sebagian terekstraksi dari pelarut-1 ke pelarut-2 dalam proses bolak-balik atau proses reersibel

/@)1   /@)2 dimana

/@)1 0 .at @ yang tertinggal dl pelarut-1

/@)2 0 .at @ yang terekstraksi ke dl pelarut-2

Proses ini akan mencapai asal pengocokannya cukup lama, artinya pada suhu tertentu  @ yang terlarut

/terekstraksi) dl pelarut-2, telah sesuai dengan nilai kelarutan @ dl pelarut-2 tersebut Pada distribusi, berlaku :

A@2B 9 A@1B 0 tetapan 0  % /t o6) /1)

dimana :

 % 0 tetapan yang tidak tergantung pada konsentrasi total @ /disebut juga tetapan koefisien distribusi)

Persamaan /1) diatas disebut < %istribusi Cernst /1DE1) yang menyatakan :

Suatu (at terlarut @ mendistribusikan dirinya antara pelarut-1 dan pelarut-2 yang immicible sedemikian rupa sehingga

setelah distribusi tercapai,

A@2B 9 A@1B 0 tetapan

Perlu diingat baha :

• Pers /1) : A@2B 9 A@1B 0 tetapan 0  % /t o6) hanya berlaku :

'bila @ mempunyai #F  /berat molekul) yang sama di dalam tiap fasa / 0 tiap pelarut itu)'

• Pers /1) yang menyatakan < Cernst, kurang eksak karena secara termodimika yang konstan adalah :

/a@)2 9 /a@)1 0  %"  /2)

dimana : /a@)2  0 aktiitas @ dl pel 2

  /a@)1  0 aktiitas @ dl pel 2

   %" 0 koefisien distribusi aktiitas, suatu tetapan termodinamis /rue constant)

%ari kimia fGsica diketahui : a 0 H c dimana:

H 0 koefisien aktiitas

c 0 konsentrasi, 6 H

untuk e III → H 0 1 → a 0 c

2 Perhatikan sekarang : asam ben(oat, <( /0 67<!6==<), di dalam fasa ben(en dan air

%i dalam fasa air, <( terionisasi sebagai berikut :

<( J <2= →  <3=J J (

-  /3)

%i dalam fasa ben(en /fasa organik) : terjadi dimerisasi :

2<(  /<()2  atau /4)

Perhatikan kembali reaksi /3) dan /4)

<( , (-, /<() masing-masing mempunyai nilai  % sendiri-sendiri, seperti di abah ini

 % /<() 0 a /<() org 9 a /<() air 

 % /(-) 0 a /(

-) org 9 a /(-) air 

 % /<()2 0 a /<()2 org 9 a /<()2  air 

 % /<(),  %  /(-), dan  % /<()2  merupakan besaran-besaran teoritis, sedangkan dalam suatu percobaan kimia

/praktis) yang ingin diketahui adalah konsentrasi total asam ben(oat /<() di dalam tiap fasa tersebut

5ntuk keperluan analisa kimia penting perbandingan konsentrasi total < 2 dibanding perbandingan aktiitas /a)

nya esaran dimaksud adalah :

% 0 A total @ Bo 9 A total @ Ba KK /!)

METODE PEMISAHAN LANJUT 7

7

Page 7: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 7/27

%engan demikian :

%/<() 0 A total <( dlm ben(en B 9 A total <( dlm air B

%/<() 0 L A <(Bo J A /<()2BoM 9 A<(Ba  J A(-

 Ba

% 0 angka banding distribusi

a 0 air, o 0 organic

Pertanyaan : apakah harga % tetap bila p< berubahN

()B)A A (AL /A M%MP%A#)(*/A

%kstraksi Asam lemah

1 "sam lemah <" yang hanya berupa monomer /<") dalam kedua fasa pelarut dan " - dari <" tidak larut dalam fasa

organik

2 etika distribusi tercapai diantara kedua fasa, maka yang berlaku dl sistem ekstraksi <" adalah :

%?  %, <" dan a /tetapan ioniasi <") :

Oasa air : <" ka  <J J "-  a 0 A<JB A"-B 9 A<"B KKK /7)

  %   batas antara 2 fasa

Oasa organik : <" /tidak terioniasi dl fasa organik)

   %, <" 0[ ][ ]a<"

o<"KKKKKK /8)

%ari persamaan /7) : /"-)air 0 a[ ][ ]air <

air <"+   /D)

ila /D) disubstitusikan kepada /!), diperoleh :

% 0 [ ][ ]   [ ]

[ ][ ] [ ]   [ ]a<a9<"aa<"

o<"

)a"a<"

o<"+− +

=+

 atau

% 0[ ]

[ ]   [ ]{ }a9<a91a<"

o<"++

  /E)

ila /8) digabung dengan /E), maka :

% 0( )Baa9A<1

<", %++

  /1Q) % 0  % 9 A 1 J L   b 9AQ<-BaMB /1QR )

3 %isebabkan asam-asam lemah lainnya /<", <, <6 ) akan mempunyai nilai  a  dan  %  yang berbeda, maka

 persamaan /1Q) di atas bisa digunakan sebagai dasar untuk melakkan pemisahan campuran asam-asam tersebut secara

ekstraksi pelarut dengan mengatur p< fasa air

%K+,#AK+* L0AM

1 *on logam #nJ dalam fasa air, dapat diekstraksi ke dalam fasa organik yang tak polar, dengan cara menjadikan ion

#nJ menjadi molekul tak bermuatan iasanya ion logam itu dikompleksikan dengan suatu ligand sehingga terbentuk 

molekul netral /ingat a(as like disoles like)

2 "da 2 jenis kompleks logam tak bermuatan, yaitu :

a ompleks asosiasi ion

 b ompleks sepit /chelating comple;)

3 a omplek asosiasi ion

METODE PEMISAHAN LANJUT 8

8

Page 8: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 8/27

#nJ J b+n

 b#

  ↓  ↓

  ligan ion kompleks positif

+n

 b# J n@-  /  +n

 b# J n@- )

  ↓  ↓  anion kompleks asosiasi ion /pasangan ion) yang tak bermuatan dimana muatan λJ

dinetralkan oleh n- dari n@-

6ontoh : 6u /2,E dimetil fenantrolin)2J, 61Q4

- +n

 b#   n@-

6ara lain untuk terbentuk kompleks asosiasi ion :

#nJ J /n J a) ;- −+

a

an#@  anion kompleks

−+a an#@  J ayJ  /ayJ, −+a an#@ )

