PEMISAHAN KOMPONEN DARI CAMPURAN
Nurul Asri Fauzyah, Faizal Abdul Rohman, Nurcahya Putri dan Ucu Tuti Handayani
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jenderal Achmad Yani
ABSTRAK
Campuran (mixture) adalah materi yang terdiri atas dua macam zat atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya. Campuran terbagi atas 2, yaitu : a) Campuran heterogen, yaitu campuran yang tidak serba sama, membentuk dua fasa atau lebih, dan terdapat batas yang jelas diantara fasa-fasa tersebut. Dan b) Campuran homogen adalah campuran yang serba sama di seluruh bagiannya dan membentuk satu fasa. Telah dilakukan pemisahan komponen dari campuran dengan teknik pemisahan campuran kedalam komponen – komponen zat dengan membedakan sifat – sifat dasar suatu zat. Teknik yang digunakan dalam pemisahan ini adalah filtrasi. Proses filtrasi yang dilakukan adalah bahan harus dibuat dalam bentuk larutan atau berwujud cair kemudian disaring. Hasil penyaringan disebut filtrat sedangkan sisa yang tertinggal di penyaring disebut residu (ampas). Didapat rendemen dari residu SiO2 pada cawan
I adalah 71,95% kemudian untuk rendemen residu H2C2O4 pada cawan II adalah 24,02% dan
rendemen residu NaCl pada cawan III sebesar 29,54%.
PENDAHULUAN
Bila dua zat atau lebih dalam campuran tidak terjadi reaksi secara kimia, maka hasil campuran dalam setiap komponen zat memiliki sifat-sifat dasar yang tetap. Jika satu komponen dari campuran ada dalam jumlah yang lebih besar, maka campuran dalam hal ini merupakan zat tak murni dan komponen yang lebih kecil sebagai pengotor sisa dari jumlah komponen yang lebih besar. Pemisahan komponen dari campuran, termasuk pemurnian zat adalah masalah yang sering muncul dalam kimia. Daar pemisahan komponen dari suatu campuran adalah bahwa setiap komponen memiliki perbedaan sifat dasar. Komponen – komponen dari campuran zat murni adalah unsur – unsur atau senyawa. Setiap unsur atau senyawa mempunyai sifat dasar, sehingga sifat dasar tersebut dapat diidentifikasi. Pada keadaan temperatur dan tekanan yang sama. Sifat – sifat dasar dari setiap zat murni adalah identik. Dalam percobaan ini, akan mempelajari teknik pemisahan campuran kedalam komponen – komponen zat, tidak dengan identifikasi dari zat. Teknik penggunaan pemisahan dari suatu campuran yaitu dengan membedakan sifat – sifat dasar suatu zat. Filtrasi adalah proses pemisahan endapan atau padatan tersuspensi dari cairan. Campuran yang akan dipisah mengandung salah satu atau beberapa senyawa berikut yaitu natrium klorida, magnesium klorida, amonium klorida, barium sulfat, dan atau silikon dioksida. (Senadi dan Arie.2015).
Pemisahan dan pemurnian adalah proses pemisahan dua zat atau lebih yang saling bercampur serta untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. Campuran adala sebuah contoh materi yang tak murni, yaitu bukan sebuah unsur atau sebuah senyawa. Susunan suatu campuran tidak sama dengan sebuah zat, dapat bervariasi, campuran dapat berupa homogen dan heterogen. (Petrucci.1996).
Campuran merupakan suatu materi yang dibuat dari penggabungan dua zat berlainan atau lebih menjadi satu zat fisik. Tiap zat dalam campuran ini tetap mempertahankan sifat – sifat aslinya. Sifat – sifat asli campuran, yaitu:
Campuran terbentuk tanpa melalui reaksi kimia.
Mempunyai sifat zat asalnya.
Terdiri dari dua jenis zat tunggal atau lebih.
Komposisinya tidak tetap. (Petrucci, Ralph H dan Seminar. 1987.).
Cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis, wujud, dan sifat komponen yang terkandung didalamnya. Jika komponen berwujud padat dan cair, misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan penyaringan. Saringan bermacam-macam, mulai dari yang porinya besar sampai yang sangat halus, contohnya kertas saring dan selaput semi permiabel. Kertas saring dipakai untuk memisahkan endapan atau padatan dari pelarut. Selaput semi permiabel dipakai untuk memisahkan suatu koloid dari pelarutnya. (Syukri, S. 1999).
Memisahkan zat padat dari suspensi. Suspensi adalah sistem yang didalamnya mengandungpartikel sangat kecil (padat), setengah padat, atau cairan tersebut secara kurang lebih seragam dalam medium cair. Suatu suspensi dapat dipisahkan dengan penyaringan (filtrasi) dan sentrifugasi. Operasi penyaringan (filtrasi) ini adalah pemisahan endapan dari larutan induknya, sasarannya adalah agar endapan dan medium penyaring secara kuantitatif bebas dari larutan. Media yang digunakan untuk penyaringan adalah:
Kertas saring.
Penyaring asbes murni atau platinum.
Lempeng berpori yang terbuat dari kaca bertahanan, misalnya pyrex dan silika atau porselin. (Syukri, S. 1991).
menyaring, untuk mempercepat proses penyaringan terkadang diperlukan pompa vakum. (Sunardi.2004).
Filtrasi tidak hanya digunakan dalam skala kecil di laboratorium tetapi juga dalam skala besar di unit pemurnian air. Kertas saring digunakan untuk menyingkirkan padatan dari cairan atau larutandengan megukur ukuran mesh, ukuran partikel yang disingkirkan dapat dipilih. Biasanya filtrasi alami yang digunakan. Misalnya sampel yang akan disaring dituangkan ke corong yang dasarnya ditaruh kertas saring. Fraksi cairan melewati kertas saring dan sampel cairan terlalu kental, filtrasi dengan penghisapan digunakan. Alat khusus untuk mempercepat filtrasi yaitu dengan menvakumkan penampung filtrat juga digunakan. Filtrasi dengan penghisapan tidak cocok bila cairan atau larutannya adalah pelaruk organik yang mudah menguap. Dalam kasus ini tekanan harus diberikan pada permukaan cairan atau larutan (filtrasi dan tekanan). (Takeuchi. 2006).
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan dalan percobaan ini adalah bahan – bahan yang sesuain dan cocok untuk pencampuran dan untuk pemisahan komponennya dilihat dari karakteristik yang dimiliki oleh masing – masing senyawa yang digunakan. Bahan yang digunakan diantaranya yaitu: H2C2O4, NaCl, SiO2, CaCl2 dan
aquades.
Alat – alat yang dipergunakan dalam percobaan ini diantaranya meliputi gelas kimia 100 dan 250 mL, kaca arloji, batang pengaduk, spatula, gelas ukur 5 dan 10 mL, pipet tetes, corong gelas, oven, cawan porselen, penyangga corong, kertassaring, desikator, penjepit cawan porselen serta botol semprot.
Metode Eksperimen
Menimbang cawan porselen kosong yang kering dalam oven hingga massanya konstan. Kemudian memasukkan sampel dari campuran 3 zat yaitu 1 gram NaCl, 1 gram H2C2O4 dan 1 gram SiO2 dan menimbang
terlebih dahulu massanya. Langkah selanjutnya yaitu menuangkan 5 mL aquades ke dalam gelas kimia yang berisi padatan dan mengaduknya selama 5 menit. Sebelum melanjutkan ke langkah berikutnya, terlebih dahulu menyiapkan kertas saring dan cawan porselen lain yang kering dan sudah di timbang. Selanjutnya menyaring dan menampung filtrat dalam gelas kimia dan memisahkan residunya. Kemudial menambahkan larutan CaCl2 ke dalam filtrat hingga tak terbentuk endapan lagi,
sedangkan residunya dikeringkan di dalam oven pada ± 105oC hingga diperoleh massa konstan. Endapan dari
hasil penambahan larutan CaCl2 kemudian dipisahkan,
lalu menguapkan filtrat hingga diperoleh padatan, sedangkan residu dikeringkan dalam oven ± 105oC
hingga massa konstan diperoleh. Langkah terakhir yaitu menghitung presentase dari masing – masing zat di dalam campuran.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Percobaan
PERLAKUAN HASIL PENGAMATAN
Menimbang Cawan Kecil I : 30,1887 gram Menimbang Cawan Kecil : 29, 9087 gram
II
Menimbang Cawan Besar
III : 62,7756 gram
Berat Kertas Saring : 0,4106 gram Berat Kaca Arloji : 21,1586 gram Melarutkan 3,0 gram
: Didapat residu SiO2
sebesar 2,1584 gram Massa Konstan Cawan
Kecil I : 30,1895 gram
Massa Konstan Cawan tetesan CaCl2 hingga
endapan terbentuk
: Didapat residu NaCl sebesar 0,8861 gram dalam skala laboratorium maupun dalam skala industri. Metode pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu zat dalam suatu sampel.
