Analisis-pada-Timbal

5/14/2018 Analisis-pada-Timbal - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-pada-timbal-55a9313fb8342 1/12

Analisis pada Timbal(Pb)

Timbal adalah suatu unsur kimia yang terdapat pada golongan IV A dan periode ke enam

pada tabel periodik. Timbal yang diberi lambang Pb yang merupakan singkatan dari bahasa

Latinnya, yaitu plumbum. Timbal memiliki nomor atom 82 dan nomor massa 207,2. Timbal

merupakan logam berwarna abu-abu, mempunyai massa jenis yang sangat tinggi yaitu

11,34 g/cm3, jauh lebih tinggi daripada massa jenis tertinggi bagi logam transisi pertama

yaitu 8,92 g/cm3 untuk tembaga.

Timbal termasuk dalam deret kimia logam miskin karena terletak pada blok p, terjadi antara

metaloid dan logam transisi. Lebih elektropositif dari logam transisi, tetapi kurang dibanding

logam alkali dan logam alkali tanah. Titik leleh dan titik didih mereka biasanya lebih rendah

dibanding dari logam transisi dan biasanya lebih lunak.

Sejak awal, timbal dipergunakan untuk mendongkrak nilai oktan bensin sehingga dikenal

dengan bensin bertimbal (premium dan premix). Namun, akhirnya diketahui bahwa timbal

sangat berbahaya bagi kesehatan manusia karena unsur ini beracun dan mengganggu

kesehatan.

Timbal, yang dikenal oleh orang Romawi sebagai plumbum nigrum, dan kita mengenalnya

timah hitam mempunyai bilangan oksidasi utama +2 yang tidak terlibat dalam

pembentukan ikatan dan +4. Reduksi Pb(IV) menjadi Pb(II) cukup besar (E0 = + 1.5 V).

1. Sifat-Sifat Fisik

a.Timbal sebagai logam berat merupakan unsur yang terbanyak di dunia. Istilah logam

berat digunakan pada timbal karena mempunyai kerapatan (massa jenis) yang sangat

tinggi yaitu 11,34 gram/cm3, jauh lebih tinggi daripada kerapatan tertinggi bagi logam

transisi pertama yaitu 8,92 gram/cm3 untuk tembaga.

b.Timbal bersifat lembek-lemah dengan titik leburnya 327,460C. Timbal akan nampak

mengkilat-berkilauan ketika baru dipotong, tetapi segera menjadi pudar (buram) ketika

terjadi kontak dengan udara terbuka; hal ini karena terjadi pembentukan lapisan timbal-

oksida atau ± karbonat yang melapisi secara kuat sehingga mencegah terjadinya reaksi

lanjut

c.Lempengan timbal banyak dipakai sebagai pelindung bahan radioaktif karena sifatnya

yang mempunyai kemampuan yang sangat tinggi dalam menahan sinar X dan sinar Y.

d.Harga potensial elektroda timbal adalah -0,13V. Kereaktifannya yang rendah ini dapat

dikaitkan dengan overvoltage yang tinggi terhadap hidrogen. Jadi, timbal tidak terlarutkan



oleh H2SO4 encer dan HCl pekat.

2. Sifat-Sifat Kimia

a.Timbal dengan konfigurasi elektron [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2, pada umumnya membentuk

senyawa-senyawa dengan bilangan oksidasi +2 (lebih stabil) dan +4.

b.Timbal mempunyai tiga isotop stabil yaitu 206Pb yang stabil dengan 124 neutron, 207Pb

yang stabil dengan 125 neutron, serta 208Pb yang satbil dengan 126 neutron. Selain tiga

isotop stabil di atas, timbal juga mempunyai tiga isotop lain yaitu 204Pb dengan waktu

paruh >1,4 x 1017 y, 205Pb yang sintesis dengan waktu paruh 1.53 x 107 y, serta 210Pb

yang mempunyai waktu paruh 22,3 y.

c.Sifat-sifat timbal sangat mirip dengan timah, apalagi timbal dan timah terletak pada

golongan yang sama dalam sistem periodik unsur. Satu hal yang berbeda yaitu bahwa

peran pasangan inert (6s2) dalam senyawa timbal(II) relatif lebih besar dalam menstabilkan

senyawanya daripada peran tersebut dalam senyawa timah(II). Oleh karena itu timbal(II)

relatif lebih stabil dan lebih banyak ditemui daripada timbal(IV), dan dengan demikian

timbal(II) bukan reduktor yang baik tidak seperti halnya timah(II), melainkan timbal(IV)

adalah oksidator yang baik dibanding timah(IV).

