Praktikum Kimia Analisis || Penetapan Derajat Kesadahan Air ||

Tujuan

1. Dapat menetapkan kadar dari suatu bahan secara kompleksometri.
2. Dapat menetapkan derajat kesadahan air secara kompleksometri.

Dasar Teori
Kesadahan air adalah kandungan mineral-minera tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kaedahan air adaah dengan sabun. Dalam air lunak sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah sabun tidak akan menghasilkan buasa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3.

Air sadah tidak begitu berbahaya untuk iminum, namun dapat menyebabkan beberapa masaah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan minera yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia ataupun dengan menggunakan resin penukar ion.

Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+) yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap. Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-) atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+ dengan jalan pemanasan senyawa-senyawa tersebut akan mengendapkan pada dasar ketel. Reaksi yang terjadi adalah:

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2

Air sadah tetap adalah air sadah yang mengandung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsiu klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2) dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan harus dilakukan dengan cara kimia yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 atau K2CO3. Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+.

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl
Mg(NO3)2 + K2CO3 → MgCO3 + 2KNO3

Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.

Alat

1. Gelas ukur
2. Erlenmeyer
3. Buret

Bahan

1. Air sulingLarutan penyangga pH 10
2. Indikator EBT
3. Larutan EDTA 1/56 M

Cara Kerja

1. Ambil 25 mL conto air dengan gelas ukur. Masukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL.
2. Tambahakn 1 mL larutan penyangga pH 10 dan 3 tetes indiaktor larutan EBT.
3. Titrasi dengan larutan EDTA 1/56 M. sampai terjadi perubahan warna dari merah anggur menjai biru yang jelas.
4. Hitung kesadahan air.

Analisis Data
Kesadahan air dinyatakan dalam derajat kesadahan jerman (D°)
1 D° = 10 mgram per liter
1 mL larutan EDTA 1/25 M = 1,00 mgram CaO
Rumus:

D° = A.f

A= pemakaian larutan EDTA dalam mL
F= faktor larutan EDTA

Pembahasan
Air permukaan dan air sumur pada umumnya mengandung bahan-bahan metal terlarut seperti: Na, Mg, Ca dan Fe. Air yang mengandung komponen tersebut dalam jual beli disebut air sadah. Hal ini menunjukkan bahan air yang tidak tercemar tidak selalu merupakan air murni tetapi merupakan air yang tidak mengandung bahan-bahan asing tertentu dalam jumah melebihi batas yang teah ditetapkan sehingga air tersebut dapat digunakan secara normal untuk keperluan tertentu.

Kesadahan air adaah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Kedahan ada dua yaitu kesadahan sementara dan kesadahan total. Air sadah sementara adalah air yang mengandung ion bikarbonat. Kesadahan total adalah jumlah ion-ion Ca2+ dan Mg2+ yang dapat ditentukan melalui titrasi dengan dengan EDTAsebagai titran dan menggunakan indikator yang peka terhadap semua kation tersebut. Kesadahan total juga ditentukan dengan menjumlahkan ion Ca2+ dan Mg2+ yang dianalisa secara terpisah.

Etilendiamin tetraasetat atau yang dikenal dengan EDTA merupakan senyawa yang mudah larut dalam air serta dapat diperoleh daam keadaan murni. Tetapi dalam penggunaannya karena adanya sejumlah tidak tertentu dalam air sebaiknya distandarisasi terlebih dahulu.
Struktur EDTA

Terlihat dari strukturnya bahwa moleku tersebut mengandung baik donor elektron dari atom oksigen maupun donor dari atom nitrogen sehingga dapat menghasilkan khelat cincin sampai 6 secara serempak.

Asam etilenediaminetetraacetik dan air yang mengandung garam sodium ini akan membentuk satu kompleks kelat yang dapat larut ketika ditambahkan ke suatu arutan yang mengandung kation logam tertentu. Sejumlah kecil eriocrome hitam T (EBT) ditambahkan ke suatu larutan menganung kalsium dan ion-ion megnesium pada pH 10 larutan menjadi berwarna merah anggur. Jika EDTA ditambahkan sebagi satu titran, kalsium dan megnesium akan menjadi suatu kompleks dan ketika semua magnesium dan kalsium telah menjadi komplek larutan akan berubah dari berwarna merah anggur menjadi berwarna biru yang menandakan titik akhir dari titrasi ion kalsium harus muncul untuk menhhasilkan suatu titik akhir dari titrasi. Untuk memastikan ini ditambahakan daam arutan yaitu buffer. Penentuan Ca dalam air sudah dilakukan dengan titrasi EDTA. pH untuk titrasi adalah 10 dengan indikator EBT. Jika pH lebih dari CaCO3 akan mengendap.

Pada praktikum kali ini penentuan kesadahan air kran di laboratorium pendidikan kimia. Langkah yang dilakukan pertama kali mengambil sampel air dan dimasukkan dalam erlenmeyer sebanyak 25 mL dan ditambahkan dengan larutan buffer pH 10 karena indikator yang digunakan yaitu indikator EBT dan larutan menjadi berwarna merah anggur. Selanjutnya dititrasi dengan EDTA. EDTA dijadikan sebagai titran maka larutan berubah warna dari merah anggur menjadi biru. Pada titik akhir titrasi diperoleh volume titran sebesar 0,95 mL dan adar 6,785 D°. berdasarkan standar kesadahan menurut PERMENKES RI 2010 batas maksimum kesadahan air minum yang dianjurkan yaitu 500 mg/L CaCO3 dapat dikatakan bahwa air kran yang diteliti layak dikonsumsi karena tidak melebihi nilai ambang batas yang dianjurkan tetapi air ini tidak digunakan untuk minum, hanya digunakan untuk mencuci peralatan laboratorium jadi masih sangat aman.
Prinsip percobaan ini adalah analisis kadar Ca dengan kompleksomtri dengan titran EDTA dan indikator EBT.

Kesimpulan
Dari hasil pecrcobaan didapat kadar CaCO3 yang ditentukan secara kompleksometri adalah sebesar 67,85 mg/L dan derajat kesadahan air secara kompleksometri adalah 6,785 D°.

Daftar Pustaka
Day dan Underwood. 1992. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.
Kristanto, Philip.2002.Ekologi Industri. Andi Offset.Yogyakarta.
Rompas,Rizald.1998.Kimia ingkungan.Farito.Bandung.

Posted by CLAS ID