  ↓  ↓  kation pembentuk pasangan ion atau

 pasangan ion kompleks asosiasi ion

6ontoh :

/1) L <J, Oe 6l4- M

/2) L /67<!)4 "sJ, Fo=4-Mtetrafenil arsonium peronat

L <J, Oe 6l4- M penting pada ekstraksi besi dalam cuplikan yang mengandung besi

3b ompleks Sepit /ompleks khelat)

#nJ JnF -  #Fn /kompleks sepit) KKKKK /11)

%imana : #nJ 0 ion logam  beralensi n dan F - 0 anion suatu (at, atau ligan pembentuk kompleks tersebut

Senyaa kompleks sepit tak bermuatan itu sering disebut senyaa &kompleks dalam& atau 'inner comple;'

eberapa contoh kompleks sepit :

a D-hidroksi kuinolin, o;ine

%engan ion logam /seperti 6u2J

) membentuk kompleks sepit netral, yang :

• tak larut dl air 

• larut baik dl pelarut organik non polar seperti 6<6l3 dan 66l4

%alam praktek /eksperimen) :

• =ksin dilarutkan dalam 6<6l3 atau 66l4

METODE PEMISAHAN LANJUT D

D

omplek asosiasi ion bisa pula terbentuk langsung dengan pelarut,

misalnya eter, keton, senyaa-senya alcohol, yakni senyaa

mengandung >= yang bisa membentuk kompleks koordinasi dengan

ion logam

Page 9: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 9/27

• *on logam /6u2J, "lJ3, dll) dalam fasa air dimasukkan ke dalam corong pemisah

• $arutan o;in dl 6<6l3 atau 66l4, masukkan ke dalam corong pemisah yang berisi ion logam dl fasa air

• ocok selama 2-3 menit, biarkan setimbang fasa organik o;in yang sudah mengikat ion logam akan berada pada

 bagian baah

• eluarkan fasa organik ke dalam adah yang sudah disiapkan

• adar ion logam biasanya ditentukan secara spektrofotometri

 b ompleks sepit dengan kupferon /cupferron)

c ompleks sepit dengan 'diti(on' atau difeniltiokarba(on

d isa juga digunakan ligam monodentat, seperti 6l- dengan logam :

e 4J J 46l-  e 6l4 ? Oe3J J 36l-  Oe6l3

 atau 6C-  dengan Oe3J :

Oe3J J 3 6C-  Oe /6C)3

4 <ubungan % dengan p< pada ekstraksi logam :

  #nJ  J n<F #F n  Jn<J KKKKKK /12)

  ↓  ↓  ↓ 

*on9logam asam kompleks

=rg lemah

%ari persamaan /12) ini terlihat baha A<JB atau p< akan mempengaruhi pembentukan #F n

#F n akan terekstraksi ke dalam fasa organik, → dari /12) p< akan pengaruhi terekstraksinya #F n

"kana dibuktikan :

  % 0n

a%F 

n

o

;

!;

BA< 

A<FBi %

airBfasadalam#totalA

organikBfasadl#totalA+

=

%imana :

 %; 0 tetapan distribuGs kompleks #F n

 i 0 tetapan ionisasi senyaa sepit <F 

 %F  0 tetapan kesetimbangan distribusi <F 

A<FBo 0 A<FB dalam fasa organik

A<JBa 0 A<JB dalam fasa air 

METODE PEMISAHAN LANJUT E

E

Page 10: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 10/27

5ntuk itu tuliskan berbagai yang bersangkutan dengan sistem ekstraksi ini setelah dicapai ke distribusi

Sistem ekstraksi secara keseluruhan adalah :

Feaksi keseluruhan : #nJ

 J n<F #F n J n<J

  /13)  i

%alam fasa air <J/a) J F -/a) /<F)a

  f 

  #nJ J nF -  /#F n)a   %F 

%l fasa organik  %;

  /#Fn)o J /<F)o

Setelah tercapai dl fasa organik terdapat :

#F n  /kompleks sepit) dan

<F /senyaa pembentuk kompleks)

%ianggap #F n dan <F tidak mengalami reaksi di dalam fasa organik

erbagai

di atas dapat dituliskan :

/a) <J J F -  <F?  i / ionisasi) 0

a

aa

A<FB

BAF BA<  −+

  /13)

/b) #nJ J nF -  #F n ?  f 0n

aa

n

an

BAF BA#

BA#F −+   /14)

/c) /<F)a  /<F)o ?  %F   0

a

o

A<FB

A<FB  /1!)

/d) /#F  n)a  0 /#F n)o ?  %;  0

an

on

BA#F 

BA#F   /17)

"dapun : % 0( )( )   air fasadl#totalAB

orgfasadl#totalAB=

aCM 

oCM  /18)

%ari persamaan /12) dan sistem ektraksi /sepit) diatas,

A#Bo 0 A#F nBo /#F n 0 satu-satunya bentuk # dalam fasa organik) /1D)

A#Ba 0 A#nJBa JA#F nBa  /1E)

ila persamaan /1D) dan /1E) disubstitusikan ke dalam persamaan /18), akan didapat persamaan :

  /2Q)

<arus diingat baha dalam persamaan /1E) adanya kompleks yang lebih rendah dari #F n seperti #F n-1, <F n-2, dsb di

dalam fasa air, diabaikan Pengabaian ini akan berlaku semakin baik, bila A<FB yang ditambahkan dl keadaan

 berlebihan → sebagian besar kompleks yang terbentuk adalah #F n

*ngatlah baha : A#F nBo  A#F nBa → A#F nBa IIII

=leh karena A#F nBa IIII A#nJBa → persamaan /2Q) dapat diulis sebagai berikut :

METODE PEMISAHAN LANJUT 1Q

1Q

% 0ana

n

on

BA#F BA#

BA#F 

++

Page 11: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 11/27

% 0

a

n

on

BA#

BA#F +   /21)

%ari persamaan /17) → /#F n)o 0  %; A#F nBa dan bila harga ini disubstitusi ke persamaan /21), diperoleh :

% 0

a

n

an%;

BA#

BA#F  

+  /22)

%ari persaaan /14) : A#nJBa 0n

af 

an

BAF  

BA#F −   /23)

%ari persaaan /13) :n

a

anin

aBA<

BA<F ) BAF 

+=−   /24)

ila persamaan /24) disubstitusi ke persamaan /23) →

A#nJBa 0

anif 

n

aan

BA<F   

BA<BA#F   +

  /2!)