B.Metode Analisis Timbal

Timbal di alam didapat dalam keadaan murni tetapi dalam bentuk senyawa, senyawa timbal

terdapat dalam mineral yang dikenal dengan galena (PbS), cerussite (PbCO3), anglesite

(PbSO4), pyromorphite Pb4 (PbCl)(PO4)3 dan sebagainya.

Metoda analisa timbal dalam mineral antara lain:

1.analisa basah

gravimetri, metoda gravimetri sebagai timbal kromat. Pada analisa gravimetri mula-mula

timbal diendapkan sebagai timbal sulfat, lalu dilarutkan dan diendapkan kembali sebagai

timbal kromat dalam larutan asam asetat, endapan dikeringkan pada temperatur 105-110

0C dan ditimbang sebagai PbCrO4.

volumetri, volumetri sebagai kromat iodida. Untuk analisa volumetri timbal diendapkan

sebagai timbal kromat dalam larutan asam asetat, dilarutkan dalam Hcl dan direaksikandengan kalium iodida, iodium yang dibebaskan dititrasi dengan larutan baku natrium

thiosulfat (2 PbCrO4 + 6 Kl + 16 Hcl 2 PbCl2 + 2 CrCl3 + 6 Kcl + 8 H2O + 3 I2).

2. analisa instrumental (spektrofotometri, ASS)

Pada metoda fotometri sebagai timbal dithizonat, Pada analisa spektrofotometri, timbal

dithizonat diekstrak dari larutan buffer sianida pada pH 8.5-9.5 dengan larutan dithizon



dalam khloroform, kelebihan dithizon dalam khloroform dihilangkan dengan ekstraksi oleh

larutan natrium sulfit amoniakal pada pH yang lebih tinggi dan hasilnya diukur pada lambda

515 5 m,

3. Uji Kering

Uji pipa tiup. Bila suatu garam timbel dipanaskan dengan karbon alkali di atas arang,

diperoleh manic timbel yang dapat ditempa(yang lembut dan akan menodai kertas)

dikelilingi oleh kerak kuning timbel monoksida.

Uji nyala. Menghasilkan warna biru muda(tak memastikan).

Konsentrasi Pb juga dapat ditentukan dengan menggunakan spektrofotometer serapan

atom (AAS). Teknik operasi alat tersebut yaitu dengan mengukur perubahan energy analit

dalam bentuk atom. Sampel diuapkan dan diubah menjadi unsure dalam keadaan gas.

Atom akan mengalami eksitasi karena adanya radiasi dari lampu cekung katoda (Hallow

Cathode Lamp / HCL) dari keadaan dasar (ground state) menjadi keadaan tereksitasi

(excited state) dengan menyerap energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang untuk

radiasi tersebut yaitu pada 283,3 nm.

Penentuan kandungan atau konsentrasi logam Pb dilakukan dengan membuat kurva

kalibrasi atau pembacaan langsung dari alat AAS. Untuk dapat membuat kurva kalibrasi

dilakukan dengan mengukur serapan (absorbansi) dari larutan standar yang dibuat dari

bahan-bahan yang masuk kategori CRM pada berbagai jenis variasi konsentrasi, sehingga

dari kurva kalibrasi akan diperoleh persamaan regresi linear y = ax + b, dimana:

y = absorbansi

x = konsentrasi

a =slope/kemiringan

b =intersep

Sampel yang telah diekstrak kemudian diukur absorbansinya, dan nilai dari absorbansi

tersebut dikonversi ke dalam persamaan regresi linear untuk memperoleh konsentrasi

logam Pb yang ada di udara.

