KONSENTRASI KRITIS MISEL (KKM) DAN ENTALPI (ΔHo) DARI GELATIN PADA BERBAGAI SUHU

 KONSENTRASI KRITIS MISEL (KKM) DAN ENTALPI (ΔH^o) DARI GELATIN PADA BERBAGAI SUHU

        Dalam suatu sistem biner (surfaktan-air), surfaktan dapat membentuk struktur tertentu bergantung pada konsentrasinya. Surfaktan (Surface Active Agents) merupakan senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan air  dan berperan sebagai senyawa pengarah struktur dalam bentuk misel, dimana bukan molekul tunggal. Misel adalah struktur molekul surfaktan amfilik netral ataupun ionic merukuran kecil (10-100 nm). Misel dapat dibentuk dalam larutan air dengan cara merakit sendiri, didorong oleh interaksi yang menaraik antara bagian hidrofilik surfaktan dan molekul air. Dengan meningkatnya konsentrasi larutan molekul-molekul surfaktan saling manata diri membentuk suatu agregaf. Konsentrasi awal dimana molekul tunggal mengalami agregasi membentuk misel isotropik disebut konsentrasi kritis misel (KKM). Misel-misel tersebut dapat berupa kristal cair karena dapat mengalir seperti cairan, akan tetapi Kristal tersebut memiliki volumenya dalam fungsi keteraturan struktur layaknya Kristal  ( Trisanaryanti, 2018).

Gambar 1. Struktur Surfaktan (Sudiarti, 2014).

        Pada ujung hidrofobik surfaktan merupakan satu rantai atau lebih hidrokarbon yang mengandung 12 atom karbon atau lebih. Molekul-molekul dan ion-ion yang diadsorbsi pada antar muka inilah yang dinamakan surface aktive agent atau surfaktan. Surfaktan disebut juga sebagai amfifil karena molekul atau ionnya yang mempunyai affinitas tertentu terhadap pelarut polar maupun non polar. Hal ini tergantung pada jumlah dan sifat dari gugus-gugus polar dan non polar tersebut. Amfifil dapat bersifat hidrofilik (suka air), lipofilik (suka minyak) atau bersifat seimbang di antara dua sifat ekstrim (Sudiarti, 2014).

        Gelatin berasal dari bahasa latin, gelato yang menggambarkan sifat khas ‘’pembentukan gel dalam air’’. Gelatin secara alami tidak ada, tetapi berasal dari protein kolagen melalui hidrolisis pada struktur sekunder dan struktur yang lebih kompleks dari rantai polipeptida protein kolagen. Gelatin memiliki gugus yang bermuatan oleh bagian tertentu dari rangkaian kolagen mengandung asam amino hidrofilik dan hidrofobik. Bagian hidrofobik dan hidrofilik dapat berubah (berpindah) di permukaan sehingga dapat mengurangi tegangan muka larutan. Pada saat yang sama gelatin memiliki beberapa sifat melindungi stabilitas permukaan yang dibentuk. Ketika molekul-molekul gelatin dipanaskan dapat mengembang sehingga terbentuk gel. Pembentukan gel (gelasi) merupakan suatu fenomena penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer membentuk jalinan tiga dimensi yang kontinyu, sehingga dapat menangkap air di dalamnya menjadi struktur yang kompak dan kaku, yang tahan terhadap aliran di bawah tekanan (Pertiwi et al., 2018).

        Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi, tetapi ketika surfaktan dilarutkan ke dalam air maka tegangan perumkaan dari larutan itu akan turun sampai tercapainya suatu konsentrasi. Konsentrasi dimana tegangan permukaan turun disebut konsentrasi kritis misel. Konsentrasi kritis misel (kkm) dapat ditentukan dari ketika sejumlah kecil dari surfakatan ditambahkan ke dalam air , ion-ion surfaktan atau molekul-molekul pada surfaktan terorientasi pada gugus hidrofil ke dalam air dan gugus hidrofob (menjauhi air). Surfaktan dapat dilarutkan dalam minyak maka gugus hidrofob akan ikut dengan minyak dan gugus hidrofil mejauhi minyak. Larutan menjadi jenuh dalam keadaan normal, tetapi pada kebanyakan surfakta, apabila dilarutkan pada cairan maka akan membentuk misel (Yazid, 2005).

        Konsentrasi kritis misel merupakan konsentrasi yang optimum dari penggunaan surfaktan atau disebut dengan agen aktif permukaan yang mengandung kedua gugus hidrofobik (rantai hidrokarbon) dan gugus hidrofolik (polar) dalam molekul surfaktan yang sama. Dalam larutan berair molekul surfaktan mulai berkumpul dan membentuk misel dalam konsentrasi yang disebut sebagai konsentrasi misel kritis. Gugus aromatik dalam gugus hidrokarbon akan memperbesar nilai konsentrasi misel kritis dan juga memperbesar kelarutannya. Adanya garam menurunkan nilai konsentrasi misel kritis surfaktan ion. Penurunan konsentrasi misel kritis hanya bergantung pada konsentrasi ion lawa yaitu makin besar konsentrasinya maka makin turun konsentrasi misel kritisnya. Untuk menetapkan nilai konsentrasi kritis misel dapat dilakukan dengan mengukur tegangan permukaan atau tegangan antar muka larutan surfaktan sebagai fungsi dari konsentrasi (Vishnyakov et al., 2013).

