PEMERIKSAAN BAHAN BAKU ZnO SECARA TITRASI

KOMPLEKSOMETRI

Iflakhatul Ulfa

Email: ifla.ulfa75@gmail.com

Jurusan Farmasi, Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran

Abstrak

Telah dilakukan percobaan pemeriksaan bahan baku ZnO secara titrasi

kompleksometri. Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembentukan

persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion). Zat

pengompleks yang digunakan pada praktikum ini yaitu EDTA (Ethylene Diamine

Tetra Acetate) dan ion logamnya yaitu Zn2+

dengan menggunakan indikator

indikator eriochrome black T. EDTA, merupakan salah satu jenis asam amina

polikarboksilat. EDTA sebenarnya adalah ligan seksidentat yang dapat

berkoordinasi dengan suatu ion logam lewat kedua nitrogen dan keempat gugus

karboksilnya. Seng (Zn) merupakan jenis logam yang cukup tahan terhadap

serangan udara dan air pada temperatur ruang, namun pada suhu tinggi logam ini

dapat bereaksi dengan oksigen di udara menghasilkan oksida dalam bentuk ZnO.

Indikator yang digunakan adalah EBT yang bekerja pada pH basa. Hasil

perhitungan kadar ZnO yang didapatkan adalah 91,9 %.

Kata kunci : kompleksometri, ZnO, EDTA, indikator EBT, logam.

RAW MATERIALS FOR EXAMINATION ZnO COMPLECOMETRIC

TITRATION

Iflakhatul Ulfa

Email: ifla.ulfa75@gmail.com

Department of Pharmacy, Faculty of Pharmacy, University of Padjadjaran

Abstract

Experiments have been carried out inspection of raw materials ZnO in

complexometric titration. Complexometric titration is a titration based on the

formation of complex compounds (complex ions or salts which are difficult to

ionizing). Complexing agent used in this lab is EDTA (Ethylene diamine tetra

acetate) and the metal ion is Zn 2+ using Eriochrome black T indicator indicator

EDTA, is one kind of amine polycarboxylic acid. EDTA is actually a seksidentat

ligands that can be coordinated with a metal ion via both nitrogen and fourth

carboxyl group. Zinc (Zn) is a type of metal that is quite resistant to attack by air

and water at room temperature, but at high temperatures the metal can react with

oxygen in the air produces oxides in the form of ZnO. The indicator used is the

EBT working on alkaline pH. The calculation result obtained ZnO content is

91.9%.

Keywords: complexometry, ZnO, EDTA, EBT indicator, metal.

Pendahuluan

Praktikum kali ini dilakukan

pemeriksaan bahan baku ZnO secara

titrasi kompleksometri. Tujuan

praktikum ini yaitu untuk

menetapkan kadar sampel secara

kuantitatif menggunakan prinsip

reaksi pembentukan kompleks

(kompleksometri) serta dapat

menghitung kemurnian bahan baku

ZnO dan membandingkan dengan

persyaratan. Adapun prinsip

praktikumnya yaitu Titrasi

kompleksometri, titrasi langsung,

titrasi tidak langsung, indikator EBT,

dan titik akhir titrasi. Prisnsip yang

spesifik dalam praktikum ini yaitu

titrasi kompleksometri.

Zinc Oxide adalah material

yang unik, memperlihatkan unsur-

unsur bahan semikonduktor,

piezoelektrik dan pyroelektrik.

karena itu sekarang popular diteliti

sebagai bahan masa depan untuk

optoelektronik, sensors, tranduser,

biomedicine seperti UV light emitter,

chemical and gas sensor, transparent

electronics, piezo elektrik, surface

acoustic wavedevice, dan terutama

untuk Light emitting diodes (LEDs)

(Nugroho, 2010).

Analisis kualitatif untuk zat-

zat anorganik yang mengandung ion-

ion logam seperti aluminium,

bismuth, kalium, magnesium, dan

zink dengan cara gravimetri

memakan waktu yang lama, karena

prosedurnya meliputi pengendapan,

penyaringan, pencucian, dan

pengeringan atau pemijaran sampai

bobot konstan. Sekarang telah

ditemukan prosedur titrimetri yang

baru untuk penentuan ion-ion logam

ini dengan peraksi etilen diamin tetra

asetat dinatrium yang umumnya

disebut EDTA dengan menggunakan

indikator terhadap ion logam yang

mempunyai sifat seperti halnya

indikator pH pada titrasi asam basa,

dengan dasar pembentukan khelat

yang digolongkan dalam golongan

komplekson (Day & Underwood,

1986).

