Titrasi Kompleksometri

BAB VIII

KOMPLEKSOMETRI

8.1.  Tujuan Percobaan

         -  Memahami prinsip-prinsip dasar titrasi kompleksometri

         -  Menentukan kesadahan air.

8.2.  Tinjauan Pustaka

        Titrasi merupakan suatu cara untuk menetapkan kadar suatu larutan dengan menggunakan larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya. Untuk hal ini, suatu larutan yang konsentrasinya sudah diketahui dengan pasti (larutan standar), ditambahkan secara bertahap kedalam larutan lain yang konsentrasinya belum diketahui, sampai dengan reaksi kimia antara kedua larutan tersebut berlangsung secara sempurna (Chandra, 2012).

 Terdapat zat organik yang selalu memiliki dua gugus atau lebih yang mampu mengkomplekskan suatu ion logam disebut zat pengkelat. Kompleks yang akan terbentuk disebut Chelate. Agen pengkelat yang dimaksudkan merupakan Ligan. Suatu titrasi dengan agen pengelat disebut dengan titrasi Chelometric, yaitu titrasi yang sejenis dengan kompleksometri (Christian, 1980).

        Dalam analisis suatu zat kimia digunakan berbagai macam metode, salah satunya digunakan untuk penetapan kadar logam adalah kompleksometri. Metode ini harus selalu didasarkan atas pembentukan senyawa kompleks antara logam dengan zat pembentuk kompleks (Na₂EDTA) (Endang, 2006).

        Suatu titrasi kompleksometri dengan menggunakan cara titrasi kembali digunakan karena terdapat beberapa logam yang tidak dapat dititrasi secara langsung. Yang disebabkan karena terjadinya suatu endapan dari dalam larutan atau membentuk kompleks yang inert. Dalam cara ini analat diberi larutan EDTA berlebih, lalu kelebihan EDTA akan dititrasi dengan MgSO₄ menggunakan indikator EBT. Perubahan warna yang akan terjadi pada titik akhir titrasi merupakan suatu kebalikan dari perubahan warna dari titrasi langsung. Pada titrasi ini Mg bereaksi dengan EDTA sampai dengan EDTA habis, baru kemudian bereaksi dengan indikator (Tuty, 2016).

        EDTA akan berpotensi sebagai ligan seksidentat yang akan dapat berkoordinasi dengan sebuah ion logam melalui gugus dua nitrogen dan empat karboksilnya. Diketahui bahwa dari spektrum inframerah dan beberapa pengukuran lainnya bahwa memang demikianlah adanya sebut saja untuk ion kobalt (II), dalam kasus lainnya, EDTA dapat bertindak sebagai ligan kuinkedentat atau kuadridentat dengan satu atau dua gugus karboksilnya bebas dari interaksi kuat dengan logam.

 
Titrasi kompleksometri digunakan untuk menentukan kandungan garam-garam logam. Etilen diamin tetra asetat (EDTA) merupakan titran yang sering digunakan.

        Ada berbagai jenis titrasi kompleksometri yang diterapkan pada setiap percobaan dan setiap jenis titrasi akan menghasilkan hasil yang sama tetapi dengan prosedur yang berbeda, adapun macam-macam jenis titrasi kompleksometri yaitu:

A.  Titrasi langsung

Titrasi langsung ialah sebuah metode yang merupakan metode paling sederhana dan paling sering dipakai. Larutan ion yang akan ditetapkan ditambah dengan Buffer, misalnya Buffer pH 10 lalu ditambahkan indikator logam yang sesuai dan akan dititrasi langsung dengan larutan baku dinatrium edetat. Untuk mencegah pengendapan logam hidroksida atau garam basa dengan Buffer, dilakukan dengan penambahan suatu pembentuk kompleks pembantu misalnya tartrat, sitrat, atau trietanol amin. Pada titik ekivalen, kadar ion logam yang ditetapkan berkurang dengan sedikit demi sedikit yang ditunjukkan oleh perubahan warna indikator logam yang dipengaruhi oleh perubahan pM = - log (Mⁿ⁺). Titik akhir juga akan dapat ditetapkan secara amperometri, konduktometri, spektrofotometri, ataupun dengan potensiometri.

B.  Titrasi kembali

Metode ini sangat penting untuk logam yang mengendap terutama dengan hidroksida pada pH yang dikehendaki untuk titrasi, untuk senyawa yang tidak larut misalnya sulfat, kalsium oksalat, untuk senyawa yang membentuk kompleks yang sangat lambat dan ion logam yang membentuk kompleks lebih stabil dengan natrium edetat daripada dengan indikator. Pada keadaan demikian, dapat ditambahkan larutan baku dinatrium edetat berlebihan kemudian larutan ditambah Buffer pada pH yang diinginkan, dan kelebihan dinatrium edetat dapat dititrasi kembali dengan larutan baku ion logam. Titik akhir ditunjukkan dengan suatu pertologan indikator logam.

