Catatan Praktikum ASF #1

Ini merupakan praktikum yang akan paling melelahkan satu semester ini sepertinya. Ingin rasanya segera cepat selesai. Di minggu pertama sudah dimulai dengan pengantar, minggu kedua ini kami sudah responsi. Lelahnya bukan main, sebelum responsi kami diberi tugas, lalu juga diminta untuk mengerjakan pretest hingga harus semacam begadang untuk belajar dulu. Tiga pretest kami lalui dalam satu hari, tiga dosen, dan tiga materi. Materinya antara lain TAB (Titrasi Asam Basa), TBA (Titrasi Bebas Air), dan analisis kualitatif dari sampel yang akan diberikan. Dosen TAB-nya mba Baitha, dosen TBA-nya Pak Harmita, dan dosen analisis kualitatifnya Bu Yahdiana. Untuk materi analisis kualitatifnya, saya akan tuliskan catatannya bersama dengan responsi analisis kualitatif yang lainnya dengan dosen berbeda di post yang berbeda, jadi saya tidak akan membahasnya di catatan yang ini. 

Sesungguhnya saya tidak benar-benar begadang. Baru sekitar jam 10 atau 11-an sudah tertidur tidak sengaja, bangun-bangun sudah panik bukan kepalang. Parahnya lagi, pagi jam 8-nya ada kelas Mikropartikel sampai jam 09:40, jam 10:00-17:00-nya praktikum ASF tersebut, mana bisa lanjut belajar untuk pretest setelah kelas Mikropartikel hanya dalam 20 menit. Alhamdulillah, ternyata kelas tersebut ditiadakan hari itu karena dosen yang mengajar sedang sakit. Semoga dosen tersebut cepat sembuh.

Mulai dari responsi TAB dari jam 10 hingga jam 11:30. Setelah pretest pembahasan dimulai. 

Titrasi asam basa merupakan penentuan suatu kadar zat baik asam atau basa berdasarkan atas reaksi asam-basa atau sering disebut juga reaksi netralisasi. Prinsip penetapan kadar larutan asamnya adalah dengan penambahan larutan basa yang dikenal dengan metode alkalimetri. Sementara, prinsip penetapan kadar larutan basa adalah dengan penambahan larutan asam yang dikenal dengan metode asidimetri. Titrasi asam basa dilakukan dengan cara menambahkan tetes demi tetes titran ke dalam titrat sampai mencapai keadaan ekuivalen yang ditandai dengan berubahnya warna indikator yang disebut dengan titik akhir titrasi. 

Tentunya, perlu untuk mengetahui kembali konsep dari asam basa. Berikut adalah definisi asam dan basa berdasarkan tiga teori yang berbeda dan saling melengkapi:

1. Menurut Arrhenius. Asam adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan dalam air akan melepaskan ion H+ (contohnya HCl, H2SO4, dsb), sementara basa adalah senyawa yang bila dilarutkan dalam air akan melepaskan ion OH- (contohnya NaOH, KOH, dsb). 
2. Menurut Bronsted dan Lowrey. Asam adalah senyawa yang dapat memberikan proton atau dikenal dengan donor proton. Sementara basa adalah senyawa yang menerima proton atau dikenal dengan akseptor proton. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
3. Menurut Lewis. Asam adalah senyawa yang dapat menerima sepasang elektron bebas atau disebut juga akseptor pasangan elektron bebas. Sementara basa adalah senyawa yang melepaskan sepasang elektron bebas atau disebut dengan donor pasangan elektron bebas. Lebih jelasnya lihat pada gambar di bawah ini. 

Sebelumnya telah jelas bahwa titrasi asam basa didasarkan atas adanya reaksi netralisasi antara asam dan basa. Berikut adalah macam-macam dari reaksi netrasilasi.

1. Netralisasi asam kuat dengan basa kuat. Memiliki titik ekuivalen pada pH = 7.
2. Netralisasi asam lemah dengan basa kuat. Memiliki titik ekuivalen pada ph < 7.
3. Netralisasi basa lemah dengan asam kuat. Memiliki titik ekuivalen pada pH > 7.
4. Netralisasi basa lemah dengan asam lemah. Memiliki titik ekuivalen tergantung dari Ka dan Kbnya. Jika Ka > Kb maka titik ekuivalen pada pH < 7. Jika Kb > Ka maka titik ekuivalen pada pH > 7. Jika Ka = Kb maka titik ekuivalen pada pH = 7.

