KIMIA PEMISAHAN Kim 231 2 sks Kontrak kuliah

KIMIA PEMISAHAN Kim 231 / 2 sks Kontrak kuliah Tim pengampu : rht, rnal Metoda : tatap muka tugas / diskusi uts / uas % Penilaian : kehadiran 75 % Syarat uts / uas tugas/diskusi 30% 15% uas / uts 70% 35% ---------------(+) NA = ∑ Rerata (UTS + UAS) = ∑ (UTS + UAS

MATERI KIMIA PEMISAHAN Modul A. Pendahuluan Pemisahan Ekstraksi cair – cair: Chromatografi : GC, HPLC, TLC, IEC Modul B Distilasi Flotasi Membran : osmosis / revers osmosis dialisis / elektrodialisis

TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM Mampu Mengetahui dan Mendefinisikan Prinsip Pemisahan ion/senyawa anorganik / organik Berbagai metoda : 1. Metoda Ekstraksi Pelarut 2. Metoda Kromatografi 3. Metoda Distilasi 4. Metoda Elektroforesa 5. Metoda Membran Padat / Cair

Buku pegangan : 1. Chemical Separations principles, techniques, and experiment by. Clifton E. Meloan 2. Analytical Chemistry by Gary D Christian 3. Principles and Practices of Solvent Extraction by Rydberg. J 4. Solvent Extraction of Metal, by De Anil. K 5. Basic Principles of Membrane Technology by Mulder, M

PEMISAHAN KIMIA BAB PENDAHULUAN EKSTRAKSI CAIR - CAIR Doc. rh. pmsh rev 2015

KIMIA PEMISAHAN PANDANGAN UMUM Cara Pemisahan Modern Klasik Vol Grav Instrumen

Prinsip Pemisahan * tidak harus memisah secara fisi. K Memisahkan zat komponen *pemisahan fisik Gravimetri Pisah & menentukan Menentukan *pemisahan metodik Titrasi

*pemisahan fisik Gravimetri End putih Ketentuan apa saja yang menjadi perhatian

Ketentuan yang harus di perhatikan Q-S ------- = α derajad kelewat jenuh relatif S Ratio von Weimar n Q = [ ] larutan lewat jenuh yang akan membentuk endapan = campuran [ ] reagen sebelum endapan terbentuk S = [ ] larutan tepat jenuh / kelarutan endapan saat kesetimbanga α semakin > kemungkinan terjadi kristal halus / koloid α semakin < kemungkinan terjadi kristal besar / kasar Ksp & hasil kali [M n+ ] [An-] Kelarutan endapan.

*pemisahan metodik Campuran CO 3= / HCO 3 Titrasi dengan 2 Indikator yang Berbeda HCO 3 - CO 2 CO 3= Fraksi Mol dominan HCO 35 dominan CO 2 6 7 8 p. H no CO 2 9 10 11 dominan CO 3=

HCl titrasi Camp Na 2 CO 3 & Na. HCO 3 Titrasi berjalan 2 tahap dengan 2 indikator penentu TE Reaksi TE I : HCl + Na 2 CO 3 Na. HCO 3 * indikator 1 Reaksi TE II : HCl + ( Na. HCO 3 * + Na. HCO 3 ) Na. Cl + H 2 O + CO 2 indikator 2 Kebut vol HCl utk reaksi : Na 2 CO 3 Na. HCO 3 * = V 1 Na. HCO 3 * + Na. HCO 3 Na. Cl + H 2 O + CO 2 = V 1 + Vx dapat diketahui Vx = vol HCl yg dibutuhkan Na. HCO 3

PEMISAHAN dg INSTRUMEN O. phen Camp. CNS * Fe++ *kompleks **Fe+++ UV-VIS AAS * + ** total Fe Kesalahan karena penentuan metode kurang tepat

MANFAAT / KEGUNAAN PEMISAHAN KIMIA F Mendapatkan suatu komponen / senyawa dengan kemurnian tinggi. Keberhasilan pemisahan Sifat fisis Kelarutan, Polaritas Ukuran partikel, T D, T B T L ! Sifat kimia p. H , Redr, Oksr

Berbagai Metode Pemisahan 1. Mekanis : dasar perbandingan partikel Saring filtrasi = Goch Buchner 2. Pengaruh gaya : * Gravitasi * Sentrifugasi * Medan Listrik / magnit

2. Perbedaan BD , TD, Distilasi 3. Ekstraksi pelarut * Cair-cair 4. Kromatografi, 5. Elektroforesa 6. membran * Kolom * GC, GLC * TLC * Padat * Cair * Uap * Bertingkat * Vacum

