pengaruh h2so4 dan koh pada analisis cr (iii ) …digilib.unila.ac.id/23055/3/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
PENGARUH H2SO4 DAN KOH PADA ANALISIS Cr (III)MENGGUNAKAN ASAM TANAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI
ULTRAUNGU – TAMPAK
(Skripsi)
Oleh
Mega Suci Hanifa Putri
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
2016
ABSTRAK
THE EFFECT OF H2SO4 AND KOH ON THE ANALYSIS OF Cr(III)USING TANNIC ACID BY ULTRAVIOLET-VISIBLE
SPECTROPHOTOMETRY
By
Mega Suci Hanifa Putri
This study was carreid out to investigate the effect of H2SO4 and KOH on theanalysis of Cr(III) using tannic acid by ultraviolet-visible spectrophotometry. Thisresearch also studied the effect of interfering ions, and time stability of complexcompounds tannic acid, chromium metal and acid or base. The results obataineddemonstrated that the optimum concentration H2SO4 is 2 mM solution and KOHis 5mM, with a time of stability after the 5th minute for H2SO4 and the 30th minuteto KOH. In H2SO4, ion Ni(II) 10 ppm, Mo(II) 6 ppm and Ca(II) 10 ppm reachedthe highest absorbance with complex Cr(III) with tannic acid. In KOH, ion Ni(II)2 ppm, Mo(II) 4 ppm and Ca(II) 4 ppm reached the highest absorbance withcomplex Cr(III) with tannic acid..
Kata kunci : H2SO4, KOH, Cr(III), Tannic Acid, Ultraviolet Spectrophotometry
ABSTRAK
PENGARUH H2SO4 DAN KOH PADA ANALISIS Cr(III)MENGGUNAKAN ASAM TANAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI
ULTRAUNGU-TAMPAK
Oleh
Mega Suci Hanifa Putri
Telah dilakukan penelitian pengaruh H2SO4 dan KOH pada analisis Cr(III)menggunakan asam tanat secara spektrofotometri Ultraungu-Tampak. Selain itudilakukan juga pengaruh ion pengganggu pada senyawa kompleks logamkromium dan asam tanat, serta waktu kestabilan senyawa kompleks asam tanat,logam kromium, dan asam atau basa. Pada percobaan didapatkan data pengaruhasam akan mulai terlihat pada konsentrasi larutan 2 mM sedangkan basa terlihatpada konsentrasi larutan 5mM, dengan waktu kestabilan setelah menit ke-5 untukH2SO4 dan menit ke-30 untuk KOH. Pada H2SO4, ion Ni(II) 10 ppm, ion Mo(II) 6ppm dan Ca(II) 10 ppm mencapai absorbansi tertinggi dengan kompleks Cr(III)dengan asam tanat. Pada KOH, ion Ni(II) 2 ppm, ion Mo(II) 4 ppm dan Ca(II) 4ppm mencapai absorbansi tertinggi dengan kompleks Cr(III) dengan asam tanat.
Kata kunci : H2SO4, KOH, Cr(III), asam tanat, spektrofotometer ultraungu-tampak
PENGARUH H2SO4 DAN KOH PADA ANALISIS Cr(III) MENGGUNAKANASAM TANAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI
ULTRAUNGU-TAMPAK
Oleh
MEGA SUCI HANIFA PUTRI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS
Pada
Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2016
RIWAYAT HIDUP
Mega Suci Hanifa Putri dilahirkan di Jakarta pada tanggal 7
Desember 1993. Penulis merupakan putri bungsu dari tiga
bersaudara, lahir dari pasangan bapak Hanipuddin dan ibu
Marwila. Penulis telah menyelesaikan pendidikan mulai dari
Taman Kanak-kanak di TK Al- Irsyad Al- Islamiyah pada tahun 1999, pendidikan
sekolah dasar di SD Al- Irsyad Al- Islamiyah pada tahun 2005, pendidikan
menengah pertama di SMP Negeri 4 Jakarta pada tahun 2008, dan pendidikan
menengah atas di SMTI Lampung pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis
diterima sebagai mahasiswi di Universitas Lampung, S1 Jurusan Kimia melalui
jalur tulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata
kuliah Kimia Dasar, Sains Dasar, dan Kimia Analitik, dari berbagai jurusan sejak
tahun 2014 sampai 2015. Penulis juga terdaftar sebagai Kader Muda Himaki
(KAMI) periode 2011-2012. Aktif sebagai anggota Biro Penerbitan. Anggota
bidang Kaderisasi periode 2013-2014. Pada tahun 2014 penulis melaksanakan
Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik di Pulau Pasaran Bandar Lampung pada
bulan Agustus sampai September 2014.
PERSEMBAHAN
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWT, ku persembahkan karya ini
sebagai tanda cinta, kasih sayang, hormat dan baktiku kepada:
Ayahandaku Tercinta
yang selalu percaya dengan kemampuan anak-anaknya untuk
menggapai mimpi-mimpinya&
Ibundaku Tercinta
atas cinta tak beralasannya yang selalu memenuhi hari-hari
ini.
Kakak tercinta (Richa Wilyusdinik) yang tidak lelah memberikan motivasi
kepada adik-adikya;Kakak terkasih (Muhammad Ruchiyat) yang terus
memenuhi hari-hari ini dengan canda tawanya
Serta Almamater tercinta.
MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu adakemudahan”
(QS. 94:6)
“Bersyukurlah atas apa yang Anda miliki agar anda
bahagia”
(Mario Teguh)
“Let Your Faith Be Bigger Than Your Fear Not Only Today
But Always”
(Mega Suci Hanifa Putri)
“Ketika tidak ada lagi yang bisa kau buat, makasaatnya bersabar. Cepat atau lambat keajaiban akan
tiba, tak akan yang dapat menahannya bahkan tembokpaling keras pun runtuh”.
(Tere Liye)
SANWACANA
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT karena telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
skripsi dengan judul ”Pengaruh H2SO4 Dan KOH Pada Analisis Cr(III)
Menggunakan Asam Tanat Secara Spektrofotometri Ultraungu-Tampak”
sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.
Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis banyak memperoleh bantuan dari
berbagai pihak, baik berupa bimbingan, saran, maupun dukungan moril. Oleh
karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak
Drs. R. Supriyanto, M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang telah bersedia
meluangkan waktu untuk membimbing serta memberikan motivasi kepada penulis
selama menjalankan penelitian dan selama menjadi mahasiswa dari awal
penelitian sampai terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Ibu Dr. Rinawati,
M.Si., selaku Dosen Pembimbing II yang memberikan bimbingan, bantuan,
nasihat dan saran kepada penulis. Bapak Diky Hidayat M.Sc. selaku Dosen
Pembahas yang telah memberikan bimbingan, sumbangan pikiran, kritik, dan
saran selama penyusunan skripsi.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa terselesaikannya penyusunan skripsi ini
tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Prof. Warsito, S.Si., DEA, Ph.D., selaku dekan FMIPA Universitas Lampung
yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini.
2. Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M. T., selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA
Universitas Lampung yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
3. Drs. R. Supriyanto, M.Si selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan saran, bimbingan, motivasi, dan nasihat kepada penulis.
4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Lampung yang telah memberikan bekal ilmu
pengetahuan kepada penulis.
5. Ayah dan Ibu, yang tiada hentinya memberikan cinta kasih, do’a, motivasi,
dukungan dan nasihat serta menantikan keberhasilanku.
6. Kakak-kakakku, Richa Wilyusdinik dan Muhammad Ruchiyat yang selalu
membantu dalam aku menyelesaikan jenjeng pendidikan in dan memberikan
semangat untuk menyelesaikannya.
7. Partner in Crime yang tak bosan-bosannya menyemangatiku, memberikan
saran serta membagi canda maupun haru selama 4 tahun ini yaitu Ana, April,
Dewi, Rina, Yulia, dan Mardian.
8. Analytic Genk yang berjuang dan berbagi canda tawa bersama yaitu Ayu
nces, Daniar, Lewi, Mila, Fany.
9. Teman-teman seperjuangan Cheven, terimakasih atas kebersamaannya dalam
menuntut ilmu menggapai impian juga canda-tawa-bahagia yang selalu kita
hadirkan, Anorteam’s: Yunia, Rio Woo, Irkham, Melly Antika, Melly Novita,
Nopitasari, Tamara, Asti dan Nico. Biokimteam’s: Ajeng, Ay”, Uswah,
Windi, Jeje, Aziz, dan Gani. Organikteam’s: Miftah, Wagiran, Arik, Juned,
Mirfat, Ridho, Andri, Lili, Rio Feb. Fisikteam’s: Lusi, Vevi, Gegek, Yudha,
Yusry, Umee, Eva, Ramos, Ivan, Tata, Fatma. Analitikteam’s: Anggino, Nira,
Cimoy, Ari.
10. Laboran analitik : Mas Udin dan Mba iin yang telah membantu melancarkan
penulis selama menjalani penelitian.
11. Staf Administrasi : Pak gani dan Mba nora yang membantu penulis dalam
mengurus persyaratan maupun berkas selama kuliah dan penelitian.
12. Himaki FMIPA Unila yang senantiasa memberikan pengalaman kepada
penulis.
13. Kakak dan adik tingkat penulis : 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2012,
2013, 2014, dan 2015.
Semoga segala bentuk bantuan dan dukungan yang diberikan mendapat balasan
pahala dari Allah SWT dan semoga skripsi ini bermanfaat.
