ARTIKEL PEMBUATAN GARAM KOMPLEKS DAN GARAM RANGKAP

 

Nuraida Ariani

Fakultas Sains dan Teknologi

Email: nuraida1ariani4@gmail.com

 

PENDAHULUAN

Garam adalah serbuk berwarna putih yang mengandung tinggi NaCl. Garam konsumsi beryodium merupakan garam yang telah diperkaya dengan yodium yang dibutuhkan tubuh untuk pertumbuhan dan kecerdasan. Yodium difortifikasi dalam garam sebagai zat aditif atau suplemen dalam bentuk kalium iodat (KIO3). Garam beryodium yang dianjurkan untuk dikonsumsi ialah garam yang telah memenuhi SNI yaitu mengandung KIO3 sebesar 30-80 ppm. Garam (NaCl) atau natrium klorida merupakan zat mineral yang sangat penting bagi kesehatan manusia dan hewan, serta industri. Bentuk mineral halit, atau garam batu, kadang-kadang- disebut garam biasa untuk membedakannya dari kelas senyawa, kimia yang disebut garam (Wantara et al., 2022).

          Garam terbagi atas garam kompleks dan  garam  rangkap.  Garam  rangkap  merupakan  suatu  garam  yang  terbentuk  dari kristalisasi larutan campuran sejumlah ekivalen dua atau lebih garam tertentu. Garam rangkap terbentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul  tertentu.  Garam-garam  itu  memiliki  struktur  tersendiri  dan  tidak  harus  sama dengan struktur garam komponennya. Sedangkan garam kompleks merupakan suatu garam yang terbentuk dari suatu anion atau kation kompleks, atau dikenal sebagai senyawa koordinasi/ Garam rangkap dalam larutan akan terionisasi   menjadi   ion-ion   komponennya.   Namun   bila   suatu   garam   kompleks dilarutkan, maka akan terion menjadi ion penyusun dan ion kompleksnya. Pembuatan garam dapat dilakukan dengan beberapa kategori berdasarkan perbedaan kandungan  NaClnya  sebagai  unsur  utama  garam. Salah satu cara pembuatan  garam adalah kristalisasi. Beberapa garam dapat mengkristal dari larutannya dengan mengikat sejumlah molekul air sebagai hidrat. Bentuk kristal terdiri atas kation terhidrat dan anio terhidrat. Selain itu banyak pula dijumpai kompleks stabil yang dibentuk oleh ion logam transisi  dengan molekul atau ion yang terikat  lebih kuat dari pada molekul air (Rasmila, 2022).

            Dalam percobaan ini, salah satu perlakuannya adalah pembuatan tawas. Tawas dikenal sebagai koagulan di dalam pengolahan air limbah yang sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Selain digunakan sebagai penjernih air, tawas juga dapat digunakan sebagai zat aditif untuk antiperspirant (deodorant). Tawas ini di pasaran dibedakan atas 2 jenis berdasarkan bentuknya, yaitu tawas kusam dan tawas bening (Purnawan dan Ramadhani, 2014).

 

METODE

Alat

Alat yang digunakan yaitu  tabung reaksi besar dan kecil, gelas ukur 50ml, gelas ukur 10ml, gelas beaker 100ml, gelas arloji, pompa vakum, pemanas, gelas kimia 100ml, batang pengaduk, corong buchner, cawan penguap, bunsen, kaki tiga dan kasa.

Bahan

Bahan yang digunakan yaitu Al2(SO4)3.18H2O, kristal kupri sulfat pentahidrat, kristal ammonium sulfat, etil alkohol, K2SO4, ammonium 15m, ammonium 6m, dan kristal kupri sulfat anhidrat.

