power point Teori Dasar Penukar Ion mata kuliah sintesis anorganik

7/26/2019 power point Teori Dasar Penukar Ion mata kuliah sintesis anorganik

1/15

KROMATOGRAFI

PENUKAR ION


2/15

Kromatograf Pertukaran Ion merupakanjenis kromatograf cair yang digunakanunutk pemisahan sampel-sampel bermuatanbaik kation maupun anion.

pertukaran ion yang sangat disukaibiasanya adalah bahan-bahan yang dikenalsebagai resin pertukaran ion yang bertindak

sebagai asa diam. Resin ini dibuat dengan memasukkan gugus

yang dapat diionisasi ke dalam matrikspolimer organik, yang paling umum adalahpolistirena terhubung silang yang telah

dijelaskan di atas sebagai adsorben. Resindiproduksi dalam bentuk manik manik bulat,biasanya berdiameter 0, sampai 0,! mm,meskipun ukuran yang lain juga tersedia.


3/15

Kromatograf penukar ion sangatbermanaat untuk memisahkan molekul-

molekul bermuatan terutama ion-ion baikanion maupun kation.

"arutan berair merupakan pelarutuni#ersal untuk kation dan anion.

$emisahkan campuran beberapa kationterlarut dalam air dapat menggunakankromatograf penukar kation denganmemperhatikan beberapa aktor misalnya

muatan, afnitas, jari-jari ion dansebagainya. Kromatograf penukar iondibedakan menjadi dua golongan utamayaitu % Kromatograf penukar kation dan

anion.


4/15

&ampuran ion-ion atau molekul-molekulyang dapat diionkan bersaing denganion-ion asa gerak untuk memperebuttempat berikatan pada asa diam.

'elas, muatan ion sangat berpengaruh

dan p( asa gerak dapat di#ariasikan.)uatu anion akan tertahan pada kolompenukar anion tapi sangat terelusi padakolom penukar kation. *asar

pemisahan berasal dari perbedaanafnitas senya+a bermuatan terhadappermukaan penukar ion.


5/15

Macam-Macam Resin Pertukaran Ion.

Resin Pertukaran Kation dikenal puladengan resin asam baik asam kuat atauasam lemah merupakan resin yangmempunyai gugus kation yang dapat

dipertukarkan, biasanya ( . $isalnyaasam arisulonat merupakan asam kuat,sehingga gugus-gugus ini terionisasi padasaat air menembus manik-manik resin%

R-)/( R-)/- (


6/15

anion terikat secara per-manen padamatriks polimernya. 1nion ini tidak bisabermigrasi melalui asa berair di dalampori-pori resin, juga tidak bisa melepaskandiri dan bergerak menuju larutan terluar.

Pengikatan anion ini kemudian membatasipergerakan dari kation, (. 2etralitaskelistrikan dijaga tetap di dalam resin, dankation (tidak akan meninggalkan asaresin kecuali jika ion ini digantikan dengankation yang lain, di mana penggantian ini

merupakan proses pertukaran ion.Pertukaran ini bersiat stoikiometri yaknisatu (digantikan oleh satu 2a, dua (

digantikan oleh satu &a, dan seterusnya


7/15

1da beberapa resin jenis lain yangbisa dipersiapkan. &ontohnya, gugus

ungsionalnya dapat berupa asamlemah &//(. Resin ini tidakmemperagakan siai-siat pertukaran

ion kecuali jika p( nya cukup tinggiuntuk mengubah asam bebas netralmenjadi anion karboksilat, &//-.)esuai dengan reaksi %

R- &//( R- &//- (.


8/15

Resin pertukaran Kation hanyamampu berkeseimbangan dengankation terlarut dalam sampel.

Kation-kation dengan muatan lebihbesar lebih mudah diikat oleh resinkation daripada kation-kation denganmuatan lebih kecil.

3eberapa kation bermuatan 4

mempunyai kekuatan yang samasehingga diperlukan teknik khususdalam proses pemisahannya.


