Nurul Asri Fauzyah: PEMISAHAN KOMPONEN DARI CAMPURAN

Laporan Praktikum Kimia Anorganik I Modul 5

PEMISAHAN KOMPONEN DARI CAMPURAN

Nurul Asri Fauzyah, Faizal Abdul Rohman, Nurcahya Putri dan Ucu Tuti Handayani

Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Jenderal Achmad Yani

ABSTRAK

Campuran (mixture) adalah materi yang terdiri atas dua macam zat atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya. Campuran terbagi atas 2, yaitu : a) Campuran heterogen, yaitu campuran yang tidak serba sama, membentuk dua fasa atau lebih, dan terdapat batas yang jelas diantara fasa-fasa tersebut. Dan b) Campuran homogen adalah campuran yang serba sama di seluruh bagiannya dan membentuk satu fasa. Telah dilakukan pemisahan komponen dari campuran dengan teknik pemisahan campuran kedalam komponen – komponen zat dengan membedakan sifat – sifat dasar suatu zat. Teknik yang digunakan dalam pemisahan ini adalah filtrasi. Proses filtrasi yang dilakukan adalah bahan harus dibuat dalam bentuk larutan atau berwujud cair kemudian disaring. Hasil penyaringan disebut filtrat sedangkan sisa yang tertinggal di penyaring disebut residu (ampas). Didapat rendemen dari residu SiO₂ pada cawan I adalah 71,95% kemudian untuk rendemen residu H₂C₂O₄ pada cawan II adalah 24,02% dan rendemen residu NaCl pada cawan III sebesar 29,54%.

PENDAHULUAN

Bila dua zat atau lebih dalam campuran tidak terjadi reaksi secara kimia, maka hasil campuran dalam setiap komponen zat memiliki sifat-sifat dasar yang tetap. Jika satu komponen dari campuran ada dalam jumlah yang lebih besar, maka campuran dalam hal ini merupakan zat tak murni dan komponen yang lebih kecil sebagai pengotor sisa dari jumlah komponen yang lebih besar. Pemisahan komponen dari campuran, termasuk pemurnian zat adalah masalah yang sering muncul dalam kimia. Daar pemisahan komponen dari suatu campuran adalah bahwa setiap komponen memiliki perbedaan sifat dasar. Komponen – komponen dari campuran zat murni adalah unsur – unsur atau senyawa. Setiap unsur atau senyawa mempunyai sifat dasar, sehingga sifat dasar tersebut dapat diidentifikasi. Pada keadaan temperatur dan tekanan yang sama. Sifat – sifat dasar dari setiap zat murni adalah identik. Dalam percobaan ini, akan mempelajari teknik pemisahan campuran kedalam komponen – komponen zat, tidak dengan identifikasi dari zat. Teknik penggunaan pemisahan dari suatu campuran yaitu dengan membedakan sifat – sifat dasar suatu zat. Filtrasi adalah proses pemisahan endapan atau padatan tersuspensi dari cairan. Campuran yang akan dipisah mengandung salah satu atau beberapa senyawa berikut yaitu natrium klorida, magnesium klorida, amonium klorida, barium sulfat, dan atau silikon dioksida. (Senadi dan Arie.2015).

Pemisahan dan pemurnian adalah proses pemisahan dua zat atau lebih yang saling bercampur serta untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. Campuran adala sebuah contoh materi yang tak murni, yaitu bukan sebuah unsur atau sebuah senyawa. Susunan suatu campuran tidak sama dengan sebuah zat, dapat bervariasi, campuran dapat berupa homogen dan heterogen. (Petrucci.1996).

Campuran merupakan suatu materi yang dibuat dari penggabungan dua zat berlainan atau lebih menjadi satu zat fisik. Tiap zat dalam campuran ini tetap mempertahankan sifat – sifat aslinya. Sifat – sifat asli campuran, yaitu:

Ø Campuran terbentuk tanpa melalui reaksi kimia.

Ø Mempunyai sifat zat asalnya.

Ø Terdiri dari dua jenis zat tunggal atau lebih.

Ø Komposisinya tidak tetap. (Petrucci, Ralph H dan Seminar. 1987.).

Cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis, wujud, dan sifat komponen yang terkandung didalamnya. Jika komponen berwujud padat dan cair, misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan penyaringan. Saringan bermacam-macam, mulai dari yang porinya besar sampai yang sangat halus, contohnya kertas saring dan selaput semi permiabel. Kertas saring dipakai untuk memisahkan endapan atau padatan dari pelarut. Selaput semi permiabel dipakai untuk memisahkan suatu koloid dari pelarutnya. (Syukri, S. 1999).

Memisahkan zat padat dari suspensi. Suspensi adalah sistem yang didalamnya mengandungpartikel sangat kecil (padat), setengah padat, atau cairan tersebut secara kurang lebih seragam dalam medium cair. Suatu suspensi dapat dipisahkan dengan penyaringan (filtrasi) dan sentrifugasi. Operasi penyaringan (filtrasi) ini adalah pemisahan endapan dari larutan induknya, sasarannya adalah agar endapan dan medium penyaring secara kuantitatif bebas dari larutan. Media yang digunakan untuk penyaringan adalah:

Ø Kertas saring.

Ø Penyaring asbes murni atau platinum.

Ø Lempeng berpori yang terbuat dari kaca bertahanan, misalnya pyrex dan silika atau porselin. (Syukri, S. 1991).

Filtrasi adalah suatu cara pemisahan yang biasa dilakukan untuk memisahkan suatu pelarut terhadappengotornya yang berupa padatan kristal terhadap pelarutnya. Keberhasilan pemisahan dengan cara ini sangat bergantung pada ukuran saringanyang digunakan. Jika ukuran saringan terlalu kecil sedangkan pertikel yang disaring cukup besar, maka pemisahan akan berhasil baik tetapi memerlukan waktu penyaringan yang lama. Tetapi sebaliknya jika ukuran partikel sangat kecil sedangkan ukuran saringannya cukup besar, maka akan ada sebagian partikel padat yang ikut lolos karena tidak tertahan oleh penyaringnya. Dalam teknik menyaring, untuk mempercepat proses penyaringan terkadang diperlukan pompa vakum. (Sunardi.2004).

Filtrasi tidak hanya digunakan dalam skala kecil di laboratorium tetapi juga dalam skala besar di unit pemurnian air. Kertas saring digunakan untuk menyingkirkan padatan dari cairan atau larutandengan megukur ukuran mesh, ukuran partikel yang disingkirkan dapat dipilih. Biasanya filtrasi alami yang digunakan. Misalnya sampel yang akan disaring dituangkan ke corong yang dasarnya ditaruh kertas saring. Fraksi cairan melewati kertas saring dan sampel cairan terlalu kental, filtrasi dengan penghisapan digunakan. Alat khusus untuk mempercepat filtrasi yaitu dengan menvakumkan penampung filtrat juga digunakan. Filtrasi dengan penghisapan tidak cocok bila cairan atau larutannya adalah pelaruk organik yang mudah menguap. Dalam kasus ini tekanan harus diberikan pada permukaan cairan atau larutan (filtrasi dan tekanan). (Takeuchi. 2006).

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan baku yang digunakan dalan percobaan ini adalah bahan – bahan yang sesuain dan cocok untuk pencampuran dan untuk pemisahan komponennya dilihat dari karakteristik yang dimiliki oleh masing – masing senyawa yang digunakan. Bahan yang digunakan diantaranya yaitu: H₂C₂O₄, NaCl, SiO₂, CaCl₂ dan aquades.

Alat – alat yang dipergunakan dalam percobaan ini diantaranya meliputi gelas kimia 100 dan 250 mL, kaca arloji, batang pengaduk, spatula, gelas ukur 5 dan 10 mL, pipet tetes, corong gelas, oven, cawan porselen, penyangga corong, kertassaring, desikator, penjepit cawan porselen serta botol semprot.