C.Reaksi Kimia pada Timbal dan Perubahannya

1.Asam klorida encer(atau klorida yang larut): endapan putih dalam larutan yang dingin dan

tak terlalu encer:

Pb2+ + 2Cl- PbCl2



Endapan larut dalam air panas(33,4gl-1 pada 100ºC, sedang hanya 9,9gl-1 pada 20ºC),

tetapi memisah lagi sebagai krisyal-kristal yang panjang seperti jarum setengah dingin. Ia

juga larut dalam asam klorida pekat atau kalium klorida pekat, pada mana terbentuk ion

tetrakloroplumbat(II):

PbCl2 + 2Cl- [PbCl4]2-

Jika endapan dicuci dengan cara dekantasi, dan ammonia encer ditambahkan, tak terjadi

yang Nampak[perbedaan dari ion merkurium(I) atau ion perak], meskipun ada terjadi

reaksi pertukaran endapan, dan terbentuk timbel hidroksida:

PbCl2 + 2NH3 + 2H2O Pb(OH)2 + 2NH4+ + 2Cl-

2.Hydrogen sulfide dalam suasana netral atau asam ancer:endapan hitam timbel sulfide:

Pb2+ + H2S PbS + 2H+

Pengendapan tidak sempurna, jika ada asam mineral kuat dengan konsentrasi lebih dari

2M. karena terbentuk ion hydrogen dalam reaksi di atas, campuran sebaiknya dibufferkan

dengan natrium asetat.

Dengan mengalirkan gas hydrogen sulfide ke dalam campuran yang mengandung endapan

timbel klorida putih, yang terakhir ini akan diubah menjadi timbel sulfide(hitam) dengan

reaksi pertukaran endapan:

PbCl2+ H2S PbS + 2H+ + 2Cl-

Jika uji ini dilakukan dengan adanya klorida[kalium klorida(jenuh)] dalam jumlah yang

banyak, mula-mula terbentuk endapan merah timbel sulfoklorida, bila gas hydrogen sulfide

dialirkkan ke dalam larutan:

2Pb2+ + H2S + 2Cl- Pb2SCl2 + 2H+

Tetapi ini terurai setelah diencerkan(a), atau setelah ditambahkan hydrogen sulfide lebih

lanjut(b), dan terbentuk endapan timbel sulfide hitam:

Pb2SCl2 PbS + PbCl2 ...(a)

Pb2SCl2+ H2S 2PbS+ 2Cl- + 2H+ ...(b)

Endapan timbel sulfide terurai bila ditambahkan asam nitrat pekat, dan unsur belerang yang

berbutir halus dan berwarna putih akan mengendap:3PbS + 8HNO3 3Pb2+ +6NO3- + 3S + 2NO + 4H2O

Jika campuran dididihkan, belerang dioksidasikan oleh asam nitrat menjadi sulfat(a), yang

langsung membentuk endapan timbel sulfat putih(b) dengan ion timbel yang ada di dalam

larutan:

S + 2HNO3 SO42- + 2H+ + 2NO «(a)



Pb2+ + SO 42- PbSO4 ...(b)

Dengan mendidihkan timbel sulfide dengan hydrogen peroksida(3%), endapan hitam ini

akan berubah menjadi putih, karena terbentuk timbel sulfat:

PbS + 4H2O2 PbSO4 + 4H2O

Kelarutan yang sangat kecil dari timbel sulfide dalam air(4,9 x 10-11gl-1), menjelaskan

mengapa hydrogen sulfide merupakan reagensia yang begitu peka untuk mendeteksi

timbel, dan mengapa timbel dapat dideteksi dalam filtrate yang berasal dari pemisahan

timbel klorida yang hanya sedikit sekali larut dalam asam klorida encer itu.

3.Larutan ammonia: endapan putih timbel hidroksida:

Pb2+ + 2NH3 + 2H2O Pb(OH)2 + 2NH4+

Endapan tak larut dalam reagensia berlebihan.

4.Natrium hidroksida: endapan putih timbel hidroksida:

Pb2+ + 2OH- Pb(OH)2

Endapan larut dalam reagensia berlebihan, pada mana terbentuk ion

tetrahidroksoplumbat(II):

Pb(OH)2+ 2OH- [Pb(OH)4]2-

Jadi, timbel hidroksida mempunyai sifat amfoter.