Menurut Khopkar (2002),

titrasi kompleksometri yaitu titrasi

berdasarkan pembentukan

persenyawaan kompleks (ion

kompleks atau garam yang sukar

mengion).

Titrasi kompleksometri juga

dikenal sebagai reaksi yang meliputi

reaksi pembentukan ion-ion

kompleks ataupun pembentukan

molekul netral yang terdisosiasi

dalam larutan. Persyaratan mendasar

terbentuknya kompleks demikian

adalah tingkat kelarutan tinggi.

Selain titrasi kompleks biasa seperti

di atas, dikenal pula kompleksometri

yang dikenal sebagai titrasi

kelatometri, seperti yang

menyangkut penggunaan EDTA

(Khopkar, 2002).

Asam etilen diamin tetra

asetat atau yang lebih dikenal dengan

EDTA, merupakan salah satu jenis

asam amina polikarboksilat. EDTA

sebenarnya adalah ligan seksidentat

yang dapat berkoordinasi dengan

suatu ion logam lewat kedua nitrogen

dan keempat gugus karboksil-nya

atau disebut ligan multidentat yang

mengandung lebih dari dua atom

koordinasi per molekul,misalnya

asam 1,2-diamino etana tetra asetat

(asam etilena diamina tetra asetat,

EDTA) yang mempunyai dua atom

nitrogen penyumbang dan empat

atomoksigen penyumbang dalam

molekul (Rival, 1995).

Suatu EDTA dapat

membentuk senyawa kompleks yang

mantap dengan sejumlah besar ion

logam sehingga EDTA merupakan

ligan yang tidak selektif. Dalam

larutan yang agak asam, dapat terjadi

protonasi parsial EDTA tanpa

pematahan sempurna kompleks

logam, yang menghasilkan spesies

seperti Cu HY (Harjadi, 1993).

Prinsip dan dasar reaksi

penentuan ion-ion logam secara

titrasi kompleksometri umumnya

digunakan komplekson III (EDTA)

sebagai zat pembentuk kompleks

khelat, dimana EDTA bereaksi

dengan ion logam yang polivalen

seperti Al+3

, Bi+3

, Ca+2

, dan Cu+2

membentuk senyawa atau kompleks

khelat yang stabil dan larut dalam

air. Sebagian besar titrasi

kompleksometri mempergunakan

indikator yang juga bertindak sebagai

pengompleks dan tentu saja

kompleks logamnya mempunyai

warna yang berbeda dengan

pengompleksnya sendiri. Indikator

demikian disebut indikator

metalokromat. Indikator jenis ini

contohnya adalah Eriochromeblack T

(Khopkar, 2002).

Indikator yang digunakan

dalam titrasi kompleksometri adalah

indikator EBT (Eriochrome Black T)

yang pada umumnya berwarna

merah, saat titrasi harus diatur pada

pH 7 atau lebih sehingga indikator

bebas dalam bentuk HIn2 yang

berwarna biru (krisnadwi, 2014).

Titik akhir titrasi adalah suatu titik

yang menandakan bahwa titrasi

sudah bereaksi dengan indikator

(Levie, 2010).

Metode

Alat-alat yang dibutuhkan dalam

praktikum pemeriksaan bahan baku

ZnO secara titrasi kompleksometri

yaitu Buret, labu volumetri, pipet,

gelas kimia, gelas ukur, neraca

analitik, kertas perkamen,

Bahan Larutan yang dibutuhkan

Komplekson III (NaEDTA),

Indikator Eriochrom Black T,

NH4OH, buffer salmiak, HCl 4 N,

aquades.

Gambar Alat-alat

Buret Gelas kimia

Erlenmeyer Pipet tetes

Gelas ukur Corong

Pipet volume Neraca

analitik

Prosedur

Prosedur pertama yaitu pembuatan

komplekson III atau larutan

NaEDTA 0,05 M 1,5 L yaitu dengan

ditimbang sebanyak 27,93 gram

Na2EDTA kemudian dilarutkan

Na2EDTA dengan aquadest hingga

1,5 L. Selanjutnya pembuatan

larutan baku ZnSO4 0,01 M, yaitu

dengan ditimbang ZnSO4 sebanyak

250 mg kemudian dilarutkan ZnSO4

dengan aquadest dalam labu ukur

100 ml.

