28

Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom
Page 2: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom
Page 3: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Kromatografi kolom merupakan teknik pemisahan berdasarkan pada perbedaan kepolaran.

• Berdasarkan teknik dan jenis fasa yang digunakan, kromatografi kolom termasuk kromatografi adsorbsi.

• Proses pemisahannya melibatkan fasa diam dan fasa gerak.

• Fasa diam dan fasa gerak tidak boleh saling larut. • Dalam percobaan ini, fasa diam yang digunakan

adalah alumina. Sedangkan fasa gerak yang digunakan adalah HCl.

Page 4: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

ALATAlat yang digunakan pada percobaan ini adalah: statif dan klem, pelat tetes, botol film, pipet tetes, gelas kimia 50 ml, kertas lakmus, dan kertas label. BAHAN Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah alumina, larutan Ni(NO3)2 0,1 M, larutan Co(NO3)2 0,1 M, HCl 0,01 M, HCl 0,025 M, larutan NH4SCN alkoholis 10%, NaOH 1 M, DMG 10%, dan aquades.

Page 5: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

1. Pembuatan Sampel

• Sampel B : 5 mL larutan Ni(NO3)2 0,1 M dicampurkan dengan 5 mL larutan Co(NO3)2 0,1 M, kemudian dikocok.

Page 6: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

2. Pembuatan Kolom•Kapas dimasukkan ke dalam pipet tetes.•Ditambahkan sedikit aquades untuk mengeluarkan udara dari kapas.•1 gram alumina ditimbang, dimasukkan gelas kimia dan ditambah aquades.•Bubur alumina dimasukkan ke dalam kolom sedikit demi sedikit (4cm).•Kolom dijaga supaya tidak kering dengan mengalirkan aquades sambil menunggu sampel masuk. •Jika elusi telah selesai, dilakukan regenerasi pada kolom.

Page 7: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

3. Pemisahan Ion•Wadah penampung disiapkan sebanyak mungkin dan memberi nomor.•Saat sampel dimasukkan, wadah sudah harus siap.•1mL sampel dimasukkan.Ditunggu hingga hampir semua sampel masuk ke dalam kolom. •Ditambahkan HCl dengan variasi konsentrasi 0,01M dan 0,025 M•Larutan yang keluar dari kolom ditampung dalam botol film, dimana tiap fraksi (tiap botol film) berisi 10 tetes eluat.•Penambahan fasa gerak dilakukan hingga kedua ion keluar semua

Page 8: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

4. Identifikasi•Pelat tetes disiapkan untuk tahap identifikasi•Pelat tetes diisi dengan larutan DMG 10% dan NH4SCN (dalam alkohol). Untuk identifikasi Ni, sampel dibasakan terlebih dahulu dengan larutan NaOH 1 M dan diberi kertas lakmus.•Diamati warna positif dari kedua ion untuk masing-masing reagen.•Diamati yang terjadi, warna endapan, nomor fraksi, dan intensitas warna yang timbul.•Dibuat kromatogram : nomor fraksi sebagai sumbu x dan intensitas warna sebagai sumbu y.

Page 9: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

1. Sampel

•5 mL larutan Ni(NO3)2 0,1 M dicampurkan dengan 5 mL larutan Co(NO3)2 0,1 M, kemudian dikocok. Volume dan konsentrasi larutan dibuat sama agar jumlah ion-ion Ni2+ dan Co2+ sama dalam campuran

Page 10: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

2. Kolom•Kapas dimasukkan ke dalam pipet tetes. Kapas berfungsi untuk menahan alumina.•Ditambahkan sedikit aquades untuk mengeluarkan udara dari kapas.•Diambil serbuk alumina, dimasukkan dalam gelas kimia 50 mL dan ditambahkan akuades sehingga menjadi bubur alumina kemudian dimasukkan bubur alumina dalam pipet pasteur sedikit demi sedikit hingga ketinggian alumina dalam kolom 4 cm. Fasa diam yang digunakan adalah alumina, karena bersifat sebagai adsorben dan tidak larut dalam fasa gerak. •Dialirkan akuades perlahan-lahan dalam pipet hingga sampel siap dimasukkan. Bertujuan untuk mencuci alumina dan menjaga kesetimbangan alumina.

Page 11: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

3. Pemisahan Ion•Wadah penampung disiapkan sebanyak mungkin dan memberi nomor. Untuk menghindari kesalahan.•Saat sampel dimasukkan, wadah sudah harus siap. Untuk menampung eluat yang jeluar setiap fraksi.•1mL sampel dimasukkan dalam kolom. Ditunggu hingga hampir semua sampel masuk ke dalam kolom. Ditambahkan HCl dengan variasi konsentrasi 0,01M dan 0,025 M sebagai eluen. •Larutan yang keluar dari kolom ditampung dalam botol film, dimana tiap fraksi (tiap botol film) berisi 10 tetes eluat.•Penambahan fasa gerak dilakukan hingga kedua ion keluar semua.