Hydrogen peroksida(a) atau ammonium peroksodisulfat(b), bila ditambahkan pada larutan

tetrahidroksoplumbat(II), membentuk endapan hitam timbel dioksida dengan

mengoksidasikan timbel bivalen menjadi bervalensi empat:

[Pb(OH)4]2- + H2O2 PbO2+ 2H2O2 + 2OH- «(a)

[Pb(OH)4]2- + S2O8- PbO2+ 2H2O2 + 2SO42- «(b)

5.Asam sulfat encer(atau sulfat-sulfat yang larut): endapan putih, timbel sulfat:

Pb2+ + SO42- PbSO4

Endapan ini tak larut dalam reagensia yang berlebihan. Asam sulfat yang panas, pekat,

melarutkan endapan karena terbentuk timbel hydrogen sulfat:

PbSO4 + H2SO4 Pb2+ + 2HSO4-

Kelarutan jauh lebih rendah dengan adanya etanol.Endapan timbel sulfat larut dalam larutan ammonium asetat yang agak pekat(10M)(a) atau

ammonium tartat yang agak pekat(6M)(b) dengan adanya ammonia, pada mana akan

terbentuk ion-ion tetraasetatoplumbat(II) dan ditartatoplumbat(II):

PbSO4 + 4CH3COO- [Pb()CH3COO)4]2- + SO42- «(a)

PbSO4 + 2C4H4O62- [Pb(C4H4O6)2]2- + SO42- «(b)



Kestabilan kompleks-kompleks ini tak terlalu besar, ion kromat, misalnya, dapat

mengendapkan timbel kromat dari larutan kompleks-kompleks tersebut.

Bila dididihkan dengan natrium karbonat, timbel sulfat diubah menjadi timbel karbonat

dalam suatu reaksi pertukaran endapan:

PbSO4 + CO32- PbCO3 + SO42-

Dengan mencuci endapan secara dekantasi dengan air panas, ion-ion sulfat dapat

dihilangkan, dan endapan akan larut dalam asam nitrat encer.

PbCO3 + 2H+ Pb2+ + H2O + CO2

6.Kalium kromat dalamlarutan netral, asam asetat atau ammonia: endapan kuning,timbel

kromat

Pb2+ + CrO42- PbCrO4

Asam nitrat(a) atau natrium hidroksida(b) melarutkan endapan:

PbCrO4 + 2H+ 2Pb2+ + Cr2O72- + 2H2O «(a)

PbCrO4 + 4OH- [Pb(OH)4]2- + CrO42- «(b)

Kedua reaksi reversible, dengan membufferkan larutana, masing-masing dengn ammonia

dan asam asetat, timbel kromat mengendap lagi.

7.Kalium iodide: endapan kuning, timbel iodide

Pb2+ + 2I- PbI2

Endapan larut sedang-sedang saja dalam air mendidih, menghasilkan larutan yang tak

berwarna, dari mana endapan memisah lagi sebagai keeping-keping berwarna kuning

keemasan setelah mendingin.

Larutan reagensia yang agak pekat(6M) dalam jumlah yang berlebihan, melarutkan

endapan, dan terbentuk ion tetraiodoplumbat(II):

PbI2+ 2I- [PbI4]2-

Reaksi ini dapat balik, ketika diencerkan dengan air, endapan akan muncul lagi.

8.Natrium sulfit dalam larutan netral: endapan putih, timbel sulfat

Pb2+ + SO32- PbSO3

Endapan kuning kurang larut dibandingkan timbel sulfat, meskipun dapat dilarutkan baikoleh asam nitrat encer(a), maupun oleh natrium hidroksida(b):

PbSO3+ 2H+ Pb2+ + H2O + SO2 «(a)

PbSO3+ 4OH- [Pb(OH)4]2- + SO32- «(b)

9.Natrium karbonat: endapan putih campuran timbel karbonat dan timbel hidroksida

2Pb2+ + 2CO32- + H2O Pb(OH)2 + PbCO3 + CO2



Pada pendidihan, tak nampak perubahan [perbedaan dari ion-ion merkurium(I) dan

perak(I)]. Endapan larut dalam asam nitrat encer, bahkan dalam asam asetat, dan gas CO2

dibebaskan:

Pb(OH)2 + PbCO3+ 4H+ 2Pb2+ + 3H2O + CO2

10.Dinatrium hydrogen fosfat: endapan putih timbel fosfat

3Pb2+ + 2HPO42- Pb3(PO4)2 + 2H+

Reaksi ini dapat-balik, asam-asam kuat(asam nitrat) melarutkan endapan. Endapan ini juga

larut dalam natrium hidroksida.