METODA EKSTRAKSI DENGAN PERLAKUAN ~ CAIR / CAIR EKSTRAKSI Proses pemisahan / pemindahan / pendistribusian solute / zat terlarut, diantara dua pelarut / solvent yang tdk saling bercampur. ! ► Sederhana tidak perlu alat-alat rumit, cukup corong pemisah ► Pemisahan luas mikro makro

ƒ 0 X ekstraksi ƒa dua pelarut yg Tidak saling melarut Tiga aspek dalam ekstraksi : 1. Distribusi solute 2. Interaksi kimia dalam fasa air Dissosiasi Pembent. Kompleks 3. Interaksi kimia dalam fasa org. Pembent. dimer !

Tanpa distribusi / distribusi - interaksi Ekstraksi tidak berjalan baik Kegunaan * Anal preparatif * Pemurnian * Pemekatan / pengkayaan * Pemisahan !

Distribusi Solute “ 1891 Nernst “ Apabila suatu zat di masukkan ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur maka zat akan terdistribusi diantara (2) pelarut tersebut X S 0=ƒ 0 Sa=ƒa Banyaknya zat terdistribusi ke ƒ 0 ~ S 0 , ƒa ~ Sa akan tetap, selama faktor t (temp) dan p (tekn) tetap tidak terjadi interaksi antara komponen. X dg So/a kecuali pelarutan saja

HK. DISTRIBUSI 1 KD = Koefisien Distribusi / Partisi C 1, 2 = kadar, konsentrasi molar zat terlarut dalam pelarut 1 dan 2 Pelarut (1) dan (2) tidak saling bercampur. Biasanya digunakan (2) = air, sedang pelarut (1) = pelarut organik. Dengan demikian ion-ion anorganik /senyawa organik polar sebagian besar akan terdapat dalam ƒa fasa air.

Sedang senyawa organik non polar sebagian besar terdapat dalamƒ 0 Maka agar bisa terdistribusi solute harus mempunyai sifat “like dissolve like”. terhadap solven Dalam Larutan encer faktor kadar tidak mempengaruhi “koefisien distribusi”. Distribusi spesies tunggal senyawa hasil tidak mempengaruhi harga K D. KD hanya dipengaruhi spesies tunggalnya. Contoh : ekstraksi. Asam benzoat, HB dalam air diasamkan dengan HCL untuk menekan diss HB ke dalam pelarut org (eter)

Distribusi normal / pelarutan Solut semata. 2. KD = Kestimbangan distribusi 1 HBo HBa ƒ. eter HBo ƒ. air HBa Kead. A Kesulitan akan muncul bila terjadi :

Kesulitan (1) akan timbul, bila ƒ. air tidak diasamkan HB akan [H+][B-] 3. terdissosiasi Kd = ------[HB]a Konst dissosiasi HBo ƒ. eter 1 HBa ⇌ H+ + Ba 2 Kead. B ƒ. air * HB tidak terdiss dalam eter * Dalam bejana terdapat dua kesetimbangan. ** Kesetimbangan partisi / distribusi ( ) 1 hanya untuk HB yang tidak terdiss ** Kesetimbangan diss hanya terdapat pada ƒ air. ( ) 2

ƒ 0 Kesulitan (2) timbul jika HB terdiss ƒa Contoh : ƒ 0 = benzen HB ⇌ H+ + B- di ƒa 2 HBo ⇌ HB. HBo sebag mengalami dimerisasi di ƒ 0 3 4. [HB. HB]o Kdm = ------[HB]o 2 1 Kesetimbangan dimerisasi [HB. HB]o = Kdm. [HB]o 2 2 HBo ⇌ [HB. HB]o HBa ⇌ H+ + Ba 2 ƒa Kead. C ƒ 0

Sehingga Hk. Distribusi Nernst spesies tunggal untuk keadaan B dan C tidak berlaku. O OH C OH Bentuk dimer as. benzoat C OH O C O

RATIO DISTRIBUSI Kemungkinan keadaan kesetimbangan pada ekastraksi • Distribusi / pelarutan HB dalam ƒ 0 / ƒa • Distribusi HB dalam ƒa disosiasi / ƒ 0 Distribusi HB dlmƒadisosiasi / ƒ 0 dimerisasi Sehingga dalam proses ekstraksi perlu diperhatikan : 1. Zat terlarut / solut, tidak terjadi interaksi terhadap (2) pelarut [semata-mata hanya pelarutan] Hk. Nernst Spesies. Tunggal berlaku