Proses pemisahan ketiga sampel dalam satu campuran ini digunakan filtrasi. Filtrat merupakan hasil dari proses filtrasi, yang melewati penyaring. Dimana filtrat ini akan digunakan lagi pada proses pengamatan selanjutnya. Sedangkan residu merupakan sisa (ampas) yang tertinggal pada proses filtrasi. Campuran ketiga senyawa dengan aquades menghasilkan larutan berwarna putih dengan tekstur kental. Filtrat dari larutan berwarna bening dengan endapannya berwarna putih. Dari ketiga bahan yang dicampurkan ini diantaranya H2C2O4 yang
merupakan asam organik yang relatif kuat, tidak bersifat higroskopis dan memiliki sifat korosif. Kemudian NaCl yang merupakan garam dari asam kuat dan basa lemah yang memiliki sifat cukup higroskopis. Kemudian SiO2
yang merupakan anhidrida asam dari asam silikat yang lemah dan bersifat korosif dan higroskopis. Untuk menghasilkan endapan yang selanjutnya, setelah didapat residu dan filtrat pertama, kemudian filtrat tadi dilarutkan dengan CaCl2 secukupnya hingga adanya
endapan dan tak terbentuk lagi endapan. Digunakan CaCl2 karena merupakan senyawa yang netral dan
memiliki sifat higroskopis. Endapan yang terbentuk dari langkah ini dihasilkan residu yang akan dikeringkan dan filtrat yang akan diuapkan sampai diperoleh padatan.
ini bertujuan agar massa cawan konstan, tanpa adanya faktor penambah berat seperti kotoran debu yang masih menempel, lemak ataupun air yang mungkin terjadi dari sentuhan tangan. Proses pemanasan dan penambahan larutan CaCl2 terhadap hasil filtrat ini dilakukan untuk
membantu atau mempercepat proses terbentuknya endapan.
Dari hasil residu penyaringan pertama didapat sebesar 2,1584 gram, hal ini menunjukkan residu pertama adalah SiO2, dikarenakan SiO2 memilikisifat
kelarutan dalam 100 gram air, juga sifatnya yang higroskopis. Namun pada residu pertama ini, seharusnya berat residu tidak akan melebihi berat zat mula-mula SiO2 yaitu 1 gram, ini bisa dikarenakan pengaruh dari
campuran atau kandungan zat yang masih belum selesai melewati kertas saring pada saat penyaringan, hingga ada kemungkinan senyawa NaCl dan H2C2O4 yang masih
tertinggal bersama residu SiO2. Untuk reaksi yang terjadi
adalah :
NaCl + H2O → NaCl (larut)
H2C2O4 + H2O → H2C2O4 (larut)
SiO2 + H2O → SiO2 + H2O(tidak larut)
Dari hasil residu penyaringan kedua dengan bantuan dari tetesan larutan CaCl2 didapat sebesar
0,7204 gram, hasil ini menunjukkan residu kedua merupakan zat dari H2C2O4 yang larut dalam air akan
terikat dengan CaCl2 dan padatan yang terbentuk adala
CaC2O4 hasil ini bisa terjadi dikarenakan H2C2O4 dan
CaCl2 yang memiliki sifat higroskopis sehingga mampu
menyerap molekul air dengan baik hingga partikelnya menjadi lebih besar dan menurunkan kelarutan dari H2C2O4. Untuk reaksi yang terjadi pada residu
penyaringan kedua ini adalah : H2C2O4 + CaCl2 → CaC2O4 + 2HCl.