Berikut adalah grafik titrasinya. 

Dalam melakukan titrasi, diperlukan adanya indikator. Indikator digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi pada titrasi asam basa. Indikator merupakan suatu asam atau basa organik lemah yang akan mengalami perubahan warna pada lingkungan pH yang merupakan titik akhir dari reaksi asam basa tersebut. Perubahan warna indikator terjadi karena daya perubahan komposisi atau perbandingan banyaknya bentuk ion dan bentuk molekul dari indikator dalam larutan tersebut yang mana bentuk ion dan bentuk molekulnya memiliki warna yang berbeda. Ada dua macam indikator, yaitu indikator asam dan indikator basa.

Gambar di atas adalah reaksi dari indikator asam. Warna indikator dalam bentuk molekul (HIn) berbeda dengan warna bentuk ionnya. Dalam larutan asam, akan ada kelebihan ion H+ sehingga menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kiri, artinya warna indikator cenderung menunjukkan warna bentuk molekulnya. Sementara dalam larutan basa, akan terjadi kekurangan ion H+ sehingga kesetimbangan bergeser ke kanan, artinya warna indikator cenderung menunjukkan warna bentuk ionnya. 

Gambar di atas adalah reaksi dari indikator basa. Warna indikator dalam bentuk molekul (InOH) berbeda dengan warna bentuk ionnya. Dalam larutan asam, kesetimbangan akan bergeser ke kanan, sehingga cenderung menunjukkan warna bentuk ionnya. Sementara dalam larutan basa, akan terjadi kelebihan ion OH-, sehingga kesetimbangan bergeser ke kiri, maka warna indikator cenderung menunjukkan warna bentuk molekulnya. 

Berikut adalah contoh indikator asam basa yang biasa digunakan:

Berikut adalah video yang menjelaskan bagaimana caranya melakukan titrasi asam basa:

Dalam praktikum tersebut, kami diharapkan dapat melakukan titrasi asam basa dari 3 sampel yang terdiri dari sediaan solid, semisolid, dan cairan. Kelompok saya kedapatan sampel yang cairan, yaitu Natrium Bikarbonat Oral Solutions. Terkait dengan metodenya mulai dari pembakuan hingga penetapan kadar belum bisa saya tuliskan di sini, karena ketika responsi masih perlu untuk dicari lagi metode yang paling fiks. Kalau sudah ditemukan, saya akan tuliskan di sini. 

Selanjutnya adalah responsi titrasi bebas air (TBA). Beberapa poin yang dipelajari antara lain:

1. Cara pengeringan peralatan untuk TBA.
2. Cara pembuatan HClO4.
3. Cara pembakuan HClO4.
4. Cara penetapan kadar.
5. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penambahan Hg(II) asetat.
6. Hal-hal lain yang perlu diperhatikan.

Titrasi bebas air merupakan titrasi yang dilakukan tanpa adanya air, karena adanya air sebagai pelarut amfoter, akan dapat mengacaukan titik akhir titrasi. Titrasi ini dilakukan untuk senyawa yang sukar larut dalam air, oleh karena itu digunakan pelarut organik. Jika ada air, akan terjadi kompetisi reaksi antara sampel dan air dengan titran sehingga tidak diperoleh titik akhir yangjelas. Dengan demikian, peralatan yang digunakan dalam TBA harus bebas dari air, caranya bukan dengan mengelapnya menggunakan tisu atau yang lainnya, tiap jenis alat berbeda cara pengeringannya. 

Untuk peralatan yang berbahan gelas yang basic glassware bukan yang volumetric atau analytical glassware, dapat dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 derajat selsius selama 2 jam. Contohnya seperti Erlenmeyer, gelas beker, dan pipet tetes. Sementara untuk peralatan yang berbahan gelas jenis volumetric atau analytical glassware seperti buret, pipet volume, dan gelas ukur, tidak boleh dikeringkan dalam oven, karena pemanasannya dapat menyebabkan pemuaian terhadap skala pengukuran sehingga menjadi tidak tepat. Ada yang mengatakan cara pengeringannya untuk peralatan ini adalah dengan penambahan pelarut yang mudah menguap seperti etanol, meskipun demikian, mohon dicari kembali dari literatur lain yang lebih reliabel, saya takut salah. 