Page 12: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

4. Identifikasi•Pelat tetes disiapkan untuk tahap identifikasi eluat. Diberi label agar tidak terjadi kesalahan.•Pelat tetes untuk identifikasi nikel, diisi dengan larutan DMG 10%, larutan NaOH 1 M dan diberi kertas lakmus. Uji nikel(II) dengan DMG harus dilakukan dalam suasana basa sehingga ditambah dengan NaOH. Untuk mengetahui suasana basa digunakan kertas lakmus. Nikel sensitif dengan reagen tersebut dengan mmberikan warna pink/merah muda.

Page 13: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Pelat tetes untuk identifikasi kobalt diberi reagen NH4SCN. Karena kobalt sensitif dengan reagen tersebut dengan menghasilkan warna biru. pada plat tetes yang berbeda kobalt juga diidentifikasi dengan NaOH memberikan warna biru sebagai perbandingan.

• Diamati warna positif dari kedua ion untuk masing-masing reagen.

• Diamati yang terjadi, warna endapan, nomor fraksi, dan intensitas warna yang timbul.

• Dibuat kromatogram : nomor fraksi sebagai sumbu x dan intensitas warna sebagai sumbu y.

Page 14: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom
Page 15: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Fraksi  

HCl 0,025 M Fraksi  

HCl 0.01 MNi

 Co Ni

 Co

NH4SCN NaOH NH4SCN NaOH

1 TB TB TB 1 TB TB TB2 RED (+) BIRU BIRU (-) 2 RED (+) BIRU (-) TB3 RED (++

+)BIRU (+++)

BIRU (++)

3 RED (++) BIRU (++)

BIRU (+)

4 RED (+++)

BIRU (+++)

BIRU (++)

4 RED (+++)

BIRU (+++)

BIRU (+)

5 RED (++) BIRU (++)

BIRU (++)

5 RED (+++)

BIRU (+++)

BIRU (++)

6 RED (+) BIRU (+) BIRU 6 RED (++) BIRU (+) BIRU (-)7 RED (+) BIRU BIRU (--) 7 RED (+) BIRU BIRU (--)8 RED BIRU (-) BIRU (---) 8 RED BIRU BIRU (---)9 RED (-) BIRU (---) TB 9 RED (-) BIRU (-) TB

10 RED (--) TB TB 10 RED (-) BIRU (–) TB11 RED (---) TB TB 11 RED (--) BIRU (---) TB12 TB TB TB 12 RED (--) BIRU (---) TB13 TB TB TB 13 RED (---) TB TB14 TB TB TB 14 TB TB TB15 TB TB TB 15 TB TB TB16       16 TB TB TB17       17 TB TB TB

Page 16: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Keterangan: (+++) = 7 ( ++ ) = 6 (+) = 5 ( ) = 4 (-) = 3 (--) = 2 (---) = 1

Page 17: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Identifikasi Ion Ni2+

dengan reagen DMG

Identifikasi Ion Ni2+

dengan reagen NH4SCN

Identifikasi Ion Co2+

dengan reagen NaOH

Eluen HCl 0,025M

Page 18: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Identifikasi Ion Ni2+

dengan reagen DMG

Identifikasi Ion Ni2+

dengan reagen NH4SCN

Identifikasi Ion Co2+

dengan reagen NaOH

Eluen HCl 0,025M

Page 19: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Intensitas

Warna

N o m o r F r a k s i

Page 20: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Intensitas

Warna

N o m o r F r a k s i

Page 21: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Uji identifikasi Ni(II) dengan DMG dalam suasana basa positif jika warna yang ditunjukkan adalah merah.

• Uji identifikasi Co(II) dengan NH4SCN positif jika warna yang ditunjukkan adalah biru.

• Uji identifikasi Co(II) dengan NaOH positif jika warna yang ditunjukkan adalah biru.

• Berdasarkan data terlihat bagaimana perbandingan intensitas warna. Intensitas warna yang kuat menunjukkan keberadaan suatu ion dalam nomor fraksi tersebut berjumlah banyak.

• Pemisahan ditunjukkan mulai dari awal ion teridentifikasi, intensitas warna hingga ion mulai tidak teridentifikasi lagi.

Page 22: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Kedua ion pertama kali keluar pada nomor fraksi-2.• Ion Ni(II) keluar dengan intensitas warna lebih kuat (5)

daripada ion Co(II) yaitu 4 dan 3 pada nomor fraksi-2.• Intensitas warna ion Ni(II) + DMG paling kuat pada nomor

fraksi 3 & 4. • Intensitas warna ion Co(II) + NH4SCN paling kuat pada nomor

fraksi 3 & 4.• Intensitas warna ion Co(II) + NaOH paling kuat pada nomor

fraksi 3, 4 & 5.• Ion Ni(II) mulai tidak teridentifikasi pada nomor fraksi-12.• Ion Co(II) mulai tidak teridentifikasi pada nomor fraksi-10.• Ion Co(II) mulai tidak teridentifikasi pada nomor fraksi-9.• Hal ini menunjukkan pemisahan yang terjadi kurang

sempurna dimana ion keluar pada waktu yang bersamaan yang terlihat dari kurva yang bertumpuk serta terdapat kesamaan intensitas warna pada beberapa nomor fraksi yang juga terlihat dari kurva yang bertumpuk.