 bila /2!) disubstitusi ke persamaan /22), maka :

  /27)

dari /1!) : A<FBa 0

 DR

n

 K 

 HRBA  /28)

 bila /28) disubstitusi ke /27), diperoleh harga % 0

 0 % /2D)

Persamaan /2D) ini memberikan hubungan antara :

"ngka banding distribusi % untuk ekstrasi ion #nJ dengan :

/a)  %;,  f ,  i dan  %F 

/b) A<JBa dan A<FBo

!  ekst atau  keset untuk reaksi : #nJ J n<F #F n J n<J 

ila persamaan /2D) :n

F %

n

if %;

) ) )  disebut ekst, maka

Persamaan /2D) menjadi :

METODE PEMISAHAN LANJUT 11

11

% 0n

a

n

a

n

f %;

n

an

an%;

a

n

an%;

BA<

A<FB)i) ) 

BBaA<A#F 

BA#F ) 

BA#

BA#F ) +++   ==

n

a

n

F %

n

o

n

if %;

BA<) 

A<FB) ) ) +

Page 12: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 12/27

% 0n

a

n

oekst

BA<

A<FB +  

/2E)

7 ila persamaan /2E) dilogaritmakan :

log % 0 log  ekst J n log A<FBo >n log A<JBa

atau /3Q)

erdasarkan persamaan /3Q) ini, bila log % dialurkan /diplot) terhadap p<, akan diperoleh kura lurus /linier) dengan

slope 0 n dan akan memotong log % pada titik /log  ekst J n log A<FBo)

1 Perhatikan sekarang persamaan /3Q)

/a) Pada persamaan untuk % tidak lagi ada A#nJB

*ni berarti baha persamaan /3Q) berlaku untuk penentuan /ekstraksi) ion logam # dl jumlah renik atau mikro

/b) 5ntuk 2 logam yang berbeda /# dan C), nilai :

 f  dan  %; nya juga akan berbeda →

% untuk # ≠ % untuk C

/c) % kedua logam /#, C) dapat diubah dengan mengubah p<→ inilah dasar pemisahan 2 logam

/d) ura yang menyatakan hubungan antara :

+ dengan p< fasa air sangat penting untuk pemisahan logam-logam dengan menggunakan rumus : sistem

ekstraksi sepit

% 0n

a

n

a

n

oekst   BA<R BA<A<FB To

Ta

+#o

+   −+−+ ==−

 jadi

↓  ↓  konst konst konstant

+ 0 prosen fraksi terekstraksi 0 (at terlarut/terekstraksi) ke dalam fasa organik /ekstraktor)

#o 0 jumlah ion logam mula-mula

Ta 0 olum fasa air ? To 0 olum fasa organik 

2 <ubungan + dengan %

Secara matematik hubungan + dengan %, adalah :

/32)

Persamaan /32) ini diturunkan dari persamaan-persamaan berikut ini :

+ 0 ;1QQorgfasaair fasadl"totalmol

org basakesiterekstrak yang"(atmol

+

METODE PEMISAHAN LANJUT 12

12

% 0  ekst n

a

n

o

BA<

A<FB

+

$og % 0 log  ekst J n log A<FBo J n p<

%0  n

aBA<R To

Ta

+1QQ

+   −+=−

+ 0Ta9To/%

%1QQ

+

Page 13: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 13/27

+ 0 ;1QQA"BaTaA"BoTo

A"BoTo

+  /33)

 bagi pembilang U penyebut persamaan /3) dengan A"Ba

+ 01QQ

TaToA"Ba

A"Bo

ToA"Bo9A"Ba x

+   /34)

Persamaan /34) bagi dengan To

+ 0;1QQ

To

TaA"Bo9A"Ba

ToA"Bo9A"Ba

+  /3!)

  A"Bo 9 A"Ba 0 %

+ 0 1QQTa9To%%

+  /37) ≈ /32)

ila Ta 0 To, maka persamaan /32) atau /37) menjadi :

  /38)

3 adi /37) : + 0 ;1QQTa9To%

%

+ maka:

  /3D)

ila Ta 0 To maka :

/3D)

Oraksi terekstraksi /+) adalah + per 1QQ

+ 0 + 9 1QQ /4Q)

4 %ari persamaan /37) dan /38) dapat dituliskan :

+ 0

Ta9To)L%

%

+

  /41) untuk Ta 0 To

METODE PEMISAHAN LANJUT 13

13

+ 0 ;1QQ1ML%

%

+

% 0 S+1QQ

S+

To

Ta

% 0S+1QQ

S+

Page 14: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 14/27

+ 0

1)L%%+

  /42) berdasar persamaan /3D), /3E)

% 0+)/1

+

To

Ta

−  /43), Ta 0 To→ % 0

+)/1

+

−  /44)

! /presen) yang tidak terekstraksi

erdasarkan /32) dan /33), dapat dituliskan :

/a) alau Ta ≠ To, maka

tak terekstraksi 0 1QQ/Ta9To)%

%QQ1

+−   /4!)

/b) alau Ta 0 To, maka :

tak terekstraksi 0 Q1Q1%

%QQ1

+−   /47)

7 Oraksi tak terekstraksi

#enurut /41), /42), maka :

/a) ila Ta≠ To, maka fraksi tak terekstraksi /i)

i 0

/Ta9To)%

%QQ1

+−   /48)

/b) ila Ta 0 To, maka :

i 01%

%QQ1

+−   /4D)

8 +fisiensi +kstraksi

.at @ yang terdapat dl fasa air, akan diekstraksi dengan To m$ fasa organik #isalkan sesudah 1; dengan To m$ fasa

organik, yang tinggal dalam fasa air adalah @ gram (at @ /dalam Ta m$ fasa air)

#aka :

% 0 { }   )9T9/@)9T@/@oA@B

A@B

a1o1a

o

−=%@1To 0 /@o-@1) Ta ? @o 0 (at @ mula-mula dl fasa air 

/% To J Ta) @1 0 @o Ta  Vadi: @i 0)T/%T

T@

ao

ao

+

@i 0

ao

a

oT/%T

T@

+Sesudah dua kali ekstraksi, dengan To m$ fasa organik maka dl fasa air Ta m$, akan atinggal @2 g (at @

A@Ba 0

a

2

T

@ dan A@Bo 0 /@1-@2)9Ta

METODE PEMISAHAN LANJUT 14

14

Page 15: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 15/27

% 0 L/@1-@2)9ToM9/@29Ta) 0( )

o2

a21

T@

T@@   −

@2 0 @1     

  