2. Terjadi interaksi terhadap salah satu pelarut atau fasa 3 spesies dipertimbangkan. 3. Terjadi interaksi dalam (2) pelarut, atau fasa ƒ 0, ƒa 4 spesies dipertimbangkan. Pers yang mengungkap semua bentuk, dikenal sebagai =“RATIO DISTRIBUSI = D” 2 HBo HB HB 4 o 1 HBa H+ + B 3 -a

5. [HB]a KD KD D = -------- = -------[HB]a Ka Ka 1 + ------[H +] [H+] Ka D mendekati sama dengan KD Bila KD HB akan terdistribusi , dominan dalam lapisan pelarut organik = ƒ 0. KD [H+] Ka, D akan tereduksi ---------Ka 1 + ----- [H +] HB akan dominan berada di lapisan pelarut air = ƒa

D = ratio jumlah ”spesies” dalam kedua fasa sisa, terlarut, ion Total [HB] dalam fo [HB]o + 2 [HB. HB]o D = --------------------------------Total [HB] dalam fa [HB]a + [ B - ]a Substitusikan persamaan : Ka. [HB]a [B-] = --------[H+] [HB. HB]o = Kdm. [HB]o 2 [HB]o KD = -----[HB]a

6. D = KD [1 + 2. Kd [HB]o] x -----------Ka 1 + -----[H+] Maka ratio distribusi spesies dalam (2) pelarut [HB]o + 2. Kd[HB]o [1 + 2 Kd [HB]o D = -------------- = ---- x ----------[HB]a Ka [HB]a + Ka ----1 + ----[H+]a [H +] Distribusi dapat berubah, dengan berubahnya p. H fasa air Persamaan (5, 6) berubah.

Eks. Berualang kali ( pertemuan ke II ) Jika KD sangat besar, KD 1000, X X 1 X ekstraksi memungkinkan semua senyawa terlarut (x) terpisahkan / terdistribusi dalam pelarut yang kita inginkan. Walaupun demikian eks akan lebih efektif jika pelarut eks dibagi dalam beberapa bagian kecil dari vol pelarut untuk eks satu kali.

Dengan memperhitungkan vol pelarut yang digunakan untuk ekstraksi secara umum dilukiskan sebagai : * W 0 = g solute * VA = vol pelarut A * VB = vol pelarut B WB, WA = berat solute yang terdistribusi dalam pelarut organik, air. W 0 = W A + W B W A = CA. VA CB [ ]o KD = ------CA [ ]a WB = C B. V B W B / VB WB VA KD = ------- = -----W A / VA WA V B

VB, eter CONTOH Ekstraksi HBt. dlm air dg eter HBt = Wo WB = Wo – WA 1 HBt=Wo WB Kadar = ------- g / m. L VB VA, air n = 1 x ekstraksi VB, eter WB KD = ? WA VA, air WA. 1 CA = ------- g / m. L VA Wo - WA. 1 CB = ------- g / m. L VB

Wo - WA 1 ------CB VB KD = ---------CA WA 1 ----VA [ Wo - WA 1 ] VA KD = ----------VB. WA 1. KD. VB = W 0. VA – WA 1. VA WA 1 [KD. VB + VA] = W 0. VA 7. 1 VA WA 1 = Wo --------KD V B + V A Bila ekstraksi dilakukan pengulangan dengan vol pelarut org, air , sama

Pengulangan langkah secara matematis n = perlakuan ekst. n = 1 WA 1 ditinjau thd W 0 , n = 2 WA 2 ditinjau thd WA 1, dst * Maka rumus 7 otomatis akan mengikuti perubahan n yang diterapkan. 8 n VA WAn = Wo -------KD V B + V A WB % Ekst = ---- x 100 % Wo WB E = ---- x 100 Wo 9

Peninjauan % terekstraksi 9. … Kead Ideal KD = D 10. …

WA WA E = ---- x 100 % Ekst = ---- x 100 % Wo Wo Ditinjau % sisa ekstraksi CB ( W o - W A) / V B KD = ----------CA WA / V A VA Wo ( 1 - WA /Wo) 100 = ---- x ----------- x -----VB WA 100 E VA Wo ( 100 - WA /Wo. . 100 ) = ---- x -----------------VB WA. 100 1/E *+ 9. a Ideal KD = D VA = V B 100 - E D = ------ 10. a E

Dari pers [10] dan [10. a] , hubungan D dan E 100. D E = ------[D+1] Bila tinjauan 11 WA ------CA VA W A. VB KD = -------------- = ---------CB W o – WA VA. [Wo – WA] ------VB 12 1 K D VA WA 1 = Wo x ----------KD. VA + V B n K D VA WAn = Wo x ----------KD. VA + V B