Untuk residu yang ketiga didapat dari filtrat kedua yang diendapkan dan dikeringkan dalam oven menghasilkan padatan sebesar 0,8861 gram, dan menunjukkan bahwa endapan terakhir merupakan residu dari NaCl yang terakhir lolos melewati kertas saring karena diantara SiO2 dan H2C2O4, NaCl merupakan yang
memiliki kelarutan dalam air paling besar selain itu juga tidak higroslopis.
Endapan yang terdapat pada saat percobaan ini dapat tertahan oleh kertas saring (residu), karena kertas
saring memiliki pori – pori yang sangat kecil sehingga dapat menahan residu dari ketiga senyawa pencampuran tadi. Presentase kadar dari residu pada cawan kecil I diperoleh 71,95 %, presentase kadar dari residu pada cawan kecil II adalah 24,02 % dan presentase kadar residu pada cawan besar III adalah 29,54 %.
KESIMPULAN
Berdasarkan Hasil Percobaan Pemisahan Komponen dari Campuran ini, maka disimpulkan:
1. Pemisahan zat atau campuran bertujuan untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur.
2. Proses pemanasan dan penambahan larutan CaCl2
terhadap hasil filtrat bertujuan untuk membantu mempercepat proses pengendapan.
3. Residu pada cawan kecil I yaitu residu SiO2
diperoleh kadar sebesar 71,94 %.
4. Residu pada cawan kecil II yaitu residu H2C2O4
diperoleh kadar sebesar 24,01 %.
5. Residu pada cawan besar III yaitu residu NaCl diperoleh kadar sebesar 29,53 %.
DAFTAR PUSTAKA
Budiman, Senadi dan Hardian, Arie. 2015. PETUNJUK PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK I. Cimahi: Laboratorium Kimia Anorganik Fakultas Mipa Unjani.
Petrucci, Ralph H dan Seminar. 1987. KIMIA DASAR JILID 1. Jakarta: Erlangga.
Petrucci. 1996. KIMIA DASAR JILID 1. Jakarta: Erlangga.
Sudjaji. 1988. Metode Pemisahan Fakultas Farmasi. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.
Sunardi. 2004. Diktat Kuliah Cara – cara Pemisahan. Depok: Dept. Kimia FMIPA UI.
S, Syukri. 1991. Kimia Dasar 1. Bandung: Institut Tekhnologi bandung.
S, Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: Institut Tekhnologi bandung.
LAMPIRAN I
Berat cawan I
Berat cawan II
Berat Cawan III
Berat kertas saring
Berat kaca arloji
Berat masing-masing
sampel
Menempatkan ketiga
cawan pada desikator
setelah pemanasan
dalam oven
Mencampurkan ketiga
bahan, masing-masing
Disaring, diambil
filtrat dan residunya
Menambahkan CaCl
2hingga terbentuk
endapan
Residu kering pada
cawan II
Residu kering pada
cawan III
Hasil dari residu sampel pada ketiga cawan
LAMPIRAN II
PERHITUNGAN
Diketahui :
Massa dari NaCl + H2C2O4 + SiO2 mula-mula adalah 3,0 gram
Massa Residu pada Cawan Kecil I : 2,1584 gram (Residu SiO2)
Massa Residu pada Cawan Kecil II : 0,7204 gram (Residu H2C2O4)
Massa Residu pada Cawan Besar III : 0,8861 gram (Residu NaCl)
Penentuan kadar dari residu yang terkandung :
1) Residu SiO2 :
Rendemen Residu pada Cawan Kecil I
=
massa akhir
massa awal
×
100
=
2,1584
3,0
×
100
=
71,95
2) Residu H2C2O4 :
Rendemen Residu pada Cawan Kecil II
=
massa akhir
massa awal
×
100
=
0,7204
3,0
×
100
=
24,02
3) Residu NaCl :