 +   ao

a

T%T

T  adi @1 0 @o 

ao

a

T%T

T

+

@2 0 @1 

2

   

  

+= 

  

  

+   

  

+   Va DVo

Va Xo

Va Dvo

Va

Va DVo

Va

"nalog dengan ini untuk n; ekstraksi :

@n 0 g @ yang tinggal dalam fasa air sesudah n ekstraksi

6ontoh :

4Q mg *2 dilarutkan dl 1QQ m$ air, kemudian diekstraksi dengan pelarut 6S2 pada suhu dimana

%*2 antara 6S2 dan air 0 4QQ

%itanyakan : berapa g *2 tinggal dl air estela

/a) diekstraksi 1; dengan !Q m$ 6S2

/b) diekstraksi 2; dengan masing-masing 2! m$ 6S2

Vaab :

@n 0 @o 

n

ao

a

T%T

T  

 

 

 

 +

/a) n 0 1 Ta 0 1QQ dan To 0 !Q

@10 4Q mgQ,2Q2Q;1QQ

1QQ

1QQ/4QQ;!Q)

1QQ ==   

  

 +

/b) n 0 2 Ta 0 1QQ dan To 0 2!

@20 4Q mgQ,QQ41QQ1QQ

1QQ4Q

1QQ/4QQ;2!Q)

1QQ  22

=   

  =  

 

  

 +   x

@1 0 Q,2Q mg @ yang masih tinggal dalam fasa air dengan 1; ekstraksi !Q m$ 6S2

@2 0 Q,QQ4 mg @ yang masih tinggal dalam fasa air dengan 2; ekstraksi 2! m$ 6S2

%ari contoh diatas dapat dilihat baha ekstraksi akan lebih kuantitatif /sempurna) bila ekstraksi dilakukan

 berkali-kali dibandingkan ekstraksi dilakukan hanya 1;, meskipun olum pengekstraksi /T o) yang digunakan

sama m$ nya

@n 0

n

ao

a

oT%T

T@   

 

  

 +

  /!Q)

+*+,%M %K+,#AK+* K(%LA,

1 elah diketahui baha untuk ekstraksi ion logam dari fasa air ke fasa organik dengan bantuan pengompleks khelat,

 berlaku :

METODE PEMISAHAN LANJUT 1!

1!

@n 0 @o

n

Ta%To

Ta   

  

+

Page 16: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 16/27

log   np<Rlog T

T

+1QQ

+

o

a +=−

, bila Ta 0 To

log   np<Rlog T

T

+1QQ

+

o

a +=−

, R 0n

oB<F A

) ) ) n

F %

n

if %;

ila persamaan : log+1QQ

+

−0 log R J n p<

%ibuat kura antara : p< Ts +, akan diperoleh kura berbentuk 'S' atau kura sigmoida /sigmoid cure)

ambar 1 ura ekstraksi teoritis untuk berbagai logam #1, #2, #3, yang beralensi sama /misal: n 0 2)

ambar 2 ura ekstraksi untuk berbagai logam yang alensinya berbeda /n 0 1, n 0 2, n 0 3)

%engan memperhatikan gambar 1, 2 diatas, dapat dikatakan :

/1) edudukan kura pada sumbu p< tergantung dari jenis ion logam yang diekstraksi dan oleh karena setiap jenis

ion logam itu dl sistem eksraksi khelat tertentu /0 <F tertentu) mempunyai nilai R yang khas %engan

demikian kedudukan kura pada sumbu p< tergantung dari nilai R

/2) $ereng kura atau slope kura /0 koefisien arah, tangen arah) bergantung secara khas kepada n /0 alensi

logam) Semakin kecil n, semakin miring kura dan n →  tegak kura

2 p< W atau p< pada separoh ekstraksi

*ring U Xilliam mendefisinikan p< W sebagai p< dimana ekstraksi mencapai !Q /0 + 0 !Q )

elah diketahui : % 0nBA<R 

S+1QQ

S+   −+=−

Pada + 0 !Q, maka

/!1)

uktikan persaaan /!1) ini

3 Oaktor pemisahan β

%idefinisikan β 0 %19%2  dimana :

%1 0 % /angka banding distribusi) logam 1

METODE PEMISAHAN LANJUT 17

17

 p< W 0 - W log R

Page 17: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 17/27

%2 0 % logam 2

%i dalam sistem ekstraksi yang sama dapat dituliskan

/!2)

erangkan penurunan persamaan /!2) ini

erdasarkan persamaan /!2) ini dapat diperkirakan 2 logam yang berbeda bisa9tidak diekstraksi

#isalnya supaya minimal EE logam 1 terekstraksi dengan disertai maksimal 1 logam 2 ikut terekstraksi

#aka : %19%2 0 /+1)9/1QQ-+1)9/+2)9/1QQ-+2) 0/EE91)/19EE)

  %19%2 0 EE ; EE ≈1Q4

"rtinya : %1 ≈1Q4 ; %2 atau  f1  %;1 ≈ 1QQQQ ;  f1  %;1

  5ntuk satu kali ekstraksi

ila %19%2 I 1Q4 untuk pemisahan yang baik harus dilakukan beberapa kali ekstraksi

6ontoh :

5nsur .r dan <f akan dipisahkan dengan ekstraksi pelarut dengan kompleks /ligan) " /henoy rifluoro > 

acetone) % dar .r 0 2Q ; %<f  +kstraksi dilakukan dua kali dengan Q,Q2! # "

.r : <f  0 1 : 1,8 setelah ekstraksi dl fasa air

.r : <f  0 1 : D3

4 ila suatu unsur harus dipisahkan dari suatu campuran yang rumit, dapat dilakukan cara-cara berikut :

/a) #engatur p< larutan /dan konsentrasi pengompleks khelat <F) sehingga mencapai nilai dimana unsur yang

dikehendaki dapat terekstraksi sempurna ke dalam fasa organik

/b) Sesudah itu lakukan ekstraksi balik /back e;traction atau stripping) dari fasa organik ke fasa air yang p< nya

diturunkan sedemikan rupa hingga yang diinginkan terekstraksi kembali ke fasa air, sedang unsur lainnya

dengan p< W I p< W unsur yang dikehendaki tetap tinggal di dalam fasa organik! Syarat-syarat pelarut organik 