I WB E = ---- x 100 Wo C B VB E = -----------C A V A + CB V B II x 100 C B VB 100 E = ---------C A V B VA CB ----- + -----VB CA WA E = ---- x 100 Wo Ideal VA = VB D. 100 E = ------VA D + ----VB

WA II E = ---- x 100 Wo C A VA E = -----------C A V A + CB V B x 100 C A VA 100 E = ---------C B V A VB CA ----- + -----VA CB CA KD = ----CB VA = V B D. 100 E = ------VB D + ----VA

Contoh Soal 4 g HBt dalam 100 ml air. Di ekstraksi dengan 100 m. L benzene, pada t 15 o. C Diketahui KD benz/air = 3, 0 Berapa g HBt terdistribusi ke forg bila : a) Klp 1 , melakukan ekstraksi langsung dg vol 100 m. L benzene (1 x eks) b) Klp 2, melakukan 4 x ekstraksi, dg vol 25 ml benz / ekst. Penyelesaian : Rumus yang diberlakukan : VA Wn = Wo ----------VA + KD. VB n

a. g HBt terdistribusi ke ƒ 0 = (4 – 1) g = 3 g % E = ¾ % = 75 % b. Wn = 4 = = 4 x 0, 106 = 0, 423 g

Grafik % senyawa terlarut yang tertinggal dalam ƒa setelah n ekst. WAn % ---- = % sisa ekstraksi Wo % WBn % ---- = % terektraksi Wo n SOAL-SOAL 1. 1 g HB dalam air 100 m. L akan didistribusikan dlm 100 m. L eter. KD 0/a = 100 Ka = 6, 5. 10 -5 a) Berapa ratio distribusi jika pelarut air divariasi p. H mulai 3, 5, 7, b) Buat grafik D Vs p. H [H+] [B-] Ka= ------ p. H = -log [H+] p. H 3 = [H+] = ? [HB]

PENYELESAIAN SOAL No. 1. p. H 3. 5. 7. HBz terdiss [HB] o Kesetimbangan yang ada [HB] a [H+] + [B-] [HB]o D = ---------[HB]a + [B-] [H +] [B-] Ka [HB]a Ka = ------- [B-] = -----[HB] a [H+] [HB]o 1 D = ---------------------------- = KD x ------Ka [HB]a Ka Ka [HB]a + ------[HB]a 1 + ------[H+] [H+] p. H = 3 [H+] = 10 -3 100 D = ---------- = ? 6, 5 x 10 -5 1 + ------- p. H -3 Hitung D utk p. H 5. 7. alurkan D vs

2). 20 m. L lrt asam butirat 0, 1 M diaduk / dikocok dengan 10 m. L eter. setelah lapisan dipisahkan, dan dititrasi ternyata masih ada 0, 5 mmol Asam Butirat (HBt) dalam larutan air. Berapa a) ratio distribusi dan b) % ekstraksi PENYELESAIAN SOAL No. 2. 20 ml 0, 1 M HBt = 2 m. mol HBt Tersisa dlm fasa air 0, 5 m. mol [ ] = 0, 5/20 = 0, 025 M. HBt dalam eter = 1, 5 m. mol [ ] = 1, 5/10 = 0, 15 M 0, 15 a) D = ------ = 6 0, 025 mmol ditinjau dari data 100. D 100. 6 1, 5 b). % E = --------------- = 75 % % ter ekst = ---- x 100% = 75 % Va 20 2 D + -----6 + -----0, 5 Vb 10 % sisa ekst = ----- x 100 % = 25 %

- Eks Tunggal dari solute dalam 2 pelarut yang tidak bercampur, tidak begitu sulit. Dengan memperhatikan harga KD Solut akan terdistribusi / terpisah baik. - Jika 2 pelarut serupa tetapi tidak sama solute dengan KD pemisahan kurang memuaskan, perlu ekstraksi pengulangan atau (+) larutan lain. Pengulangan eks. secara sistematik untuk mendapatkan hasil yang memuaskan “Craig” menemukan suatu metoda eks yang dikenal sebagai : “ Ekstraksi Multipel Craig “ Peralatan Craig satu seri bejana terpisah yang dihubungkan, sehingga terjadi hub aliran keluar masuk larutan / solven dari ruang 1 ke ruang berikut.