Gambar 2. Kondisi surfaktan sebelum dan sesudah melewati titik KKM (Ramadhan et al., 2022).

        Setelah melewati titik KMK, agregat misel yang terbentuk akan semakin banyak karena surfaktan sudah tidak bisa menurunkan tegangan permukaan sehingga surfaktan tersebut akan berinteraksi satu sama lain antara ekor dengan ekor dan membentuk misel. Misel yang semakin banyak ini kemudian akan berinteraksi juga dengan lebih banyak molekul zat aktif farmasi dan dengan demikian akan semakin banyak zat aktif farmasi yang akan larut dalam pelarut, dibuktikan dengan hasil kedua penelitian diatas dimana setelah titik KMK kelarutan zat aktif farmasi akan semakin tinggi (Ramadhan et al., 2022).

        Semakin tinggi konsentrasi surfaktan menyebabkan tegangan antar muka makin rendah sampai mencapai suhu konsentrasi dimana tegangan antar muka konstan. Pada konsentrasi yang sangat rendah molekul bergerak bebas dan dapat berjajar datar diatas permukaan, dengan meningkatnya konsentrasi maka molekul juga meningkat, reaksi berlangsung secara spontan (Vishnyakov et al., 2013).

        Penentuan nilai konsentrasi misel kritis juga dapat digunakan metode tegangan permukaan dengan alat Du Nouy termometer dimana prinsip dari alat ini adalah gaya yang diperlukan untuk melepaskan cincin yang tercelup pada permukaan atau antar permukaan. Metode ini didasarkan bahwa tegangan permukaan dari larutan sufraktan akan turun secara cepat dengan meningkatnya konsentrasi pada titik CMC, dari titik CMC ini sampai peningkatan konsentrasi selanjutnya maka tegangan permukaan tidak akan turun lagi (Wahyuni et al., 2014).

DAFTAR PUSTAKA

Pertiwi, M., Y. Atma., A.Z.A. Mustofa dan R.Maisaroh. 2018. ‘’Karakteristik Fisik dan Kimia Geltin dari Tulang Ikan Patin dengan Pre-Treatment Asam Nitrat’’. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan. Vol. 7 (2) : 83-91.

Ramadhan, M. R., R. Ariyani dan G. C. E. Darma. 2022. “Kajian Pustaka: Penentuan Nilai Konsentrasi Misel Kritis (KMK) Surfaktan serta Pengaruhnya terhadap Kelarutan Zat Aktif Farmasi”. Bandung Conference Series: Pharmacy. Vol. 2 (2) : 183 – 189.

Sudiarti, T. 2014. “Tegangan permukaan Inhibitor Korosi baja Karbon Dalam Lingkungan Air Sadah”. Jurnal Sains Dasar. Vol. 3(2): 118-123.

Trisunaryanti, W. 2018. Material Katalis dan Karakternya. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Vishnyakov, A., M.T. Lee, dan A.V. Neimark. 2013. ‘’Prediction Of The Critical Micelle Concentration Of Nonionic Surfactans by Dissipative Particle Dynamics Simulation’’. Journal of Physical Chemistry Letters. Vol. 4 (2) : 797-802.

Wahyuni, R., A. Halim, dan R. Trifarmila. 2014. ‘’ Uji Pengaruh Surfaktan Tween 80 dan Span 80 Terhadap Solubilisasi Dekstrometorfan Hidrobromida’’. Jurnal Farmasi Higea. Vol. 6(1) : 1-10.

Yazid, Eistein. 2005. Kimia Fisika Untuk Paramedic. Yogyakarta: Penerbit Andi.

PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM RANGKAP

I. TINJAUAN PUSTAKA

            Garam merupakan hasil dari reaksi netralisasi antara asam dan basa. Garam terdiri dari kation dan anion, dimana kation dan anion tersebut merupakan ion kompleks sehingga dapat membentuk senyawa kompleks. Garam-garam yang mengandung ion-ion kompleks dikenal sebagai senyawa koordinasi atau garam kompleks. Garam kompleks berbeda dengan garam rangkap. Garam rangkap terbentuk dari dua garam yang mengkristal secara bersama-sama dalam perbandingan molekul tertentu. Garam-garam ini memiliki struktur tersendiri dan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya. Dalam bentuk larutan garam rangkap ini merupakan campuran berupa ion sederhana yang akan mengion bila dilarutkan lagi. Kation dari garam rangkap pada umumnya terdiri dari kation logam transisi yang bergabung dengan kation logam alkali atau ion amonium. Senyawa koordinasi dapat diartikan sebagai senyawa yang mengandung ion ataupun molekul kompleks, maka dari itu senyawa koordinasi memiliki ion atau molekul kompleks. Senyawa koordinasi yang juga disebut dengan senyawa kompleks, kata senyawa yang dimaksud dalam senyawa koordinasi atau senyawa kompleks tidak lain adalah berupa garam. (Sumardjo, 2008).