Prosedur kerja

·      Pembuatan Tawas

Dilarutkan 33,4gr Al2(SO4).18H2O dalam 50 ml air dan dilarutkan 8,7gr K2SO4 dengan 50 ml air lalu kedua larutan dicampurkan, diaduk, dan dipanaskan hingga melarut sempurna. Kemudian dipindahkan ke cawan penguap dan didinginkan hingga terbentuk kristal. Setelah itu kristal yang didapat dicuci dengan sedikit air dan disaring menggunakan kertas saring lalu dikeringkan. Kemudian kristal disimpan dalam botol gelap dan dihitung persen rendemen yang didapatkan.

·      Pembuatan Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat

Dilarutkan 4,98 gr CuSO4.5H2O dan 2,64 gram (NH3)2 SO4 dalam 10 ml air dalam gelas beker 100 ml dan dipanaskan secara perlahan hingga garam larut sempurna. Lalu didinginkan tiba tiba dengan memasukkannya dalam waterbath dan didiamkan selama 1 jam hingga diperoleh kristal. Didekantir agar larutan dan kristal terpisah. Kemudian kertas saring ditimbang dan disaring menggunakan pompa vakum, kristal yang didapat dikeringkan, ditimbang dan diletakkan pada kaca arloji. Dihitug persen rendemennya.

·      Pembuatan Garam Kompleks Tetraamin Copper (II) Sulfat Monohidrat

8 ml ammonium 15 M diencerkan dengan 5 ml air dalam gelas beker 100 ml dan ditabambahkan 4,98 gr bubuk CuSO4.5H2O lalu diaduk hingga homogen. Ditambahkan pada campuran 8 etil alkohol secara perlahan lalu ditutup rapat menggunakan plastik wrap kemudian didiamkan selama 1 jam dalam ice waterbath dan diaduk perlahan untuk mengendapkan secara sempurna setelah itu didekantir kristal dengan filtratnya. Kristal yang didapatkan kemudian disaring menggunkan kertas saring dan dicuci dengan etil alkohol, disaring menggunakan pompa vakum dan dicuci sekali lagi dengan etil alkohol kemudian dikeringkan, ditimbang dan diletakkan dalam kaca arloji. Dihitung persen rendemennya.

·      Perbandingan Beberapa Sifat Garam Tunggal, Rangkap dan Pengompleks

a.      1 gr kristal kupri sulfat anhidrat dimasukkan tabung reaksi dan ditambahkan 2-3 ml akuades lalu dicatat perubahan warna yang terjadi kemudian ditambahkan 5 ml NH2OH 6M tetes demi tetes dan diamati hasil pengamatan.

b.      Dimasukkan tawas dan kupri amonium sulfat yang didapatkan pada tabung reaksi yang berbeda dan masing-masing tabung reaksi ditambahkan 5 ml air lalu dibanding warna kedua larutan kemudian diencerkan dengan 20 ml air dan catat perubahan warna.

c.       Garam kupri amonium sulfat dan tetraamin coopper (II) sulfat dimasukkan masing-masing pada tabung reaksi berbeda kemudian dipanaskan lalu diamati perubahan warna dan gas yang terbentuk.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1.        Pembuatan Tawas

Perlakuan	Hasil
Ditimbang 33,4 gr Al2(SO4)3.16H2O dan dilarutkan dalam 50mL aquades	Larutan berwarna putih keruh ( Larut )
Ditimbang 8,7 gr K2SO4 dan dilarutkan dalam 50mL aquades	Larutan tak berwarna ( Larut )
Dicampurkan larutan Al2(SO4)3.16H2O dengan larutan K2SO4 ke dalam cawan penguap	Larutan homogen dan berwarna putih keruh
Didinginkan pada suhu kamar	Terbentuk kristal seperti garam
Ditimbang kertas saring	Berat kertas saring = 1,16 gr
Disaring dengan pompa vakum dan dicuci dengan air	Kristal tawas kering ( Bebas dari air )
Ditimbang kertas saring dan kristal	Berat total = 22,15 gr
Berat tawas	Berat tawas = (berat total – berat kertas saring)                    = 20,99 gr
% Rendemen dihitung	% Rendemen = 44,25%