11.Kallium sianida(Racun): endapan putih timbel sianida

Pb2+ + 2CN- Pb(CN)2

Yang tak larut dalam reagensia berlebihan. Reaksi ini dapat dipakai untuk membedakan ion

timbel(II) dari merkurium(I) dan perak(I), yang bereaksi secara berlainan.

D.Senyawa-senyawa Timbal

a. Oksida

Ada tiga macam oksida timbal yang penting, yaitu PbO (kuning), PbO2 (cokelat), dan Pb3O4

(merah meni). Timbal(II) oksida yang mempunyai struktur sama dengan timah(II) oksida,

dapat diperoleh dari pemanasan timbal dengan udara; jadi berbeda dari pemanasan timah

dengan udara yang menghasilkan timah(IV) oksida. Tetapi pada pemanasan di atas 500oC

akan menghasilkan Pb3O4.

2Pb (s) + O2 (g) 2PbO(s)

Namun demikian, timbal(IV) oksida dapat diperoleh dari oksidasi senyawa timbal(II) dalam

larutan basa; dengan oksidator larutan natrium hipoklorit, NaClO, timbal(II) dapat diubah

menjadi timbal(IV) oksida. Adapun persamaan reaksinya yaitu sebagai berikut:

ClO- (aq) + H2O (l) +2e- Cl- (aq) + 2OH- (aq)

Pb2+ (aq) + 4OH- (aq) PbO2 (s) + 2H2O (l) + 2e- +

Pb2+ (aq) + 2OH- (aq) + ClO- (aq) PbO2 (s) + Cl- (aq) + 2H2O (l)

Timbal(IV) oksida merupakan oksidator yang baik (dipakai sebagai katoda pada aki), dapatmengoksidasi asam klorida menjadi gas klor misalnya,

PbO2 (s) + 4HCl (aq) PbCl2 (s) + Cl- (aq) + 2H2O (l)

Pb3O4 dapat diperoleh dari oksidasi PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada

temperatur sekitar 400oC-500oC.

6PbO (s) + O2 (g) 2Pb3O4 (s) kuning merah



Dengan demikian, Pb3O4 dapat dipandang sebagai hasil oksidasi ³tak sempurna´ dari PbO,

dan oleh karena itu dapat dipandang tersusun oleh campuran timbal dengan dua macam

bilangan oksidasi, +2 dan +4; maka formula oksida ini mungkin dapat dituliskan

PbO2.2PbO. Hal ini didukung oleh reaksinya dengan asam nitrat yang menghasilkan

timbal(II) nitrat dan endapan timbal(IV) oksida.

Pb3O4 (s) + 4HNO3 (aq) PbO2 (s) + 2Pb(NO3)2 + 2H2O (l)

b. Hidroksida

Seperti halnya oksida-oksida aluminium dan timah, PbO dan PbO2 juga bersifat amfoterik;

paralel dengan oksida-oksida timah, reaksinya dengan basa kuat menghasilkan ion

plumbat, [Pb(OH)6]2-, dan ion plumbit, [Pb(OH)4]2-.

Apabila larutan basa alkali ditambahkan ke dalam larutan timbal(II), diperoleh endapan

putih basa Pb(OH)2; basa inipun bersifat amfoterik, oleh karena itu larut kembali dalam

basa alkali berlebihan membentuk ion plumbit.

c. Garam

Timbal(II) klorida, PbCl2, berupa padatan putih yang sukar larut dalam air, tetapi larut

dalam air panas. Garam ini dapat diperoleh dari ekstraksi langsung unsur-unsurnya.

Berbeda dari logam timah yang menghasilkan timah(IV) klorida; timbal(II) klorida juga

dapat diperoleh dari reaksi antara timbal(II) oksida dengan asam klorida, atau

pengendapan ion Pb2+ oleh ion Cl-. Ternyata endapan timbal klorida juga larut dalam

larutan klorida dengan konsentrasi tinggi (pekat) membentuk ion kompleks

tetrakloroplumbat(II).

