1

REKRISTALISASI DAN TITIK LELEH

I. TUJUAN

Dapat memahami teknik-teknik dasar dalam pemisahan dan pemurnian zat padat

dengan rekristalisasi serta menentukan kemurniannya dengan titik leleh

II. TEORI

Rekristalisasi adalah cara kristalisasi secara selektif suatu senyawa dari

campuran zat padat, yaitu melarukannya dalam suatu pelarut yang cocok sekitar

titik didihnya kemudian di saring selagi panas untuk memisahkan zat padat

tersusupensi/tak larut dalam larutan. metode rekristalisasi didasarkan pada

prinsip bahwa senyawa tertentu mempunyai sifat kelarutan tertentu yang berbeda

dari campuran lainnya, dalam suatu system pelarut tertentu.

Ada 3 tahapan dasar rekristalisasi yaitu:

a. Melarutkan zat padat campuran dalam pelarut yang minimal, biasanya pada

titik dididhnya.

b. Kristalisasi selektif dalam suatu pelarut tertentu, dengan cara menurunkan

suhu larutan secara perlahan.

c. Penyaringan terhadap Kristal murninya dipisahkan dari larutannya.

Titik leleh senyawa murni adalah suhu dimana fasa padat dan fasa cair

senyawa tersebut berada dalam kesetimbangan pada tekanan 1 atm. Kalor

diperlukan untuk transisi dari bentuk Kristal, pemecahan kisi Kristal, sampai

semua berbentuk cair. Proses pelelehan ini dalam kesetimbangan. Untuk

melewati proses ini memerlukan waktu dan sedikit perubahan suhu. Trayek suhu

leleh senyawa murni biasanya tidak lebih dari 1 derajat, sedangkan senyawa

tidak murni trayek leleh makin besar.

(Tim Kimia Organik, 2014: 8-9)

Rekristalisasi merupakan salah satu cara pemurnian zat padat yang jamak

digunakan, dimana zat-zat tersebut atau zat-zat padat tersebut dilarutkan dalam

suatu pelarut kemudian dikristalkan kembali. Cara ini bergantung pada kelarutan

zat dalam pelarut tertentu di kala suhu diperbesar. Karena konsentrasi total

impuriti biasanya lebih kecil dari konsentrasi zat yang dimurnikan, bila dingin,

2

maka konsentrasi impuriti yang rendah tetapi dalam larutan sementara produk

yang berkonsentrasi tinggi akan mengendap.

(Arsyad, 2001: 98)

Zat padat umumnya mempunyai titik lebur yang tajam (rentangan suhunya

kecil), sedangkan zat padat amorf akan melunak dan kemudian melebur dalam

rentangan suhu yang beasr. Partikel zat padat amorf sulit dipelajari karena tidak

teratur. Oleh sebab itu, pembahasan zat padat hanya membicarakan kristal. Suatu

zat mempunyai bentuk kristal tertentu. Dua zat yang mempunyai struktur kristal

yang sama disebut isomorfik (sama bentuk), contohnya NaF dengan MgO,

K2SO4 dengan K2SeO4, dan Cr2O3 dengan Fe2O3. Zat isomorfik tidak selalu

dapat mengkristal bersama secara homogen. Artinya satu partikel tidak dapat

menggantikan kedudukan partikel lain. Contohnya, Na+ tidak dapat

menggantikan K+ dalam KCl, walaupun bentuk kristal NaCl sama dengan KCl.

Suatu zat yang mempunyai dua kristal atau lebih disebut polimorfik (banyak

bentuk), contohnya karbon dan belerang. Karbon mempunyai struktur grafit dan

intan, belerang dapat berstruktur rombohedarl dan monoklin

(Syukri, 1999: 119)

Suatu zat yang tampil sebagai zat padat, tetapi tidak mempunyai struktur

kristal yang berkembangbiak disebut amorf (tanpa bentuk). Tak seperti zat pada

kristal, zat amorf tidak mempunyai titik-titik leleh tertentu yang tepat. Sebaliknya

zat amorf melunak secara bertahap bila dipanasi dan meleleh dalam suatu jangka

temperatur .Kristal adalah benda padat yang mempunyai permukaan-permukaan

datar. Karena banyak zat padat seperti garam, kuarsa, dan salju ada dalam

bentuk-bentuk yang jelas simetris, telah lama para ilmuwan menduga bahwa

atom, ion ataupun molekul zat padat ini juga tersusun secara simetris.