            Jika suatu kompleks dilarutkan maka akan terjadi pengionan atau disosiasi, sehingga akhirnya terbentuk kesetimbangan antara kompleks yang tersisa (tidak bersosiasi). Suatu zat cair jika didinginkan akan terjadi gerakan translasi molekul-molekul menjadi lebih kecil dan gaya tarik molekul-molekul makin besar, sehingga kristal molekul mempunyai kedudukan tertentu dalam kristal. Panas yang terbentuk pada kristalisasi disebut panas pengkristalan, dimana selama pengkristalan terjadi kesetimbangan dan akan turun lagi saat pengkristalan selesai. Proses pembentukan dari garam lengkap terjadi apabila dua garam memiliki struktur tersendiri dan garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu. Garam rangkap memiliki struktur molekul lebih panjang dibandingkan dengan struktur garam kompleks, dimana dalam larutan garam rangkap merupakan campuran dari ion sederhana yang mengion bila dilarutkan lagi. Berbeda halnya dengan garam kompleks yang menghasilkan ion kompleks apabila dalam bentuk larutan (Harefa, 2019).

            Pemurnian suatu senyawa dapat dilakukan dengan metode kristalisasi, seperti larutan seng sulfat (ZnSO4) yang akan dimurnikan dipekatkan di bawah titik didih dan larutan, kemudian dipekatkan lebih lanjut pada suatu titik kejenuhan pada suhu yang lebih rendah dalam penangas air sampai tercapai suatu titik kejenuhan dari seng sulfat. Selanjutnya larutan jenuh seng sulfat ini dikristalisasi dengan penguapan pada suhu kamar, dimana hasil akhir berbentuk bubur yang akan dipisahkan untuk menghasilkan seng sulfat murni. Kemudian dilakukan penyaringan dan dikeringkan sehingga didapatkan seng sulfat heptahidrat murni yang nantinya pola kristal akan dianalisis menggunakan alat instrumen (Li et al., 2019).

II. HASIL PEMBAHASAN

        Garam merupakan salah satu contoh zat padat Kristal, garam dapat terbentuk dari proses kristalisasi pada larutan campuran. Garam terbentuk dari satu anion dan satu kation disebut garam tunggal. suatu senyawa dapat dikatakan sebagai garam kompleks jika mengandung ion kompleks di dalamnya, sedangkan garam rangkap jika mengandung lebih dari satu jenis ion logam positif dan/atau negatif dalam rumus molekulnya. Perbedaan antara garam rangkap dengan garam kompleks yaitu Garam rangkap terdiri dari dua atau lebih ion yang berbeda, sedangkan garam kompleks terbentuk dari ion logam dan ligan yang membentuk kompleks koordinasi. Garam rangkap umumnya lebih mudah larut dalam air daripada garam kompleks. Selain itu, garam kompleks sudah pasti senyawa koordinasi sedangkan garam rangkap belum tentu senyawa koordinasi.

    4.2 Pembuatan Tawas

            Tabel 1. Hasil Pembuatan Tawas

Perlakuan	Hasil
Ditimbang 33,4 gr Al2(SO4)3.16H2O dan dilarutkan dalam 50 mL aquades Ditimbang 8,7 gr K2SO4 dan dilarutkan dalam 50 mL aquades Dicampurkan larutan Al2(SO4)3.16H2O dan larutan K2SO4  ke dalam cawan penguap  Didinginkan pada suhu kamar  Ditimbang kertas saring  Disaring dengan pompa vakum dan dicuci dengan air  Ditimbang kertas saring dan Kristal  Berat tawas	Larutan berwarna putih keruh dan larut   Larutan tak berwarna dan larut  Larutan homogen dan berwarna putih keruh    Terbentuk Kristal seperti garam dapur  Berat kertas saring 1,16 gr  Kristal tawas kering  Berat total 22,15 gr Berat tawas = (berat total – berat kertas saring) = 20,99 gr

       Alum atau yang lebih dikenal dengan tawas merupakan kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal dan bersifat isomorph. Alum merupakan senyawa kimia yang dibuat dari molekul air dan dua jenis garam, yang ada percobaan ini digunakan garam Al₂(SO₄)₃.16H₂O dan K₂SO₄. Alum kalium juga sering dikenal dengan alum yang mempunyai rumus formula yaitu KAl(SO₄)₂.12H₂O. Tawas disebut sebagai garam rangkap karena dalam satu molekul senyawa ini terdapat lebih dari satu jenis ion logam positif dan/atau negatif yaitu terdiri dari ion aluminium (Al³⁺) dan ion sulfat (SO₄^2-) yang terikat secara ionik dalam suatu struktur kristal.