Berdasarkan data table diatas, dapat diketahui bahwa senyawa yang digunakan yaitu Al₂(SO₄)₃.16H₂O dan K₂SO₄ dimana masing-masingnya dilarutkan dalam akuades dengan tujuan untuk mengubah wujud fisik senyawa dari padatan menjadi cairan larutan dengan cara melarutkannya agar mempermudah untuk dilakukan pada tahap selanjutnya. Dimana senyawa Al₂(SO₄)₃.16H₂O larut dan menghasilkan larutan berwarna putih keruh membentuk suatu ion komples [AlCH₂O₆]³⁺ yang  disebabkan oleh kerapatan muatan aluminium (Al³⁺), sehingga di dalam larutannya mempu menarik molekul air dan membentuk ion kompleks tersebut. Adapun reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Sedangkan untuk senyawa K₂SO₄, dikarenakan larutan sukar larut sehingga dilakukan pemanasan untuk mempercepat pelarutan, dimana menghasilkan basa KOH. Setelahnya, kedua larutan dicampur, dengan dihasilkannya larutan berwarna putih keruh dan terbentuk kristal garam sebanyak 20,99 gr dengan persentase rendemennya 44,25% setelah pendinginan daalam suhu kamar. Hal ini merupakan akibat dari adanya basa saat K₂SO₄ bereaksi dengan akuades. Adapun reakis pembuatan tawas pada percobaan ini yaitu:

2.        Pembuatan Garam Rangkap Kupri Ammonium Sulfat

Perlakuan	Hasil
Ditimbang 4,98 gr CuSO4(NH3)2(SO4).6H2O dan dilarutkan dalam 10mL aquades	Larutan berwarna biru pucat
Ditimbang 2,64 gr (NH3)2SO4 dan dilarutkan dalam 10mL aquades	Larutan jernih ( tidak berwarna )
Dicampurkan larutan CuSO4.5H2O dengan larutan (NH3)2SO4	Larutan berwarna biru tua pekat, larutan homogen
Dipanaskan larutan	Larutan berwarna biru pucat
Ditutup dengan plastik warp dan didiamkan didalam icebath selama 1 jam	Larutan berwarna biru pucat (filtrat) dan terbentuk endapan biru pucat
Didekantir filtrat dari endapan	Filtrat terpisah dengan endapan
Ditimbang kertas saring	Berat kertas saring 1,20 gr
Disaring menggunakan pompa vakum	Kristal kering berwarna biru pucat
Ditimbang kristal dengan kertas saring	Berat total = 9,04 gr
Dihtung berat garam CuSO4(NH3)2SO4.6H2O	Berat garam = (berat total – berat kertas saring)                      = 7,84 gr
Dihitung % rendemen	% rendemen = 98,41%

Berdasarkan data tabel diatas, dapat diketahui bahwa senyawa yang digunakan yaitu CuSO₄ dan (NH₃)₂(SO₄), sedangkan garam rangkapnya yaitu  CuSO₄(NH₃)₂(SO₄).6H₂O. Dimana kedua senyawa masing-masing dilarutkan ke dalam akuades dengan tujuan untuk mengompleks Cu²⁺, tapi tidak larut sempurna di dalam akuades tersebut, sehingga persamaan reaksi yang terjadi yaitu:

Gambar 1. Pemanasan kedua larutan yang telah dicampurkan

Setelahnya kedua larutan dicampurkan menghasilkan larutan berwarna biru tua pekat. Lalu dipanaskan dengan tujuan untuk mempercepat laju reaksi pada pelarutan tersebut. Selanjutnya dilakukan pendinginan dengan memasukkannya dalam baskom yang berisi es batu (waterbath) dimana proses pendinginan bertujuan untuk mempercepat reaksi pembentukkan atau pengendapan garam, serta agar garam rangkap yang terbentuk semakin solid (padat). Proses pendinginan dilakukan selama kurang lebih 60 menit hingga diperoleh kristal yang banyak. Adapun kristal yang terbentuk berwarna biru pucat sebanyak 7,84 gr dengan persentase rendemennya 98,41% sehingga didapatkan persamaan reaksinya yaitu:

Gambar 2. Pendinginan dalam ice bath

3.        Pembuatan Garam Kompleks Tetraamin Copper (II) Sulfat Monohidrat

Perlakuan	Hasil
Ditimbang 4,98 gr CuSO4.5H2O dan dicampurkan dalam 10mL aquades dalam gelas beaker 100mL	Larutan berwarna biru pucat dan larut
Dicampurkan larutan CuSO4.5H2O dengan larutan amonium 29% 8mL dan diaduk hingga homogen	Larutan homogen dan larutan berubah menjadi warna biru pekat (gelap) dan berbau amonia
Ditambahkan 8mL etanol secara perlahan dan diaduk	Terbentuk 2 fasa dan ada endapan, lapisan atas berwarna biru pucat dan lapisan bawah berwarna biru gelap
Ditutup dengan plastik warp dan didiamkan 1 jam didalam icebath	Terbentuk kristal berwarna biru tua (gelap) dan filtrat berwarna biru tua (gelap)
Didekantir filtrat dari endapan	Filtrat dan endapan terpisah
Ditimbang kertas saring	Berat kertas saring = 1,16 gr
Disaring menggunakan pompa vakum	Endapan kering (bebas dari filtrat)
Ditimbang kristal dan kertas saring	Berat total = 6,93 gr
Berat garam Cu(NH3)(SO4).5H2O	Berat garam = (berat total – berat kertas saring)                      = 5,77 gr
Dihitung % rendemen	% rendemen = 117,395%

Berdasarkan data table diatas, dapat diketahui bahwa pada langkah awal dilarutkan  4,98 gram CuSO4.5H2O kedalam 10 ml aquades lalu ditambahkan 8 mL larutan ammonia 25%. Larutan ammonia berfungsi sebagai penyedia ligan sedangkan kristal CuSO4.5H2O berfungsi sebagai penyedia atom pusat. Didapatkan hasil terbentuk 2 fasa, lapisan atas berwarna biru pucat dan lapisan bawah berwarna biru gelap. Ditutup dengan plastik wrap dan didiamkan selama 1 jam dalam ice bath dan didekantasi filtrat dan endapan. Terbentuknya kristal berwarna biru tua dan filtrat biru pekat. Fungsi pendinginan ini adalah agar proses pembentukan kristal lebih cepat dan lebih banyak. Kemudian kristal dikeringkan dan ditimbang diperoleh berat kristal 5,77 gr. Dengan persentase rendemennya melebihi nilai rendemen ideal 100% yaitu 117,395%. Adapun persamaan reaksinya yaitu:

Gambar 3. dari kiri ke kanan, (a) kristal Tetraamin Copper (II) Sulfat Monohidrat; (b) kristal Kupri Ammonium Sulfat; dan (c) kristal tawas

4.        Perbandingan Beberapa Sifat Garam Tunggal, Rangkap dan Pengompleks

Perlakuan	Hasil
Ditimbang 1 gr kristal Kupri Sulfat Anhidrat dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 3mL aquades (dilarutkan)	Kristal larut dan larutan berwarna biru pucat
Ditambahkan 5mL NH3OH 3 M tetes pertetes	Terbentuk 3 fasa, lapisan atas warna biru tua, lapisan tengah warna biru muda, dan lapisan bawah warna biru pucat dan terbentuk endapan berwarna biru pucat
Hasil garam percobaan A (Tawas) dimasukkan dalam tabung reaksi dan dilarutkan dalam 5mL aquades	Larutan A : larutan tak berwarna, lebih lama larut
Hasil garam percobaan B dimasukkan kedalam tabung reaksi dan dipanaskan dalam 5mL aquades	Larutan B : larutan berwarna biru pucat, sangat cepat larut
Hasil garam pecobaan B dimasukkan kedalam tabung reaksi dan dipanaskan	Garam B : endapan dari biru pucat menjadi hijau muda, timbul gas berwarna hijau kebiruan, bau menyengat (gas)
Hasil garam pecobaan C dimasukkan kedalam tabung reaksi dan dipanaskan	Garam C : endapan dari warna biru tua menjadi hijam-hitam, timbul gas berwarna kuning, bau menyengat (gas)