Metode Eksperimen

Menimbang cawan porselen kosong yang kering dalam oven hingga massanya konstan. Kemudian memasukkan sampel dari campuran 3 zat yaitu 1 gram NaCl, 1 gram H₂C₂O₄ dan 1 gram SiO₂ dan menimbang terlebih dahulu massanya. Langkah selanjutnya yaitu menuangkan 5 mL aquades ke dalam gelas kimia yang berisi padatan dan mengaduknya selama 5 menit. Sebelum melanjutkan ke langkah berikutnya, terlebih dahulu menyiapkan kertas saring dan cawan porselen lain yang kering dan sudah di timbang. Selanjutnya menyaring dan menampung filtrat dalam gelas kimia dan memisahkan residunya. Kemudial menambahkan larutan CaCl₂ ke dalam filtrat hingga tak terbentuk endapan lagi, sedangkan residunya dikeringkan di dalam oven pada ± 105^oC hingga diperoleh massa konstan. Endapan dari hasil penambahan larutan CaCl₂ kemudian dipisahkan, lalu menguapkan filtrat hingga diperoleh padatan, sedangkan residu dikeringkan dalam oven ± 105^oC hingga massa konstan diperoleh. Langkah terakhir yaitu menghitung presentase dari masing – masing zat di dalam campuran.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Percobaan

PERLAKUAN	HASIL PENGAMATAN
Menimbang Cawan Kecil I	: 30,1887 gram
Menimbang Cawan Kecil II	: 29, 9087 gram
Menimbang Cawan Besar III	: 62,7756 gram
Berat Kertas Saring	: 0,4106 gram
Berat Kaca Arloji	: 21,1586 gram
Melarutkan 3,0 gram NaCl, H₂C₂O₄ dan SiO₂ dengan 5 mL aquades	Larutan berwarna putih kental
Disaring, diambil filtrat dan residu pertama	: Didapat residu SiO₂ sebesar 2,1584 gram
Massa Konstan Cawan Kecil I	: 30,1895 gram
Massa Konstan Cawan Kecil II	: 29, 9085 gram
Massa Konstan Cawan Besar III	: 62,7707 gram
Menambah filtrat dengan tetesan CaCl₂ hingga endapan terbentuk kemudian menyaringnya	: Didapat residu H₂C₂O₄ sebesar 0,7204 gram
Menguapkan filtrat kedua sampai diperoleh padatan dan mengeringkannya didalam oven	: Didapat residu NaCl sebesar 0,8861 gram

Pembahasan

Pemisahan merupakan suatu cara yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau sekelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu bahan, baik dalam skala laboratorium maupun dalam skala industri. Metode pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu zat dalam suatu sampel.

Proses pemisahan ketiga sampel dalam satu campuran ini digunakan filtrasi. Filtrat merupakan hasil dari proses filtrasi, yang melewati penyaring. Dimana filtrat ini akan digunakan lagi pada proses pengamatan selanjutnya. Sedangkan residu merupakan sisa (ampas) yang tertinggal pada proses filtrasi. Campuran ketiga senyawa dengan aquades menghasilkan larutan berwarna putih dengan tekstur kental. Filtrat dari larutan berwarna bening dengan endapannya berwarna putih. Dari ketiga bahan yang dicampurkan ini diantaranya H₂C₂O₄ yang merupakan asam organik yang relatif kuat, tidak bersifat higroskopis dan memiliki sifat korosif. Kemudian NaCl yang merupakan garam dari asam kuat dan basa lemah yang memiliki sifat cukup higroskopis. Kemudian SiO₂ yang merupakan anhidrida asam dari asam silikat yang lemah dan bersifat korosif dan higroskopis. Untuk menghasilkan endapan yang selanjutnya, setelah didapat residu dan filtrat pertama, kemudian filtrat tadi dilarutkan dengan CaCl₂ secukupnya hingga adanya endapan dan tak terbentuk lagi endapan. Digunakan CaCl₂ karena merupakan senyawa yang netral dan memiliki sifat higroskopis. Endapan yang terbentuk dari langkah ini dihasilkan residu yang akan dikeringkan dan filtrat yang akan diuapkan sampai diperoleh padatan.