C.  Titrasi substitusi

Metode ini dilakukan apabila ion logam tersebut tidak memberikan titik akhir yang jelas apabila dititrasi secara langsung atau dengan titrasi kembali, atau juga jika ion logam tersebut membentuk sebuah kompleks dengan dinatrium edetat yang lebih stabil daripada sebuah logam lain seperti magnesium dan kalsium. Kalsium, timbal dan raksa dapat ditetapkan dengan cara ini dengan indikator hitam eriokrom dengan hasil yang memuaskan.

D.  Titrasi tidak langsung

Metode titrasi tidak langsung (Indirect Titration) dapat digunakan untuk menentukan sebuah kadar ion-ion seperti anion yang tidak bereaksi dengan pengkelat. Sebagai contoh barbiturat tidak akan bereaksi dengan EDTA, akan tetapi secara kuantitatif dapat diendapkan dengan ion merkuri dalam keadaan basa sebagai ion kompleks 1:1. Setelah pengendapan dengan kelebihan Hg(II), kompleks akan dipindahkan dengan cara penyaringan dan akan dilarutkan kembali dalam larutan baku EDTA yang berlebihan. Larutan baku Zn(II) dapat digunakan untuk menitrasi kelebihan EDTA ini menggunakan indikator yang sesuai untuk mendeteksi titik akhir.

Pendekatan lain ialah pengendapan anion dengan kelebihan logam yang sesuai dan kelebihan ion logam dalam fitrat ini dititrasi dengan larutan baku EDTA. Sebagai suatu contoh sulfat dapat diendapkan dengan Ba(II) berlebihan, dan kelebihan Ba(II) dititrasi dengan larutan baku EDTA.

E.   Titrasi alkalimetri

Pada metode ini, proton dari dinatrium edetat, Na₂H₂Y akan dibebaskan oleh logam berat dan akan dititrasi dengan larutan baku alkali sesuai dengan persamaan reaksi berikut:

                         Mⁿ⁺ + H₂Y^2-            (MY)^+n-4 + 2H⁺

Larutan logam yang akan ditetapkan dengan metode ini sebelum dititrasi harus dalam suasana netral terhadap indikator yang digunakan. Penetapan titik akhir menggunakan indikator asam-basa atau secara potensiometri. Dalam Farmakope Indonesia, titrasi kompleksometri digunakan untuk menentukan kadar: bismut subkarbonat: bismut subnitrat; kalsium karbonat; kalsium klorida dan sediaan injeksinya; kalsium glukonat; kalsium hidrogen fosfat; kalsium hidroksida dan larutan topikal kalsium hidroksida; kalsium laktat dan sediaan tabletnya; kalsium pantotenat; kalsium sulfat; magnesium karbonat; magnesium stearat; magnesium sulfat; mangan sulfat; zink klorida; dan zink sulfat (Gholib, 2013).

Kesadahan dibagi jadi dua, yaitu kesadahan total dan kesadahan tetap. Air yang mengandung kesadahan kalsium karbonat dan magnesium karbonat disebut kesadahan total, karena kesadahan tersebut tidak dapat dihilangkan dengan cara pemanasan ataupun cara pembubuhan kapur. Air yang mengandung kesadahan kalsium sulfat, kalsium khlorida, magnesium sulfat dan magnesium khlorida, disebut kesadahan tetap karena tidak dapat dihilangkan dengan cara pemanasan, tetapi akan hilang jika melakukan proses penukaran ion (Marsidi, 2001).

Tabel 8.2.1 Derajat Kesadahan

Derajat Kesadahan	CaCO3 (ppm)	Ion Ca2+
Lunak	˂50	<2,9
Agak Sadah	50-100	2,9-5,9
Sadah	100-200	5,9-11,9
Sangat Sadah	>200	>11,9

(Widyastuti, 2011).

Kinetika titrasi kompleksometri

          Berbagai ion seperti Cr³⁺, Co³⁺, Al³⁺ dan Zr³⁺ dan kadangkala Fe³⁺, Bi³⁺ terkomplekskan secara lambat dengan EDTA. Untuk ini titrasi dilakukan pada temperatur 40-60 ˚C. Lambatnya pembentukan kompleks ini dapat diatasi dengan titrasi balik seperti Cr(III) dititrasi dengan kelebihan EDTA pada pH 1,0-4,0, pada 40-50 ˚C. EDTA yang berlebih dititrasi kembali dengan garam Zn atau Mg. EDTA membentuk kompleks yang cukup cepat dengan Cr³⁺ bila Cr³⁺ dalam keadaan segar (baru dibuat dari Cr⁴⁺). Pada pH = 3, Fe(III) membentuk kompleks lebih cepat dengan EDTA daripada pH = 1,0. Untuk Al kompleks Al pada pH > 4,0 akan terjadi hidrolisis tetapi pada pH < 3,0, kompleks yang terbentuk sangat stabil. Oleh karena itu dalam kasus penambahan reagen adalah sama pentingnya (Khopkar, 2010).