        Pada percobaan ini bertujuan untuk mempelajari cara pembuatan tawas dan pembuatan garam rangkap kupri amoniuum sulfat dan garam kompleks tetraamintembaga (II) sulfat monohidrat serta sifat-sifat dar garam rangkap dan garam kompleks. Pada tahap pertama yaitu pembuatan tawas, senyawa yang digunakan yaitu Al₂(SO₄)₃.16H₂O dan K₂SO₄ dimana masing-masing senyawa dilarutkan dalam akuades. Fungsi dicampurkan aquades untuk melarutkan kristal dari kedua bahan utama tersebut sehingga apabila dalam larutan berair akan terdisosiasi menjadi ion ion penyusunnya.

    Metode yang digunakan dalam pembuatan garam tawa yaitu dengan teknik Kristalisasi dan rekristalisasi. Teknik kristalisasi adalah proses pembentukan kristal dari suatu senyawa atau bahan kimia melalui pengendapan atau pengurangan pelarut yang jenuh, sehingga terbentuk padatan kristal yang murni. Proses ini umumnya melibatkan pelarut yang digunakan untuk melarutkan bahan kimia atau senyawa, lalu melalui beberapa tahap pengendapan dan pengurangan pelarut, padatan kristal terbentuk. Sedangkan rekristalisasi yaitu pengkristalan kembali dari suatu senyawa atau bahan kimia yang sudah terkristalisasi sebelumnya. Tujuan dari rekristalisasi adalah untuk memperbaiki kualitas kristal yang dihasilkan dan memurnikan senyawa atau bahan kimia lebih lanjut. Fungsi pemanasan pada metode ini berfungsi untuk pembentukan inti kristal sedangkan proses pendinginan untuk pertumbuhan laju kristal (Ajibulu et al., 2022).

        Al₂(SO₄)₃.16H₂O saat dilarutkan dengan akuades membentuk larutan keruh tak berwarna dan larut dalam akuades. Al₂(SO₄)₃.16H₂O ketika bereaksi dengan akuades membentuk suatu ion komples [AlCH₂O₆]³⁺ hal ini disebabkan oleh kerapatan muatan aluminium (Al³⁺) menyebabkan di dalam larutannya mempu menarik molekul air dan membentuk ion kompleks tersebut. Dalam larutan, ion  [AlCH₂O₆]³⁺ berada dalam kesetimbangan karena mengalami hidrolisis dan bersifat asam. Sedangkan pada saat K₂SO₄ dilarutkan dalam akuades, larutan sukar larut sehingga perlu pemanasan aga kristal dapat larut dan mempercepat laju reaksi karna tumbukan antar partikel semakin cepat sehingga laju reaksi juga semakin cepat. Proses pelarutan menghasilkan suatu basa yaitu KOH yang apabila ditambahkan ke dalam ion aluminium akan menghasilkan suatu endapan putih pada larutan.

Gambar 1. Proses pembuatan garam tawas

       Kemudian kedua larutaan tersebut dicampur, pencampuran menghasilkan larutan berwarna putih keruh dan terdapat endapan putih yang mana berasal akibat adanya basa saat K₂SO₄ bereaksi dengan akuades. Pada pembuatan garam tawas tidak perlu dilakukan pada ice bath karena pada suhu kamar (25-30°C) campuran tersebut dapat bereaksi dan terbentuk garam tawas dalam bentuk kristal. Dalam proses ini, suhu yang diperlukan untuk mencapai reaksi yang optimal sudah cukup tinggi sehingga tidak perlu lagi menggunakan ice bath untuk menjaga suhu reaksi. Pada saat pembuatan garam tawas, kristal garam yang terbentuk memiliki sifat yang sangat mudah larut dalam air, dan penurunan suhu yang terlalu cepat dapat menyebabkan kristal garam terlarut kembali dalam air dan menghasilkan kristal yang tidak diinginkan. Oleh karena itu, suhu yang terlalu dingin tidak dianjurkan dalam pembuatan garam tawas. Adapun reaksi pembuatan tawas pada percobaan ini yaitu :

        Kristal yang terbentuk berwarna putih dengan ukuran kristal besar seperti garam dapur. Rendemen kristal yang terbentuk yaitu 100%, semakin mendekati 100% maka kristal yang terbentuk semakin murni garam tersebut. Garam tawas yang dihasilkan pada percobaan sebesar 44,25% dimana hasil menunjukkan kurang murni. Faktor faktor yang mempengaruhi rendemen kristal tawas yaitu Kualitas bahan baku dimana tawas yang lebih murni dan memiliki kandungan aluminium sulfat yang lebih tinggi cenderung menghasilkan rendemen kristal yang lebih tinggi, konsentrasi pelarut, pendinginan dan waktu pendinginan pada suhu ruang, kecepatan pengadukan dan durasi pengeringan.