(Keenan, 1991: 176)

Kemudahan suatu endapan dapat disaring dan dicuci tergantung sebagian

besar pada struktur morfologi endapan, yaitu bentuk dan ukuran-ukuran

kristalnya. Semakin besar kristal-kristal yang terbentuk selama berlangsungnya

pengendapan, makin mudah mereka dapat disaring dan mungkin sekali (meski

3

tak harus) makin cepat kristal-kristal itu akan turun keluar dari larutan, yang lagi-

lagi akan membantu penyaringan. Bentuk kristal juga penting. Struktur yang

sederhana seperti kubus, oktahedron, atau jarum-jarum, sangat menguntungkan,

karena mudah dicuci setelah disaring. Kristal dengan struktur yang lebih

kompleks, yang mengandung lekuk-lekuk dan lubang-lubang, akan menahan

cairan induk (mother liquid), bahkan setelah dicuci dengan seksama.

Ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan, tergantung pada dua

faktor penting yaitu laju pembentukan inti (nukleasi) dan laju pertumbuhan

kristal. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal akan terbentuk,

tetapi tak satupun dari ini akan tumbuh menjadi terlalu besar, jadi terbentuk

endapan yang terdiri dari partikel-partikel kecil. Laju pembentukan inti

tergantung pada derajat lewat jenuh dari larutan. Makin tinggi derajat lewat

jenuh, makin besarlah kemungkinan untuk membentuk inti baru, jadi makin

besarlah laju pembentukan inti. Laju pertumbuhan kristal merupakan faktor lain

yang mempengaruhi ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan

berlangsung. Jika laju ini tinggi, kristal-kristal yang besar akan terbentuk yang

dipengaruhi oleh derajat lewat jenuh.

(Svehla, 1979: 195-186)

Asam benzoat, C7H6O2 (atau C6H5COOH), adalah padatan kristal berwarna

putih dan merupakan asam karboksilat aromatik yang paling sederhana. Nama

asam ini berasal dari gum benzoin (getah kemenyan), yang dahulu merupakan

satu-satunya sumber asam benzoat. Asam lemah ini beserta garam turunannya

digunakan sebagai pengawet makanan. Asam benzoat adalah prekursor yang

penting dalam sintesis banyak bahan-bahan kimia lainnya. Untuk semua metode

sintesis, asam benzoat dapat dimurnikan dengan rekristalisasi dari air, karena

asam benzoat larut dengan baik dalam air panas namun buruk dalam air dingin.

Penghindaran penggunaan pelarut organik untuk rekristalisasi membuat

eksperimen ini aman. Pelarut lainnya yang memungkinkan diantaranya

meliputi asam asetat, benzena, eter petrolium, dan campuran etanol dan air.

(Yaminangri, 2011 )

