ANALISIS KATION DAN ANION DALAM AIR LAUT
Mata
Kuliah: Kimia Analitik I
Dosen
Pengampu,
Khusna
Arif Rakhman, S.Si., M.Sc
Oleh,
Kelompok 4:
Humairah Ansar Tohe
Risna Ayu Dj. Kilkoda
Sri Santi Jamal
Semester/Kelas : III/A
PROGRAM
STUDI PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
KHAIRUN
TERNATE
2016
ANALISIS KATION DAN ANION PADA AIR LAUT
A. Pengertian Air Laut
Indonesia adalah negara kepulauan yang mana dua per
tiganya dikelilingi oleh laut. Air laut adalah air murni yang didalamnya
terlarut berbagai zat padat dan gas.Senyawa-senyawa terlarut yang
secarakolektif disebut garam. Dengan kata lain 96,5% air laut berupa air murni dan
3,5% zat terlarut. Banyaknya zat terlarut disebut salinitas.
Sehabis bermain di air
laut, kulit terasa lebih lembap dan terlihat mengkilap. Itu disebabkan oleh
mineral yang terkandung dalam air laut seperti magnesium, potasium, kalsium,
sulfat dan sodium. Karena air laut adalah air murni yang di dalamnya larut
berbagai zat padat dan gas.
Zat terlarut meliputi
garam-garam organik yang berasal dari organisme hidup, dan gas-gas terlarut
fraksi terbesar dari bahan terlarut terdiri dari garam-garam anorganik yang
berwujud ion-ion.ada 6 ion anorganik membentuk 99,28% berat dari bahan
anorganik padat. Ion-ion ini adalah Klor, natrium, belerang (sebagai sulfat),
magnesium, kalsium dan kalium. Lima ion berikutnya menambah 0,71% berat, hingga
11 ion bersama-sama membentuk 99,99% berat zat terlarut. 0,1% sisanya terdapat
beberapa garam anorganik yang sangat penting artinya dari binatang-binatang
laut termasuk di dalamnya adalah nutrien yaitu fosfat dan nitrat yang
dibutuhkan tumbuh-tumbuhan untuk sintesis zat organik dalam fotosintesis, dan
silikon dioksida yang diperlukan diatom dan radiolaria untuk membentuk cangkang.
Tiga sumber utama
garam-garaman di laut adalah pelapukan batuan di daratm gas-gas vulkanik dan
lubang-lubang hidrotermal (hydrothermal vents) di laut dalam.
Kandungan air laut terdiri
dari 3,5% garam yang terdiri dari : Klorida 55%, Magnesium 3,7%, Sulfat 7,7% , Natrium
30,6%, Potasium 1,1% ,Kalsium 1,2%, Dan kandungan lain yang nilainya kurang
dari 1% adalah asam blorak,bromida, bikarbonat florida, dan strontium. Secara
merata air laut mengandung garam sebanyak 3,5% artinya setiap 1000 kg air laut mengandung
35 kg garam. Kandungan garam tertinggi lautan ada di daerah 200
Lintang Utara dan 200 Lintang Selatan (3,6% per mil). Kandungan
garam terendah (3,1%) berada di daerah katulistiwa.
Secara merata air laut
mengandung garam sebanyak 3,5% artinya setiap 1000 kg air laut mengandung 35 kg
garam. Kandungan garam tertinggi lautan ada di daerah 200 Lintang
Utara dan 200 Lintang Selatan (3,6% per mil). Kandungan garam
terendah (3,1%) berada di daerah katulistiwa. Walaupun kebanyakan air laut di
dunia memiliki kadar 3,5 %, air laut juga berbeda-beda kandungan garamnya. Air
laut yang paling tawar adalah di timur Teluk Finlandia dan di utara Teluk
Bothnia dan yang paling asin adalah di Laut Merah dimana suhu tinggi dan
sirkulasi terbatas membuat penguapan tinggi dan sedikit masukan air dari sungai
– sungai.