Bandar Lampung, Juni 2016Penulis,
Mega Suci Hanifa Putri
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI........................................................................................................... iDAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iiiDAFTAR TABEL ................................................................................................ iv
I. PENDAHULUANA. Latar Belakang ................................................................................................... 1B. Tujuan Penelitian................................................................................................ 3
C. Manfaat Penelitian...................................................................................... .3
II. TINJAUAN PUSTAKAA. Kromium Trivalen [Cr(III)] ........................................................................4B. Gambir.........................................................................................................5C. Asam Tanat .................................................................................................6D. Asam Sulfat...............................................................................................10E. Kalium Hidroksida (KOH)........................................................................12F. Pengaruh pH..............................................................................................12G. Sperktofotometri UV-VIS.........................................................................13
III. METODOLOGI PENELITIANA. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 15B. Alat dan Bahan .......................................................................................... 15C. Prosedur Penelitian.................................................................................... 15
1. Pembuatan Larutan................................................................................ 151.1 Pembuatan larutan standar asam tanat 100 mM .......................... 151.2 Pembuatan larutan standar Cr(III) 100 mM................................. 161.3 Pembuatan variasi larutan asam sulfat ......................................... 161.4 Pembuatan variasi larutan kalium hidroksida .............................. 16
2. Pengaruh Penambahan Asam Sulfat Dan Absorbansi OptimumKompleks .............................................................................................. 16
3. Pengaruh Penambahan Kalium Hidroksida Dan Absorbansi OptimumKompleks .............................................................................................. 17
4. Penentuan Waktu Kestabilan ................................................................ 175. Penentuan Pengaruh Ion Pengganggu................................................... 18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN..................................................................... 19
ii
V. KESIMPULAN DAN SARANA. Kesimpulan ................................................................................................ 29B. Saran ........................................................................................................... 29
DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Struktur katekin......................................................................................... 5
2. Struktur inti tanin ...................................................................................... 8
3. Larutan Cr(III)-asam tanat-asam sufat ...................................................... 20
4. Spektrum variasi konsentrasi asam sulfat ................................................. 20
5. Larutan Cr(III)-asam tanat-kalium hidroksida.......................................... 21
6. Spektrum variasi konsentrasi kalium hidroksida ...................................... 22
7. Spektrum variasi waktu pada penambahan asam sulfat 2 mM ................. 23
8. Spektrum variasi waktu pada penambahan kalium hidroksida 5 mM ...... 24
9. Hubungan ion pengganggu dengan asam sulfat....................................... 27
10. Hubungan ion pengganggu dengan kalium hidroksida............................. 28
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Sifat-sifat asam sulfat .....................................................................................11
2. Spektrum gelombang elektromagnetik ..........................................................14
3. Absorbansi kompleks dengan ion pengganggu Mo ............................................25
4. Absorbansi kompleks dengan ion pengganggu Ni.........................................26
5. Absorbansi kompleks dengan ion pengganggu Ca ........................................27
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pencemaran lingkungan yang mengandung logam berat, berasal dari berbagai
aktifitas manusia seperti industri, pertambangan, metalurgi, dan lain-lain membawa
banyak dampak negatif terhadap ekosistem dunia. Pencemaran limbah cair biasanya
mengandung logam berat seperti kromium (Cr), kadmium (Cd), raksa (Hg) yang
semula dalam konsentrasi kecil, namun selanjutnya mengalami peningkatan dan
menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan manusia.
Salah satu logam berat yang membahayakan adalah kromium (Cr). Diantara beberapa
bilangan oksida dari kromium (di, tri, penta, heksa), kromium trivalen dan heksavalen
keduanya terdapat di dalam lingkungan air. Limbah padat dan cair juga mengandung
Cr (III) dan Cr (VI). Kromium heksavalen lebih bersifat toksik daripada kromium
trivalen. Di alam bebas, logam krom dapat mengalami transformasi bila kondisi
lingkungannya sesuai (Triatmojo, 2001).
Dalam penelitian ini menggunakan kromium trivalen [Cr (III)] yang lebih stabil
dikombinasikan dengan asam tanat yang memiliki pasangan elektron bebas baik
dalam gugus keton maupun dalam gugus hidroksil sehingga asam tanat berfungsi
2
sebagai suatu ligan. Beberapa teknik analisis telah dikembangkan untuk penetapan
kadar Cr (III) dan Cr (VI). Teknik yang paling umum digunakan adalah
spektrofotometer sinar tampak dan spektrofotometer serapan atom (Yalcin, 2004).
Analisis kromium dengan spektrofotometer sinar tampak dapat dilakukan
berdasarkan kemampuan ion kromium membentuk senyawa kompleks berwarna
dengan berbagai pereaksi pembentuk warna (kromogenik) (Kumar, 2006).
Spektrofotometer ultraungu-tampak merupakan instrumen yang selektif, akurat dan
cepat dibandingkan dengan metode lain dalam menganalisis kestabilan senyawa
kompleks pada panjang gelombang tertentu (Rama, 1990).
Senyawa kompleks yang terbentuk antara logam dengan ligan akan memberikan
warna kompleks yang berbeda ketika berikatan dengan ligan dan juga akan
menghasilkan kestabilan pada panjang gelombang maksimum yang berbeda.
Pembentukan kompleks logam dengan ligan dipengaruhi oleh pH, karena dengan
mengatur pH, reaksi yang tidak spesifik menjadi spesifik. Fakta lain yang
mempengaruhi pembentukan kompleks adalah perbandingan logam Cr(III)-asam
tanat, kestabilan kompleks, dan adanya ion pengganggu (Sembiring, 2004).
Berdasarkan uraian diatas, maka dalam penelitian ini yang akan dipelajari adalah
pengaruh asam kuat dan basa kuat dalam pembentukan kompleks logam
kromium(III)-asam tanat, dan kestabilan kompleks, Sehingga dapat dihasilkan
kompleks logam-ligan yang optimum.
3
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mensintesis senyawa kompleks antara logam kromium dengan asam tanat
2. Mengetahui pengaruh penambahan asam kuat dan basa kuat terhadap analisis Cr
(III) dengan asam tanat.
3. Mendapatkan waktu kestabilan kompleks antara ion logam kromium dengan
asam tanat.
4. Mendapatkan kondisi reaksi pengkompleksan yang optimum
C. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah memberikan informasi dalam
pemanfaatan ligan alam untuk analisis Cr (III) dan metode yang digunakan bisa
menjadi metode alternatif baru dalam menganalisis ion logam kromium yang
terdapat dalam lingkungan.
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kromium Trivalen [Cr (III)]
Dalam struktur kimia, kromium dilambangkan Cr, memiliki nomor atom 24
dengan berat atom (BA) 51,996. Kromium berperan besar dalam proses
metabolisme karbohidrat dalam tubuh terutama untuk proses metabolisme, selain
itu kromium termasuk ke dalam golongan logam berat dengan sifat racun yang
dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan juga bersifat karsinogenik (sifat dan
mengendap dan merusak didalam paru-paru) terhadap manusia (Hayati, 2011).
