Praktikum Analisis Elektrokimia || Analisis Hidrogen Peroksida dalam Air dengan Automatic Titration Titralab ||

Tujuan
Dapat menentukan kadar hidrogen peroksida dalam sampel dengan metode automatic titration.

Dasar Teori
Hidrogen peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat yang membuatnya efektif sebagai antiseptik dan desinfektan.
Hidrogen peroksida merupakan produk sampingan alami dari metabolisme dan oksigen. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri H2O2 adalah auto oksidasi anthraquinone. H2O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut baik dalam air.
Pada tahap produksi H2O2 bahan stabilizer kimia biasanya ditambahkan dengan maksud untuk menghambat laju dekomposisinya. Termasuk dekomposisi yang terjadi selama produk H2O2 disimpan. Selain menghasilkan oksigen reaksi dekomposisi hidrogen peroksida juga menghasilkan air dan panas. Reaksi dekomposisi eksotermis yang terjadi adalah sebagai berikut:
H2O2 → H2O + 1⁄2 O2 + 23,45 kkal/mol (kalor)
Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi dekomposisi H2O2 adalah:
  1. Bahan organik tertentu seperti bensin dan alkohol.
  2. Katalis seperti Mn, Fe, Cu.
  3. Temperatur (laju reaksi dekomposisi H2O2 naik sebesar 2,2 x setiap kenaikan 10 derajat C dalam range temperatur 20-100 derajat C).
  4. Permukaan container yang tidak rata.
  5. Padatan yang tersuspensi.
  6. Makin tinggi pH (makin basa) laju dekomposisi semakin tinggi.
  7. Radiasi terutama radiasi sinar dengan panjang gelombang yang pendek.
Hidrogen peroksida dapat digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tektil. Senyawa ini juga biasanya diapakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, makanan dan minuman, medis, serta industri elektrokimia, pembuatan PCB. H2O2 merupakan obat alami yang terjangkau serta memiliki banyak kegunaan untuk keselamatan manusia, hewan peliharaan  dan tanaman. Dalam kehidupan sehari-hari H2O2 digunakan untuk membunuh bakteri sebagai pasta gigi.
Salah satu keunggulan H2O2 dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak menghasilkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidanya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.

Alat
Pipet volume
Pro pipet
Labu ukur
Erlenmeyer
Seperangkat alat titra lab

Bahan
Sampel air
Larutan H2SO4
Larutan KMnO4

Cara Kerja
  1. Sampel air yang mengandung hidrogen peroksida diambil sebanyak 25 mL, masukkan dalam labu ukur 250 mL dan encerkan sampai tanda, kemudian diambil sebanyak 25 mL dimasukkan dalam erlenmeyer 250 mL ditambah 5 mL H2SO4 dan ditambah akuades sampai tanda batas.
  2. Masukkan titran KMnO4 0,1 N ke botol titran dan masukkan sampel dalam botol sampel dan jalankan alatnya sampai diperoleh kadar H2O2 dalam sampel.
  3. Catat kadar hidrogen peroksida dalam sampel dan ulangi percobaan sampai tiga kali.

Pembahasan
Kalium permanganat telah lama digunakan dalam analisa reaksi oksidasi reduksi. Hal ini dikarenakan KMnO4 merupakan oksidator kuat yang dapat mengoksidasi sebagian besar reduktor secara kuantitatif. Bila ditambahkan dalam jumlah yang ekivalen. Warna ungu tua ion permanganat menjadikan permanganat sendiri sebagai indikator pada titrasi. Satu tetes berlebihan sudah dapat mengahasilkan warna yang terang meskipun dalam larutan yang besar volumenya.

