6 Cara pengambilan contoh
7.1 Metode uji kimia
7.1.3 Metode referee
7.1.3.13 Natrium dan kalium oksida
7.1.3.13.1 Alkali total
7.1.3.13.1.1 Ringkasan metode uji
Metode uji ini meliputi penetapan natrium oksida (Na2O) dan kalium oksida (K2O) dengan metode fotometri nyala atau dengan metode spektrofotometri serapan atom.
CATATAN Metode uji ini cocok untuk semen hidrolis yang terurai sempurna oleh HCl dan jangan digunakan untuk penentuan total alkali dalam semen hidrolis yang mengandung bahan tak larut dalam asam yang tinggi, seperti semen pozolan. Tetapi dapat digunakan untuk penentuan alkali yang larut dalam asam saja bagi semen tersebut.
7.1.3.13.1.2 Peralatan
Semua jenis fotometer nyala atau spektrofotometer serapan atom dapat digunakan asalkan tingkat ketelitian dan ketepatannya sesuai dengan spesifikasi.
CATATAN Untuk pengujian rutin di laboratorium, dianjurkan pemeriksaan ketelitian instrument dilakukan secara rutin pula, baik memakai semen standar NBS (National Bureau of Standards) atau semen yang diketahui kandungan alkalinya.
7.1.3.13.1.3 Pereaksi dan bahan
a) Wadah laboratorium
Semua wadah harus terbuat dari gelas boron silikat dan wadah polietilen harus memenuhi persyaratan sesuai dengan 7.1.2.1.1 butir (2).
b) Kalsium karbonat
Kalsium karbonat yang digunakan dalam penyiapan larutan baku kalsium klorida tidak boleh mempunyai alkali total sebagai sulfat lebih besar dari 0,020%.
CATATAN Bahan-bahan yang dijual sebagai baku primer atau ACS “alkali rendah” biasanya memenuhi persyaratan ini. Bagaimanapun, pembeli harus yakin bahwa bahan yang digunakan benar-benar sesuai yang disyaratkan.
c) Kalsium klorida (KCl) d) Natrium klorida (NaCl)
e) Larutan yang di pasaran dapat digunakan sebagai pengganti larutan tersebut di bawah ini.
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
7.1.3.13.1.4 Penyiapan larutan
a) Larutan induk kalsium klorida
Tambahkan 300 mL air ke dalam 112,5 gram CaCO3 dalam gelas kimia 1 500 mL. Sambil diaduk, tambahkan perlahan-lahan 500 mL HCl. Dinginkan larutan hingga suhu ruang, saring ke dalam labu takar 1 Liter, encerkan hingga 1 Liter dan kocok sempurna. Larutan induk ini setara dengan 63 000 ppm (6,3%) CaO.
b) Larutan induk natrium-kalium klorida
Larutkan 1,885 8 gram natrium klorida (NaCl) dan 1,583 gram kalium klorida (KCl) dalam air (kedua-duanya dikeringkan pada suhu (105-110) OC selama beberapa jam sebelum penimbangan). Encerkan hingga 1 Liter dalam labu takar dan kocok sempurna. Larutan induk ini setara dengan 1 000 ppm (0,10%) masing-masing untuk Na2O dan K2O. Larutan yang terpisah dari Na2O dan K2O dapat digunakan asal larutan yang konsentrasinya sama baik untuk mengkalibrasi maupun analisis semen.
c) Larutan baku
Siapkan larutan baku yang diperlukan untuk metode instrumen yang digunakan. Ukur volume yang diperlukan dari larutan induk NaCl – KCl dengan menggunakan pipet atau pipet yang telah dikalibrasi. Larutan induk kalsium klorida, jika diperlukan, dapat diukur dengan gelas takar yang memadai. Jika instrumen digunakan memerlukan standar dalam, ukur larutan standar dengan pipet atau buret. Tempatkan tiap-tiap larutan dalam labu takar, encerkan hingga tanda batas, dan kocok sempurna.
Jika diperlukan larutan yang lebih encer dalam metode ini, pipet larutan yang sudah diencerkan yang diperlukan ke dalam labu takar yang berukuran tepat, bila diperlukan tambahkan larutan standar dalam, encerkan hingga tanda batas, dan kocok sempurna.
7.1.3.13.1.5 Kalibrasi alat
Sesuai dengan petunjuk operasi pemanufaktur.
7.1.3.13.1.6 Prosedur (1) Larutan semen
Siapkan larutan semen sesuai dengan prosedur khusus dari pemanufaktur. Jika tidak ada prosedur khusus, atau jika diperlukan, lakukan sesuai dengan langkah-langkah pada 7.1.3.13.1.6 butir (1) a) atau 7.1.3.13.1.6 butir (1) b).