Kromium (III) atau kromium trivalen hampir semua berbentuk kationik atau
netral, cenderung membentuk senyawa kompleks stabil dengan spesi organik atau
anorganik yang bermuatan negatif. Krom trivalen terdapat secara bebas di udara
dan dapat terhirup masuk kedalam paru-paru, konsentrasi akan bertambah karena
terakumulasi didalam tubuh (Yanto, 2004).
Kromium (III) dapat diperoleh dengan melarutkan kromium dalam asam seperti
asam klorida atau asam sulfat, tetapi akan menjadi pasif oleh HNO3 (Anggit,
2013). Kromium trivalen/ kromium (III) mudah diendapkan atau di absorbsi oleh
senyawa-senyawa organik dan anorganik pada pH netral atau alkali (Perdana,
2013).
5
B. Gambir
Tanaman gambir (uncaria gambir) merupakan tanaman daerah tropis. Dalam
perdagangan, gambir merupakan istilah untuk ekstrak kering daun tanaman
gambir. Gambir telah lama digunakan sebagai salah satu ramuan makan sirih.
Selain itu gambir digunakan sebagai astrigen, antiseptik, obat sakit perut, dan
bahan pencampur kosmetika, penjernih air baku pabrik bir, dan pemberi rasa pahit
pada bir.
Ekstrak gambir mengandung beberapa komponen kimia yaitu katekin 7-33%,
asam kateku tannat 20-55%, pyrocatechol 20-30%, gambir flouresensi 1-3%,
kateku merah 3-5%, quersetin 2-4%, fixed oil 1-2%, lilin 1-2%, dan sedikit
alkaloid Catechin hidrat (berbentuk d, l, dan dl) mempunyai titik leleh 930 0C, dan
bentuk anhidridanya mempunyai titik leleh lebih tinggi, yaitu 174~1750 0C.
(Menristek, 2001).
Katekin termasuk dalam struktur flavanoid, tidak berwarna, dan dalam keadaan
murni sedikit tidak larut dalam air dingin tetapi sangat larut dalam air panas, larut
dalam alkohol dan etil asetat. Struktur dari Katekin dapat dilihat pada gambar :
Gambar 1. Struktur Katekin
6
Katekin hampir tidak larut dalam kloroform, benzene dan eter. Jika katekin diberi
timah hitam asetat yang dikristalkan dari air dengan udara, maka produk yang
dihasilkan akan mencair pada suhu 96°C. Jika diberi ferri klorida, katekin akan
menghasilkan cairan yang berwarna hijau pekat.
Kandungan katekin pada daun gambir muda lebih tinggi dibandingkan pada daun
tua. Hal ini didukung oleh penelitian Rishaferi dan Yanti (1993) yang
menunjukkan bahwa daun muda menghasilkan rendemen dan katekin yang lebih
tinggi dibandingkan daun tua. Disebutkan pula daun gambir yang ditunda
pengolahannya selama dua hari akan menurunkan kadar katekin dan
rendemennya. Katekin jika mengalami pemanasan lama atau pemasakan dengan
larutan bersifat basa karena kondensasi sendiri akan berubah menjadi asam
katekutannat (catechutannic acid) yang berjumlah ±24%. D-katekin merupakan
komponen yang terbanyak. D-katekin murni dan bermutu farmasi, yang juga
dikenal dengan nama Cyanidanol-3, merupakan bahan baku untuk pembuatan
obat-obatan antihepatitis, anti-diare dan obat kumur (Febriana, 2006).
Senyawa penting lainnya yang terdapat pada gambir akan dijelaskan dalam sub
bab berikutnya.
C. Asam Tanat
Tanin atau lebih dikenal dengan asam tanat, biasanya mengandung 10% H2O.
Asam tanat tersusun 5-10 residu ester galat, sehingga galotanin sebagai salah satu
turunan senyawa tanin, lebih dikenal dengan nama asam tanat (Fariati, 2006).
7
Tanin merupakan senyawa makro molekul yang dihasilkan oleh tanaman dan
berperan sebagai penolak nutrisi (antinutrient) dan penghambat enzim (enzyme
inhibitor) sehingga mengakibatkan rendahnya hidrolisis pati dan menurunkan
reaksi terhadap gula darah pada hewan (Firdausi, 2013). Tanin, senyawa
antinutrisi yang memiliki gugus fenol dan bersifat koloid. Tanin membentuk
ikatan kompleks dengan protein, karbohidrat (selulosa, hemiselulosa, dan pektin),
mineral, vitamin dan enzim mikroba di dalam rumen (Wahyuni, 2014).
Jenis tanaman yang mengandung tanin antara lain adalah daun sidaguri (Sida
rhombifolia L.), yang diketahui mengandung tanin cukup tinggi dan telah
digunakan sebagai pestisida nabati pembunuh ulat (larvasidal). Daun melinjo
(Gnetum gnemon L.) juga mengandung tanin. Daun gamal (Gliricidia sepium
Jacq.) dan lamtoro (Leucaena leucocephala Lamk.) mempunyai kandungan tanin
8-10%. Biji pinang (Arecacatechu L.) dan simplisia gambir (Uncaria gambir
Roxb.) telah dikenal luas sebagai penghasil tanin dengan kandungan tanin
masing-masing sebesar 26,6% dan 30-40% (Firdausi, 2013).