Pembakuan larutan Na2EDTA

dengan menggunakan larutan

ZnSO4, yaitu dengan dipipet

sebanyak 10 ml larutan baku ZnSO4

ke dalam erlenmeyer, ditambahkan 5

ml larutan buffer salmiak,

ditambahkan 50 mg indikator EBT

dan aquades 10 ml untuk dibilas,

dititrasi dengan larutan Na2EDTA

sebagai titran, dicatat volume

Na2EDTA yang terpakai, dihitung

konsentrasi larutan Na2EDTA.

Untuk prosedur penetapan kadar

ZnO yaitu pertama ditimbang 500

mg zat dan dilarutkan dalam 10 mL

HCl 4 N. Lalu ditambahkan

aquadest ad 100 mL. Setelah itu

dinetralkan dengan NH4OH dan

ditambahkan 5 mL buffer salmiak

pH 10. Sebelum dititrasi

ditambahkan terlebih dahulu

indikator EBT sesepora lalu dititrasi

dengan komplekson III yang sudah

dibakukan sampai titik akhir (warna

biru muda. Titrasi dilakukan dua

kali. Dihitung kemurnian bahan baku

ZnO, dan dibandingkan dengan

persyaratan apakah memenuhi syarat

atau tidak.

Hasil

Hasil titrasi menunjukan bahwa

kadar ZnO yang didapat sebesar 91,9

%.

Reaksi yang terjadi dalam praktikum

kali ini diantaranya :

1. Reaksi logam berat dan larutan

baku

Mn+

+ H2Y2+

(MY)n+4

+ 2H+

(Gandjar, 2007).

2. Reaksi titrasi tidak langsung

H+ + Hg

2+ kompleks Hg-

B

Kompleks Hg-B >>>

EDTA2- B + Hg-EDTA +

EDTA2-

EDTA2-

+ Zn2+

Zn-

EDTA + 2H+

(Gandjar, 2007).

3. Reaksi Pembentukan

Zn(NH3)++

Zn + NH Zn(NH3)++

(Triwahyuni, dan M. Yasmin,

2008).

No Perlakuan Hasil

1. ZnO ditimbang

sebanyak 250 mg

Bobot ZnO

250 mg

2. ZnO dilarutkan

dengan HCl 4N

sebanyak 5 ml

ZnO larut

dalam HCl

4 N

3. Ditambahkan

aquadest ad 50

ml

Larutan

ZnO

sebanyak

50 ml

warna

bening

(larut)

4. Larutan ZnO

dinetralkan

dengan NH4OH

sampai pH netral

(pH±7)

Larutan

ZnO

berubah

menjadi

berwarna

keruh

5. Larutan ZnO

ditambahkan 2,5

ml buffer salmiak

Larutan

ZnO

berubah

warna

menjadi

bening

6. Larutan ZnO

ditambahkan

indikator EBT

sesepora

Larutan

ZnO

berubah

warna

menjadi

ungu

7. Larutan ZnO

dititrasi dengan

larutan Na-

EDTA yang

sudah dibakukan

secara diplo

Larutan

ZnO

berubah

warna

menjadi

biru muda

8. Volume Na-

EDTA dicatat

dan kadar ZnO

dihitung

Kadar ZnO

diketahui

sebesar

Perhitungan

Massa ZnO I: 0,2507 gr

Massa ZnO II: 0,2510 gr

No

Kadar

ZnO

(%)

Vol.

ZnO

(ml)

N.NaED

TA (M)

Vol.

NaEDT

A (ml)

1. 90,93 50 0,047 60,1

2. 91,85 50 0,047 60

Rata-rata kadar ZnO 91,9%

Pembakuan Na2EDTA oleh

ZnSO4

mmol Na2EDTA = mmol

ZnSO4

Perhitungan kadar ZnO I

Perhitungan kadar ZnO II

Pembahasan

Pada praktikum ini, dilakukan

pemeriksaan bahan baku ZnO secara

titrasi kompleksometri. Tujuan

praktikum ini yaitu untuk

menetapkan kadar sampel secara

kuantitatif menggunakan prinsip

reaksi pembentukan kompleks

(kompleksometri) serta dapat

menghitung kemurnian bahan baku

ZnO dan membandingkan dengan

persyaratan. Titrasi kompleksometri

adalah titrasi yang melibatkan reaksi

ion logam dengan zat

pengompleks/zat ligan. Dimana zat

pengompleks yang digunakan pada

praktikum ini yaitu EDTA (Ethylene

Diamine Tetra Acetate) dan ion

logamnya yaitu Zn2+

. Sebelum

dilakukan proses titrasi ini, dilakukan

proses pembakuan larutan EDTA.