PbCl2 (s) +2Cl- (aq) [PbCl4]2- (aq)

Kristal timbal(II) nitrat, tak berwarna dan mudah larut dalam air, dapat diperoleh dari

reaksi timbal(II) oksida dengan asam nitrat; garam ini ternyata mudah terhidrolisis dalam

air (kecuali jika larutan dibuat sedikit asam dengan asam nitrat) membentuk endapan putih

hidroksinitrat.

Pb(NO3)2 (aq) + 2H2O (l) Pb(OH)(NO3) (s) + NO3- (aq) + H3O+ (aq)

Dari persamaan reaksi kesetimbangan di atas, mudah dipahami bahwa penambahan sedikitasam nitrat ke dalam larutan akan mencegah terjadinya hidrolisis.

Padatan timbal(II) nitrat juga tidak stabil pada temperatur agak tinggi, dan terurai menjadi

oksidanya dengan membebaskan gas cokelat, NO2) seperti halnya dengan nitrat logam-

logam berat lainnya.

2Pb(NO3)2 (s) 2PbO (s) + 4NO2 (g) + O2 (g)



Adapun larutan timbal(II) yang paling stabil (dalam air) yaitu sebagai garam asetat,

Pb(CH3COO)2. Oleh karena itu, larutan ini sering disediakan untuk uji timbal(II).

Sifat khas adanya timbal(II) dalam larutan tidak hanya diendapkan oleh ion klorida, tetapi

juga pembentukan endapan putih oleh ion sulfat, SO42-. Demikian juga Pb2+ membentuk

endapan kuning dengan ion kromat, CrO42-. Seperti halnya timah(II), timbal(II) juga

diendapkan oleh ion sulfide, dengan warna hitam.

Padatan timbal(II) nitrat diperoleh dari reaksi timbal dengan pengoksida kuat, seperti

HNO3.

3Pb (s) + 8HNO3(aq) 3Pb(NO3)2 (s) + 2NO (aq) +4H2O (l)

Sedangkan PbCl2 terbentuk dari reaksi antara Pb dan Cl2, yaitu;

Pb (s) + Cl2 (aq) PbCl2 (s)

Dalam bumi mengandung timbal sekitar 13 g/L, dan dalam airQppm, dalam tanah antara

2.6±25 ppm, di perairan sekitar 3 tanah jumlahnya kurang dari 0.1 ppm.

Di alam, timbal terdapat sebagai galena (PbS); namun bijih lain yang mungkin terbentuk

sebagai akibat pengaruh iklim/cuaca pada galena yaitu sebagai karbonat, cerrusite

(PbCO3), dan sebagai sulfat, anglesite (PbSO4). Dalam proses ekstraksi, bijih galena pada

mulanya dipekatkan lebih dulu dengan teknik flotasi-buih, kemudian sejumlah kwarsa

(SiO2) ditambahkan baru kemudian dilakukan proses pemanggangan terhadap campuran

ini. Persamaan reaksi utama pada proses ini yaitu:

2PbS (s) + 3O2 (g) 2PbO (s) +2SO2 (g)

Kemudian proses reduksi dilaksanakan dengan batubara (C) dan air kapur, persamaan

reaksi utamanya, yaitu:

PbO (s) + C (s) Pb (l) + CO (g)

PbO (s) + CO (g) Pb (l) + CO2 (g)

Pada proses pemanggangan dengan temperatur tinggi ada kemungkinan sebagian galena

diubah menjadi Pb SO4; hadirnya kwarsa akan mengubah sulfat ini menjadi silikat,

PbSO4 (s) + SiO2 (s) PbSiO3 (s) + SO3 (g)

Selanjutnya, silikat ini dalam proses reduksi akan diubah oleh air kapur (CaO) menjadi PbO(yang selanjutnya akan tereduksi oleh batubara) dan kalsium silikat sebagai kerak atau

ampas,

PbSiO3 (s) + CaO (s) PbO (s) + CaSiO3 (s)

Alternatif lain pada proses reduksi yaitu pemakaian reduktor bijih bakar dari galena segar

sebagai pengganti batubara:



PbS (s) + 2PbO (s) 3Pb (l) + SO2 (g)

Sampai dengan tahap ini logam timbal yang dihasilkan masih belum murni, mengandung

banyak unsur pengotor mungkin tembaga, perak, seng, arsen, antimony, dan bismuth. Oleh

karena itu, perlu proses pemurnian dengan berbagai tahap yang akan dijelaskan pada

reaksi timbal.