Tanin yang terdapat pada gambir berupa asam katekutannat. Tanin pada daun
gambir termasuk ke dalam tipe proantosianidin. Daun gambir mengandung
katekin yang sedikit larut dalam air dingin, tetapi mudah sekali larut dalam air
panas. Tanin ini memiliki khasiat sebagai algisida, juga antibakteri dan antijamur.
Tingginya kadar tanin menyebabkan gambir memiliki daya astringensi,
antibakteri, dan sifat-sifat farmakologis dan toksis yang lainnya. Sifat-sifat ini
menyebabkan gambir banyak digunakan dalam berbagai bidang industri, seperti
8
industri obat-obatan dan farmasi, industri penyamakan kulit, dan lain-lain
(Febriana, 2006). Berikut struktur inti tanin :
Gambar 2. Struktur inti tanin
Tanin merupakan zat organik yang sangat kompleks dan terdiri dari senyawa
fenolik. Istilah tanin pertama sekali diaplikasikan pada tahun 1796 oleh Seguil.
Tanin terdiri dari sekelompok zat–zat kompleks terdapat secara meluas dalam
dunia tumbuh–tumbuhan, antara lain terdapat pada bagian kulit kayu, batang,
daun dan buah–buahan. Tanin juga yang dihasilkan dari tumbuh–tumbuhan
mempunyai ukuran partikel dengan range besar. Tanin ini disebut juga asam tanat,
galotanin atau asam galotanat. Tanin juga dinamakan asam tanat dan asam
galotanat, ada yang tidak berwarna tetapi ada juga yang berwarna kuning atau
cokelat. Sifat utama tanin tumbuh-tumbuhan tergantung pada gugusan fenolik -
OH yang terkandung dalam tanin, dan sifat tersebut secara garis besar dapat
diuraikan sebagai berikut:
Menurut Risnasari tahun 2002, sifat kimia tanin adalah sebagai berikut:
1. Memiliki rumus molekul C76H52O46
2. Memiliki berat molekul 1701,22
9
3. Tanin dapat diidentifikasi dengan kromatografi
4. Tanin memiliki sifat umum, yaitu memiliki gugus phenol dan bersifat koloid.
5. Semua jenis tanin dapat larut dalam air, metanol, etanol, aseton dan pelarut
organik lainnya. Kelarutannya besar, dan akan bertambah besar apabila
dilarutkan dalam air panas.
6. Dengan garam besi memberikan reaksi warna. Reaksi ini digunakan untuk
menguji klasifikasi tanin, karena tanin dengan garam besi memberikan warna
hijau dan biru kehitaman.
7. Tanin akan terurai menjadi pyrogallol, pyrocatechol dan phloroglucinol bila
dipanaskan sampai suhu (99 -102 °C).
8. Tanin dapat dihidrolisa oleh asam, basa dan enzim.
9. Merupakan senyawa yang sukar dipisahkan
10. Kelarutan dalam etanol 0,82gr dalam 1 ml (70°C)
11. Kelarutan dalam air 0,656 gr dalam 1ml (70°C)
Secara fisik sifat tanin adalah sebagai berikut:
1. Umumnya tanin mempunyai berat molekul tinggi dan cenderung mudah
dioksidasi menjadi suatu polimer, sebagian besar tanin bentuknya amorf dan
tidak mempunyai titik leleh.
2. Tanin berwarna putih kekuning-kuningan sampai coklat terang, tergantung dari
sumber tanin tersebut.
3. Tanin berbentuk serbuk atau berlapis-lapis seperti kulit kerang, berbau khas dan
mempunyai rasa sepat (astrigent).
4. Warna tanin akan menjadi gelap apabila terkena cahaya langsung atau
dibiarkan di udara terbuka.
5. Tanin mempunyai sifat atau daya bakterostatik, fungistatik dan merupakan
racun.
6. Merupakan padatan berwarna kuning atau kecoklatan
7. Memiliki titik leleh 305°C
8. Memiliki titik didih 1271°C.
10
Secara struktural tanin adalah suatu senyawa fenol yang memiliki berat molekul
besar yang terdiri dari gugus hidroksi dan beberapa gugus yang bersangkutan
seperti karboksil untuk membentuk kompleks kuat yang efektif dengan protein
dan beberapa makromolekul. Tanin ditemukan hampir di setiap bagian dari
tanaman; kulit kayu, daun, buah, dan akar (Hagerman, 1998).
Fenol yang ada pada tanin, dapat berguna sebagai pengkhelat logam. Mekanisme
atasu proses pengkhelatan akan terjadi dengan pola substitusi dan pH senyawa
fenol itu sendiri. Hal ini biasanya terjadi pada tanin terhidrolisis, sehingga
memiliki kemampuan untuk menjadi pengkhelat logam. Khelat ini memiliki daya
khelat yang kuat dan stabil. Dengan adanya fenol dalam tanin, tanin dapat
mereduksi senyawa Fe(III) menjadi Fe(II) membentuk kompleks berwarna biru-
hitam (Sudjadi, 2010).
Pembentukan senyawa kompleks ion logam Cr(III)-asam tanat terbentuk pada pH
optimum 8, panjang gelombang optimum 580,5 nm, perbandingan konsentrasi
terbaik sebesar 5:2 dengan waktu kestabilan kompleks pada menit ke-60
(Supriyanto, 2011).