        Tawas memiliki beragam jenis seperti tawas kalium, tawas soda, tawas amonium, tawas aluminium dan tawas selenit. Fungsi tawas dalam kehidupan sehari hari yaitu sebagai deodorant untuk menghilangkan bau ketiak, sebagai pengawet, sebagai antijamur dan sebagai koagulan dalam penjernihan air. Menurut Febrina dan Zilda, (2019), Tawas memiliki kemampuan ini karena memiliki sifat yang menarik partikel-partikel padat, seperti tanah, kotoran, dan bakteri, ke permukaannya. Oleh karena itu, tawas biasa digunakan untuk koagulan dalam proses penjernihan air. Setelah tawas ditambahkan ke air, ia akan bereaksi dengan partikel-partikel padat tersebut dan membentuk gumpalan-gumpalan besar yang disebut flok. Flok-flok ini kemudian akan mengendap ke dasar wadah penyimpanan air, sehingga air di atasnya menjadi lebih jernih dan bebas dari partikel-partikel padat yang tidak diinginkan. 

Gambar. Hasil garam tawas

    4.2 Pembuatan Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat CuSO₄(NH₄)₂(SO₄).6H₂O

        Tabel 2. Hasil Pembuatan Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat

Perlakuan

Hasil

Di timbang 4,98 gr CuSO4 - 5H20 dan di larutkan dalam 10ml aqudes Di timbang 2,64 gr (NH3)² SO4 dan di larutkan dalam 10 ml aquades Dicampurkan larutan CuSO4 dengan larutan (NH3)² SO4  Dipanaskan larutan Ditutup dengan plastik wrap dan di diamkan icebath selama 1 jam Didekantir fitrat dari endapan  Ditimbang kertas saring Disaring menggunakan pompa vakum Ditimbang kristal dengan kertas saring Di hitung berat garam CuSO4 (NH3)²(SO4) 6H2O

Larutan berwarna biru pucat Larutan jernih ( tidah berwarna) Larutan berwarna biru tua pekat larutan homogen larutan berwarna biru pucat Larutan berwarna biru pucat (filtrat) dan terbentuk endapan biru pucat Filtrat terpisah dengan endapan Berat kertas saring : 1,20 gr Kristal kering berwarna biru pucat Berat total 9,04 gr Berat garam ( berat total - berat kertas saring) = 7,84 gr

         Pada percobaan ini garam rangkap yang digunakan dalam pembuatan garam rangkap tersebut yaitu  CuSO₄(NH₄)₂(SO₄).6H₂O. Senyawa yang digunakan dalam pembuatan garam rangkap tersebut CuSO₄ dan (NH₄)₂(SO₄) dimana senyawa ini masing-masing dilarutkan ke dalam akuades namun tidak larut sempurna di dalam akuades tersebut. Pada percobaan ini sama seperti percobaan sebelumnya dengan menggunakan metode kristalisasi dan rekristalisasi.

Gambar 2. Pembuatan garam rangkap

    Dalam percobaan ini, CuSO4.5H2O bertindak sebagai penyedia atom pusat sedangkan (NH₄)₂(SO₄) bertindak sebagai penyedia ligan. Fungsi penambahan akuades bertindak untuk mengompleks Cu2+. Selanjutnya kedua larutan dicampurkan. Pencampuran kedua larutan membuat ligahn H₂O tersebut digantikan dengan NH4 dari Kristal (NH₄)₂(SO₄). Hal tersebut dapat terjadi Karena berdasarkan deret spektrokimia. Ligan NH₄ sebagai ligan kuat dapat mendesak ligan H₂O yang lebih lemah, sehingga dihasilkan larutan berwarna biru. Campuran larutan kemudian dipanaskan untuk mempercepat reaksi dan pembentukan inti kristal sehingga larutan melarut sempurna. Selanjutnya dilakukan pendinginan dengan icebath  bertujuan untuk mempercepat reaksi pembentukkan atau pengendapan garam (pertumbuhan kristal) Selain itu, agar garam rangkap yang terbentuk semakin solid (padat). Proses pendinginan dilakukan selama kurang lebih 60 menit hingga diperoleh Kristal yang berwarna biru muda. Adapun reaksi yang terjadi selama pembuatan garam rangkap sebagai berikut:

        Kristal yang terbentuk kemudian didekantir untuk mempercepat proses penyaringan kristal dengan pompa vakum, kemudian kristal dikeringkan dengan pompa vakum untuk memisahkannya dari larutannya, kristal kemudian dikeringkan untuk menghilangkan sisa air yang terkandung pada Kristal. Kristal CuSO₄(NH₄)₂(SO₄).6H₂O yang diperoleh berwarna biru dengan berat sebesar 7,84 gr dan persen rendemen sebesar 98,41% yang menunjukkkan kristal sudah murni. 

