1. Metoda Destruksi
Destruksi adalah metoda pendahuluan yang dipergunakan untuk memisahkan antara loga-logam dengan bahan-bahan organik yang terikat logam tersebut. Metoda ini sangat penting dalam analisis batuan secara kimia yaitu untuk menghilangkan unsur pengganggu sehingga diperoleh hasil destruksi yang siap dianalisis.
Baca Juga : Metoda Perhitungan Sumberdaya Cadangan
Baca Juga : Metoda Perhitungan Sumberdaya Cadangan
Dalam pengerjaan sampel batuan secara destruksi sebelumnya dilakukan tahap-tahap berikut :
① Pencucian
Tahap ini hanya dulakukan untuk jenis sampel batuan, bahan bahan yang menempel pada batuan halus
dihilangkan dengan cara mencuci dengan air mengalir.
② Pengeringan
Tahap pengeringan ini penting karena sampel yang lembab tidak dapat diayak dengan baik. Pengeringan
dengan udara terbuka, kemudian dikeringkan dalam oven.
③ Penggerusan dan Penggilingan
Nertujuan untuk memperkecil ukuran sampel yang digunakan hingga sampel lolos pada ayakan 100
mesh.
④ Pengayakan
Pengayakan digunakan untuk menunjukan ukuran partikel yang akan dianalisis
Dalam ilmu kima dikenal 2 proses destruksi yaitu destruksi kering dan destruksi basah.
❶ Metode Destruksi Kering
Metoda destruksi kering adalah suatu metode menentukan unsur dalam cuplikan dimana dilakukan pemanasan dalam suhu tinggi 400 - 800⁰ C. Metode ini tidak dapat dilakukan pada logam-logam yang mudah menguap (Erly, 2003 dalam Otri M.S, 2007). Metode ini tidak membutuhkan reagen yang banyak dan mudah dilakukan untuk sampel besar, tetapi metode ini prosesnya lambat dan dapat kehilangan hasil karena penguapan.
❷ Metode Destruksi Basah
Metode destruksi basah adalah metode sederhana untuk analisa logam. Destruksi basah merupakan perombakan sampel asam-asam kuat baik tunggal maupun campuran, kesempurnaanya ditandai dengan dihasilkanya larutan jernih atau terdapat sedikit kekuning-kuningan yang menunjukan semua sampel telah larut sempurna.
Pengembangan metode dekomposisi tergantung pada jenis dan cuplikan serta unsur-unsur yang ditentukan. Walaupun tidak ada ketentuan mengenai cara dekomposisi yang menguntungkan, tetapi dapat dikemukakan bahwa metoda dekomposisi sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut :
➊ Dapat Menghasilkan dekomposisi yang efektif
➋ Tidak memerlukan bahan kimia dalam jumlah yang besar yang dapat mengganggu langkah selanjutnya
➌ Tidak dapat mengakibatkan kehilangan unsur analit yang akan ditentukan karena terbentuknya senyawa volatil.
Penggunaan asam dalam dekomposisi cuplikan mempunyai beberapa keuntungan :
✅ Kelebihan asam dapat lebih mudah dihilangkan misalnya dengan penguapan.
✅Dekomposisi dengan asam biasanya tidak merusak alat (bejana) yang dipakai, karena umumnya dilakukan pada suhu rendah (Hadi Pranoto,1995).
Dari tabel diatas dapat dijelaskan tiga macam asam anorganik yang digunakan dalam penelitian ini (Otri M.S, 2007) :
1) Asam Klorida (HCl)
Asam klorida adalah larutan aquatik dari gas hidrogen klorida. Asam klorida adalah asam yang paling sering digunakan untuk melarutkan sampel geologi (batuan), asam ini akan melarutkan karbonat, fosfat, borat dan sulfat. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. asam Klorida harus ditangani dengan sangat hati-hati karena merupakan cairan yang sangat korosif.
2) Asam Nitrat (HNO₃)
asam Nitrat yang pekat dan panas adalah oksidator yang kuat. Asam ini biasanya dipakai untuk dekomposisi sulfida-sulfida, selenida, arsenida dan sulfa arsenida melalui oksidasi degradasi. Asam Nitrat paling sering dipakai untuk melarutkan sampel tanah dan endapan sungai dalam analisis geokimia.
3) Aquaregia (HCl + HNO₃ =3:1)
Aquareqia merupakan oksida yang kuatdan merupakan larutan yang mudah menguap. dibuat dengan campuran satu bagian HNO₃ pekat dan tiga bagian HCl pekat. Larutan ini bereaksi dengan seluruh logam. aquaregia memiliki kemampuan melarutkan lebih besar dibanding HNO₃.