D. Asam Sulfat (H2SO4)
Asam sulfat adalah salah satu bahan yang banyak digunakan dalam industry
terutama industri kimia. Asam sulfat merupakan cairan yang bersifat korosif, tidak
berwarna, tidak berbau, sangat reaktif, dan mampu melarutkan logam. Bahan yang
mudah larut dalam air pada berbagai perbandingan dan akan terdekomposisi pada
temperature 300 0C atau lebih menghasilkan sulfur trioksida (Lutfiati, 2008).
11
Berikut sifat-sifat asam sulfat (Sumber: Merck MSDS, 2011).
Tabel 1. Sifat- sifat Asam Sulfat
Nama Senyawa Asam Sulfat
Rumus Kimia H2SO4
Wujud Senyawa (280C) Liquid (cair)
Berat Molekul 98.08 g/mol
Warna Senyawa Tidak Berwarna
Titik Leleh (-35) – 10.360C
Titik Didih 270 – 3400C
Katalis H2SO4 dalam reaksi esterifikasi adalah katalisator positif karena berfungsi
untuk mempercepat reaksi esterifikasi yang berjalan lambat. H2SO4 merupakan
katalisator homogen yang membentuk satu fase dengan pereaksi (Juan, 2007).
Beberapa faktor yang mendukung penggunaan H2SO4 sebagai katalisator pada
proses esterifikasi, diantaranya (Sukardjo, 1997) :
1. Selain bersifat asam, asam sulfat juga pengoksidasi yang kuat
2. Dapat larut dalam air dalam setiap kepekatan
3. Konsentrasi ion H+ berpengaruh pada kecepatan reaksi
4. Karena afinitasnya terhadap air, asam sulfat dapat menghilangkan bagian
dari uap air dan gas yang basah, yaitu udara lembab.
12
E. Kalium Hidroksida (KOH)
Kalium hidroksida merupakan penamaan dalam bahasa Indonesia untuk senyawa
potassium hydroxide dan dikenal dengan nama lain seperti : caustic potash,
potassia, dan potassium hydrate. Kalium hidroksida merupakan senyawa
anorganik dengan rumus molekul KOH dimana unsur kalium (K+) mengikat
sebuah gugus hidroksil (OH-) (Ramli, 2011).
Kalium hidroksida merupakan basa yang memiliki bahaya yang lebih kecil
dibanding NaOH, dan dikenal dengan nama caustic potash. Bahan ini umumnya
digunakan pada industri pupuk, fotografi, farmasi, sabun dan sebagainya. Reaksi
yang terjadi umumnya seperti halnya NaOH, dan dikenal sebagai basa yang
korosif. Menurut Damanhuri tahun 2008, sifat fisiknya antara lain:
gravitasi spesifik: 2,04
titik didih: 1320 oC
titik leleh: 360 oC
kelarutan dalam air: 107 gr/100 gr air.
F. Pengaruh pH
Dalam reaksi pengompleksan, pH larutan sangat berperan dalam menentukan
terbentuknya senyawa kompleks. Pada tingkat keasaman tinggi ligan sangat sulit
dalam deprotonasi sehingga terjadi penurunan kemampuan dalam berinteraksi
dengan ion logamnya. Sedangkan pada tingkat keasaman rendah akan terdapat
banyak ion hidroksil yang akan mendeprotonasi ligan sehingga dapat terbentuk
kompleks (Chowdurry, dkk., 2000).
13
Kemampuan deprotonasi suatu ligan dipengaruhi oleh keasaman lingkungan (pH).
Berdasarkan hal itu perbedaan kemampuan deprotonasi akan mempengaruhi
kemampuan pengikatan atom pusat oleh ligan terseut (Yulianti, 2002)
G. Spektrofotometri UV-VIS
Spektrofotometer alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer.
Spektorfotometer digunakan untuk mengukur energi sebuah cahaya yang
difungsikan sebagai panjang gelombang jika energi tersebut mengalami transmisi,
direfleksi ataupun diemisi. Spektrofotometer yang digunakan untuk mengukur
cahaya ultra violet dan di daerah sinar tampak dinamakan spektofotometri UV-Vis
(Ultra Violet-Visible). Semua metode spektrofotometer berdasarkan serapan sinar
oleh senyawa tertentu, sinar yang digunakan adalah sinar monokromatis. Sinar
monokromatis diperoleh dengan menguraikan sinar menjadi spektrum sinar
dengan berbagai panjang gelombang.(Triyati, 1985).
Radiasi ultra violet – tampak mempunyai panjang gelombang antara 200-780 nm.
Serapan molekul pada daerah ini tergantung pada struktur elektronik dari molekul.
Energi yang diserap bergantung atas perbedaan antara tingkat energi dasar dengan
tingkat energi eksitasi, semakin kecil perbedaannya semakin besar panjang
gelombang dari serapan (Fariati, 2006).
Metode spektrofotometer UV-Vis telah banyak digunakan untuk penetapan
senyawa-senyawa organik yang umumnya digunakan untuk penetapan jumlah
senyawa yang sangat kecil. Berikut spektrum gelombang elektromagnetik
(Triyati, 1985).
14
Tabel 2. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Macam sinar Panjang gelombang
SinarX 10 - 100 pkm
Ultra-violet jauh 10 - 200 nm
Ultra-violet dekat 200-400nm
Sinar Tampak 400 - 750 nm
Infra-merah dekat 0,75-2 um
Infra-merah tengah 2,5 - 50 u m
Infra-merah jauh 50 - 1000 u m
Gelombang mikro 0,1 - 100 cm
Gelombang radio 1 - 1000 m
15
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Analitik dan Instrumentasi Jurusan
Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung,
pada bulan Desember 2015 sampai dengan Maret 2016.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan merupakan alat gelas yang umum digunakan di
laboratorium, spektrofotometer ultraungu-tampak.