Selain itu, sumber utamanya adalah TEL (tetraethyllead) yang digunakan dalam bensin

sebagai antiknock (antiketuk). Akibatnya pembakaran bensin dalam mesin kendaraan

bermotor sehingga timbal masuk ke atmosfir. Sumber timbal yang lainnya terdapat pada

cat dasar timbal, meskipun dewasa ini yang digunaka sebagai cat dasar adalah titanium( IV

) oksida karena tidak beracun.

Unsur timbal umumnya ditemukan berasosiasi dengan Zn - Cu dalam tubuh bijih. Logam ini

penting dalam industri modern yang digunakan untuk pembuatan pipa air karena sifat

ketahanannya terhadap korosi dalam segala kondisi dan rentang waktu lama. Pigmen Pb

juga digunakan untuk pembuatan cat, baterai, dan campuran bahan bakar bensin (TEL).

Bijih logam timbal dapat terbentuk dalam cebakan-cebakan seperti stratabound sulfida

massif, replacement, urat, sedimentasi, dan metasomatisma kontak dengan mineral-

mineral utama terdiri atas: galena (PbS), cerrusite (PbCO3), anglesit (PbSO4), wulfenit

(PbMoO4), dan piromorfit [Pb5(PO4,AsO4)3Cl].

E. Kegunaan Timbal

Oksida timbal umumnya digunakan dalam industri aki, gelas, pemoles keramik, semen, cat

pelindung logam (Pb3O4), korek api (PbO2), bahan peledak, dan bahan baku senyawa

timbal lainnya.

Selain itu, juga dikenal bensin bertimbal, yaitu TEL sebagai bahan antiknock dalam bahan

bakar mesin.

Beberapa kegunaan timbal:

1. Aki

Aki adalah jenis baterai yang banyak digunakan untuk kendaraan bermotor. Aki menjadipilihan yang praktis karena dapat menghasilkan listrik yang cukup besar dan dapat diisi

kembali.

Sel aki terdiri atas anode Pb (timbal=timah hitam) dan katode PbO2 (timbal(IV) oksida),

keduanya merupakan zat padat, yang dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat. Kedua

elektrode tersebut, juga hasil reaksinya, tidak larut dalam larutan asam sulfat, sehingga



tidak perlu memisahkan anode dan katode. Dengan demikian tidak diperlukan jembatan

garam. Yang perlu dijaga, jangan sampai kedua elektrode tersebut saling bersentuhan.

Reaksi pengosongan aki:

Anode : Pb (s) +HSO4- (aq) PbSO4 (s) + H+ (aq) +2e-

Katode : PbO2 (s) + HSO4- (aq) + 3H+ (aq) + 2e- PbSO4 (s) + 2H2O (l)

Pb (s) + PbO2 (s) + 2HSO4- (aq) + 2H+ (aq) 2PbSO4 (s) + 2H2O (l)

Tiap sel aki mempunyai beda potensial

2V. Aki 12 V terdiri atas enam sel yang

dihubungkan seri.

Dua hal yang perlu diperhatikan dari reaksi pengosongan aki:

a.Anode dan katode berubah menjadi zat yang sama, yaitu PbSO4. Apabila permukaan

kedua elektrode sudah ditutupi zat yang sama, yaitu PbSO4, berarti tidak lagi terdapat

selisih potensial,

b.Selama reaksi pengosongan aki berlangsung, H2SO4 diikat dan dihasilkan air. Dengan

demikian, kadar H2SO4 berkurang dan massa jenis larutan berkurang. Dalam praktik,

massa jenis larutan digunakan sebagai patokan untuk pengosongan kembali aki. Aki yang

baru diisi, mengandung larutan dengan massa jenis sekitar 1,25 sampai 1,30 g/mL. Apabila

massa jenis larutan turun sampai 1,20 g/mL, aki sudah perlu diisi kembali. Massa jenis

larutan dapat ditentukan ditentukan dengan suatu alat yang disebut hydrometer.

Aki dapat diisi kembali karena hasil-hasil reaksi pengosongan aki tetap melekat pada kedua

elektrode. Pada pengosongan aki, anode (Pb) mengirim elektrode pada katode. Sebaliknya

pada pengisian aki, elektrode Pb dihubungkan dengan kutub negative sumber arus sehingga

PbSO4 yang terdapat pada elektrode Pb itu tereduksi. Sementara itu, PbSO4 yang terdapat

pada elektrode PbO2 mengalami oksidasi membentuk PbO2.