4

III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Alat

Corong tangkai pendek 15cm

Corong Bucher 15cm

Erlenmeyer 125 dan 200mL

Karbon/arang/norit

Etanol 95%

Pembakar Bunsen

Labu Isap 250mL

Kaca Arloji

Kertas Saring

Alat Thiele

Bahan

Asam benzoat murni

Asetanilida

Naftalena

3.2 Skema kerja

3.2.1 Penentuan titik leleh

diletakkan pada kaca arloji

digerus sebagian sampai halus

diambil tabung kaca kapiler yang satunya tertutup

dibalikkan ujung yang terbuka

ditekan-tekan kedalam serbuk Kristal sampai masuk

dalam tabung

dibalikkan lagi tabung dan diketuk-ketuk sampai Kristal

dapat turun ke dasar kapiler

diluangi langkah tersebut sampai tingginya 0,5 cm

dipasang kapiler ini pada alat thiele

dipanaskan dengan api kecil

diperhatikan dan dicatat saat Kristal mulai leleh

Kristal Benzoat murni

HASIL

5

3.2.2 Rekristalisasi

a. Kristalisasi dari Pelarut Air

ditimbang 5gram

dimasukkan dalam Erlenmeyer 250mL

dimasukkan sekitar 50mL air panas secara bertahap

sambil diaduk sampai larut

ditambah 5-7mL air panas

dididihkan campuran diatas kaca asbes

ditambahkan 0,5-1gr pada campuran tersebut

dididihkan beberap saat

disiapkan corong penyaring kaca tangkai pendek,

dilengkapi dengan kertas saring lipat

dipasang Erlenmeyer untuk menempung filtrate panas

dituangkan larutan ke atas corong dengan cepat

diulangi pemanasan dan penyaringan jika larutan

terlanjur dingin dan mengkristal

dibiarkan filtrate dingin dengan penurunan suhu secara

perlahan

didinginkan erelenmeyer jika sudah lama tidak

terbentuk Kristal

dilakukan penyaringan Kristal menggunakan corong

Bucher dilengkapi dengan alat pengisapan

dicuci Kristal dalam corong Bucher dengan air dingi

ditekan Kristal dengan spatula sekering mungkin

ditebarkan Kristal diatas kertas saring lebar dan kering

Asetanilida Kotor

Karbon/Norit

6

ditimbang Kristal kering dan ditentukan titik lelehnya

b. Kristalisasi dari Pelarut Organik

ditimbang 5 gram

dimasukkan dalam Erlenmeyer 100mL

dimasukkan etanol 95%

dipanaskan dan dididihkan didalam penangas air

samapai mendidih

diangkat dan ditambah 0,5gr karbon/norit sambil diaduk

dididihkan lagi sebentar

dilakukan penyaringan di atas corong kaca kertas saring

lipat

didinginkan filtrate

dilakukan penyarinngan menggunakan corong Bucher

dicuci Kristal dengan etanol dingin

dikeringkan

dipindahkan kertas saring lebar. ditekan sekering

mungkin

ditimbang hasilnya dan ditentukan titik lelehnya

HASIL

HASIL

Naftalen Kotor

Campuran

7

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan dan Perhitungan

Tabel 4.1.1 Pengamatan Penentuan Titik Leleh

No Perlakuan Hasil Pengamatan

1 Titik leleh awal 122,40C

2 Titik leleh akhir 136,30C

Tabel 4.1.2 Pengamatan Rekristalisasi

No Perlakuan Hasil Pengamatan

1 Kristalisasi dari pelarut air

5 gram asetanilida kotor + 50

mL air panas

Membentuk larutan berwarna

putih susu dan terdapat endapan

(sebelum dipanaskan) . Setelah

dipanaskan campuran menjadi

bening dan terdapat gumpalan-

gumpalan asetanilida., lama-

kelamaan campuran tersebut

menjadi bening dan gumpalan

asetanilida menjadi gelembung-

gelembung. Kemudian

ditambahkan 1 gram karbon

menghasilkan perubahan warna,

yaitu warna hitam, terdapat 2

lapisan. Lapisan bawah berwarna

hitan pekat, sedangkan lapisan

atas berwarna hitam keruh, setelah

dilakukan penyaringan diperoleh

larutan bening.

8

2 Kristalisasi dalam pelarut organic

5 gram naftalena kotor + 20 mL

etanol 95% ( dipanaskan) + 0,5

gram karbon, diaduk dan

dididihkan.

Larutan menjadi warna bening

dan terdapat seperti endapan

berwarna hitam

Ketika proses penyaringan Kristal

naftalen membeku

4.2 Perhitungan

4.2.1 Perhitungan Rendemen Asetanilida

Berat kertas saring + Kristal asetanilida = 3 gram

Berat kertas saring = 0,4 gram

Berat Kristal asetanilida = 2,6 gram

Rendemen =

x 100 %

=

x 100 %

= 52 %

4,2,1 Perhitungan rendemen Naftalen

Berat kertas saring + Kristal Naftalen = 3,1 gram

Berat kertas saring = 0,4 gram

Berat Kristal Naftalen = 2,7 gram

Rendemen =

x 100 %

=

x 100 %

= 54 %

4.3 Pembahasan

Dalam praktikum kali ini praktikan melakukan 2 percobaan yaitu

pertama mengenai penentuan titik leleh dan yang kedua mengenai rekristalisasi.

Untuk percobaan yang pertama titik leleh senyawa murni adalah suhu dimana

fasa padat dan fasa cair senyawa tersebut berada dalam kesetimbangan pada

tekanan 1 atm. Dalam percobaan ini praktikan menggunakan asam benzoate

9

murni sebagai senyawa murni yang akan diamati titik lelehnya, Penentuan titik

leleh senyawa murni ditentukan dari pengamatan trayek lelelhnya, dimulai saat

terjadinya pelelehan sedikit, transisi padat-cair, sampai seluruh Kristal mencair.