Reaksi pembuatan aquaregia ditandai dengan terbentuknya Nitrosil Klorida (NOCl) yang berwarna merah, yang terjadi menurut persamaan reaksi
HNO₃(aq) + 3HCl(aq) → NOCl (g) + Cl₂(g) + 2H₂O(l)
Partisi suatu komponen antara dua cairan yang tidak saling campur dapat memberikan berbagai kemungkinan yang atraktif pada suatu teknik pemisahan analitik. Walaupun demikian metoda ekstraksi ini umumnya tidak ditunjukan sabagai suatu teknik analis namun seringkali merupakan salah sau tahapan yang penting dalam suatu prosedur analis.
Jika suatu salute (zat terlarut) terdistribusi antara dua cairan yang tak saling campur, maka pada keadaan yang berkesetimpangan terdapat hubungan definit antara konsentrasi salute pada kedua cairan yang bersangkutan. Hubungan kuantitatif inilah yang dikenal dengan hukum distribusi dan dapt dinyatakan dengan persamaan berikut ini :
Kd = (A₁) / (A₂)
Dimana Kd = koefisien spesi A pada fasa 1
A₁ = Konsentrasi spesi A pada fasa 1
A₂ = Konsentrasi spesi A pada fasa 2
Pemisahan berbagai ion logam dapat dilakukan melalui metoda ekstraksi pelarut dengan terlebih dahulu membentuk spesi netral dari logam bersangkutan. Salah satu cara yang umum dilakukan dalam hal ini adalah melalui pembentukan senyawa kompleks dan senyawa kelat logam dengan pereaksi organik yang bertindak sebagai ligan. Pada percobaan ini ion logam (Mⁿ⁺) dengan pereaksi difeniltiokarbaside atau ditizon (HDz) akan membentuk senyawa komplek yang netral sehingga dapat teretraksi dari fasa air ke fasa organik.
Mⁿ⁺ + n HDz ⇄ M (Dz) + n H⁺
Berdasarkan persamaan diatas ini, Kd dalam hal ini tak dapa tdigunakan karena terdapat perbedaan molekuler antara spesi awal dan spesi yang terekstraksi. Karenanya lebih tepat digunakan besaran angka banding distribusi (distribution ratio) :
D = Cᴍ pada fasa organik / Cᴍ pada fasa cair
Cᴍ = Konsentrasi total M
Dengan memperhitungkan semua kesetimbangan yang dapat terjadi pada sistim ekstraksi seperti ini, dapat ditujukan adanya hubungan kuantitatif antara angka banding dengan parameter yang terlibat didalamnya.
D = Keks [ HDz ] org
[ H₃O⁺ ] air
Atau dalam bentuk logaritmanya, dapat ditulis sebagai
Log D = Log Keks + n log [ HDz ] org + n pH dimana
Keks = KDM (Dz)n Kf Ka
KDHDz
KDM(Dz)n : Keofisien distribusi M(Dz)n
KDHDz : Koefesien distribusi HDz
Kf : Tetapan pembentukan komplek M(Dz)n
Ka : Tetapan Ionisasi HDz
Karena nilai Kf dan KD untuk masing-masing logam berbeda, maka nilai D juga berbeda sehingga ion-ion logam tersebut dapat dipisahkan satu dengan yang lainya.
Dthizone memiliki 2 bentuk tautomeri (isomer yang beda satu sama lain hanya pada posisi rangkap dan sebuah H yang berdekatan ( Fessenden, 37 ). Secara kimia dithizone adalah suatu asam lemah. Baik dthizone dan senyawa kompleknya tidak larut dalam air tetapi dapat larut dalam pelarut organic seperti carbon tetrachloride dan kloroform.
Pelarut yang digunakan dalam pembuatan membran sangat berpengaruh terhadap struktur dan bentuk membran yang diperoleh. Kloroform digunakan sebagai pelarut karena dapat melarutkan dithizon dengan baik. Koroform tidak larut dalam air sehingga diharapkan membran yang terbentuk merupakan membran rapat. Membran yang rapat dibutuhkan dalam dialisis karena diharapkan hanya ion-ion yang berukuran kecil dapat menembus membran. permeasi secara selektif diharapkan terjadi akibat pengkompleks yang terjebak didalam matriks polimer membran. Ditizon digunakan sebagai pengkompleks karena memiliki selektivitas terhadap logam-logam tertentu. Selektivitas ini ditentukan oleh pH dan Waktu Striping.