        Menurut Atma, (2018), Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat atau biasa disebut dengan istilah "Mohr's salt" berwarna biru pucat karena mengandung ion tembaga (II) (Cu²⁺) yang memberikan warna biru dan ion sulfat (SO₄²⁻) yang memberikan warna kuning pucat. Ketika kedua ion ini berinteraksi, warna biru dan kuning pucat akan tercampur dan memberikan warna biru pucat pada garam Mohr's salt. Warna biru pucat ini dapat digunakan sebagai indikator dalam analisis kimia, misalnya untuk menentukan kadar besi dalam sampel dengan titrasi redoks.                         

                                              Gambar. Hasil Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat

4.3 Pembuatan Garam Kompleks Tetraamincopper (II) Sulfat Monohidrat (Cu(NH₃)SO₄).5H₂O

    Tabel 3. Hasil Pembuatan Garam  Kompleks Tetraamincopper (II) Sulfat Monohidrat

Perlakuan

Hasil

Ditimbang 4,98 gr CuSO4.5H2O dan di larutkan dalam 10 ml aquades dalam gelas beaker 100 ml Dicampurkan larutan CuSO4.5H2O dengan larutan amonium 29% 8 ml dan diaduk hingga homogen Ditambahkan 8 ml etanol secara perlahan dan diaduk Ditutup dengan plastik wrap dan di diamkan selama 1 jam di dalam ice bath Didekantir fitrat dari endapan Ditimbang kertas saring Disaring menggunakan pompa vakum Ditimbang kristal dan kertas saring Berat garam  (Cu(NH3)SO4).5H2O Dihitung % rendemen

Larutan berwarna biru pucat dan larut Larutan homogen dan larutan berubah manjadi warna biru pekat (gelap) dan berbau amonia Terbentuk 2 fasa dan ada endapan lapisan atas berwarna biru pucat, lapisan bawah berwarna biru gelap Terbentuk kristal berwarna biru tua (gelap) dan filtrat berwarna biru tua (gelap) Filtrat dan endapan terpisah Berat kertas saring = 1,16 gr Endapan kering (bebas dari filtrat) Berat total 6,93 gr Berat garam : ( berat total - berat kertas saring) = 5,77 gr

        Pada percobaan ini garam kompleks yang akan dibuat yaitu  (Cu(NH₃)SO₄).5H₂O. Pembuatan garam kompleks diawali dengan mengencerkan NH₃ pekat dengan akuades. Pengenceran dengan akuades berfungsi sebagai pengompleks Cu2+ pada saat penambahan CuSO₄.5H₂O yang kemudian ligan H₂O diganti dengan oleh NH₃ yang merupakan ligan kuat yang dapat mendorong H₂O sehingga warnanya berubah menjadi biru tua. Kemudian, diberi penambahan etanol dalam larutan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya penguapan pada ammonia. Penguapan harus ditahan karena apabila ammonia menguap, maka ligan akan habis sehingga kristal garam kompleks yang terventuk tidak banyak. Selain itu juga bertujuan untuk mengikat molekul air agar tidak menggangu proses pengendapan.

        Selanjutnya larutan yang terbentuk ditutup dengan aluminium foil dan kemudian dimasukkan ke dalam waterbath Selama 1 jam. Penutupan bertujuan untuk menghindari kontak langsung dengan udara serta agar air zat pengotor tidak masuk ke dalam waterbath, sedangkan pendiaman di dalam waterbath bertujuan agar kristal yang terbentuk lebih banyak, dimana pada suhu yang dingin (rendah) kondisi supersaturasi tercapai sehingga kristal terbentuk. Lamanya waktu pendiaman dalam waterbath juga dapat mempengaruhi proses pembentukan kristal. Semakin lama waktu pendiaman, makan kristal yang terbentuk juga semakin banyak yang dipengaruhi oleh temperatur. Kristal yang terbentuk kemudian direkristalisasi dengan etil alkohol yang dapat membantu menghilangkan ekses asam sulfat yang masih tersisa di dalam kristal setelah pembentukan garam kompleks. Proses direkristalisasi juga dapat membantu memperbaiki kristal yang mungkin rusak atau terbentuk secara tidak sempurna selama proses pembuatan, sehingga meningkatkan kemampuan garam kompleks untuk digunakan dalam berbagai aplikasi dan mempercepat pengeringan karna sifatnya yang mudah menguap. Setelah itu, kristal disaring untuk memisahkan kristal dari larutannya menggunakan pompa vakum. Kristal yang diperoleh berwarna biru dan selanjutnya dikeringkan untuk menghilangkan sisa-sisa air yang masih tertinggal sehingga diperoleh kristal garam kompleks yang benar-benar murni. Massa garam kompleks yang diperoleh dari hasil percobaan yaitu sebesar 5,77 g.