Dimana sebelumnya dilakukan

proses pembuatan Larutan EDTA

0,01 M, larutan dapar pH 10 dan

larutan indikator EBT (Eriochrome

Black T) sudah tersedia.

Jenis titrasi yang dilakukan

adalah titrasi langsung, dimana ion

logam yang ada dalam larutan Zinc

Oxide dititrasi langsung dengan

larutan Na2EDTA. Etilendiamin

tetraasetat (EDTA) berperan sebagai

titran yang digunakan. EDTA akan

membentuk kompleks 1:1 yang stabil

dengan semua logam kecuali logam

alkali seperti natrium dan kalium.

Untuk deteksi titik akhir titrasi

digunakan indikator zat warna yang

ditambahkan pada larutan logam

pada saat awal sebelum dilakukan

titrasi dan akan membentuk

kompleks berwarna dengan sejumlah

kecil logam. Pada titik akhir titrasi

(ada sedikit kelebihan EDTA) maka

komples indikator logam akan pecah

dan menghasilkan warna yang

berbeda. Indikator yang digunakan

pada titrasi ini adalah indikator EBT

(Eriochrom Black T), yang akan

menghasilkan perubahan warna dari

ungu menjadi biru.

Larutan EDTA dipilih

sebagai senyawa pembentuk

komplek karena reaksi EDTA

dengan ion logam selalu 1:1 yang

stabil dengan semua logam sehingga

memudahkan dalam perhitungan dan

pelaksanaan. Kestabilan EDTA ini

dikarenakan EDTA merupakan

kelompok senyawa asam

aminopolikarboksilat yang

mengalami disosiasi menjadi ion

bermuatan negatif yang mampu

menjaga muatannya diantara ion

logam bermuatan positif.

EDTA merupakan ligan

seksidentat yang dapat berkoordinasi

dengan ion logam lewat kedua

nitrogen dan keempat gugus

karboksilnya yang mengandung lebih

dari dua atom koordinasi per

molekul. Larutan EDTA yang

digunakan harus distandarisasi

terlebih dahulu karena EDTA

merupakan larutan baku sekunder.

Pembakuan larutan EDTA dilakukan

dengan dengan menggunakan larutan

baku primer ZnSO4. Larutan EDTA

akan membentuk kompleks yang

tidak stabil pada pH rendah, maka

titrasi harus dilakukan pada pH 10.

Untuk menjaga nilai pH agar tetap

basa, maka dibutuhkan larutan bufer.

Larutan bufer yang digunakan adalah

bufer salmiak yang dibuat dari

campuran NH4OH dan NH4Cl.

Penggunaan buffer pada

proses titrasi sebagai penyangga pH

dengan mencegah terjadinya

perubahan pH yang diakibatkan oleh

terbentuknya H+ karena setiap 1 mol

logam bereaksi dg 1 mol EDTA

selalu dilepaskan 2 mol H+ menurut

reaksi:

Zn2+

+ HIn ZnIn + H+

ZnIn + H2Y2-

ZnY2-

+ HIn2-

+ H+

Proton yang dibebaskan pada

reaksi yang terjadi dapat

mempengaruhi pH, dimana jika H+

terlalu tinggi, maka hal tersebut

dapat terdisosiasi sehingga yang

dilepaskan kesetimbangan

pembentukkan kompleks dapat

bergeser ke kiri, karena terganggu

oleh suasana sistem titrasi yang

terlalu asam. pH yang diinginkan

untuk titrasi dapat berlangsung

adalah pada pH 9-10. Rentang pH

tersebut merupakan pH optimum

untuk kerja indicator logam

Eriochrom Black T (EBT)

membentuk kompleks dengan ion

logam.

Pada proses penetapan kadar,

sampel ZnO dilarutkan dengan HCl.

Digunakan HCl sebagai pelarut

karena ZnO tidak larut dalam air,

melainkan larut dalam asam mineral.

Kelarutan ZnO antara lain praktis

tidak larut dalam air dan dalam

etanol 95%, larut dalam asam

mineral encer dan dalam alkali

hidroksida (Depkes RI, 1979).

Pada saat larutan yang sudah

ditambahkan larutan dapar amonia

pH 10 dan kemudian ditambahkan

dengan indikator logam hitam

eriokrom, maka indikator hitam

eriokrom akan terdisosiasi

melepaskan dua atom hidrogennya

dan mengikat ion Zn2+ dalam air

dan segera membentuk kompleks

Zn2+ eriokrom. Kestabilan kompleks

ini cukup tinggi akan tetapi lebih

stabil jika dibandingkan

dengankompleks antara Zn2+ dengan

dinatrium EDTA.