CATATAN Adanya SiO2 dalam larutan mempengaruhi ketelitian dari sebagian alat fotometer nyala. Dalam hal ini instrumen gagal memberikan hasil dengan tingkat ketelitian yang diinginkan, pengujian harus menggunakan larutan yang dipisahkan SiO2 nya. Metode pemisahan sesuai dengan metode di bawah ini.
a) Tempatkan (1,000 ± 0,001) gram semen ke dalam gelas kimia 150 mL dan dispersikan dengan 20 mL air dengan cara menggoyangkan gelas kimia, sambil digoyang tambahkan 5,0 mL HCl sekaligus. Encerkan segera hingga hingga 50 mL dengan air. Hancurkan gumpalan-gumpalan semen yang tidak terdispersi dengan batang pengaduk ujung rata. Digest pada penangas uap atau pelat panas selama 15 menit, kemudian saring dengan kertas saring berpori medium ke dalam labu takar 100 mL. Cuci gelas kimia dan kertas dengan air panas, dinginkan ini labu takar hingga suhu ruang, encerkan hingga 100 mL, kocok larutan hingga sempurna.
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
b) Tempatkan (1,000 ± 0,001) gram semen ke dalam cawan penguap platina dan dispersikan dengan 10 mL air dengan cara menggoyangkan. Sambil digoyang, tambahkan 5,0 mL HCl sekaligus. Hancurkan gumpalan dengan batang pengaduk ujung rata dan panaskan pada penangas uap, hingga kering. Pastikan bahwa gelatin tidak terbentuk lagi. Perlakukan residu dengan 2,5 mL HCl dan kira-kira 20 mL air. Digest pada penangas uap selama 5 menit – 10 menit dan segera saring melalui kertas saring berdiameter 9 cm ke dalam labu takar 100 mL. Cuci sempurna dengan pencucian ulang dengan sejumlah air panas hingga volume total larutan menjadi 80 mL – 95 mL. Dinginkan hingga suhu ruang, encerkan hingga tanda batas, dan kocok sempurna. Apabila telah ditemukan bahwa pemisahan SiO2 diperlukan untuk memperoleh ketelitian yang diinginkan untuk fotometer nyala tertentu, SiO2 harus selalu dipisahkan apabila analisis akan digunakan sebagai dasar penolakan karena tidak memenuhi persyaratan, atau diragukan memenuhi spesifikasi. Bila memenuhi spesifikasi, analisis dilakukan dengan instrumen ini tanpa pemisahan SiO2, asalkan penyimpangan dari harga sertifikat yang diperoleh dari pengujian yang dilakukan, tidak boleh dua kali lebih besar dari batas yang ditunjukkan.
c) Jika metode uji dalam penggunaannya memerlukan larutan yang lebih encer, standar internal atau kedua-duanya, lakukan pengenceran yang sama seperti pada 7.1.3.13.1.4 butir c). Larutan baku dan larutan contoh yang akan dianalisis harus disiapkan dengan cara yang sama dan pengenceran yang sama sebagaimana larutan baku semen yang dianalisis untuk kualifikasi instrumen.
(2) Prosedur untuk Na2O(CATATAN 1)
Panaskan dan atur instrumen untuk penetapan Na2O seperti yang diuraikan pada 7.1.3.13.1.5. Segera lakukan pengaturan instrumen, atomisasikan larutan larutan semen dan rekam pembacaan skala (CATATAN 2). Pilih sejumlah larutan baku yang sebaran kadar Na2O nya mendekati kadar Na2O dalam larutan semen dan lakukan pembacaan transmitannya untuk masing-masing larutan.
Nilainya harus sama dengan yang ditetapkan sebelumnya pada waktu kalibrasi peralatan. Jika tidak, peralatan dikalibrasi ulang untuk unsur tersebut. Akhirnya, carilah larutan yang tidak diketahui hingga pembacaanya berada dalam satu transmisi atau skala meter sesuai dengan larutan baku, atau dalam 0,01 persen berat untuk instrumen yang dilengkapi dengan alat pembacaan digital, dan pembacaan untuk standar dengan cara yang sama sesuai dengan harga kalibrasi. Rekam harga rata-rata dari dua pembacaan akhir yang didapat untuk larutan yang tidak diketahui.
CATATAN 1 Penetapan alkali yang larut dalam air tidak boleh dianggap sebagai pengganti penetapan alkali total sesuai dengan 7.1.3.13.1.2 sampai dengan 7.1.3.13.1.7. Terlebih lagi, pada metode ini tidak diasumsikan bahwa semua alkali yang ada pada semen dapat larut. Prosedur ini sangat penting untuk diikuti dengan seksama karena adanya batasan untuk kadar alkali yang larut dalam air atau apabila untuk membandingkan sejumlah semen dengan sejumlah semen yang didasarkan pada kadar alkali yang larut dalam air.