Berikut adalah cara pembuatan HClO4 0,1 N dari FI IV halaman 1213:

(Tiap 1000 mL larutan mengandung 10,05 gram HClO4). Di bawah ini yang akan dibuat adalah HClO4 sebanyak 1000 mL. 

1. Campur 8,5 mL asam perklorat P dengan 500 ml asam asetat glasial P dan 21 mL ahidrida asetat P.
2. Dinginkan dan tambahkan asam asetat glasial P secukupnya hingga 1000 mL.

Terdapat pilihan lain cara pembuatannya, yaitu dengan menggunakan asam perklorat 60%:

1. Campur 11 mL asam perklorat P 60% dengan 500 ml asam asetat glasial P dan 30 mL anhidrida asetat.
2. Dinginkan dan tambahkan asam asetat glasial P secukupnya hingga 1000 mL.

Dalam mencampurkan bahan-bahan di atas, dilakukan sambil digoyang-goyangkan. Perlu berhati-hati karena reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis. Dalam tahap pendinginannya, biarkan sampai dingin kira-kira 1 hari atau 24 jam. Jika konsentrasi yang didapatkan masih belum 0,1 N, maka tidak diperbolehkan untuk menambahkan HClO4, melainkan perlu untuk ditunggu kembali pendinginannya hingga didapatkan konsentrasi yang sesuai. Pembuatan ini agak lama karena HClO4 membutukan waktu untuk terdispersi secara sempurna dalam asam asetat glasial. 

Dalam pembuatan HClO4 ini, perlu untuk memperhatikan kadar air di dalamnya. Kadar yang diperbolehkan berdasarkan FI IV adalah antara 0,02% dan 0,05%. Oleh karena itulah ditambahkan anhidrida asetat dalam pembuatan HClO4 agar dapat menarik air yang berlebih. Sesungguhnya terdapat cara untuk menentukan berapa banyak anhidrida asetat, caranya adalah sebagai berikut:

1. Hitung kadar air yang diperbolehkan.
2. Hitung volume air yang diperbolehkan.
3. Hitung mol air, kemudian setarakan mol anhidrida asetat yang dibutuhkan sesuai dnegan mol air.
4. Hitung massa anhidrida asetat yang dibutuhkan (dengan rumus m = n x Mr).
5. Hitung volume anhidrida asetat (dengan rumus V = m/rho).

Apabila syarat tidak terpenuhi, misalnya kadar anhidrida asetat terlalu rendah, maka hanya sedikit yang bereaksi dengan air, sehingga kadar air dalam HClO4 menjadi terlalu tinggi dan akan mengganggu pengamatan titik akhir titrasi. Sementara, apabila kadar anhidrida asetat terlalu tinggi, sampel akan dapat terasetilasi sehingga titrasi menjadi tidak valid. Dalam hal ini ditetapkan bahwa kadar anhidrida asetat yang diperbolehkan dalam HClO4 0,1 N adalah 0,01%.

Berikut adalah cara pembakuan HClO4 0,1 N(sumber: Harmita. 2006. Analisis Kuantitatif Bahan Baku dan Sediaan Farmasi Edisi Pertama. Depok: Departemen Farmasi FMIPA UI):

1. Siapkan buret mikro, masukkan HClo4 0,1 N, tutup dengan alumunium foil.
2. Menimbang kurang lebih 100 mg KHP yang telah dikeringkan selama 2 jam, masukkan dalam labu Erlenmeyer 100 mL.
3. Tambahkan kurang lebih 15-20 mL asam asetat glasial lalu tutup dengan alumunium plastik, kocok dan homogenkan hingga KHP larut sempurna. Hindari terbentuknya kristal akibat preparasi yang tidak segera.
4. Setelah larut sempurna, masukkan 2 tetes indikator kristal violet.
5. Titrasi dengan larutan HClO4 0,1 N hingga warna larutan berubah dari ungu menjadi hijau biru.