Dalam ilmu kima dikenal 2 proses destruksi yaitu destruksi kering dan destruksi basah.
❶ Metode Destruksi Kering
Metoda destruksi kering adalah suatu metode menentukan unsur dalam cuplikan dimana dilakukan pemanasan dalam suhu tinggi 400 - 800⁰ C. Metode ini tidak dapat dilakukan pada logam-logam yang mudah menguap (Erly, 2003 dalam Otri M.S, 2007). Metode ini tidak membutuhkan reagen yang banyak dan mudah dilakukan untuk sampel besar, tetapi metode ini prosesnya lambat dan dapat kehilangan hasil karena penguapan.
❷ Metode Destruksi Basah
Metode destruksi basah adalah metode sederhana untuk analisa logam. Destruksi basah merupakan perombakan sampel asam-asam kuat baik tunggal maupun campuran, kesempurnaanya ditandai dengan dihasilkanya larutan jernih atau terdapat sedikit kekuning-kuningan yang menunjukan semua sampel telah larut sempurna.
2. Dekomposisi Asam-Asam Organik
Dekomposisi merupakan suatu tahap yang dalam prosedur analisis kimia. Untuk menganalisis batuan tahap pertama adalah penggerusan dan pengayakan kemudian dilanjutkan dengan tahap destruksi menggunakan asam-asam kuat untuk mengeluarkan unsur-unsur kuat dalam larutan kemudian diukur dengan Spektorfotometer Serapan Atom (AAS).Pengembangan metode dekomposisi tergantung pada jenis dan cuplikan serta unsur-unsur yang ditentukan. Walaupun tidak ada ketentuan mengenai cara dekomposisi yang menguntungkan, tetapi dapat dikemukakan bahwa metoda dekomposisi sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut :
➊ Dapat Menghasilkan dekomposisi yang efektif
➋ Tidak memerlukan bahan kimia dalam jumlah yang besar yang dapat mengganggu langkah selanjutnya
➌ Tidak dapat mengakibatkan kehilangan unsur analit yang akan ditentukan karena terbentuknya senyawa volatil.
Penggunaan asam dalam dekomposisi cuplikan mempunyai beberapa keuntungan :
✅ Kelebihan asam dapat lebih mudah dihilangkan misalnya dengan penguapan.
✅Dekomposisi dengan asam biasanya tidak merusak alat (bejana) yang dipakai, karena umumnya dilakukan pada suhu rendah (Hadi Pranoto,1995).
 |
| Tabel. Sifat Umum Asam-Asam Anorganik |
Dari tabel diatas dapat dijelaskan tiga macam asam anorganik yang digunakan dalam penelitian ini (Otri M.S, 2007) :
1) Asam Klorida (HCl)
Asam klorida adalah larutan aquatik dari gas hidrogen klorida. Asam klorida adalah asam yang paling sering digunakan untuk melarutkan sampel geologi (batuan), asam ini akan melarutkan karbonat, fosfat, borat dan sulfat. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. asam Klorida harus ditangani dengan sangat hati-hati karena merupakan cairan yang sangat korosif.
2) Asam Nitrat (HNO₃)
asam Nitrat yang pekat dan panas adalah oksidator yang kuat. Asam ini biasanya dipakai untuk dekomposisi sulfida-sulfida, selenida, arsenida dan sulfa arsenida melalui oksidasi degradasi. Asam Nitrat paling sering dipakai untuk melarutkan sampel tanah dan endapan sungai dalam analisis geokimia.
3) Aquaregia (HCl + HNO₃ =3:1)
Aquareqia merupakan oksida yang kuatdan merupakan larutan yang mudah menguap. dibuat dengan campuran satu bagian HNO₃ pekat dan tiga bagian HCl pekat. Larutan ini bereaksi dengan seluruh logam. aquaregia memiliki kemampuan melarutkan lebih besar dibanding HNO₃.
Reaksi pembuatan aquaregia ditandai dengan terbentuknya Nitrosil Klorida (NOCl) yang berwarna merah, yang terjadi menurut persamaan reaksi
HNO₃(aq) + 3HCl(aq) → NOCl (g) + Cl₂(g) + 2H₂O(l)
 | |
| Gambar Larutan Aquaregia |
3. Ekstraksi Pelarut
Ekstraksi pelarut adalah suatu metode isolasi, pemisahan dan pemekatan yang didasarkan pada distribusi kelarutan analit diantara dua fase cair yang tidak saling bercampur, yaitu fase air disatu pihak dan fase organik dipihak lain. Metode ini digunakan untuk memisahkan matriks pengganggu dan untuk pemekatan (proconcentration) pada analis sampel alam.Partisi suatu komponen antara dua cairan yang tidak saling campur dapat memberikan berbagai kemungkinan yang atraktif pada suatu teknik pemisahan analitik. Walaupun demikian metoda ekstraksi ini umumnya tidak ditunjukan sabagai suatu teknik analis namun seringkali merupakan salah sau tahapan yang penting dalam suatu prosedur analis.