Air laut memiliki kadar
garam karena bumi dipenuhi dengan garam mineral yang terdapat dalam batu-batuan
dan tanah, contohnya natrium, kalium, magnesium, kalsium dan lain-lain. Apabila
air sungai mengalir ke lautan, air tersebut membawa garam. Selain itu, ombak
yang terjadi dilautan juga dapat menghasilkan garam karena adanya pengikisan
pada bebatuan dan juga tanah. Untuk mendapatkan air laut yang tawar, dapat
dilakukan dengan cara osmosis terbalik, yaitu suatu proses penyaringan air laut
dengan menggunakan tekanan dialirkan melalui suatu membran saring. Sistem ini
disebut SWRO (Seawater Reverse Osmosis)dan banyak digunakan pada kapal laut
atau instalasi air bersih di pantai dengan bahan baku air.
B. Analisis Kation
Teknik pengambilan sampel
air laut dilakukan dengan cara ; “wadah tempat untuk menaruh sampel air laut terlebih dahulu
diisi dengan air laut dan kemudian dibuang. Hal ini agar kotoran yang ada dalam
botol dapat dihilangkan. Kemudian, sampel air laut yang diambil harus diisi penuh
didalam wadah tersebut untuk menghindari terjadinya aerasi. Selang waktu 1 jam dari pengambilan harus sudah
dilakukan pemeriksaan”.
1. Magnesium (Mg2+)
Air sangat banyak
menghasilkan Magnesium, air laut mengandung lebih banyak magnesium dari pada
air biasa. Magnesium hidroksida dibentuk dari pengendapan di dasar laut.
Menganalisis adanya ion Mg2+
dalam air laut dapat dilakukan dengan metode titrimetri. Dalam setiap metode titrimetri selalu terjadi reaksi
kimia antara komponen analit dengan zat pendeteksi yang disebut titran.
Analit + Titran → Hasil reaksi
Analisis Mg2+
dengan metode titrimetri dilakukan dengan cara : sampel air laut yang diambil
dengan teknik pengambilan yang sudah ditentukan tersebut diletakkan kedalam
tabung reaksi, kemudian ditambahkan dengan larutan NaOH. Secara teori akan terbentuk endapan
berwarna putih yang mudah larut dalam garam amonium.
Dengan reaksinya : Mg2+
+ NaOH → MgOH + Na+
2.
Natrium (Na+)
Natrium
terdapat dalam air laut dengan jumlah persentase 30,8 %. Natrium terdapat dalam
air laut dalam bentuk kation Na+ dan tergolong dalam unsur logam
alkali (golongan I A dalam sistem periodik unsur). Berdasarkan Identifikasi ion
natrium dalam air laut dapat dilakukan dengan uji nyala yaitu dilakukan dengan
menguji adanya Na+ akan memberikan warna nyala kuning. Ujispesifik dapat
dilakukan untuk Na+ dengan menggunakan pereaksi seng uranil asetat
membentuk endapan kuning [NaZn(UO2)3(C3H3O2)9].
3.
Kalium
(K+)
Potassium atau
kalium merupakan salah satu komponen penyusun air laut dengan jumlah persentase
1,1 %. Kadar potassium dalam air laut
tidak sebanyak kadar natrium, namun endapan kalium yang terdapat dalam bebatuan
lebih banyak dari pada natrium. Ini disebabkan oleh pengembalian kalium yang
cukup besar oleh organisme-organisme didalam laut. Artinya, organisme yang mengabsorpsi kalium
ke sel-sel mereka ketika mati akan mengendap dibebatuan atau tanah di dasar
laut bersama dengan kalium dalam tubuhnya.
Potassium dalam air
laut berupa kation K+ dan tergolong dalam unsur golongan alkali
(golongan I A dalam sistem periodik unsur). Identifikasi ion ini dapat dilakukan dengan
uji nyala K+
yang menghasilkan warna merah keunguan. Warna
nyala dari kalium dapat tertutupi jika terdapat natrium, karena itu diperlukan kaca
kobalt untuk melihat warna nyala kalium tersebut. . Ujispesifik dapat
dilakukan untuk K+ dengan pereaksi natriumheksanitrikobaltat (III)
memberikan endapan kuning [K2NaCo(NO2)6].
4.