Peralatan craig. Cara Kerja Pesawat Craig Melalui saluran A, dimasukkan - Pelarut berat ruang B ~ ½ vol. - Pelarut ringan yang berisi sampel. Putar peralatan bolak / balik dg sudut 350 melalui poros P. Keadaan seimbang pelarut akan terpisah dlm 2 lapisan alat diputar 900 searah jarum jam - Pelarut ringan akan mengalir melalui C ruang D - Pelarut berat ada di ruang B. Alat diputar kembali ke posisi semula - pelarut ringan di ruang D, mengalir ruang B melalui saluran E pada tingkat berikut. Peralatan “Craig” disusun berderet / bertumpuk, diputar secara simultan dengan pengatur waktu yang terindikasi.

PROSES MATEMATIS “CRAIG” Ø Bejana craig diberi No. serie mulai 0, 1, 2, 3, … n Ø Ukuran vol bejana sama. Ø ½ vol bejana terisi pelarut berat / pekat. Ø Solute / sampel dalam pelarut ringan diseimbangkan dalam bejana O

Kead seimbang ½ solute / samp ƒatas ½ solute / samp ƒbawah Ø Lap atas bejana 1 Ø Pelarut ringan baru di (+), sebagai 0 Kead seimbang ¼ solute / samp ƒatas ¼ solute / samp ƒbawah Pola operasi distribusi Craig ditabulasikan diperoleh data tabulasi

No. Bejana (r) No. Pemin (n) 0 0 1 1 2 1 3 1 3 3 1 4 6 4 1 5 10 10 5 1 6 15 20 15 6 1 7 21 35 35 21 7 1 2 3 4 5 6 7 X 2 -0 X 2 -1 X 2 -2 X 2 -3 X 2 -4 X 2 -5 X 2 -6 1 X 2 -7 No masing-masing baris dlm tabel berhubungan secara binomial [p+q]n

0 1 2 3 4 5 6 1/2 trnsf 0 1/2 1/4 1/4 1/8 1/16 3/16 1/16 1/32 1/8 3/16 1/8 1/32 1/64 5/64 5/32 5/64 1/64 1/128 3/64 15/128 5/32 15/128 3/64 1/128 KD=1 no. tab 1 Va = Vo 2 3 4 5 6

n (n-1) n(n-1)(n-2) + q]n = pn + n. p n-1. q + -----. pn-2. q 2 + -------. pn-3. q 3 +. . . qn 2! 3! Pers. 1 p = Fraksi jumlah senyawa terlarut dalam fasa pelarut lebih berat Stationer q = Fraksi jumlah senyawa terlarut dalam fasa pelarut ringan Mobile yang di (+) kan ke tab O n = no. pemindahan / transfer

Cs KD = -----Cm (Cs. Vs ) x 1/ Cm KD. V s p = ----------------- = -------(Cs. Vs + Cm. Vm) x 1/ Cm KD. V s + V m (Cm. Vm ) Cm Vm Vm q = ------------ = --------(Cs. Vs + Cm. Vm) Cm. (Cs. 1/Cm. Vs + Vm) K DV s + V m n K D. Vs Vm (p+q)n = --------- + -------K D. Vs + V m KD. V s + V m Penting Vs ≠ Vm KD ≠ 1 Pers. 2 Cs = fraksi seimbang = fo Cm = fraksi berubah = fa

n K D. Vs Vm (p+q)n = --------- + -------K D. Vs + V m KD. V s + V m K D. Vs 1 (p+q)n = --------- + K D. Vs 1 + K D Vm ---- Vs n Anda jabarkan

Fraksi solute pada setiap tabung Oleh Wiliamson dan Craig dilukiskan dalam Ekspansi Binomial (p+q)n 1 K = ----- + -----(K+1) Y n Vo = Va Pers. 2 a X Fraksi solute pertabung dapat dilukiskan secara umum sebagai fungsi (n, r) K = KD

Fraksi solute pertabung sebagai fungsi (n, r) Pers. 3 r n! f(n, r) = ------- x r! (n-r)! 1 -----K+1 1 Y = ------K +1 K n-r x -----K+1 K X = -------K+1 Pers. 3 a r = no. bejana n = no transfer

Aplikasi pers. 3 Pers. 3 n! r (1) f(n, r) = ------- x r! (n-r)! n-r (K) ------ x -----(K+1) Solut S mempunyai koef distribusi = 2, ekstraksi dg fs organik dilapisan atas dan fs air di lapisan bawah [ S ]o KD = ---- = 2, 0 [ S ]a Hitung fraksi S dalam tabung 8 , 9, 10 setelah transfer ke 15 Penyelesaian : 3 pers fungsi (n, r) 1) f(n, r) = f(15, 8) 2) f(n, r) = f(15, 9) 3) f(n, r) = f(15, 10) n = 15 r=8 r=9 r = 10