Gambar 3. Proses pendinginan garam kompleks dalam icebath

        Massa garam kompleks yang diperoleh dari percobaaan menunjukkan massa yang lebih besar dibandingkan dengan massa teori garam komplek yaitu 4,913 g. Rendemen yang diperoleh sebesar 117, 395% dimana hasil melewati dari 100%, hal ini mungkin disebabkan oleh waktu lama nya proses Kristalisasi. Adapun reaksi yang terjadi saat pembuatan kompleks yaitu sebagai berikut:

        Garam kompleks tetraamincopper (II) sulfat monohidrat berwarna biru tua karena adanya ion tembaga (Cu²⁺) dalam kompleks tersebut. Ion tembaga (Cu²⁺) memiliki sifat yang menyerap cahaya pada daerah spektrum visible yang terletak pada panjang gelombang sekitar 600-800 nm, yaitu pada warna biru. Oleh karena itu, ketika cahaya visible melewati kristal garam kompleks tersebut, sebagian besar warna biru diserap oleh ion tembaga (Cu²⁺) dalam kompleks sehingga cahaya yang dipantulkan oleh kristal menjadi biru tua (Sultana dan Sarma, 2020).

        Selain itu, warna biru tua pada garam kompleks tetraamincopper (II) sulfat monohidrat juga disebabkan oleh pengaruh lingkungan kristal pada molekul kompleks tersebut. Ion tembaga (Cu²⁺) dalam kompleks tersebut terbungkus oleh ion sulfat dan molekul air yang membentuk lingkungan kristal. Interaksi antara molekul kompleks tersebut dengan lingkungan kristal menyebabkan terjadinya pergeseran warna biru pada kompleks, sehingga warna biru yang dihasilkan lebih tua dibandingkan dengan warna biru pada ion tembaga (Cu²⁺) bebas.

                                             Gambar. Hasil garam (Cu(NH₃)SO₄).5H₂O                                      

    4.4 Perbandingan Beberapa Sifat Garam Tunggal, Garam Rangkap Dan Garam Kompleks

    Tabel 4. Hasil Perbandingan Beberapa Sifat Garam Tunggal, Garam Rangkap Dan Garam Kompleks

Perlakuan	Hasil
Di timbang kristal kupri sulfat anhidrat di masukkan ke dalam tabung reaksi dan di tambahkan ke 3ml aquades (dilarutkan) Ditambahkan 5ml NH3OH 3M tetes pertetes	Kristal larut dan larutan berwarna biru pucat Terbentuk 2 fasa Lapisan atas: warna biru tua Lapisan tengah: warna biru muda Lapisan bawah: warna biru pucat Terbentuk endapan berwarna biru pucat
Hasil garam percobaan A (tawas) di masukkan dalam tabung reaksi dan di larutkan dalam 5ml aquades Diamati perubahan Hasil garam percobaan B dimasukkan dalam tabung reaksi dan dilarutkan dalam 5ml aquades Diamati perubahan	Larutan A : larutan tak berwarna, lebih lama larut Larutan B: larutan berwarna biru pucat, sangat cepat larut
Hasil garam percobaan B dimasukkan kedalam tabung reaksi dan dipanaskan Diamati perubahan  Hasil garam percobaan C dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dipanaskan Diamati perubahan	Garam B : Endapan dari berwarna biru pucat menjadi hijau muda, Timbul gas berwarna hijau kebiruan, Bau menyengat ( gas)   Garam C : Endapan dari warna biru tua menjadi hijau - hitam, Timbul gas berwarna kuning dan Bau menyengat (gas)

      Pada percobaan ini, dilakukan tiga percobaan yang pertama yaitu mereaksikan kristal CuSO₄ dengan akuades yang menghasilkan larutan berwarna biru tua. CuSO₄ bertindak sebagai penyedia atom pusat dan H₂O merupakan penyedia ligan. Kemudian dalam larutan ditambahkan NH₄OH yang juga bertindak sebagai penyedia ligan sehingga larutan berubah menjadi biru gelap yang pekat. Perubahan warna terjadi akibat adanya pergantian ligan H₂O menjadi NH₃. Terbentuk 3 lapisan yaitu lapisan atas berwarna biru tua yang menandakan Garam Kompleks Tetraamincopper (II) Sulfat Monohidrat sedangkan warna biru muda yaitu Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat.  Adapun reaksi yang terjadi sebagai berikut :