Jika suatu salute (zat terlarut) terdistribusi antara dua cairan yang tak saling campur, maka pada keadaan yang berkesetimpangan terdapat hubungan definit antara konsentrasi salute pada kedua cairan yang bersangkutan. Hubungan kuantitatif inilah yang dikenal dengan hukum distribusi dan dapt dinyatakan dengan persamaan berikut ini :
Kd = (A₁) / (A₂)
Dimana Kd = koefisien spesi A pada fasa 1
A₁ = Konsentrasi spesi A pada fasa 1
A₂ = Konsentrasi spesi A pada fasa 2
Pemisahan berbagai ion logam dapat dilakukan melalui metoda ekstraksi pelarut dengan terlebih dahulu membentuk spesi netral dari logam bersangkutan. Salah satu cara yang umum dilakukan dalam hal ini adalah melalui pembentukan senyawa kompleks dan senyawa kelat logam dengan pereaksi organik yang bertindak sebagai ligan. Pada percobaan ini ion logam (Mⁿ⁺) dengan pereaksi difeniltiokarbaside atau ditizon (HDz) akan membentuk senyawa komplek yang netral sehingga dapat teretraksi dari fasa air ke fasa organik.
Mⁿ⁺ + n HDz ⇄ M (Dz) + n H⁺
Berdasarkan persamaan diatas ini, Kd dalam hal ini tak dapa tdigunakan karena terdapat perbedaan molekuler antara spesi awal dan spesi yang terekstraksi. Karenanya lebih tepat digunakan besaran angka banding distribusi (distribution ratio) :
D = Cᴍ pada fasa organik / Cᴍ pada fasa cair
Cᴍ = Konsentrasi total M
Dengan memperhitungkan semua kesetimbangan yang dapat terjadi pada sistim ekstraksi seperti ini, dapat ditujukan adanya hubungan kuantitatif antara angka banding dengan parameter yang terlibat didalamnya.
D = Keks [ HDz ] org
[ H₃O⁺ ] air
Atau dalam bentuk logaritmanya, dapat ditulis sebagai
Log D = Log Keks + n log [ HDz ] org + n pH dimana
Keks = KDM (Dz)n Kf Ka
KDHDz
KDM(Dz)n : Keofisien distribusi M(Dz)n
KDHDz : Koefesien distribusi HDz
Kf : Tetapan pembentukan komplek M(Dz)n
Ka : Tetapan Ionisasi HDz
Karena nilai Kf dan KD untuk masing-masing logam berbeda, maka nilai D juga berbeda sehingga ion-ion logam tersebut dapat dipisahkan satu dengan yang lainya.
4. Ligan Kelat Ditizon
Diphenylthiocarbazone atau Dthizone merupakan salah satu ligan organik dalam analisis spektrofotometer serta dalam proses ekstraksi logam-logam. Dthizone cukup sensitif untuk penentuan logam-logam seperti Pb, Zn, Cd, Ag, Hg, Cu, dll. |
| Gambar Struktur Dithizon |
Dthizone memiliki 2 bentuk tautomeri (isomer yang beda satu sama lain hanya pada posisi rangkap dan sebuah H yang berdekatan ( Fessenden, 37 ). Secara kimia dithizone adalah suatu asam lemah. Baik dthizone dan senyawa kompleknya tidak larut dalam air tetapi dapat larut dalam pelarut organic seperti carbon tetrachloride dan kloroform.
Pelarut yang digunakan dalam pembuatan membran sangat berpengaruh terhadap struktur dan bentuk membran yang diperoleh. Kloroform digunakan sebagai pelarut karena dapat melarutkan dithizon dengan baik. Koroform tidak larut dalam air sehingga diharapkan membran yang terbentuk merupakan membran rapat. Membran yang rapat dibutuhkan dalam dialisis karena diharapkan hanya ion-ion yang berukuran kecil dapat menembus membran. permeasi secara selektif diharapkan terjadi akibat pengkompleks yang terjebak didalam matriks polimer membran. Ditizon digunakan sebagai pengkompleks karena memiliki selektivitas terhadap logam-logam tertentu. Selektivitas ini ditentukan oleh pH dan Waktu Striping.
0 komentar:
Post a Comment