RESIN PENUKAR ION

Putri Rizqi Zulhiyati123020169

Asissten : Ganjar Ginanjar Arifin

Tujuan Percobaan : Untuk mengetahui pemurnian / pemisahan zat dengan

metode resin penukar ion. Untuk mengetahui ion-ion yang dapat dipertukarkan

senyawa hidrokarbon terpolimerisasi serta untuk mengetahui karakteristik dari zat

penukar ion tersebut.

Prinsip Percobaan : Berdasarkan pengikatan ion, dimana ion positif (+) akan

terikat untuk ion negatif () dan juga sebaliknya. Dapat dijelaskan dengan

persamaan berikut:

Mx(aq) + Res-H Hx(aq) + Res-M

Hx(aq) + Res-OH H2O(aq) + Res-X

Metode Percobaan :

Gambar 1. Metode Percobaan Resin Penukar Ion

Efluen Efluen

Praktikum Kimia Dasar 2012

Hasil Pengamatan :

Tabel 1. Hasil Pengamatan Percobaan Resin Penukar IonResin Anion Resin Kation

Warna Merah kecoklatan Bening Bening keruh Bening

Reaksi Fe2+ + 2KSCN Fe(SCN)2 + K+ AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

(Sumber : Putri Rizqi Zulhiyati, Kelompok F, Meja 12, 2012)

Pembahasan :

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan pada percobaan resin

penukar ion yaitu air yang diduga mengandung Fe2+ dimasukkan kedalam kolom

yang terdapat resin anion, warnanya mengalami perubahaan dari merah

kecoklatan menjadi bening. Kemudian air yang diduga mengandung AgNO3

dimasukkan kedalam kolom yang terdapat resin kation, warnanya pun berubah

dari bening keruh menjadi bening. Setelah hasil penukaran ion tersebut ditampung

dalam gelas kimia kemudian diuji kembali, keduanya sudah bebas atau tidak

mengandung Fe2+ dan AgNO3.

Kesalahan yang dapat terjadi pada percobaan ini yaitu salah memasukan

larutan ke dalam kolom. Yang seharusnya dimasukkan ke dalam kolom yang

terdapat resin kation, menjadi salah karena dimasukkan ke dalam kolom yang

terdapat resin anion. Kemudian pada saat melakukan percobaan resin dalam

keadaan kering, sehingga tidak dapat mengikat ion negatif maupun ion positif

dengan kuat.

Resin penukar ion adalah metode pertukaran dari senyawa hidrokarbon

yang tepolimerisasi yang mempunyai gugus fungsi ionik. Ionik adalah partikel

bermuatan listrik. Berdasarkan muatan listriknya, ada dua jenis ion yaitu ion

bermuatan positif dan ion bermuatan negatif. Ion bermuatan positif disebut kation

sedangkan ion bermuatan negatif disebut anion.

Berdasarkan pada keberadaan gugusan labilnya, resin penukar ion dapat

diklasifikasikan dalam berbagai macam, yaitu resin penukar kation bersifat asam

kuat (mengandung gugusan HSO3), resin penukar kation bersifat asam lemah

Praktikum Kimia Dasar 2012

(mengandung gugusan COOH), resin penukar anion bersifat basa kuat

(mengandung gugusan amina tersier atau kuartener), dan resin penukar anion

bersifat basa lemah (mengandung OH sebagai gugusan labil).

Resin berbentuk butiran-butiran, yang berwarna coklat merupakan resin

kation dan yang berwarna orange merupakan resin anion. Resin ditempatkan di

dalam kolom. Resin tersebut terbuat dari polystyrene dengan divinil benzene

sebagai cross link.