/a) Pelarut itu harus mempunyai % yang tinggi dengan (at yang akan dicari,s edang (at pengotor mempunyai %

yang rendah

/b) idak bercampur dengan fasa air 

Sesudah dikocok dengan fasa air, tetesan-tetesan pelarut organik itu harus menggumpal dengan cepat dan

 berkumpul merupakan lapisan tersendiri dari fasa air 5ntuk itu pelarut organik tersebut harus punya spesific

graity /density pelarut9air) harus 1 atau I 1 <arus dihindarkan terjadinya emulsi adang-kadang

diperlukan pelarut campuran /mi;ed soluents)

7 Pelarut organik yang sering dipakai

/1) loroforom, 6<6l3 /sp gra 1,4E)

/2) en(en, 67<7 /sp gra Q,DD) dan etileter /62<!)2= /sp gra Q,81)

/3) #etil *so util eton /#*), 6<36= 6<26< /6<3)2 /sp gra Q,DQ)

/4) ributil fosfat /sp gra Q,ED), /64<E)3 P=4

Xalaupun sp gra Q,ED mendekati air, tapi banyak juga dipakai, terutama ekstraksi ion-ion logam berupa

kompleks asosiation adang-kadang dicampur dengan ben(en atau kerosen

+*+,%M %K+,#AK+* B%#A+A#KA K0MPL%K+ A+0+*A+* *0

ompleks asosiasi ion pada pokoknya terdiri atas 'ion positif dan ion negatif ' yang berpasangan *on logam

/#) yang akan diekstraksi dapat terikat secara ikatan kordinasi didalam kationnya atau anionnya dari kompleks asosiasi ion

itu

%kstraksi Pasangan *on "( e'l4-& ke dalam %ter

METODE PEMISAHAN LANJUT 18

18

%19%2 0  f1  %;1 9  f2  %;2

Page 18: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 18/27

1 *on besi dapat diesktraksi ke dalam fasa eter dari larutan <6l yang pekat Proses ini beguna untuk memisahkan besi

yang besar bila hendak melakukan analisa unsur-unsur lain dalam bahan aliasi besi

2 %alam air, bentuk utama Oe /***) adalah Oe /<2=)7

3J

 ion bsi yang terhindari atau tersolasi oleh air api bila dl air ituada <6l, akan terjadi

Oe /<2=)73J J 6l-  Oe /<2=)!

3J J 6l J <2=

Oe /<2=)!3J J 6l-  Oe /<2=)4

J J 6l2 J <2=

Oe 6l2 /<2=)4J J 6l-  Oe 6l3 /<2=)3 J <2=

Oe 6l3 /<2=)3 J 6l-  Oe 6l4 /<2=)2- J <2=

alau A<6lB mis 4 # atau 4 #, maka akan bergeser ke arah pembentukan Oe 6l 4 /<2=)2- yang disingkat

 penulisannya sebagai Oe 6l4-, yang akan membentuk pasangan ion dengan <J : LOe 6l4 /<2=)2

-, <JM

<al ini disebabkan tetapan dielektrik air tinggi → pemisahan muatan yang berlaanan adalah mudah Vadi dl air 

 pasangan ion itu praktis terurai dengan semua dielektrik rendah, → pasangan ion LOe 6l4  /<2=)2-<J) dimana F 0

gugusan etil, adalah stabil dan dapat larut

%alam eter, <2= diganti oleh F 2= dl anion pasangan ion itu

3 Perlu dicatat baha <6l turut terekstraksi ke dalam fasa eter dan besar kemungkinan <6l itu ikut terlibat dl

mekanisme proses ekstraksi

4 Oe /*** dapat diekstraksi hampir kuantitatif /EE) ke dalam fasa dietileter dengan satu kali ekstraksi dari <6l 7 #

! ila A<6lB 7 # → kelarutan dietileter dalam air → akhirnya akan mengubah kepolaan dietileter, sehingga %

 berkurang arena itu sering digunakan diisopropileter yang kelarutannya dl air I dietileter →  penurunan %

 berukuran terjadi bila A<6lB 7 #

β-β1- diklorotileter tahan terhadap <6l 12 # tanpa penurunan %

7 5nsur-unsur lain yang dapat dipisahkan dengan dietileter adalah :

Sb /T) : D1 dari <6l 7 #? "s /***) : 7D dari <6l 7 #

a /***) : E8 dari <6l 7 #? el /*T) : 4Q-7Q dari <6l 7 #"u /***) : E! dari <6l 7 #? #o /T*) : DQ-EQ dari <6l 7 #

Pt /**) : E! dari <6l 3 #

M%,0A %K+,#AK+* P%LA#),

1 atch +straction

6ara paling sederhana biasa dilakukan sehari-hari di laboratorium dengan alat corong pemisah /seperatory funnel)

6ara ini dilakukan bila %19%2 cukup besar, sehingga dl satu9beberapa kali ekstraksi pemisahan tercapai

2 #aserasi

6ara ini biasanya digunakan dalam lab kimia organik bahan alam /hayati) Proses ekstraksi berlangsung denganc ara

 perendaman sample dengan pelarut organik seperti metanol, etanol, dsb

3 +kstraksi kontinu

"da bermacam-macam alat untuk ekstraksi kontinu, seperti alat so;let %isamping itu ada lagi alat ekstraksi kontinu

kutseher-steudel untuk pelarut organik yang lebih ringan dari air dan alat ehrli untuk pelarut organik yang lebih

 berat daripada air, seperti gambar di baah ini :

METODE PEMISAHAN LANJUT 1D

1D

Page 19: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 19/27

ambar **3 %ua jenis alat pengekstraksi secara kontinu

4 +kstraksi 6ountercurrent 6raig /+ktraksi kontinu)

5ntuk system ekstraksi dengan % /angka banding distribusi) kecil sekali perbedaannya +kstraksi dilakukan secara

fraksionasi /proses distribusi berulang kali)

/1) Prinsip cara countercurrent

agan atau skema yang menggambarkan ! tahap * dari suatu proses craig dapat dilihat pada gambar 4

ambar **4 PFoses 6ountercurrent 6raig /% 0 1,QQ)

"lat untuk ekstraksi countercurrent craig ini biasanya dalam jumlah besar /kadang-kadang 1QQ buah atau lebih)

tabung-tabung pengekstraksi yang identik iap tabung befungsi sebagai corong pemisah

Seperti terlihat pada gambar diatas, tabung ekstraksi itu diberi nomor dari Q /nol) dan seterusnya dan nomor tabung

itu secara umum dinyatakan dengan huruf r

Setelah dicapai distribusi, fasa atas yang ringan dari fasa bah dipindahkan /tranfered) ke tabung nomor 

 berikutnya yang sudah mengandung fasa baah yang masih murni Pengocokan dan pemindahan ini dilakukan

 berulang kali

METODE PEMISAHAN LANJUT 1E

1E

 Comor

 pemindah

an /n)