9/15

*alam sekelompok ion yangmempunyai tanda yang tepat untukbertindak sebagai ion la+an yangsejati, besarnya muatan sangatlahpenting. 3iasanya, resin lebihmenyukai ion dengan muatan yangbesar. 'adi, seberapa jauhnya

pertukaran dengan, katakanlah (,akan menurun dengan urutan

5h67 1I7 &a47 2a


10/15

*engan sederetan ion dengan muatan

yang sama, resin ini masihmemperlihatkan selekti#itas. $isalnya,dengan logam alkali, urutan berikut ini

umumnya dijumpai pada resinpertukaran kation. 8aktor terpenting disini kemungkinan adalah jari-jari ion9semakin kecil jari-jari ion dengan

muatan tertentu, semakin kuat iontersebut akan diikat oleh resin.


11/15

Resin Pertukaran anion adalah resin yangmempunyai gugus anion, berkemampuan

menukar anion terlarut. )ecara umumresin pertukaran anion dibedakan menjadibasa kuat dan basa lemah.

:ugus penukar anion dapat berupa

hidroksil atau klorida atau anion lain.Resin pertukaran anion basa kuatmempunyai gugus ammonium kuartenerbermuatan positi dan gugus hidroksilbermuatan negati yang dapat

dipertukarkan, sedangkan Resinpertukaran anion basa lemah mempunyaigugus ammonium tersier atau sekunder.


12/15

Regenerasi Resin

Proses regenerasi resin adalah prosespengembalian gugus resin pada kondisisemula, sehingga resin pertukaran ionmerupakan jenis kromatograf yang dapatdigunakan berulang-ulang. Resin yang masih

baru dipreparasi mempunyai gugus akti asli,misalnya pada resin kation gugus akti yangmampu ditukar adalah (sehingga apabilalarutan kationik dile+atkan ke dalam resinkation akan terjadi proses pertukaran sepertireaksi berikut %

2a R- &// ( R- &// 2a (


13/15

Proses regenerasi resin kation dilakukan dengancara mengganti kembali kation yang terikat

dalam resin menjadi gugus (

kembali.Regenerasi resin kation dapat dilakukan denganmele+atkan larutan (&l ke dalam resin sepertireaksi berikut %

(&l R- &// 2a R- &// (

2a&l )eperti pada resin kation, regenerasi resin anion

yang mempunyai gugus asli klorida dilakukandengan larutan (&l atau 2a&l.


14/15

Kapasitas Pertukaran Resin. Kapasitas pertukaran resin merupakan

indikator eekti#itas dari resin. Kapasitas pertukaran resin ditentukan dengan

cara menghitung jumlah gugus yang dapatdipertukarkan mmol setiap gram resin keringatau setiap milliliter resin basah.

3esar nilai kapasitas pertukaran resintergantung dari jumlah gugus akti yangmampu dipertukarkan. )emakin banyakjumlah gugus akti resin semakin besar pulanilai kapasitas pertukaran. Resin yang masihbaru dipreparasi mempunyai nilai kapasitaspertukaran maksimal. )emakin sering resindigunakan dan diregenerasi, maka nilaikapasitas pertukaran semakin turun. (al inidikarenakan jumlah gugus akti semakinberkurang.


15/15

Aplikasi Pertukaran Ion

&ontoh interaksi ion logam tertentu dalampertukaran ion dengan adanya (& adalahmelalui pembentukan senya+a kompleksanionik. "arutan kationik berisi &oII, ;nII,8eII, dan 8eIII dipreparasi dengan (&lmempentuk kompleks anion kloro sehinggapemisahan kation-kation tersebut dapatmenggunakan resin anion. Perhatikan kur#auntuk 8e II, konsentrasi (& yang rendah,logamnya adalah kationik, tidak ditahan olehtetapi jika tingkat keasamannya meningkatmaka 8eII dapat membentuk komplekskloro dan ditahan oleh resin.

Documents

power point Teori Dasar Penukar Ion mata kuliah sintesis anorganik