15! 1 f(15, 8) = ------- x -------8! (15 -8)! 2+1 8 2 ---- = 0, 1148 = 0, 11 2+1 15 - 8 x 15! 1 f(15, 9) = ------- x -------9! (15 -9)! 2+1 15! 1 f(15, 10) = -------- x -------10! (15 -10)! 2+1 9 2 ---- = 0, 18 2+1 15 - 9 x 10 2 ---- = 0, 21 2+1 15 - 10 x

Untuk pemisahan campuran perlu diperhatikan Camp A, B KDA = 0, 5 KDB = 1 KDB α = ------KDA ≠ KDB α = faktor separasi VA = V B A % Solut Tereks B B A 1 8 nx 50 100 nx 150

Eks perlu pemb kompleks / tidak ( ? ) “penting” Komp leks melalui pembentukan. (Khelat Netral) pasangan ion koord. sederhana M ion logam n valensi ion R anion logam (HR) Mn+ + n R- MRn

Mn+ + b B M Bbn+ + n X- [MBbn+. n X-]0 Komp. kation B = Ligan Netral X = Anion M = Logam Mn+ + (n + a) X- Cu 2+ + O-p. Hen (Cu p. Hen)++ Komp. Anion (Cu p. Hen)2+ + 2 Cl. O 4 - (Cu (p. Hen)2+, 2 Cl)4 -)0 Kloroform

Eks pelarut merup salah satu cara penting dalam aplikasi pemisahan kation logam. Salah satu cara yang dikembangkan pembentukan “Khelat Logam” senyawa Khelat dengan berbagai pereaksi organik. Khelat logam, tidak larut dalam air, tetapi larut dlm ƒorg. Jika oksin dituliskan HOx reaksi khelat dapat digambarkan sebagai berikut M 2+ + 2. HOx M(Ox)2 + 2 H+

Contoh : 8 – Kuinolin ≈ Oksin = 8 - Hidroksi Kuinolin M 2+ + N OH O Z M + N O Selain oksin, dipakai diphenyl thiocarbazon = dithi zone =

C 6 H 5 H N S C N NH N C 6 H 5 Mn+ + n HDz M (Dz)n + ½ Pb 2+ + HDZ hijau N n H+ N C = S + H+ N NH ½ Pb Merah

Step keseimbangan reaksi dalam ekstraksi sebagai HR – Chelating Agent Kesetimbangan / distribusi yang terjadi 1. (HR)0 (HR)a 2. HR H+ + Rƒa

3. Mn+ + n. R- MRn 4 MRn. o MRn. a MRn. o KDMRn. = ------ = KDx MRn. a MRn. o = KDMRn. a MRn. o D = -----MRn. a KDMRn. Kf. Ka n HRo. n D = -----------Kn. DHR H +a n K’ = Keks HRo. n D = K’. -----H+ Dinyatakan dalam log Konstante Ekstraksi

D Dinyatakan dalam log Konstante Ekstraksi log D = log K’ + n log (HR)0 – n log (H+)a [log D = (log K’ + n log (HR)0) + n. p. H ] Grafik log D. Vs p. H, merupakan garis lurus dengan kemiringan n dan pemotongan sumbu log D sebesar log K’ + n log (HR)0 >>> “Makin tinggi muatan ion logam makin curam kemiringan garis yang dihasilkan”.

Dengan merubah [ ] pereaksi khelat garis lurus pada kurve akan bergeser kemiringannya sepanjang sumbu p. H. Kf. KDMRn tidak tetap, tetapi sesuai ion logamnya, ini merupakan dasar pemisahan eks larutan air dengan pelarut org yang mengand. pereaksi khelat. !

Ka = Kons. Diss. As ≈ keasaman pereaksi Kf = Kons. Pemb. Komp ≈ kestabilan khelat KDMRn = Koef. Dis komp ≈ kelarutan khelat ƒ 0 KDR = KDHR = Koef distribusi ligan khelat D 1 Kf. 1. KDMRn. 1 Kf 1 KDx 1 α = ------------- = --------D 2 Kf. 2. KDMRn. 2 Kf 2 KDx 2 = 1 D 1 = D 2 ≠ terekstraksi. Kan KDHR ekst berjalan baik. Ekstraksi tergantung pula * (HR) (H+) + R* p. H Sehingga trayek p. H perlu diketahui dalam pemisahan