Page 20: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 20/27

%i baah ini diberikan penjelasan tentang apa yang terjadi pada lima tahap pertama

/1) %imulai dengan mengekstraksi cuplikan (at-(at yang terlarut dalam Ta m$ fasa baah /misalnya fasa air)

dengan To atau r 0 Q? Ta 0 To? berat @ mula-mula 0 1QQQ mg? % ; 0 1 Setelah tercapai distribusi dl tiap fasaselalu tabung r 0 Q itu, terdapat !QQ mg ; karena belum dilakukan pemindahan fasa atas ke tabung r 01, maka

keadaan setelah pengocokan pertama kali itu, disebut &pemindahan nol' /n 0 Q) Sementara itu, tabung-tabung

 berikutnya /r 0 1, 2, 3 K) telah diisi dengan Ta m$ fasa baah /mis air)

/2) ahap berikutnya, n 0 1

Pada tahap ini, fasa atas /fasa organik) yang mengandung !QQ mg ; dipindahkan dari tabung Q ke tabung 1

Setelah itu ke dalam tabung Q ditambahkan pula To m$ fasa organik yang baru Sesudah itu kedua tabung itu

dikocok hingga tercapai distribusi yang baru, dimana (at ; iu lalu terdistribusi dl fasa atas dan fasa baah

dari tabung Q dan tabung 1, menurut baris n 0 1 pada gambar 4 diatas

/3) ahap berikutnya, n 0 2 s9d 4

Proses pemindahan dan penyetimbangan /pengocokan) ini diulangi pada tahap berikutnya, dengan tiap kali

menambahkan juga pelarut organik baru ke dalam tabung Q sesudah tiap pemindahan

aris terakhir pada gambar 4 menyatakan distribusi (at ; sesudah 4 kali pemindahan /n 0 4), kelihatan baha

(at ; sekarang telah terdistribusi di semua tabung Pada baris terakhir dl gambar dicantumkan juga fraksi total

/0 jumlah fraksi di dalam fasa baah J di dalam fasa atas) dalam tiap-tiap tabung, sesudah empat kali

 pemindahan /n 0 4) %alam pembicaraan selanjutnya yang akan ditinjau adalah fraksi total dalam tiap tabung

dan bukan fraksi dalam fasa atas dan dalam fasa baah sendiri-sendiri

/4) ila diperhatikan tiap baris dari gambar 4, terlihat baha dl tabung tertentu, banyaknya (at ;, atau fraksi (at ;

adalah maksimum <al ini terjadi misalnya pada tabung no1 /n 0 2), pada tabung no1 dan no2 /n 0 3) dan

 pada tabung no2 /n 0 4) Campak pula baha tabung yang mengandung fraksi maksimum itu ada di tengah-

tengah diantara tabung-tabung lain di sebelah kiri dan kanannya Perlu diperhatikan baha semakin banyak kali

dilakukan pemindahan /n 0 ), maka fraksi maksimum itu akan semakin bergerak ke kanan

/!) ila dibuat grafik dari fraksi total dalam tiap tabung terhadap no tabung /r) untuk jumlah pemindahan /n) yang

 besar /mis berpuluh kali), maka untuk keadaan yang ideal akan diperoleh kura yang berbentuk kura gauss

/yang ada di puncak atau maksimumnya) $ihat gambar ! berikut ini ura ini disebut &kura distribuGs'

Perhatikan dalam gambar !, baha kura distribusinya lama menjadi lebar dan pendek n → puncak 

kura menjauhi titik permulaan /tabung Q)

ambar ! Pengaruh jumlah pemindahan /n) T3 distribusi (at ; /% 0 1)

METODE PEMISAHAN LANJUT 2Q

2Q

Page 21: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 21/27

ambar 7 Pengaruh % terhadap distribusi (at ;,

sesudah n 0 !Q- /!Q kali pemindahan)

/7) ambar 7 diatas menyatakan keadaannya pada n 0 !Q bila yang diekstraksi secara counter current /66) ini

campuran dari 3 (at yang %-nya berlainan, yaitu ; /% 0 1,QQ) J Y /% 0 Q,2) J 2 /% 0 !,QQ), jadi %y I %;I %2

 Campak pada gambar 7, dengan jumlah tabung 7Q buah dan n 0 !Qtelah bisa diperoleh pemisahan cukup baik 

untuk ketiga (at /@, Y, .) dengan % masing-masing 1,QQ, Q,2 dan !,QQ

%emikianlah prinsip pemisahan componen (at dengan ekstraksi counter current craig %an cara ini merupakan

 prinsip pemisahan secara &kromatografi'

2 Vumlah farksi total di dalam tiap tabung sesudah n;, pemindahan dapat dinyatakan dengan suku-suku dari humus

 binomial / @ J Y)n, dimana @ 0 fraksi yang tinggal dalam fasa baah, jadi sama dengan L19/% J 1)Mdan Y 0 fraksi

yang terekstraksi ke fasa atas 0 %9/% J 1) ila fraksi-fraksi total dalam semua tabung dijumlahkan, sesudah n;

 pemisahan akan 0 1 /satu)

/@ J Y)n 0 LL19/% J 1) J %9/% J 1)Mn 0 1 KKKKKK /!3)

ila Ta ≠ To,→ % dl humus /!3) harus dikalikan dengan To9Ta

Sesudah 2 kali pemisahan /n 0 2) fraksi (at terlarut dl tiap tabung /0 f n,r ) dapat dihitung dari suku-suku

/@ J Y)2 0 @2 J 2@Y J Y2

 jadi fraksi total dalam tabung Q /nol) 0 f 2,Q 0 @2? f 2,1 0 2@Y? f 2,2 0 Y2

dimana : /1) @ 01)/%

1

+ dan Y 0

1)/%

%

+ dengan Ta 0 To

 /2) f  2,Q 0 fraksi (at terlarut dalam 2; pemindahan pada tabung no Q /nol)

f 2,1 0 fraksi (at terlarut dalam 2; pemindahan pada tabung no 1 /satu)

  f 2,2 0 fraksi (at terlarut dalam 2; pemindahan pada tabung no 2 /dua)untuk n 0 3 → /@ J Y)3 0 @3 J 2@2Y J 3@Y2 J Y3

  n 0 4 → /@ J Y)4 0 @4 J 4@3Y J 7@2Y2 J 4@Y3 J Y4

  /koefisien tiap suku bisa dicari dengan pascal)