Reaksi pengisian aki:

Elektrode Pb (sebagai katode):

PbSO4 (s) + H+ (aq) + 2e- Pb (s) + HSO4- (aq)

Elektrode PbO2 (sebagai anode):

PbSO4 (s) + 2H2O (l) PbO2 (s) + HSO4- (aq) + 3H+ (aq) +2e- +2PbSO4 (s) + 2H2O (l) Pb (s) + PbO2 (s) + 2HSO4- (aq) + 2H+ (aq)

2. Timbal sering dipakai sebagai bingkai-bingkai kaca-kaca berwarna yang dibentuk sebagai

lukisan suatu jendela kaca, sebagai campuran bahan atap, dan pipa saluran air; hal ini

karena sifat timbal lembek-lemah, dan Nampak mengkilat berkilauan ketika baru dipotong,

tetapi segera menjadi pudar ketika terjadi kontak dengan udara terbuka karena terjadi



pembentukan lapisan timbal-oksida atau karbonat yang melapisi secara kuat sehingga

mencegah terjadinya reaksi lanjut.

3. Karena timbal merupakan salah satu bahan paduan, maka campuran timbal dan timah

digunakan sebagai bahan solder untuk perekat atau pematri barang-barang elektronik.

4. Lempengan timbal banyak dipakai sebagai pelindung bahan radioaktif karena mempunyai

kemampuan yang sangat tinggi dalam menahan sinar X dan sinar Y.

5. Dalam industri cat, senyawa timbal banyak digunakan sebagai pigmen (pewarna),

misalnya PbCrO4 ± kuning (untuk pewarna cat jalan atau bahan plastik), PbMoO4 ± merah

oranye, PbO ± kuning kenari, 2PbCO3.Pb(OH)2 ± putih.

6. Dalam industri keramik, PbSi2O5 (atau PbO.2SiO2) yang tidak berwarna dipakai untuk

pelapis glasir. Agar diperoleh gelas dengan kerapatan tinggi, penghantar panas rendah,

indeks bias tinggi, dan stabilitas tinggi dipakai pewarna PbO ± merah ± oranye ± kuning

(bergantung metode pembuatannya); demikian juga dapat dipakai senyawa tribasa timbal

sulfat, 3PbO.PbSO4.H2O.

7. Untuk melakukan pengecatan dasar yang berwarna merah terhadap baja, besi, ataupun

kayu; ³cat dasar´ ini tidak lain adalah Pb3O4 ± meni ± yang merupakan oksida campuran

Pb(II) dan Pb(IV), 2PbO.PbO2, berfungsi terutama untuk menghambat terjadinya korosi. Di

samping itu, merah meni juga dipakai untuk pewarnaan pada bahan karet dan plastik.

8. Tetraetiltimbal (tetraethyllead ± TEL), (C2H5)4Pb, yang telah lama dipakai sebagai

antiketuk (antiknock) dalam bahan bakar mesin. Timbal digunakan untuk mendongkrak nilai

oktan bensin sejak awal abad ini. bensin bertimbal (premium dan premix) setiap liternya

dijual dengan nilai oktana 87 dan bensin super dengan nilai 98 mengandung 0,70-0,84

gram senyawa tetraetil dan tetrametil, hal ini berarti sebanyak 0,56-0,63 gram senyawa

timbal akan dilepaskan ke udara setiap liter bensin yang digunakan.

9. Hasil mengejutkan dari studi terbaru dari Campaign for Safe Cosmetic menemukan

bahwa terdapat kandungan timbal sebesar 61% dari setiap lipstick yang dites para peneliti.

Produk-produk yang telah dites dan dinyatakan terdeteksi mengandung timbal (dan tak

satupun lipstick mencatumkan timbal dalam daftar bahan baku) yaitu L¶Oreal Colour Riche ³True Red´, L¶Oreal Colour Riche ³Classic Wine´, Cover Girl Incredifull Lipcolor ³Maximum

Red´, dan Dior Addict ³Positive Red´.

Documents

Analisis-pada-Timbal