H+ + R (HR)a n. R- + M 3+ (MRn)a (HR)0 (HR)a n. R- + M 3+ (MRn)a (MRn)0 (HR)0 (MRn)0

EKS. PEMISAHAN 100 Hg 80 %E Pb 3+ Ag 60 Zn Cu Fe (III) Sn(II) Bi Cd 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 p. H M DITHIZONATES PADA CCl 4

%. Ekstraksi 25 50 75 Ni Ni Co Co 4 5 6 7 p. H forg = Xylene Ni&Co sbg komp naphthenic ac 0, 5 M Ni&Co sbg komp camp naph 0, 5 & isotridecanal 0, 1

kompleks dan assosiasi kompleks Reagen organik O NO - Kompleks dg logam N NH 4+ (Cuph)3 Fe cupherron OH N (oxine)3 Al 8 hydroxyquinolin oxine

assosiasi kompleks ligand Kompleks fs org - Cu. L 2 A N CH 3 N CH 3 CH CH 2 OH Isoamyl alcohol neocuproin M Zn, Cd, Pb, Fe (II) A anion NO 2 MLn Am N N Ortho phenanthroline p. H = 7 nitrobenzen

Contoh Aplikasi Pemisahan Campuran Logam X dan Y dipisahkan dengan cara ekstraksi Fasa org methyxlen chlorida X &Y membentuk kompleks dengan dithizone Pada kondisi tersebut anda dapat memisahkan X-dithizone dg meninggalkan X-dithizone 5 % di fasa air sama dg % Y-dithizon yang terdistribusi di fasa organik. Bagaimana efisiensi ekstraksi yang anda lakukan. Berikan ulasan dr data yg anda peroleh.

Pemahaman data analisis. f. o [methylen clorida] Xdz Ydz f. a (X , Y) = kompl dithyzone * Asumsi X & Y dalam sampel @100 ppm • X-dithizone dalam fasa air 5% terdistribusi di fs org 95 % • Y-dithizon yang terdistribusi di fs org = % x-dithizone dlm fs air. • ini berarti x-dithizone tersisa dlm fs air = 95 % * Efisiensi ekstraksi cukup berhasil? ? ? 1 Xdz Ydz =5% Xdz Ulas efisiensi ekstraksi yg anda lakukan Ydz 2 Apa yg dpt anda simpulkan dari data analisis thd logam X & Y Tunjukkan.

Soal RANCANG metoda ANALISIS. Anda mempunyai 3 jenis sampel dalam fasa air : Sampel 1 mengandung senyawa A , Sampel 2 mengandung senyawa B, dan Sampel 3 mengandung senyawa C Untuk mengambil senyawa A, B, C, anda menggunakan metoda Ekstraksi dua pelarut, dengan ether sebagai fasa org Diketahui : KDA = 1 KDB = 10 dan Metodologi yang anda terapkan : KDC = 100 Parameter yang ditetapkan : Wo = berat sampel awal, Va = vol sampel, n = banyak kali ekstraksi yang anda lakukan. p. H dikondisikan tidak terjadi dissosiasi dan dimerisasi. Parameter yang diamati : a) hasil yang diinginkan dalam analisis : % senyawa (A, B, &C) @ 99 % terdistribusi ke fasa organik. b) Apa yang dapat anda simpulkan berdasar data analisis dari metode yang anda terapkan dalam analisis ke 3 sampel tersebut. Buat matrik data analisis untuk memperkuat kesimpulan anda.

Pemahaman data analisis : Asumsi parameter Parameter yang ditetapkan : * Wo = berat sampel awal = 10 gr, * Va = vol sampel = 100 m. L , * n = banyak kali ekstraksi yang anda lakukan. = 1 x ekstraksi, *p. H dikondisikan tidak terjadi dissosiasi dan dimerisasi. apa artinya? Parameter yang diamati : hasil yang diinginkan dalam analisis % senyawa (A, B, &C) @ 99 % terdistribusi ke fasa organik. Apa artinya ? Solusi soal: Hasil yang diinginkan dalam analisis @ 99 % baik senyawa A , B, maupun C, terdistribusi ke fasa organik. mempunyai makna/arti senyawa A, B, dan C tersisa dalam fasa air = 1 % atau 0, 1 gram Cari berapa vol fasa organik dibutuhkan untuk sampel 1, 2, 3. Rumus yang digunakan : ? ? ?