3 5ntuk /n) besar tapi I !Q , rumus binomial :

f n,r  0r 

n

ZZ

Z

%,1%

1

r)/nr 

n   

  

+− /!4)

4 ila n !Q, maka berlaku rumus kura normal /auss)

METODE PEMISAHAN LANJUT 21

21

Page 22: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 22/27

f n,r  0( )

( )  

+

−−

   

  

+   

  

+  2

2

ma;

1%%2n

r r e;p

1%

%

1%

12rn

1 /!!)

ila n cukup besar, bisa dibuktikan : r ma; ≈ 1%

%n

+  /!!a)

Vumlah total fraksi (at terlarut di dalam tabung r ma; adalah :

f n,rma; 0

   

  

 +   21)/%

%2rn

1

/!7)

6ontoh :

erapa r ma; pada ekstraksi cc (at terlarut @ yang mempunyai % 0 !,QQN

Ta 0 To? n 0 !Q

<itung juga f rnma; dan fn,/r ma;-2)

Vaab :

erdasarkan persamaan /!!a) 0 r ma; 0 41,8 ≈ 42

erdasarkan persamaan /!7) 0 f n,rma; 0 f !Q,42 0 Q,1!3

erdasarkan persamaan /!7) 0 f n,/r ma;-2) 0 f !Q,4Q 0 Q,11!

! "lat untuk ekstraksi kontinu

/1) 6ounter-6urrent 6raig

/2) Sokslet

eterangan :

/a), /b) dan /c) : gambar alat 6ounter-6urrent 6raig

/d) : alat sokslet

METODE PEMISAHAN LANJUT 22

22

Page 23: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 23/27

7 Penggunaan ekstraksi 6ounter current

anyak digunakan di bidang biokimia, untuk memisahkan senyaa yang sifatnya hampir besamaan #isalnya untuk 

memisahkan campuran : 1Q asam-asam amino meskipun dengan selisih  % kurang dari Q,16raig telah membuktikan secara eksperimental baha kura distribusi untuk komponen campuran ini sangat

mendekati kura teoritid

6ampuran rumit asam lemak, polipeptida, nukleotida, aminaromatik, antibiotik dan banyak senyaa organik lainnya

telah dapat dipisahkan dengan cara ini

8 6ontoh-contoh soal

/1) %iketahui: $arutan Oe6l3 dalam air yang mengandung <6l dikocok dengan eter yang mengandung <6l Vika To

0 2Ta, maka EE Oe akan terekstraksi

%itanya : erapa harga %N

Vaab :

+ 0 /Ta9To)%

%1QQ

+   /sesuai dengan persamaan /32))

  EE 0)

2

1/%

%1QQ

+  →  EE% J 4E,! 0 1QQ %

  % 0 4E,!

/2) %iketahui : Pada ekstraksi 6ounter current 6raig  %0 1, senyaa atidak mengalami perubahan apapun

uktikan : Oraksi total P dalam tabung untuk n 0 4 bila menggunakan rumus binomial /@ J Y) n 0 persamaan

/!4)

ukti : #enurut rumus binomial

/a) /@ J Y)4 0 @4 J 4@3Y J 7@2Y3 J 4@Y3 J Y4

@ 01)/%

1

+  Y 0

1)/%

%

+% 0 1

@ 0 192 Y 0 192

  /@ J Y)4 0 /192)4 J 4/192)3/192) J 7/192)2/192)3 J 4/192)/192)3 J /192)4

  /@ J Y)n 0 1917 J 4917 J 7917 J 4917 J 1917

  Oraksi total P dalam tabung dengan persamaan binomial 0194

/b) #enurut persamaan /!4)

f n,r  0r 

n

ZZ

Z

%,1%

1

r)/nr 

n   

  

+−

f n,r  03

4

ZZ

Z

,12

1

r)/43

4   

  

− 0 4917 0 [

erbukti Z

D Senyaa @ terlarutdalam 2QQ m$ air %iekstraksi 3 ; berturut-turut tiap kali dengan !Q m$ kloroform ernyata E8

terekstraksi ke fasa kloroform

%itanya :

a Cilai koefisien distribusi

 b erapa senyaa @ terekstraksi ke dalam kloroform bila ekstraksi 1 kali dengan 1!Q m$

c Yang mana lebih efisien antara ekstraksi 1!Q m$ sekaligus atau 3 kali berturut-turut dengan tiap kali !Q m$

Vaab

METODE PEMISAHAN LANJUT 23

23

Page 24: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 24/27

a) @n 0

n

Ta%To

Ta@o    

  

  

+ ? + 0

@o

@n1

@o

@n@o −=−

E8 0 1QQ-@n9@o →  Q,E8 0 1-@n9@o

@n9@o 0

333

4%

4

2QQ!Q%

2QQ

Ta%To

Ta   

  

+= 

  

  

+= 

  

  

+

Q,E8 0 Q3,Q4%

4

4%

41

33

=   

  

+→ 

  

  

+−

3 Q,Q34%

4=

+ 0Q,31Q8 → 4 0 Q,31Q8 % J 1,242E

% 0 D,D832

 b) Ta 0 2QQ m$ To 0 1!Q m$

+ 0 E37D,D72QQ91!QD,D832

1QQ;D,D832

Ta9To%

%1QQ=

+=

+

c) @n 0

1

2QQ;1!Q);/D,D832

2QQ@o   

 

  

 

@n 0 Q7,131!3QED

2QQQQ1   = 

  

  

3 Oormaldehid  % 0 Q,111 erapa $ air diperlukan untuk mengekstraksi E! formaldehid itu dari 1 $ pelarut organik eter 

yang mengandung Q,! mol

Vaab :

+ 0Ta9To%

%1QQ

+ → E! 0

Ta91Q,111

1QQ;Q,111

+

/Q,111 ; E!) J E! Ta 0 11,1 → E! Ta 0 Q,!!! $

Ta 0 !,D4 ; 1Q-3 $

erapa mg formaldehid yang tertinggal dalam !Q m$ eter yang pada permulaan mengandung ! g formaldehid setelah

! kali ekstraksi, tiap kali 2! m$ air

Vaab :

@n 0

n

Ta%To

To@o    

 

 

 

 

+

 ? @n 0

!

!Q2!;Q,111

!Q!   

 

 

 

 +

@n 0 )884,Q/!)E484,Q/!88!,!2

!Q!   !