Berikut adalah mekanisme reaksi pembakuan HClO4 dengan KHP menggunakan pelarut asam asetat glasial:

Jika terdapat suatu sampel yang akan dititrasi dengan metode TBA, berikut adalah cara penetapan kadarnya (berasal dari sumber yang sama halaman 79):

1. Menimbang kurang lebih 800 mg sampel dengan seksama kemudian masukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL.
2. Tambahkan 20 mL asam asetat glasial lalu tutup dengan plastik, kocok hingga sampel larut sempurna.
3. Setelah larut sempurna, tambahkan dengan indikator kristal violet 2 tetes.
4. Titrasi dengan larutan HClO4 0,1 N yang telah dibaukan hingga terjadi perubahan warna dari ungu menjadi biru.

Apabila sampel berupa garam halida, maka perlu adanya penambahan Hg(II) asetat. Ion-ion klorida, bromida, dan iodida merupakan basa yang sangat lemah, sehingga tidak dapat bereaksi secara kuantitatif dengan asam perklorat. Dengan penambahan Hg(II) asetat (tidak berdisosiasi dalam asam asetat) ion halida akan diikat sambil melepaskan ion asetat dalam jumlah yang setara, dan selanjutnya berfungsi sebagai basa kuat. Berikut adalah cara penetapan kadar untuk sampel yang membutuhkan penambahan Hg(II) asetat:

1. Menimbang kurang lebih 800 mg sampel dengan seksama kemudian masukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL.
2. Tambahkan 20 mL asam asetat glasial lalu tutup dengan plastik, kocok hingga sampel larut sempurna.
3. Setelah larut sempurna, tambahkan Hg(II) asetat secukupnya (lakukan orientasi) terlebih dahulu), homogenkan, lalu tambahkan 2 tetes indikator kristal violet.
4. Titrasi dengan larutan HClO4 0,1 N yang telah dibaukan hingga terjadi perubahan warna dari ungu menjadi biru.
5. Tambahkan lagi Hg(II) asetat dengan pipet tetes, jika terjadi perubahan warna (kembali ungu), titrasi dilanjutkan hingga terbentuk warna biru kembali.

Cara penentuan Hg(II) asetat yang diperlukan adalah sebagai berikut:

1. Perlu diketahui bahwa 1 mol halida = setengah mol Hg(II) asetat.
2. Selanjutnya, hitung massa Hg(II) asetat dengan rumus n = n x Mr.
3. Lakukan orientasi.

Terkait dengan cara penentuan ini, perlu untuk dicari tahu lebih lanjut dari literatur lain, saya takut ada yang salah. 

Penambahan Hg(II) asetat ini tidak boleh diberikan secara berlebihan pada senyawa Klorpromazin HCl, Fenotiazin HCl, dan Tetrasiklin HCl, karena senyawa tersebut akan teroksidasi oleh Hg(II) asetat, sehingga berikutnya dapat mengganggu penglihatan titik akhir titrasi. 

Hal-hal lain yang perlu diperhatikan:

1. Sesungguhnya penambahan Hg(II) asetat boleh berlebih, tetapi menjadi tidak boleh untuk senyawa-senyawa yang mudah teroksidasi. Misalnya berlebih, maka akan dihasilkan endapan yang tentunya menjadi tidak dapat dititrasi. 
2. Tablet yang akan ditetapkan kadarnya, harus digerus benar-benar halus, karena jika tidak halus maka kadar yang akan ditetapkan menjadi tidak sesuai dengan etiket. Ketika sudah yakin halus, baru dapat ditimbang.
3. Dalam pembuatan HClO4, reaksinya akan bersifat eksotermis, jadi jangan sekali-kali meneteskannya tegak lurus, karena nanti dapat muncrat dan mengenai mata, bahannya sangat berbahaya, jika kena mata, mata bisa menjadi buta. Oleh karena itu, cara memasukkannya adalah melalui pinggir mulutnya. 
4. Senyawa yang berupa garam halida bersifat polar, sementara pelarut pada TBA berifat nonpolar, oleh karena itu, diperlukan Hg(II) asetat agar senyawa yang polar tadi menjadi nonpolar dan dapat dilarutkan oleh pelarut organik tersebut. 

Demikian yang dapat saya sampaikan. Catatan ini tidak lepas dari kesalahan. Saya mohon maaf apabila ditemukan adanya kesalahan. Semoga bermanfaat. Terima kasih sudah berkunjung :D