Rumus yang digunakan Va n Wn = Wo x --------- , dengan rumus tersebut kita dapatkan Vo. KD + Va kebutuhan vol fs organik setiap sampel agar sampel terdistribusi ke fs organik 99 % Perhitungan data analisis fs organik dibutuhkan untuk sampel : senyawa A Vo, A = 9900 m. L senyawa B Vo, B = 990 m. L , senyawa C Vo, C = 99 m. L Kesimpulan : anda ? efisiensi penggunaan pelarut apa saran anda bagaimana hubungan pelarut dengan harga K D Tugas utk Ganjil & Genap.

Soal Rancang Metoda Analisis. Senyawa A, B, C, tercampur dalam satu sampel, dengan kandungan ya sama berat, dianalisa dengan metode ekstraksi. Sampel berada di fasa air dan fasa organic yang digunakan eter. Diketahui : KDA = 1 KDB = 10 dan KDC = 100 Parameter yang ditetapkan : Wo = berat sampel awal, Va = vol sampel, n = banyak kali ekstraksi yang anda lakukan. p. H dikondisikan tidak terjadi dissosiasi dan dimerisasi. Parameter yang diamati : Anda melakukan pemisahan pada kondisi C terdistribusi optimal 99 %, a) apa yang dapat anda simpulkan untuk senyawa B dan C. b) buat matrik data analisis untuk memperkuat kesimpulan anda.

Pemahaman data analisis. ! [A, B, C ] dg berat sama tercampur , missal dalam vol 100 m. L. berat komponen @ 1 gr, KDA = 1 KDB = 10 dan KDC = 100 Analisis memisahkan C optimal 99 % *) apa artinya ? *) rumus apa yang akan diterapkan. Dari rumus yang diterapkan *) Didapatkan informasi apa? Informasi ini memberikan efek apa terhadap pemisahan senyawa A, dan B ? *) Anda dapat data analisis… untuk senyawa A, B, C yang tercampur dan anda lakukan pemisahan mengacu kondisi dimana C terdistribusi ke fs organic 99 % Kesimpulan apa yang dapat diambil ? ? ? TUGAS KLMP No. GENAP.

Soal Rancang Metoda Analisis. Senyawa A, B, C, tercampur dalam satu sampel, dengan kandungan ya sama berat, dianalisa dengan metode ekstraksi. Sampel berada di fasa air dan fasa organic yang digunakan eter. Diketahui : KDA = 1 KDB = 10 dan KDC = 100 Parameter yang ditetapkan : Wo = berat sampel awal, Va = vol sampel, n = banyak kali ekstraksi yang anda lakukan. p. H dikondisikan tidak terjadi dissosiasi dan dimerisasi. Parameter yang diamati : Anda melakukan pemisahan pada kondisi C terdistribusi optimal 99 %, a) apa yang dapat anda simpulkan untuk senyawa B dan C. b) buat matrik data analisis untuk memperkuat kesimpulan anda.

Aplikasi pemisahan craig Spesies A dan B dipisahkan dengan metode ekstraksi Craig, fasa tetap air dan fasa mobil larutan organik Prediksikan bila KDA = 0, 5 dan KDB = 2, 5 dengan kondisi yang di atur tetap ( p. H, t ), dapatkah A dan B dipisahkan ? ** [ Ditinjau dari faktor ekstraksi , yang perlu diperhatikan ? ] a) Buat kurve pemisahan nya kalau ekstraksi dilakukan 20 kali Untuk fraksi A maupun B di tabung 5, 7, 9, 11, 13. Kurve f(n, r) vs r (no. tabung) Kamu akan mendapatkan kurve pemisahan A dan B. b) Coba dibuat dan berikan pendapat anda, untuk pemisahan ini dengan kondisi yang ada. . c) Dari kurve a) Untuk A dan B bisa terpisah dg baik, apa saran anda. TUGAS KLP GANJIL

soal • Ekstraksi pelarut dari uranium dengan 8 hidroksikuinolin pada CHCl 3 digunakan 25 ml fasa organik dan akua. Jika persen ekstraksi adalah 99. 8%, hitung perbandingan distribusinya • Pada ekstraksi Ce(IV) dengan 2 -thenoyltrifluoroaseton pada bensen, perbandingan distribusinya adalah 999, 0. Jika volume fase akua 25 ml berapakah persentae ekstraksi? • Sistem ekstraksi tertentu mempunyai perbandingan distribusi 10. Jika 300 mg zat dilarutkan pada 100 ml pelarut A. Hitung jumlah zat terekstraksi jika dilakukan dengan 100 ml pelarut B dan dengan dua ekstraksi dengan 50 ml pelarut B, yang sifatnya tidak bercampur dengan pelarut A. BM zat terlarut adalah 71.