Kalium permanganat merupakan oksidator kuat dalam larutan yang bersifat asam dan tidak memerlukan indikator. Dalam lingkungan seperti itu ion permanganat tereduksi menjadi mangan bervalensi empat sesuai persamaan berikut:
MnO4- + 4H+ + 3e- ↔ MnO2 + H2O                 E° = + 1,68 V
Hidrogen peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat yang membuatnya efektif sebagai antiseptik dan desinfektan.
Hidrogen peroksida merupakan produk sampingan alami dari metabolisme dan oksigen. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri H2O2 adalah auto oksidasi anthraquinone. H2O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut baik dalam air.
Pada tahap produksi H2O2 bahan stabilizer kimia biasanya ditambahkan dengan maksud untuk menghambat laju dekomposisinya. Termasuk dekomposisi yang terjadi selama produk H2O2 disimpan. Selain menghasilkan oksigen reaksi dekomposisi hidrogen peroksida juga menghasilkan air dan panas. Reaksi dekomposisi eksotermis yang terjadi adalah sebagai berikut:
H2O2 → H2O + 1⁄2 O2 + 23,45 kkal/mol (kalor)
Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi dekomposisi H2O2 adalah:
  1. Bahan organik tertentu seperti bensin dan alkohol.
  2. Katalis seperti Mn, Fe, Cu.
  3. Temperatur (laju reaksi dekomposisi H2O2 naik sebesar 2,2 x setiap kenaikan 10 derajat C dalam range temperatur 20-100 derajat C).
  4. Permukaan container yang tidak rata.
  5. Padatan yang tersuspensi.
  6. Makin tinggi pH (makin basa) laju dekomposisi semakin tinggi.
  7. Radiasi terutama radiasi sinar dengan panjang gelombang yang pendek.
Hidrogen peroksida dapat digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tektil. Senyawa ini juga biasanya diapakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, makanan dan minuman, medis, serta industri elektrokimia, pembuatan PCB. H2O2 merupakan obat alami yang terjangkau serta memiliki banyak kegunaan untuk keselamatan manusia, hewan peliharaan  dan tanaman. Dalam kehidupan sehari-hari H2O2 digunakan untuk membunuh bakteri sebagai pasta gigi.
Salah satu keunggulan H2O2 dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak menghasilkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidanya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.
Pada percobaan ini sejumlah H2O2 dari berbagai kondisi penyimpanan yang berbda direaksikan dengan H2SO4 pekat dan akuades kemudian dititrasi dengan KMnO4. Dalam hal ini meskipun kalium permanganat maupun hidrogen peroksida eduanya dikategorikan sebagai oksidator kuat, oksida yang baik dengan potensial standar positif akan tetapi hanya akan ada satu diantara sebagai oksidator sedangkan yang satu sudah tentu menjadi reduktor.
Perlu diingat kembali bahwa hidrogen peroksida adalah zat yang kekuatan oksiatornya dapat diatur dengan kebutuhan. Dalam konteks percobaan kali ini hidrogen peroksida justru bertindak sebagai reduktor. Hal tersebut dapat terjadi mengingat proses dekomposisi H2O2. H2O2 akan lambat mengalami dekomposisi dalam suasana asam. Jadi pada reaksi ini permanganat akan berada dalam suasana asam yang membuatnya tereduksi menjadi ion mangan (II) menurut persamaan diatas tadi. Akibatnya H2O2 akan mudah terdekomposisi (teroksidasi) menghasilkan oksigen bebas karena berkurangnya spesi asam yang dapat memperlambat proses dekomposisi tersebut. Secara lengkap reaksi antara permanganat dengan peroksida dapat ditulis sebagai berikut:
Oksidasi : MnO2- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
Reduksi : H2O2 → O2 + H2O
Total : 5H2O2 + 2 MnO4- + 6H+ → 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O
Pada saat dititrasi larutan peroksida yang semula bening berubah menjadi berwarna ungu. Dengan berubahnya warna larutan menjadi ungu menunjukkan bahwa titik akhir titrasi tercapai dan reaksi dapat dihentikan bila dengan titrasi manual. Dari banyaknya volume KMnO4 yang ditambahkan ke dalam larutan peroksida yang diasamkan maka dihitung jumlah H2O2 dalam larutan. Tetapi pada praktikum kali ini proses dilakukan otomatis oleh alat instrumen dengan automatic titration. Jadi larutan KMnO4 dimasukkan dalam botol buret yang ada pada alat automatic titration dan larutan sampel dimasukkan dalam gelas wadah sampel dan nyalakan tombol on dan proses dapat dimulai. Kita tinggal menunggu hasil karena konsentrasi H2O2 dapat langsung ditentukan karena sudah tertera pada layar automatic titration. Proses titrasi dilakukan sebanyak 3 kali dengan hasil konsentrasi R1 = 0,04 mg/mL, R2 = 0,27mg/mL, dan R3 = 0,056 mg/mL, karena pada saat preparasi sampel dilakukan pengenceran maka hasil dari praktikum dikalikan dengan faktor pengenceran yaitu 10x, maka R1=0,4 mg/mL dan R3=0,56mg/mL.

Kesimpulan
Kadar hidrogen peroksida dalam sampel dapat ditentukan dengan metode automatic titration dengan kadar yang didapat dari hasil praktikum adalah R1=0,4 mg/mL, R3=0,56mg/mL.

Daftar Pustaka
Khopkar, 2002, Konsep Dasar Kimia Analitik, Jakarta, UI.
Vogel, 1999, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I, Edisi Kelima, Penerjemah  L. Setiono dan A. Handayana Pudjaatmaka, Jakarta, Kalman Media Pustaka.

0 Response to "Praktikum Analisis Elektrokimia || Analisis Hidrogen Peroksida dalam Air dengan Automatic Titration Titralab ||"

Post a Comment