Diperoleh data pengamatan berat cawan kecil I adalah 30,1887 gram, berat cawan kecil II adalah 29,9087 gram, dan berat cawan besar III adalah 62,7756 gram. Setelah proses pemanasan dalam oven dan disimpan dalam desikator, massa konstannya didapat pada cawan kecil I adalah 30,1895 gram, pada cawan kecil II adalah 29,9085 gram, dan massa konstan pada cawan besar III adalah 62,7707 gram. Pemanasan ketiga cawan di dalam oven dan pendinginan dalam desikator ini bertujuan agar massa cawan konstan, tanpa adanya faktor penambah berat seperti kotoran debu yang masih menempel, lemak ataupun air yang mungkin terjadi dari sentuhan tangan. Proses pemanasan dan penambahan larutan CaCl₂ terhadap hasil filtrat ini dilakukan untuk membantu atau mempercepat proses terbentuknya endapan.

Dari hasil residu penyaringan pertama didapat sebesar 2,1584 gram, hal ini menunjukkan residu pertama adalah SiO2, dikarenakan SiO₂ memilikisifat kelarutan dalam 100 gram air, juga sifatnya yang higroskopis. Namun pada residu pertama ini, seharusnya berat residu tidak akan melebihi berat zat mula-mula SiO₂ yaitu 1 gram, ini bisa dikarenakan pengaruh dari campuran atau kandungan zat yang masih belum selesai melewati kertas saring pada saat penyaringan, hingga ada kemungkinan senyawa NaCl dan H₂C₂O₄ yang masih tertinggal bersama residu SiO₂. Untuk reaksi yang terjadi adalah :

NaCl + H₂O → NaCl (larut)

H₂C₂O₄ + H₂O → H₂C₂O₄(larut)

SiO₂ + H₂O → SiO₂ + H₂O (tidak larut)

Dari hasil residu penyaringan kedua dengan bantuan dari tetesan larutan CaCl₂ didapat sebesar 0,7204 gram, hasil ini menunjukkan residu kedua merupakan zat dari H₂C₂O₄ yang larut dalam air akan terikat dengan CaCl₂dan padatan yang terbentuk adala CaC₂O₄ hasil ini bisa terjadi dikarenakan H₂C₂O₄ dan CaCl₂ yang memiliki sifat higroskopis sehingga mampu menyerap molekul air dengan baik hingga partikelnya menjadi lebih besar dan menurunkan kelarutan dari H₂C₂O₄. Untuk reaksi yang terjadi pada residu penyaringan kedua ini adalah :

H₂C₂O₄ + CaCl₂ → CaC2O4 + 2HCl.

Untuk residu yang ketiga didapat dari filtrat kedua yang diendapkan dan dikeringkan dalam oven menghasilkan padatan sebesar 0,8861 gram, dan menunjukkan bahwa endapan terakhir merupakan residu dari NaCl yang terakhir lolos melewati kertas saring karena diantara SiO₂ dan H₂C₂O₄, NaCl merupakan yang memiliki kelarutan dalam air paling besar selain itu juga tidak higroslopis.

Endapan yang terdapat pada saat percobaan ini dapat tertahan oleh kertas saring (residu), karena kertas saring memiliki pori – pori yang sangat kecil sehingga dapat menahan residu dari ketiga senyawa pencampuran tadi. Presentase kadar dari residu pada cawan kecil I diperoleh 71,95 %, presentase kadar dari residu pada cawan kecil II adalah 24,02 % dan presentase kadar residu pada cawan besar III adalah 29,54 %.

KESIMPULAN

Berdasarkan Hasil Percobaan Pemisahan Komponen dari Campuran ini, maka disimpulkan:

1. Pemisahan zat atau campuran bertujuan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur.

2. Proses pemanasan dan penambahan larutan CaCl₂ terhadap hasil filtrat bertujuan untuk membantu mempercepat proses pengendapan.

3. Residu pada cawan kecil I yaitu residu SiO₂ diperoleh kadar sebesar 71,94 %.

4. Residu pada cawan kecil II yaitu residu H₂C₂O₄ diperoleh kadar sebesar 24,01 %.

5. Residu pada cawan besar III yaitu residu NaCl diperoleh kadar sebesar 29,53 %.

DAFTAR PUSTAKA

Cari tau aja sendiri yaaa =)

LAMPIRAN I
DOKUMENTASI