                                                             Gambar 4. Perbandingan 1

        Percobaan kedua yaitu mereaksikan hasil dari pembuatan tawas dan garam rangkap dengan akuades. AlK2(SO4)2.12H2O direaksikan dengan akuades akan menghasilkan larutan tak berwarna. Hal ini karena alum kalium (tawas) akan terurai menjadi ion-ion penyusunnya. Sedangkan pada saat CuSO4(NH3)2.6H2O direaksikan dengan air akan menghasilkan warna larutan biru muda. Hal ini karena garam rangkap terurai menjadi ion-ion komponennya. Kecepatan melarut diantaara dua garam tersebut yaitu garam CuSO4(NH₃)2.6H2O lebih cepat larut dibandingkan garam tawas. Hal ini disebabkan karena garam tawas memiliki struktur kristal yang lebih kompleks dan terdiri dari ion-aluminium, kalium, sulfat, dan molekul air. Ketika garam tawas dilarutkan dalam air, ikatan kristal ini harus terlebih dahulu dipecah dan ion-ion hidrat yang terbentuk membutuhkan waktu lebih lama untuk bergerak bebas di dalam larutan. Sementara itu, garam tembaga amonia sulfat hexahidrat memiliki struktur kristal yang lebih sederhana dan terdiri dari ion tembaga, sulfat, amonia, dan molekul air. Ikatan kristal dalam garam ini lebih mudah pecah dan ion-ion hidrat yang terbentuk dapat lebih mudah bergerak bebas di dalam larutan.  Adapun reaksinya sebagai berikut :

Gambar 5. Perbandingan garam A dan B

        Pada percobaan ketiga yaitu dilakukan perlakuan pemanasan untuk hasil dari garam rangkap dan garam kompleks. Ketika garam rangkap dipanaskan akan melepaskan uap H2O yang menimbulkan bau berupa gas amonia. Garam kupri ammonium sulfat (Cu(NH4)2(SO4)2) mengeluarkan gas berwarna kebiruan saat dipanaskan karena terjadinya reaksi dekomposisi pada garam tersebut. Saat dipanaskan, garam ini mengalami reaksi dekomposisi menjadi beberapa senyawa, di antaranya adalah amonia (NH₃), sulfur dioksida (SO₂), dan gas nitrogen dioksida (NO₂). Sedangkan saat garam kompleks dipanaskan, ion amonium (NH⁴⁺) pada kristal garam kompleks tersebut terurai menjadi amonia (NH₃) dan gas nitrogen (N2). Selain itu, ion sulfat (SO₄^2-) pada garam kompleks juga terurai menjadi sulfur trioksida (SO₃) dan gas sulfur dioksida (SO₂). Namun, yang menyebabkan gas berwarna kekuningan muncul adalah reaksi antara gas amonia dengan gas sulfur dioksida yang membentuk gas nitrogen dioksida (NO₂) berwarna kekuningan. Reaksi dekomposisi kompleks ini terjadi karena suhu yang tinggi memicu molekul-molekul air pada kristal garam kompleks tersebut terlepas dan mengganggu ikatan kompleks antara ion tembaga (Cu²⁺) dan ligan amonia (NH₃). Saat ikatan kompleks terganggu, ion tembaga dan ligan amonia akan terlepas, dan ion sulfat dan ion amonium juga terurai menjadi gas-gas tersebut. Adapun reaksi yang terjadi pada percobaan ini yaitu sebagai berikut :

Gambar 6. Garam B dan C yang dipanaskan

                

                                               Gambar 7. Perbandingan  garam A, B dan C
         

DAFTAR PUSTAKA

Atma, Y. 2018. Prinsip Analisis Komponen Pangan Makro dan Mikro Nutrien. Yogyakarta : Deepublish.

Aljibulu, K.E., A.E. Okoronkwo, J.B. Owdabi dan V.O. Oyetayo. 2022. "Synthesis, Characterization and Biological Studies of Some Metal (II) Complexes of Tridentate Ligand Derived from Ethylenediamine, Nitrobenzaldehyde and Amino Benzopenone". Internasional Journal of Chemistry. Vol. 1(1): 1-12.

Febrina, L . Dan A. Zilda. 2019. "Efektifitas Tawas Dari Minuman Kaleng Bekas Sebagai Koagulan Untuk Penjernih Air". Sustainable Environmental and Optimizing Industry Journal. Vol. 1 (1) : 71-79.

Harefa, N. 2019. Buku Penuntun Praktikum Kimia Anorganik II. Jakarta: UKI Press.

Li, B., Y. Wei, H. Wang dan Y. Yin. 2019. "Preparation of ZnSO4.7H2O and Separation of Zinc From Blast Furnance Sludge by Leaching-PurificationCrystallization Method". ISIJ Internasional. Vol. 59(1): 201-207.

Sumardjo, D. 2008. Pengantar Kimia: Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan Program Strata I Fakultas Bioeksata. Jakarta: EGC.

Sultana, J. Dan D. Sarma. 2020. "Tetraamminecopper (II) Sulfate Monohydrate in Oxidative Azide-olefin Cyclo-addition and Three-component Click Reaction." Current Organic Synthesis. Vol. 17 (1) : 65-72.