• Disini ion Co(II) terpisah terlebih dahulu daripada ion Ni(II).

Page 23: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Kedua ion pertama kali keluar pada nomor fraksi-2. namun untuk Co(II) + NaOH mulai keluar pada nomor fraksi-3.

• Ion Ni(II) keluar dengan intensitas warna lebih kuat (5) daripada ion Co(II) yaitu 3 pada nomor fraksi-2.

• Intensitas warna ion Ni(II) + DMG paling kuat pada nomor fraksi 4 & 5.

• Intensitas warna ion Co(II) + NH4SCN paling kuat pada nomor fraksi 4 & 5.

• Intensitas warna ion Co(II) + NaOH paling kuat pada nomor fraksi 5.• Ion Ni(II) mulai tidak teridentifikasi pada nomor fraksi-14.• Ion Co(II) mulai tidak teridentifikasi pada nomor fraksi-13.• Ion Co(II) mulai tidak teridentifikasi pada nomor fraksi-9.• Hal ini menunjukkan pemisahan yang terjadi kurang sempurna

dimana ion keluar pada waktu yang bersamaan yang terlihat dari kurva yang bertumpuk serta terdapat kesamaan intensitas warna pada beberapa nomor fraksi yang juga terlihat dari kurva yang bertumpuk.

• Disini ion Co(II) terpisah terlebih dahulu daripada ion Ni(II).

Page 24: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Ion mana yang keluar lebih dahulu atau pun sekuat apa intensitas warna yang ditunjukkan serta hingga nomor fraksi berapa ion tidak lagi teridentifikasi, hal ini tergantung pada laju migrasi. Laju migrasi ion yang lebih cepat menunjukkan bahwa ion tersebut tidak terikat kuat pada adsorben.

• Artinya, ion yang berinteraksi lebih lemah dengan alumina akan keluar terlebih dahulu. Dimana penambahan eluen mendorong sampel untuk keluar dimana dia mengganti posisi ion yang sebelumnya berinteraksi lebih kuat dengan alumina dan membuat ion tersebut terdorong keluar.

• Ion yang lebih keluar• Larutan pengelusi pun mempengaruhi laju pemisahan,

dimana semakin tinggi konsentrasi maka kecepatan pemisahannya juga semakin cepat. Jika dengan konsentrasi 0,025 M diperlukan identifikasi hingga nomor fraksi-15 maka dengan konsentrasi yang lebih renda, 0,01M, diperlukan identifikasi lebih banyak yaitu hingga nomor fraksi-17.

Page 25: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Semakin tinggi konsentrasi eluen, proses pemisahan akan semakin cepat, karena konsentrasi eluen yang lebih tinggi lebih mampu mendorong sampel keluar kolom serta mengganti posisi ion yang lebih kuat dengan alumina.

• Ion Co keluar lebih dulu dibandingkan ion Ni. Hal ini terlihat dari tidak teridentifikasinya ion Co oleh reagen pengidentifikasi lebih dulu dibandingkan dengan ion Ni. Seharusnya jika perbandingan campurannya sama, maka dalam 1ml sampel yang homogen mengandung jumlah ion yang sama. Sehingga ion yang tidak teridentifikasi lagi dapat diasumsikan keluar kolom terlebih dahulu.

• Pada grafik terlihat adanya pelebaran puncak. Pelebaran tersebut dipengaruhi oleh difusi eddy, difusi longitudinal adn kesetimbangan transfer massa.

Page 26: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

• Pemisahan ion dengan kromatografi kolom terjadi karena masing-masing ion memiliki KD yang berbeda.

• KD Co < Ni. Sehingga Ni tertahan lebih lama dalam fasa diam (alumina).

Page 27: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Kolom yang digunakan merupakan dua kolom yang berbeda.

Volume eluat berbeda (dihitung tiap tetes)

Kerapatan fasa diam (alumina) yang digunakan

Ketinggian fasa diam yang berbeda antara kedua kolom yang digunakan

Page 28: Pemisahan Ion Logam Dengan Kromatografi Kolom

Campuran ion Co dan ion Ni tidak terpisahkan secara sempurna oleh kromatografi kolom dengan eluen HCl 0,025M dan HCl 0,01M.Konsentrasi eluen yang lebih tinggi menyebabkan proses pemisahan lebih cepat.Berdasarkan data pengamatan, ion Co lebih dulu terpisah. Artinya laju alir Co lebih cepat dibandingkan ion Ni dimana ion Ni terikat lebih kuat pada alumin yang berfungsi sebagai fasa diam.