Kalsium (Ca2+)
Kalsium merupakan unsur logam
keras berwarna agak keperakan berjumlah sekitar 3,5 % dari kerak bumi dan
merupakan komponen dasar dari kebanyakan hewan dan tanaman. Kalsium terbentuk
secara alami dalam batu kapur, gipsum, fluorit, dan marmer dan ditemukan dalam
kerak bumi tetapi tidak dalam bentuk unsur namun dalam bentuk senyawa. Kalsium
terdapat dalam air laut sekitar 1,2 % dan berupa kation Ca2+.
Kalsium dapat diidentifikasi melalui warna nyala, yaitu
warna menghasilkan warna nyala merah kekuningan.
Identifikasi kation Ca2+
dalam air laut juga dapat dilakukan dengan metode titrasi argentometri
(titrasi endapan) yaitu dengan mereaksikan
sampel air laut dengan larutan NaOH. Secara teori akan menghasilkan endapan
Ca(OH)2 yang berwarna putih.
C.
Analisis Anion
Unsur kimia yang terkandung di air laut ada yang merupakan
unsur utama (mayor), unsur tambahan (minor), dan unsur yang langka (trace).Garam-garam terlarut yang terdapat dalam air laut dapat berupa
kation maupun anion. Kation merupakan ion-ion terlarut yang berupa ion positif,
sedangkan anion adalah ion-ion yang terlarut yang berupa ion negatif.
Garam-garam utama berupa anion yang terdapat dalam air laut terdiri dari Cl-
(55%) dan SO42- (7,7%). Anion-anion lainnya seperti Br-
(0,844%) dan F- (0,068%) ditemukan dalam jumlah yang relatif sedikit
dalam air laut.
Teknik pengambilan sampel
air laut dilakukan dengan cara ; “wadah tempat untuk menaruh sampel air laut terlebih dahulu
diisi dengan air laut dan kemudian dibuang. Hal ini agar kotoran yang ada dalam
botol dapat dihilangkan. Kemudian, sampel air laut yang diambil harus diisi
penuh didalam wadah tersebut untuk menghindari terjadinya aerasi. Selang waktu 1 jam dari pengambilan harus sudah
dilakukan pemeriksaan”.
1. Cl- (klorida)
Ion klorida adalah anion
organik utama yang paling banyak ditemukan di perairan alami. Klorida banyak
ditemukan di alam, karena sifatnya yang mudah larut. Kandungan klorida di alam
berkisar < 1 mg/L sampai dengan beberapa ribu mg/L di dalam air laut. Klorida
ditemukan di air laut dan garam batu / endapan yang terbentuk akibat penguapan
air laut di masa lalu. Setiap 1 kg air
laut mengandung sekitar 30 gram NaCl. Tidak mengherankan klorin adalah unsur
golongan halogen terbanyak di alam 0,2% dari kerak bumi. Ion klorida dalam air
laut sebesar 55%.
Analisis klorida dapat
dilakukan dengan metode titrasi argentometri. Titrasi argentometri
disebut juga titrasi pengendapan karena proses titrasi tersebut mengakibatkan
terbentuknya endapan. Untuk menentukan kandungan klorida dalam air laut
digunakan titrasi argentometri dengan metode Mohr. Salah satu ciri metode Mohr yaitu menggunakan larutan kalium
kromat (K2CrO4) sebagai indikator. Metode Mohr biasanya
digunakan untuk mengendapkan ion-ion perak, tiosanat, dan ion-ion halogen yang
salah satunya ion klorida.
Konsentrasi ion klorida dalam
air laut dapat di tentukan dengan cara menitrasi sampel dengan menggunakan
larutan standar AgNO3 dan indikator K2CrO4.
Proses pertama yaitu melakukan standarisasi larutan AgNO3 yang akan
digunakan untuk titrasi sampel air laut. Sampel dimasukkan dalam erlenmeyer dan
ditetesi dengan indikator K2CrO4 sebanyak 5 tetes
kemudian dititrasi. Warna sampel ketika diberi indikator berubah warna menjadi
kuning. Kemudian sampel dititrasi dengan larutan titran perak nitrat (AgNO3)
0,01 N yang telah terstandarisasi hingga terjadi perubahan warna menjadi merah
bata.