Berdasarkan data table diatas, dapat diketahui bahwa dilakukan 3 kali perlakuan. Dimana perlakuan pertama yaitu garam kupri sulfat anhidrat direaksikan dengan akuades tidak larut dan terbentuk endapan. Kemudian ditambahkan ammonium hidroksida membentuk 3 fasa atau lapisan dimana lapisan atas berwarna biru tua, lapisan tengah berwarna biru muda dan lapisan bawah berwarna biru pucat akibat adanya pertukaran ligan. Kupri sulfat anhidrat merupakan atom pusat dengan H₂O merupakan ligan.Perubahan warna ini diakibatkan adanya pertukaran antara ligan dan air menjadi ammonia.

       Perlakuan kedua yaitu mereaksikan hasil dari pembuatan tawas dan garam rangkap dengan akuades. Al₂(SO₄)₂.5H₂O direaksikan dengan akuades akan menghasilkan larutan tak berwarna. Hal ini karena alum kalium (tawas) akan terurai menjadi ion-ion penyusunnya.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.

Perlakuan ketiga yaitu dilakuakn perlakuan pemanasan untuk hasil dari garam rangkap dan agaram kompleks. Ketika garam rangkap dipanaskan akan melepaskan uap H₂O yang tidak menimbulakan bau, sedangakan saat garam kompleks dipanaskan menghasilkan gas amonia (NH₃). Yang mana juga gas amonia adalah gas bening, tidak berwarna, tapi mengeluarkan bau menyengat.

Gambar 4. Perbandingan Larutan A dan B (kiri), Perbandingan larutan B dan C (kanan)

 

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan yaitu sebagai berikut.

1.   Tawas dapat dibuat dengan mereaksikan larutan garam Al₂(SO₄)₃.16H₂O dengan larutan garam K2SO4 yang menghasilkan endapan putih berupa kristal tawas AlK₂(SO₄)₂.12H₂O.

2.  Pembuatan garam rangkap dilakukan dengan mereaksikan larutan garam CuSO₄.5H₂O dengan larutan (NH₄)₂SO₄ yang menghasilkan kristal berwarna biru berupa garam rangkap dengan persamaan CuSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O. Garam rangkap jika direaksikan dalam air akan membentuk atau terurai menjadi ion-ion penyusunnya, dan jika dipanaskan akan melepaskan uap H₂O yang tidak berbau.Sedangkan pembuatan garam kompleks dilakukan dengan mereaksikan garam CuSO₄.5H₂O dengan NH₃ sehingga menghasilkan kristal berwarna biru tu berupa garam kompleks [Cu(NH₃)₄]SO₄.H₂O. Garam kompleks jika dipanaskan akan menghasilkan bau amonia.

 

DAFTAR PUSTAKA

Purnawan, I. dan R.B. Ramadhani. 2014. “Pengaruh Konsentrasi KOH Pada Pembuatan Tawas dari Kaleng Aluminium Bekas”. Jurnal Teknologi. Vol. 6(2): 109-119.

Rasmila. 2022. "Pelatihan Pembuatan Garam Kompleks Tetraamin Copper (II) Sulfat Monohidrat (Cu(NH3)4SO4.H2O dan Garam Rangkap Kupri Amonium Sulfat Heksahidrat". Journal of Community Service. Vol. 1(1): 1-9.

Wantara, P., S.A. Irawati, W.S. Werdi dan H. Purwanto. 2022. Manajemen Pemasaran Garam. Malang: Media Nusa Creative.