!

==   

  

  @n 0 3,D7E g

Vadi setelah ! kali ekstraksi berturut-turut dengan 2! m$ air, formaldehid yang tertinggal dalam !Q m$ eter 0 3,D7E g

4 $ima kali ekstraksi berturut-turut, tiap kali dengan 1QQ m$ eter, akan mengekstraksi EQ (at terlarut dari larutannya

dalam air erapa + (at tersebut, bila dilakukan 1Q kali ekstraksi berturut-turut tiap kali dengan 1QQ m$ eterN

6atatan : karena olum fasa air tidak diketahui dianggap sama dengan olum fasa organik

Vaab :

METODE PEMISAHAN LANJUT 24

24

Page 25: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 25/27

@n 0

n

Ta%To

To@o    

  

  

+ ? @n 0 1Q ? n 0! ? @o 0 1QQ

1Q 0

!

QQ1%1QQ

1QQQQ1    

  

  

+  →  1 0

!2

QQ11QQ%

1QQ1    

  

 +

1 0    

  

 +   !

11

)1QQ1QQ/

1Q

 D →  /1QQ % J 1QQ)!0 1Q11

! log /1QQ % J 1QQ) 0 11 log 1Q 0 11 → log /1QQ % J 1QQ) 0 2,2

1QQ % J 1QQ 0 1!D,4E → 1QQ % 0 !D,4E → % 0 Q,!D4E

 bila n 0 1Q kali? To 0 1QQ m$? % 0 Q,!D4E

@n 0

( )1Q

211Q

1QQ4E,!D

1Q

1QQ1QQ;Q,!D4E

1QQQQ1

+=   

 

 

 

@n 0

( )1Q

21

4E,1!D

1Q  logaritmakanZ

$og @n 0 log 1Q21 > log /1!D,4E)1Q 0 21-1Q log 1!D,4E

$og @n 0 21-/1Q ; 2,2) 0 -1

@n 0 Q,1

%engan 1Q kali ekstraksi berturut-turut 1QQ m$ eter, (at terlarut yang masih tertinggal dalam fasa air hanya Q,1

+oal Latihan

1 erapa nilai minimum  % yang akan memungkinkan EE,E dari (at @ dari !Q m$, sesudah ! kali ekstraksi berturut-

turut tiap kali !Q m$ eterN

2 1QQ m$ larutan mengandung Q,1QQ O /Q,1QQ #) dari asam lemah <" diekstraksi dengan 2! m$ eter Sesudah

dilakukan ekstraksi 2!,Q m$ fasa air dititrasi dengan Ca=< Q,Q!Q # sebanyak 2Q,Q m$

<itung angka banding % dari <"Z

3 %ua asam lemah <"  % 0 ! dan <,  % 0 !Q

<" <J J "-  a 0 1 ; 1Q-4

< <J J -  a 0 1 ; 1Q-D

<itung angka banding distribusi kedua asam tersebut pada p< 4, !, 7, 8, D, E, 1Q dan 11 dengan F r  01

6ontoh :

Feaksi : #2J /a\) J 2 <" org) #"2 /org) J 2<J /a\)

/1) uktikan  kes 0  eks untuk reaksi

/2) 1Q m$ #2J dl air dikocok dengan 1Q m$ <" dalam pelarut organik <itung nilai p< untuk 1,2!, !Q,8! dan EE,E

ion logam terekstraksi ke fasa organik onsentrasi <" dl air diabaikan

/3) uatlah grafik antara nilai-nilai p< perhitungan tersebut dengan +

Vaab :

/1) %ari reaksi diatas :

   iOasa air <J J "-  /<")a

  #2J J 2"-  /#"2)a

METODE PEMISAHAN LANJUT 2!

2!

Page 26: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 26/27

 

Oasa organik /<")o /#"2)o

%alam fasa organik yang ada #"2 dan <"

Setelah tercapai dan untuk berbagai dapat dituliskan sbb:

/a) <J J "-  /<")a  i 0A<"Ba

BBA"A<  −+

  /a)

/b) #2J J 2"-  /#"2)a  f   02-2

2

B"BAA#

BaA#"+   /b)

/c) /<")a /<")o  %F  0A<"Ba

A<"Bo  /c)

/d) /#"2)a /#"2)o  %; 0

BaA#"

BoA#"

2

2  /d)

/1)  kes berdasarkan reaksi yang diketahui adalah :

 kes 022

2

2

BaA<"BoA#

BoA#"BA<+

+

  dengan ketentuan baha /!8)

Feaksi : <J J "-  /<")a harus diubah

  2<J J 2"-  /2<")a agar stoikiometris

dengan : #2J J 2"-  /#"2-)a

%ari /a) diperoleh A<JB 0

BA"

A<"Ba i−   /e)

%ari /b) diperoleh A#2JB 02

2

BA" 

BoA#"−   /f)

%ari /c) diperoleh A<"Bo 0  %F  A<"Ba /g)

%ari /d) diperoleh A#"2Bo 0  %; A#"2Ba /h)

ila harga /e), /f), /g) dan /h) disubstitusikan kepada /!8)

 kes 0

{ } 2

2

2

2

2

BABA

BA

BABA

BA

a HA K  A K 

o MA

a MA K  A

a HA K 

 DR

  f  

 Dxi

 kes 0( )

( )  kes

 DR

  f   Dxi K 

 K 

 K  K  K =

2

2

  terbukti /!D)

/2) + 0Ta9To%

%1QQ

+log % 0 log  eks J n log A<"Bo J n p<

/a) untuk + 0 1

METODE PEMISAHAN LANJUT 27

27

Page 27: Mpl, Ekstraksi 1

7/24/2019 Mpl, Ekstraksi 1

http://slidepdf.com/reader/full/mpl-ekstraksi-1 27/27

1 091QQ1%

%1QQ

+  → % J 1 0 1QQ % → % 0 19EE

log 19EE 0 log Q,Q1 J 2 log Q,Q1 J 2 p

  p< 0 2,QQ22 ≈  2

/b) untuk + 0 2!, analog dengan /a) akan didapat : % 0 193

 p< 0 2,8714 ≈  2,D

/c) untuk + 0 !Q, didapat

% 0 2 ? p< 0 3,Q

/d) untuk + 0 8!,

% 0 3 ? p< 0 3,23D! ≈  3,2

/e) untuk + 0 EE,E

% 0 EEE ? p< 0 4,4EED ≈  4,!

METODE PEMISAHAN LANJUT 28

28