Bahan-bahan yang digunakan yaitu, larutan standar asam tanat, larutan standar
CrCl3.6H2O, asam sulfat pekat, kalium hidroksida, akuades, akuabidest, larutan
Mo, larutan Ni, dan larutan Ca.
C. Prosedur Penelitian
1. Pembuatan Larutan
1.1 Pembuatan Larutan Standar Asam Tanat 100 mM
Dilarutkan 17, 0122 gram asam tanat standar dalam 100 ml akuabides dalam labu
takar 100 ml.
16
1.2 Pembuatan Larutan Standar Cr(III) 100 mM
2, 665 gram CrCl3. 6H2O dilarutkan dengan akuabides di dalam labu takar 100 ml
1.3 Pembuatan Variasi Larutan Asam Sulfat
Konsentrasi asam sulfat yang digunakan pada penelitian ini adalah 1 mM, 2 mM,
3 mM, 4 mM,, dan 5 mM. Disiapkan 5 buah labu takar 200 ml masing-masing
dimasukkan asam sulfat 0,1 M berturut-turut sebanyak 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml, dan
10 ml, kemudian ditambahkan akuades hingga tanda batas.
1.4 Pembuatan Variasi Larutan Kalium Hidroksida
Konsentrasi kalium hidroksida yang digunakan pada penelitian ini adalah 1 mM, 2
mM, 3 mM, 4 mM, dan 5 mM. Disiapkan 5 buah labu takar 200 ml masing-
masing dimasukkan KOH 0,1 M berturut-turut sebanyak 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml,
dan 10 ml, kemudian ditambahkan akuades hingga tanda batas.
2. Pengaruh Penambahan Asam Sulfat dan Absorbansi Optimum
Kompleks
Dilakukan dengan cara disiapkan labu takar 100 ml kemudian dimasukkan larutan
ion logam kromium(III) dan asam tanat dengan perbandingan 5 : 2, kemudian
dimasukkan larutan asam sulfat dengan variasi 1 mM, 2 mM, 3 mM, 4 mM, dan 5
mM hingga tanda batas. Penentuan ini dilakukan menggunakan
spektrofotometer ultraungu-tampak pada panjang gelombang 580,5 nm untuk
17
mencari absorbansi yang optimum dari kompleks ion logam kromium - asam tanat
yang ditambahkan asam kuat..
3. Pengaruh Penambahan Kalium Hidroksida dan Absorbansi Optimum
Kompleks
Dilakukan dengan cara disiapkan labu takar 100 ml kemudian dimasukkan larutan
ion logam kromium(III) dan asam tanat dengan perbandingan 5 : 2, kemudian
dimasukkan larutan kalium hidroksida dengan variasi 1 mM, 2 mM, 3 mM, 4
mM, dan 5 mM hingga tanda batas. Penentuan ini dilakukan menggunakan
spektrofotometer ultraungu-tampak pada panjang gelombang 580,5 nm untuk
mencari absorbansi yang optimum dari kompleks ion logam kromium(III)-asam
tanat yang ditambahkan asam kuat.
4. Penentuan Waktu Kestabilan
Penentuan waktu kestabilan kompleks dilakukan dengan perbandingan
konsentrasi terbaik yang diperoleh dari penambahan asam sulfat dan penambahan
kalium hidroksida, diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer
ultraungu-tampak pada panjang gelombang optimum kompleks dari 0 menit
sampai 25 menit dengan skala kenaikan 5 menit.
5. Penentuan Pengaruh Ion Pengganggu
Pengaruh ion-ion pengganggu dengan membuat larutan Mo(II), Ca(II), dan Ni(II)
2-10 ppm yang masing-masing ditambahkan dengan kompleks ion logam
18
kromium(III)-asam tanat dengan konsentrasi terbaik dari penambahan asam sulfat
dan pada penambahan kalium hidroksida, kemudian diukur absorbansi masing-
masing larutan menggunakan spektrofotometer ultraungu-tampak pada kondisi
pH optimum, panjang gelombang maksimum dan waktu kestabilan yang telah
diperoleh.
19
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Simpulan yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Penambahan asam sulfat optimum berada pada konsentrasi 2 mM dengan
absorbansi sebesar 0.098
2. Penambahan kalium hidroksida yang optimum terjadi pada konsentrasi 5 mM
dengan serapan sebesar 0.110
3. Waktu optimum kompleks dengan asam sulfat terjadi setelah 5 menit, Sedangkan
dengan kalium hidroksida pada menit ke-25.
4. Penambahan ion pengganggu dengan menggunakan Mo (II) dan Ni (II)
mempengaruhi serapan pada kalium hidroksida dan tidak mempengaruhi serapan
pada asam sulfat
5. Penambahan ion logam Ca(II) tidak berpengaruh baik pada asam sulfat ataupun
kalium hidroksida ditandai dengan stabilnya serapan yang diperoleh
B. Saran
Untuk pengembangan penelitian selanjutnya, disarankan untuk melakukan variasi
terhadap asam dan basa yang digunakan, variasi konsentrasi pada asam dan basa yang
digunakan, variasi ion pengganggu lain, serta penggunaan instrument yang lainnya.