Mula-mula akan terbentuk
endapan AgCl berwarna putih karena adanya reaksi ion klorida pada titrat dengan
ion perak pada titran. Setelah ion klorida habis bereaksi, masih ada kelebihan
ion perak sehingga akan terjadi reaksi antara ion perak dengan ion kromat dari
indikator. Reaksi antara ion kromat dengan titran ini akan mengakibatkan
terbentuknya endapan Ag2CrO4 dengan perubahan warna pada
endapan menjadi merah kecoklatan. Pada kondisi ini tercapai titik akhir
titrasi. Reaksi yang terjadi adalah
sebagai berikut :
Ag+ (aq) + Cl- (aq)
→ AgCl (s) (endapan
putih)
Ag+ (aq) + CrO42- (aq)
→ Ag2CrO4 (s) (endapan
cokelat kemerahan)
Agar tidak terjadi reaksi antara indikator dengan titran
sebelum ion klorida habis bereaksi maka perlu ditentukan dengan pasti
konsentrasi ion kromat yang digunakan. Sehingga konsentrasi ion kromat yang
dianjurkan untuk digunakan adalah sekitar 2,5 x 10-3 M. titrasi
dengan mohr harus dilakukan dalam suasana netral atau dengan sedikit alkalis
dengan pH sekitar 6,5 – 9,0.
2.
SO42- (Sulfat)
Sebagian besar belerang yang terdapat di air laut adalam ion
sulfat. Sulfat merupakan salah satu komponen garam terlarut dalam air laut
sekitar 7,7%. Sulfat adalah anion terbesar kedua setelah klorida.
Berdasarkan SNI Kualitas Air 19-6964.5-2003, analisis ion
sulfat dalam air laut dapat dilakukan dengan metode gravimetri.
Penentuan kadar sulfat dalam air laut dapat dilakukan dengan cara mengambil
sampel air laut dan dimasukkan ke dalam gelas beker, kemudian diendapkan dengan
BaCl2 dalam suasana asam menghasilkan endapan BaSO4 yang
berwarna putih. Endapan dipanaskan dalam tanur pada temperatur 800oC,
kemudian didinginkan dan ditimbang.
3.
Br‑ (Bromida)
Unsur Brom dalam air laut ditemukan di kerak bumi dalam unsur
ion bromida. Beberapa pengayaan di air laut (65 ppm), di laut mati (sekitar 5
gram per liter ). Endapan garam alami dan air asin adalah sumber utamanya.
Kandungan ion bromida dalam air laut adalah sekitar 0,844%.
Analisis bromida dapat dilakukan dengan metode titrimetri
dengan cara mereaksikan sampel air laut yang mengandung ion bromida dengan perak nitrat akan menghasilkan endapan kuning
AgBr yang sukar larut dalam ammonia encer tetapi larut dalam ammonia pekat.
4.
F- (Florida)
Kandungan florida dalam air laut sekitar 1,2 – 1,4 mg/L atau 0,068% dalam air
laut. Analisis florida dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri SPADNS
berdasarkan reaksi florida dan penyerapan warna zirkonium yang membentuk anion
kompleks yang tidak berwarna [ZrF6]- .
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. SNI Kualitas Air (Bagian 1) Kimia Lingkungan.
http://environmentalchemistry.wordpress.com/2010/11/22/sni-kualitas-air-bagian-1/
Anonim. 2012. Macam-macam
Senyawa Kimia Dalam Laut. http://perikanan-tangkap.blogspot.com
Anonim. 2015. Analisis Klorida dengan Metode Mohr pada Air
Laut. http://dokumen.tips/documents/analisis-klorida-dengan-metode-mohr-pada-air-laut/
Anonim. 2016. Analisis
Kandungan Sulfat Pada Air Laut Dengan Cara Gravimetri. http://generasifabulous.wordpress.com
Kuswardini, Azizah. 2016. Kandungan
Yang Terdapat Dalam Air Laut. https://azizahkd.wordpress.com/2016/03/21/kandungan-dalam-air-laut/