Mekanisme pertukaran ion dalam resin meskipun non kristalisasi adalah

sangat mirip dengan pertukaran ion-ion kisi kristal. Pertukaran ion dengan resin

ini terjadi pada keseluruhan struktur gel dari resin dan tidak hanya terbatas pada

efek permukaan. Pada resin penukar anion, pertukaran terjadi akibat absorbsi

kovalen yang asam. Dalam proses pertukaran ion apabila elektrolit terjadi kontak

langsung dengan resin penukar ion akan terjadi pertukaran secara stoikiometri

yaitu sejumlah ion-ion yang dipertukarkan dengan ion-ion yang muatannya sama

pula dengan jumlah yang sebanding.

Indikator yang digunakan pada uji pendahuluan untuk larutan AgNO3

adalah NaCl, sedangkan untuk larutan Fe2+ adalah indikator yang digunakan

adalah KSCN. Pada uji pendahuluan NaCl digunakan untuk membuktikan adanya

kandungan AgNO3 pada larutan yang digunakan. Sedangkan KSCN digunakan

untuk membuktikan adanya kadungan Fe2+ pada larutan. Jika larutan mengandung

Fe2+ maka warnanya akan menjadi merah kecoklatan, dan jika larutan

mengandung AgNO3 warnanya akan menjadi keruh.

Influent adalah larutan yang masuk melalui kolom, sedangkan effluent

adalah larutan yang keluar dari kolom setelah percobaan. Lalu proses pengeluaran

ion dari kolom dengan reagen yang sesuai disebut elusi dan pereaksinya disebut

eluen.

Fungsi glass wall dalam resin yaitu untuk menyaring kotoran. Glass wall

digunakan karena mempunyai struktur renggang, sehingga dapat mengikat

kontaminan. Glass wall tidak bisa digantikan dengan menggunakan kapas. Karena

kapas seratnya lebih pasat dan fungsi kapas hanya untuk menyerap air. Glass wall

Praktikum Kimia Dasar 2012

bisa digantikan dengan bulu angsa, karena memiliki tekstur dan jaringan yang

sama.

Reaksi yang terbentuk yaitu AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3. Natrium

klorida bereaksi dengan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida.

Perak yaitu positif satu, sedangkan klorin dan nitrat yaitu negatif satu. Dari

natrium klorida digabungkan dengan NO3 untuk membentuk NaNO3. Demikian

pula Ag+ digabungkan dengan Cl untuk membentuk AgCl. Kemudian pada reaksi

Fe2+ + 2KSCN Fe(SCN)2 + K+. Besi (II) yaitu positif dua, sedangkan kalium

positif satu, serta tiosianat negatif satu. Besi (II) bereaksi dengan kalium tiosianat

membentuk besi tiosianat dan kalium. Besi (II) digabungkan dengan tiosianat

sehingga membentuk Fe(SCN)2.

Reaksi pada uji pendahuluan yaitu AgNO3 ditambahkan dengan NaCl.

AgNO3 disini sebagai kation (NO3). Membentuk reaksi AgCl + NaNO3, yang

warnanya lebih keruh dan endapannya lebih terlihat. Lalu Fe2+ sebagai anion

ditambahkan dengan KSCN dan membentuk reaksi Fe(SCN)2 + K+, dan warnanya

menjadi merah kecoklatan.

Indikator yang digunakan pada uji pendahuluan bisa diganti, tetapi itu pun

harus yang sejenis. Misalnya, indikator tersebut bersifat non polar, maka

penggantinya pun harus bersifat non polar. Jika penggantinya bersifat polar, maka

indikator tersebut tdak bisa diganti.

Penggunaan resin tergantung pada tingkat kesadahan air bakunya. Jika

kesadahan air bakunya sangat tinggi maka dalam satu kali pakai pun resin sudah

jenuh dan harus diregenerasi. Tetapi jika tingkat kesadahan air bakunya tidak

terlalu tinggi, resin dapat dipakai kurang lebih 4 kali pakai.