Pada reaksi kompleks

indikator logam beraksi dengan

dinatrium EDTA yang menghasilkan

perubahan warna pada larutan dari

merah menjadi biru, dimana ion Na+

dinatrium EDTA terlepas dan

berikatan dengan O–terbentuk ONa

dan ion Na yang satu juga terlepas

dan berikatan dengan ion SO4

sehingga terbentuk NaSO4, dan Zn

juga berikatan dengan SO4 sehingga

terbentuk ZnSO4.

Setelah didapat larutan

berwarna biru langit, proses titrasi

dihentikan. Saat itulah, mol ZnO

sama dengan mol EDTA, dan hal ini

dinamakan titik akhir titrasi. Dari

proses titrasi tersebut, didapatkan

konsentrasi NaEDTA sebesar 0,047

M. yang selanjutnya angka ini akan

digunakan dalam perhitungan

penetapan kadar ZnO. Diperoleh

hasil rata rata kadar ZnO yang

didapatkan adalah 91,9 %. Kadar

tersebut kurang memenuhi

persyaratan seperti yang dijelaskan di

Farmakope Indonesia edisi IV bahwa

kadar ZnO tidak kurang dari 99%

dan tidak lebih dari 100,5%.

Ketidaksesuaian ini dapat

disebabkan oleh faktor penyimpanan

atau faktor lingkungan yang akan

mengurangi kestabilan ZnO seperti

kandungan air, oksigen dan cahaya

yang dapat mnguraikan serta

mengkosidasi sampel. Selain faktor

penyimpanan faktor lain yang dapat

menyebabkan rendahnya kadar ZnO

adalah faktor zat lainnya seperti

pentiter, indikator, maupun buffer

yang digunakan, kestabilan dan

perubahan konsentrasi dari zat – zat

yang digunakan pada metode analisis

sangat berpengaruh terhadap

perhitungan kadar bahan baku ZnO.

Simpulan

Pada praktikum kali ini dapat

disimpulkan bahwa:

1. Kemurnian ZnO dapat dicari

menggunakan metode titrasi

kompleksometri dengan

perbandingan 1:1 (mol EDTA

: mol ZnO)

2. Dapat ditetapkan kadar

sampel secara kuantitatif

menggunakan prinsip reaksi

pembentukan kompleks

(kompleksometri) yaitu

sebesar 91,9%. Dimana

kemurnian ini tidak

memenuhi persyaratan sesuai

Farmakope Indonesia IV

yaitu 99%-100,5%.

Daftar Pustaka

Day, R.A, dan Underwood A.L.

1986. Analisis Kimia Kuantitatif.

Edisi Kelima. Jakarta: Penerbit

Erlangga.

Depkes RI. 1979. Farmakope

Indonesia Edisi III. Jakarta :

Departemen Kesehatan RI.

Harjadi, W. 1993. Ilmu Kimia

Analitik Dasar. Jakarta :

Erlangga.

Khopkar, S.M. 2002. Konsep Dasar

Kimia Analitik. Jakarta: UI-

Press.

Krisnadwi. 2014. Titrasi

Kompleksometri. Tersedia

online di

http://bisakimia.com/2014/09/02

/titrasi-kompleksometri/ [diakses

19 September 2015].

Levie, R. 2010. Potentiometric

Titration. tersedia online di

http://www.titrations.info/

[diakses 19 September 2015].

Nugroho, Papto. 2010. Massa Depan

Cerah dari ZnO. Tersedia online

di

http://tatok.staff.ugm.ac.id/?p=3

18 (diakses tanggal 23

September 2015)

Rival, H. 1995. Asas Pemeriksaan

Kimia. Jakarta: UI Press.

Lampiran

ZnO ditimbang sebanyak 250 mg

Larutan ZnO ditambahkan indikator

EBT (warna larutan menjadi ungu)

ZnO dilarutkan dengan 5 ml HCl 4N,

50 ml aquades, 70 tetes NH4OH

(warna larutan berubah dari bening

menjadi keruh), ditambah 2,5 ml

buffer salmiak (warna larutan

kembali bening)

larutan ZnO dititrasi dengan

Na2EDTA

Larutan ZnO setelah dititrasi dengan larutan Na2EDTA (warna larutan menjadi

warna biru)