1
DAFTAR PUSTAKA
Anggit, Aurelia WM. 2013. Analisis Krom (III) Dengan Metode KopresipitasiMenggunakan Nikel Dibutilditiokarbamat Secara Spektrofotometri SerapanAtom . SKRIPSI : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.Universitas Negeri Semarang
Chowdurry,J., Mukherjee,K.M., dan Misra,T.N. 2000. A pH Dependent Surface-Enhanced Raman Scattering Study of Hipoxantin. J Raman Spectroscopy,Anal. Chem., 31, 427-431.
Damanhuri, Enri. 2008. Sifat dan Karakteristik Bahan Kimia Berbahaya. DiktatPengelolaan B3. Bandung
Fariati, Imelda. 2006. Optimasi Metode Penentuan Tanin. J. Kaunia (2): 2. Jakarta
Febriana, Nurul, C. 2006. Pemanfaatan Gambir (Uncaria gambir Roxb) SebagaiSediaan Obat Kumur. SKRIPSI : Fakultas Teknologi Pertanian InstitutPertanian Bogor
Firdausi, Asriyah., T. A, Siswoyo., S, Wiryadiputra. 2013. Identifikasi TanamanPotensial Penghasil Tanin-protein Kompleks Untuk Penghambatan Aktivitas α-amylase Kaitannya Sebagai Pestisida Nabati. J. Pelita Perkebunan (29) No. 1.Jember
Hayati, Sri., Endang, Supraptiah. Bustan, Muhammad D. 2011. PengujianPerformance Adsorben Serat Buah Mahkota Dewa (Phaleria marcocarpa(Scheff)) dan Clay Terhadap Larutan yang Mengandung Logam Kromium.Journal of Applied and Engineering Chemistry (1) : 12-23
Hagerman, A.E., M.E. Rice and N.T. Richard. 1998. Mechanisms Of ProteinPrecipitation For Two Tannins, Pentagalloyl Glucose And Apicatechin16 (4-8)Catechin (Procyanidin). Journal Of Agri. Food Chem. Vol 46
Juan, J,C., Zhang, J., Yarmoa, M. A. 2007. 12-Tungstophosphoric Acid Supportedon MCM-41 for Esterificationof of Fatty Acid Under Solvent-free Condition. J.Molecular Catalysis A : Chemical. (267) : 267-271
Kumar KG, Muthuselvi R. 2006. Spectrophotometric detemination ofchromium(III) with 2- hydroxybenzaldiminoglycine. J Anal Chem 61:28-31.
2
Lutfiati, Anna. 2008. Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dari Sulfur dan Udaradengan Proses Kontak Kapasitas 225.000 Ton per Tahun. Skripsi. FakultasTeknik UMS. Surakarta
Menristek. 2001. Pengelolaan Gambir Secara Tradisional. J. TentangPengelolaan Pangan. Jakarta
Perdana, Muhammad., D. S. Widodo., Prasetya, N. Basid A. 2013.Fotoelektrokatalisis Kromium (VI) Menjadi Kromium (III) denganMenggunakan Elektroda Timbal Dioksida (PbO2). J. Chem Info (1) No 1 : 11-17. Semarang
Rama, D.P. 1990. Enrichment of Trace Metals in Water on Activated Caron. TheAnalyst. 115:1471.
Ramli, Lutfi. 2011. Pabrik Kalium Hidroksida dari Kalium Klorida denganProses Elektrolisa Pra Rencana Pabrik. SKRIPSI : Fakultas Teknologi IndustriUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran”. Surabaya
Sembiring, T. 2004. Studi Penggunaan Ditizon Untuk Analisa Kuaitatif LogamKadmium, Kobalt, Nikel, Timbal dan Seng Secara Ekstraksi. Tesis InstitutTeknologi Bandung. Bandung.
Sudjadi. 2010. Kimia Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar. Yogyakarta
Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Rineka Cipta. Jakarta
Supriyanto, R. 2011. Studi Analisis Spesiasi Ion Logam Cr(III)Dan Cr(VI)Dengan Asam Tanat Dari Ekstrak Gambir Menggunakan Spektrometri UV-Vis.J. Sains MIPA, April 2011, Vol.17, Hal: 35-42. Lampung
Triatmojo, S., D.T.H. Sihombing, S. Djojowidagdo, T.R. Wiradarya. 2001.Biosorpsi Reduksi Krom Limbah Penyamakan Kulit Dengan BiomassaFusarium sp Dan Aspergillus niger. Manusia dan Lingkungan, Vol VIII(2), 70-81. Pusat Studi Lingkungan Hidup. UGM. Yogyakarta
Triyati, Etty. 1985. Spektrofotometer ultra violet dan sinar tampak sertaaplikasinya dalam oseaonologi. J. Oseana (1) : 1 (39-47). Jakarta
Wahyuni, I. M. D., A. Muktiani., M. Christianto. 2014. Penentuan Dosis Tanindan Saponin Untuk Defaunasi dan Peningkatan Fermentabilitas Pakan. J. ITP(3) No. 3. Semarang
Yalcin, S. Apak, R. 2004. Chromium(III, VI) Speciation analysis withpreconcentration on a maleic acid functionalized XAD sorbent. Anal ChimActa 505:25-35.
3
Yanto DHY. 2004. Validasi Metode Analisis Krom Heksavalen dan Krom TotalSecara Spektrofotometri serta Aplikasinya pada Air Sungai Cisadane di Bogordan Tangerang. [Skripsi]. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Yulianti, S. 2002. Skripsi: Pengaruh pH terhadap Pembentukan SenyawaKompleks Kadmium-Xantin. Universitas Diponegoro. Semarang.