Cara regenerasi untuk resin menggunakan proses tabung ganda yaitu

kedalam tabung penukar kation dialirkan HCl encer dari bawah untuk membasahi

resin dan dikeluarkan melalui drain (letaknya pada pertengahan layer resin kation

dan anion), HCl tidak mungkin membasahi resin anion karena sebelum naik

keatas, HCl tersebut sudah keluar melalui drain. Lalu kedalam tabung penukar

anion dialirkan larutan NaOH encer dari atas tabung kemudian turun kebawah

Praktikum Kimia Dasar 2012

membasahi seluruh resin anion, namun agar NaOH tidak sampai pada resin kation

maka dari bawah tabung diinjeksi air dengan debit tertentu dan dikeluarkan

bersama dengan regeneran NaOH melalui drain, dengan cara tersebut NaOH tidak

akan sampai mengenai resin kation. Kemmudian, dengan menggunakan proses

tabung campuran (mixbed) tabung tunggal, resin penukar kation dan penukar

anion dicampur menjadi satu dalam sebuah tabung tunggal. Dengan proses tabung

campuran (mixbed) regenerasi resin penukar lebih kompleks.

NO3 merupakan bentuk dari asam nitrit yang berasal dari ammonia

melalui proses oksidasi katalitik. Nitrat adalah komponen yang mengandung

nitrogen berikatan dengan atom oksigen, nitrat mengikat tiga atom oksigen.

Struktur kimia dari nitrat yaitu memiliki berat molekul 62,05. Struktur kimianya

O=NO, dan berat molekul 46,006. Minuman yang tercemar oleh nitrat dapat

menyebabkan methemoglobinemia simptomatik pada anak-anak. Bila kandungan

nitrat ini dikonsumsi oleh bayi dapat menimbulkan keracunan akut. Namun pada

bayi yang berumur enam bulan atau lebih, terdapat bakteri pengubah nitrat tetapi

masih dalam jumlah sedikit. Pada anak-anak dan orang dewasa, nitrat diabsorbsi

dan disekresikan sehingga resiko untuk keracunan nitrat jauh lebih kecil.

Kemudian sifat fisika pada besi (II), yaitu lebur pada suhu 1540C, mendidih pada

suhu 2760C, dapat menghantarkan panas sebesar 80 joule/s m K, dapat

menghantarkan listrik sebesar 1,1 x 107 mho, dan memilki kerapatan 7860 kg/m3.

Sifat kimianya yaitu mudah bereaksi dengan oksigen, mudah bereaksi dengan air

sulit terbakar, dll. Jika Fe2+ terkonsumsi, orang akan keracunan.

Aplikasi resin penukar ion dalam bidang pangan yaitu untuk pembuatan

air mineral, dan digunakan dalam metode pemisahan pemekatan suatu bahan.

Dalam industri digunakan untuk pengolahan air (water treatment).

Kesimpulan :

Praktikum Kimia Dasar 2012

Berdasarkan percobaan resin penukar ion dapat disimpulkan bahwa air

yang diduga mengandung Fe2+ dan setelah dimasukkan kedalam kolom yang

terdapat resin anion mengalami perubahan warna dari merah kecoklatan menjadi

bening. Kemudian setelah diuji kembali, hasil tersebut sudah bebas dari

kandungan Fe2+. Sedangkan air yang diduga mengandung AgNO3 dimasukkan ke

dalam kolom yang terdapat resin kation, dengan warna awal bening keruh menjadi

bening, dan hasilnya pun setelah diuji kembali sudah tidak mengandung AgNO3.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010, Resin Kation, www.purewatercare.com/resin_kation.php, Acessed : 9 Desember 2012.

Tirta Kevin, 2010, Sebutkan Sifat-sifat Fisika dan Sifat Kimia Besi, www.id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110301192446AA5oTJu, Acessed : 11 Desember 2012.

Wahyudhy, Harry, 2007, Keracunan Nitrat-Nitrit, www.klikharry.com/2007/02/21/keracunan-nitrit-nitrat/, Acessed : 11 Desember 2012.

Syabatini, Annisa, Laporan Praktikum Kimia Analitik II Percobaan IV Resin Penukar Ion, www.annisanfushi .wordpress.com/2009/07/17/resin-penukar ion/, Acessed : 11 Desember 2012.