Praktikan mengguanakn alat pengukur titik leleh yaitu melting point apparatus.

Dalam hal ini dilakukan terhadap sedikit Kristal yang sudah digerus halus, yang

diletakkan dalam ujung bawah gelas kapiler, lalu dipanaskan secara merata dan

perlahan disekitar kapiler ini. Pengukuran suhu ini harus tepat di tempat zat

tersebut meleleh. Dan hasil yang diperoleh adalah titik leleh awal Kristal

benzoate murni ini yaitu 122,40C dan titik leleh akhirnya yaitu 136,3

0C.

Rekristalisasi merupakan salah satu metode pemurnian zat padat dengan

berdasarkan pada perbedaan daya larut antara zat yang dimurnikan dengan

pengotornya dalam suatu pelarut tertentu. Syarat-syarat pelarut yang hendaknya

digunakan antara lain memberikan perbedaan daya larut yang cukup besar antara

zat yang dimurnikan dengan pengotor , tidak meninggalkan zat pengotor pada

Kristal. Cara ini tergantung pada kelarutan zat dalam pelarut tertentu dikala suhu

diperbesar. Karena konsentrasi total impurity biasanya lebih kecil dari

konsentrasi zat yang dimurnikan, bila dingin maka konsentrasi impuriti yang

rendah tetapi dalam larutan sementara produk yang berkonsentrasi tinggi akan

mengendap. Tahapan rekristalisasi secara umum adalah pelarutan, penyaringan,

pemanasan dan pendinginan.

Semakin besar Kristal-kristal yang terbentuk selama pengendapan, makin mudah

mereka dapat disaring dan makin cepat Kristal-kristal itu turun keluar dari larutan

sehingga semakin mudah endapan dapat disaring dan dicuci. Ukuran Kristal ynag

terbentuk selama pengendapan, tergantung pada dua factor penting yaitu laju

pembentukan inti (nukleasi) dan laju pertumbuhan Kristal. Jika laju pembentukan

inti tinggi, banyak sekali Kristal akan terbentuk, tetapi tak satupun dari ini akan

tumbuh menjadi terlalu besar. Jadi terbentuk endapan yang terdiri dari partikel-

partikel kecil. Laju pembentukan inti tergantung pada derajat lewat jenuh dari

larutan. Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin besarlah kemungkinan untuk

membentuk inti baru, jadi makin besarlah laju pembentukan inti. Laju

10

pertumbuhan Kristal merupakan factor lain yang mempengaruhi ukuran Kristal

yang terbentuk selama pengendapan berlangsung. Jika laju ini tinggi, Kristal-

kristal yang besar akan terbentuk yang dipengaruhi oleh derajat lewat jenuh.

Pada percobaan kedua ini bertujuan utnuk memurnikan zat padat dengan cara

rekristalisasi Dimana dilakukan rekristalisasi dlam menggunakan 2 pelarut, yang

pertama dengan pelarut air dan yang kedua pelarut organic. Kristalisasi dari

pelarut air, senyawa yang akan di ketahui kadar murninya adalah asetanilida.

Pertama dilakukan dengan melarutkan asetanilida dengan air panas. Dilarutkan

asetanilida dengan air panas dikarenakan asetanilida lebih mudah larut pada iar

dengan suhu yang relatif tinggi dan kurang melarut pada air dengan suhu rendah

(sebelum pemanasan). Peristiwa ini disebabkan oleh kecepatan reaksi dari

asetanilida kurang relative pada yang memiliki suhu rendah dan juga sifat fisis

dari zat ini yang terlalu berada dalam bentuk padat pada suhu yang relative

rendah, sehingga untuk melarutkannya perlu dilakukan pemanasan pelarutnya

selain itu juga karena dalam keadaan panas, jarak antara ikatan molekul-molekul

dalam campuran asetanilida kotor lebih besar sehingga pemisahannyapun lebih

mudah dilakukan dalam keadaan panas. Digunakan pelarut air karena air adalah

pelarut yang cocok karena dapat melarutkan asetanilida dengan sempurna.