CATATAN 2 Urutan dalam menentukan Na2O atau K2O adalah optimal. Meskipun demikian penetapan harus segera dilakukan setelah alat diatur dan siap dipakai untuk tujuan tersebut. Jika pembacaan melebihi skala maksimum, lakukan salah satu yaitu pindahkan 50 mL larutan yang sudah diencerkan seperti yang dipersiapkan dalam 7.1.3.13.1.6 butir (1) ke dalam gelas kimia 100 mL atau bila diinginkan siapkan larutan baru dengan memakai 0,500 gram semen dan 2,5 mL HCl pada penambahan awal asam. Dalam hal silika telah dipisahkan dari 0,5 gram contoh semen, perlakukan semen yang telah didehidrasi ini dengan 1,25 mL HCl dan kurang lebih 20 mL air, kemudian digest, saring, dan cuci. Untuk kedua hal di atas, tambahkan 5,0 mL larutan induk kalsium klorida sebelum diencerkan hingga tanda batas dengan air. Jika diperlukan pengenceran lebih lanjut seperti yang telah ditentukan pada 7.1.3.13.1.4 butir c) pada metode uji ini. Tetapkan kadar alkali larutan ini sesuai pada 7.1.3.13.1.6 butir (2). dan kalikan dengan faktor 2 untuk menghitung persentase alkali oksida.
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
(3) Prosedur untuk K2O
Untuk penentuan K2O ulangi prosedur seperti yang dijelaskan pada 7.1.3.13.1.6 butir (2). Untuk instrumen yang dapat membaca kedua-duanya Na2O dan K2O secara serentak, penetapan K2O dilakukan pada saat yang sama dengan penetapan Na2O.
7.1.3.13.1.7 Perhitungan dan laporan
Dari rekaman rata-rata Na2O dan K2O pada contoh yang tidak diketahui, laporkan masing-masing oksida dengan ketelitian 0,01%.
7.1.3.13.2 Alkali yang larut dalam air
CATATAN Penetapan alkali yang larut dalam air tidak boleh dianggap sebagai pengganti penetapan alkali total sesuai dengan 7.1.3.13.1.2 sampai dengan 7.1.3.13.1.7. Terlebih lagi, pada metode ini tidak diasumsikan bahwa semua alkali yang ada pada semen dapat larut. Prosedur ini sangat penting untuk diikuti dengan seksama karena adanya batasan untuk kadar alkali yang larut dalam air atau apabila untuk membandingkan sejumlah semen dengan sejumlah semen yang didasarkan pada kadar alkali yang larut dalam air.
7.1.3.13.2.1 Prosedur
a) Timbang 25,0 gram contoh masukkan ke dalam labu erlenmeyer 500 mL dan tambahkan 250 mL air. Tutup labu dengan tutup karet dan kocok sempurna selama 10 menit pada suhu ruang. Saring melalui corong buchner yang dilengkapi dengan tempat dudukan untuk kertas saring kering, ke dalam labu penyaring 500 mL, dengan menggunakan vakum lemah. Jangan dicuci.
b) Pindahkan 50 mL larutan yang sudah diencerkan dari filtrat ke dalam labu takar 100 mL dan asamkan dengan 0,5 mL HCl (berat jenis 1,19). Tambahkan 9,0 mL larutan induk CaCl2 (63 000 ppm CaO), seperti diuraikan pada 7.1.3.13.1.4 butir a), pada labu 100 mL, encerkan larutan hingga 100 mL. Jika metode uji ini memerlukan larutan yang lebih encer, standar dalam atau kedua-duanya, lakukan pengenceran yang sama seperti pada 7.1.3.13.1.4 butir c).
CATATAN Larutan yang sudah diencerkan dari filtrat yang diambil untuk analisa harus berdasarkan atas perkiraan kadar alkali yang larut dalam air. Jika perkiraan kadar dari K2O atau Na2O lebih dari 0,08% berat semen, atau jika tingkat alkali yang larut dalam air tidak diketahui, 50 mL larutan yang sudah diencerkan yang diberikan dalam 7.1.3.13.2.1 butir .b) tambahkan 1 mL HCl dan uapkan pada pelat panas dalam gelas kimia 250 mL menjadi kurang lebih 70 mL. Tambahkan 8 mL larutan induk CaCl2 dan pindahkan contoh ke dalam labu takar 100 mL, bilas gelas kimia dengan sedikit air suling. Dinginkan larutan hingga suhu ruangan dan encerkan hingga 100 mL.
c) Tetapkan kadar Na2O dan K2O dari larutan ini seperti yang diuraikan pada 7.1.3.13.1.6 butir (2) dan 7.1.3.13.1.6 butir (3). Rekam ppm masing-masing alkali dalam larutan yang terdapat dalam labu 100 mL.
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
7.1.3.13.2.2 Perhitungan
Hitung persentase dari alkali total yang larut dalam air, dinyatakan sebagai Na2O, dengan ketelitian 0,01. Alkali total yang larut dalam air, dinyatakan sebagai berikut:
Na2O = A + E A = B (V x 10) C = D/(V x 10) E = C x 0,658 Keterangan:
A adalah kadar natrium oksida larutan dalam air (Na2O), %; V adalah volume filtrat asli dalam labu 100, mL;
B adalah konsentrasi Na2O dalam larutan yang terdapat dalam labu 100 mL, ppm; C adalah kadar kalium oksida yang larut dalam air (K2O), %;
D adalah konsentrasi K2O dalam larutan yang terdapat dalam labu 100 mL, ppm; E adalah kadar Na2O setara terhadap dalam labu.