Koefisien Distribusi

BAB III

KOEFISIEN DISTRIBUSI

3.1.       Tujuan Percobaan

-       Menentukan koefisien distribusi

3.2.       Tinjauan Pustaka

Koefisien distribusi merupakan suatu zat terlarut yang memisahkan antara dua cairan yang tidak dapat bercampur, terdapat hubungan antara kosentrasi zat terlarut dari dua fase pada kesetimbangan (Underwood, 2002).

Ekstraksi merupakan teknik pemisahan kimi untuk memisahkan atau menarik satu atau lebih komponen atau senyawa-senyawa (analit) dari suatu sampel dengan menggunakan pelarut tertentu yang sesuai. Pada ekstraksi ini prinsip pemisahan didasarkan pada kemampuan atau daya larut analit dalam pelarut tertentu. Dengan demikian pelarut yang digunakan harus mampu menarik komponen analit dari sampel secara maksimal.Ekstrasi cair-cair ditentukkan oleh distribusi Nernst yang menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang konstan, senyawa-senyawa akan terdistribusi dalam proposi yang selalu sama diantara dua pelarut yang tidak saling campur. Perbandingan konsentrasi pada keadaan setimbangan di dalam dua fasa disebut koefisien distribusi (K_D) atau juga disebut koefisien partisi. 

Pada keadaan setimbang terdapat koefisien partisi atau koefisien distribusi k yang didefinisikan sebagai rasio konsentrasi atom terlarut dalam padatan terhadap atom yang terlarut dalam lelehan.

Koefisien partisi atau koefisien distribusi, K adalah x’/x. Bila larutan encer maka fraksi mol sebanding dengan molaritas maupun molalitas sehingga K = m’/m atau c’/c.

Pengaruh kompleks dalam proses ekstraksi

Dalam proses ekstraksi, pembentukan kompleks tidak bermuatan adalah tahapan yang sangat penting. Apabila kompleks memiliki muatan, maka senyawa tersebut tidak dapat terdistribusi ke fase organik sehingga tidak dapat terekstrak. Perlakuan ekstraksi dengan variasi pH dilakukan untuk mengetahui pengaruh pH terhadap terjadinya pembentukan kompleks karena salah satu faktor yang berpengaruh terhadap pembentukkan kompleks adalah kondisi pH selain dipengaruhi oleh muatan logam dan ligan (Titin, 2016).

Penentuan koefisien distribusi pada kondisi optimum

            Koefisien distribusi (Kd) dilakukan untuk mengetahui perbandingan antara koefisien larutan satu dengan larutan lainnya. Oleh karena itu, diharapkan koefisien larutan awal lebih besar dari koefisien larutan berikutnya.

Variasi waktu pengocokan ekstraksi

Dengan meningkatnya waktu ekstraksi Re yang terekstraksi ke dalam fase organik semakin besar. Kenaikan ini akan mencapai maksimum apabila waktu kesetimbangannya tercapai, yaitu bila konsentrasi Re yang terdistribusi dari fase air ke fase organik sama dengan konsentrasi Re yang terdistribusi dari fase organik dan fase air. Namun, pada wolfram, tidak terjadi distribusi yang signifikan terhadap waktu pengocokan dan masih banyak yang tertinggal pada fase air (Riftanio, 2015).

Faktor yang mempengaruhi koefisien distribusi

Faktor yang mempengaruhi distribusi adalah temperatur. Jika temperatur naik akan menurunkan koefisen distribusi (K) karena menaikkan suhu akan mengeluarkan kelarutan gas pada cairan. Jika K menurun maka akan menurun waktu dan volume retensi. Pengaruh bergantung pada keadaan/sifat zat terlarut, fase cair, dan temperatur (Underwood, 1999).

Ekstraksi cair-cair (ekstraksi pelarut)

Merupakan proses pemisahan yang berdasar pada fenomena distribusi dua larutan yang tidak bercampur. Prinsip dasar yang digunakan adalah perbedaan kelarutan dan perbedaan pemisahan (Aloisia, 2017).

Kondisi zat terlarut dalam keadaan setimbang

Pada keadaan setimbang terdapat koefisien partisi atau koefisien distribusi yang didefinisikan sebagai rasio konsentrasi atom terlarut, untuk laju pertumbuhan antara cair yang setimbang dalam keadaan tetap akan dicapai dimana zat terlarut akan berkurang dan dan konsentrasinya dalam cairan juga akan berkurang secara eksponensial hingga mencapai komposisi curah (Smallman, 2000).

Pelaksanaan ekstraksi

            Analit-analit yang mudah terekstraksi dalam pelarut organik adalah molekul-molekul netral yang dapat berinteraksi dengan pelarut yang bersifat non polar atau agak polar. Sedangkan senyawa-senyawa yang polar dan juga senyawa-senyawa yang mudah mengalami ionisasi akan tertahan pada fasa air (Aloisia, 2017).

Hukum distribusi nerst

            Ekstraksi cair-cair ditentukan oleh distribusi nerst yang menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang konstan, senyawa-senyawa akan terdistribusi dalam proporsi yang selalu sama diantara dua pelarut yang tidak saling campur.

Metode-metode ekstraksi

            Dalam ekstraksi pelarut atau ekstraksi cair-cair terdapat beberapa metode ekstraksi yaitu ekstraksi tunggal dan ekstraksi berulang (kontinyu)

- Ekstraksi tunggal

            Ekstraksi tunggal merupakan metode yang paling sederhana. Dalam ekstraksi ini analit terekstrak dari fasa air ke fasa organik. Ekstraksi ini dilakukan dengan cara menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur dengan pelarut semula (pelarut yang mengandung analit) dan dikocok sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi analit diantara kedua fasa.

- Ekstraksi berulang (kontinyu)

            Ekstraksi berulang sama dengan ekstraksi tunggal namun dalam metode ini, proses ekstraksi dilakukan secara berulang-ulang dengan volume tertentu pelarut. Tujuan dilakukan ekstraksi berulang adalah untuk memperbesar persentase ekstraksi  dengan volume pelarut yang sama. Ekstraksi berulang dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi (%E lebih besar) bila dibandingkan dengan cara ekstraksi tunggal.

Prinsip ekstraksi asam-basa lemah

            Pada sistem ekstraksi asam-basa lemah berbagai jenis kesetimbangan dapat terjadi baik didalam fasa air maupun didalam fasa organik (Aloisia, 2017).