Asetanilida dalam air panas ini akan terutai menjadi ion-ionnya. Air tidak mudah

bereaksi dengan asetanilida karena bersifat inert dan dapat dengan mudah

dipisahakan dari asetanilida. Setalah itu ditambahkan 1 gram karbon.

Selanjutnya, dilakukan penyaringan, larutan disaring dengan kertas saring

menggunakan corong buchner dan ditempatkan dalam Erlenmeyer. Penyaringan

ini bertujuan utnuk memisahkan antara zat yang telah larut dengan zat

pengotornya agar diperoleh zat yang lebih murni. Kemudian dilakukan

pendinginan, pendingina dilakukan dengan menggunakan es batu. Ketika

pendinginan ini lama-kelamaan akan membentuk Kristal.

Kemurnian suatu zat ditentukan oleh rendemen yang diperoleh, semakin

tinggi rendemen suatu zat maka tingkat kemurnian semakin tinggi sedangkan

semakin kecil nilai rendemen yang diperoleh dari suatu zat maka tingkat

11

kemurniannya semakin rendah. Dari hasil hasil praktikum diperoleh rendemen

Kristal asetanilida sebesar 52 % yang berarti bahwa 48 % nya adalah zat

pengotor (residu) yang berada dalam sampel asatanilida kotor.

Rekristalisasi yang kedua yaitu, kristalisasi dalam pelarut organic. Perlakuan

yang dilakukan dalam percobaan ini sama dengan kristalisasi dari air, hanya saja

dalam hal ini pelarut yang digunakan yaitu etanol 95% sebagai pelarut organic,

dan Kristal yang akan dihitung kadar rendemennya adalah naftalen. Sebanyak 5

gram naftalen dilarutkan dalam 50mL etanol 95%, kemudian dipanaskan dengan

penangas air lalu ditambahkan dengan 0,5 gram karbon. Setelah dilakukan

pemanasan kembali, secepat mungkin campuran tersebut disaring. Namu, ketika

penyaringan dilakukan naftalen dengan cepat memebeku. Sehingga, kadar

naftalen yang praktikan peroleh tidak sepenuhnya tersaring. Dengan melakukan

perlakuan yang sama seperti perhitungan kadar Kristal asetanilida diperoleh pula

kadar rendemen naftalena sebesar 54%, yang berarti bahwa 46% nya adalah zat

pengotor (residu) yang berada dalam sampel naftalena kotor.

V. KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan, bahwa :

1. Untuk menentukan titik leleh suatu senyawa murni ditentukan dari

pengamatan trayek lelehnya, dimulai saat terjadinya pelelehan sedikit,

transisi padat-cair, sampai seluruh Kristal mencair.

2. Tahapan rekristalisasi secara umum adalah pelarutan, penyaringan,

pemanasan dan pendinginan.

3. Berdasarkan percobaan perolehan titik leleh awal Kristal benzoate murni

adalah 122.40C dan perolehan titik leleh akhir Kristal benzoate murni adalah

136,50C

4. Berdasarkan percobaan kadar asetanilida 2,6 gram dan kemurnian

(rendemen) nya adalah 52% dan kadar naftalen 2,7 gram dan kemurnian

(rendemen) nya adalah 54% sisanya zat pengotor.

12

5.2 Saran

Saran yang dapat praktikan berikan adalah sebaknya dalam praktikum ini

dilakukan penyaringan secara teliti dan cepat agar kadar yang didapat benar-

benar dalam jumlah yang semestnya dan sebaiknya dalam percobaan ini juga

dilakukan penentuan titik leleh untuk asetanilida dan naftalen agar dapat

diketahui kadar yang didapat benar-benar murni.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, M. Natsir, 2001, Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Istilah. Jakarta:

Gramedia

Keenan, Charles W. dkk., 1992, Kimia Untuk Universitas Jilid 2. Jakarta:

Erlangga

Svehla. 1979. Analisis Anorganik Kuantitatif Makro dan Semimikro, Jakarta: PT

Kalman Media Pusaka

Syukri. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung : ITB

Tim Kimia Organik. 2014. Penuntun Kimia Organik 1. Jambi: Universitas Jambi

Yaminangri.2011. Pemisahan.diakses tanggal 29 April 2014

http://yaminanggri.blogspot.com/2011/10/laporan-prak-kimia-organik-i-

pemisahan.html