REKRISTALISASI

LAPORAN PENDAHULUAN

PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK I

I. NOMOR PERCOBAAN : VI

II. NAMA PERCOBAAN : Rekristalisasi

III. TUJUAN PERCOBAAN :

- Menjernihkan dan menghilangkan warna dalam larutan

- Dapat melakukan rekristalisasi dengan baik

- Memisahkan dan memurnikan campuran dengan rekristalisasi

IV. DASAR TEORI

Rekristalisasi adalah pemurnian suatu zat padat dari campuran/pengotornya dengan cara mengkristalkan kembali zat tersebut setelah dilarutkan dalam pelarut yang cocok. Prinsip rekristalisasi adalah perbedaan kelarutan antara zat yang akan dimurnikan dengan kelarutan zat pencampur/pencemarnya. Larutan yang terjadi dipisahkan satu sama lain, kemudian larutan zat yang diinginkan dikristalkan dengan cara menjenuhkannya.

Zat campuran dari hasil reaksi pembuatan preparat yang akan dimurnikan dilarutkan dalam pelarut yang cocok yang telah dipilih, biasanya dengan cara coba-coba atau dapat dilihat dalam handbook kimia. Sebaiknya dilarutkan pada temperatur dekat titik didihnya, saring untuk memisahkan dari zat pencampurnya yang tidak larut dalam pelarut yang digunakan itu, kemudian larutan (zat cair hasil saringan) diuapkan sampai jenuh, dan diamkan zat tersebut mengkristal. Apabila zat tersebut larut dalam keadaan panas maka larutan akan mengkristal bila larutan tersebut didinginkan. Selanjutnya saring kristal yang terbentuk, keringkan dan uji sifat fisiknya.

Cara memilih pelarut yang cocok diantaranya dipilih zat pelarut yang hanya dapat melarutkan zat yang akan dimurnikan dalam keadaan panas,sedangkan zat pencampurnya tidak larut dalam pelarut tersebut, dipilih pelarut yang titik didihnya rendah untuk dapat mempermudah proses pengeringan kristal yang terbentuk, titik didih pelarut hendaknya lebih rendah dari pada titik leleh zat padat yang dilarutkan supaya zat yang akan dilarutkan tidak terurai, dan pelarut tidak bereaksi dengan zat yang akan dilarutkan.

Cara melakukan rekristalisasi lihat pada handbook atau textbook pelarut zat sampel yang anda peroleh. Panaskan pelarut tersebut kemudian masukan pelarut yang sudah panas pada labu erlenmeyer yang berisi zat sampel sambil diaduk sampai tepat semua zat melarut. Untuk menjaga agar larutan tetap panas pada waktu melarutkan dapat menggunakan bantuan penangas listrik. Saring cepat dalam keadaan panas, bisa menggunakan corong tembaga, corong buchner, atau corong biasa, dan tampung filtratnya. Bilas zat yang menempel pada corong dengan pelarutnya dalam keadaan panas. Dinginkan sampai terbentuk kristal kembali. Caranya bisa di udara, dalam air dingin, atau dalam es. Jika kristal tidak terbentuk jenuhkan larutan dengan menggunakan bantuan penangas sampai terbentuk lapisan tipis di atas permukaan larutan, kemudian dinginkan kembali. Saring kristal yang terbentuk. Untuk memeriksa apakah masih terdapat zat terlarut lakukan penjenuhan kembali dan seterusnya seperti langkah di atas. Cuci kristal yang terbentuk dengan sedikit pelarut dalam keadaan dingin. Keringkan dan periksa titik leleh dan bentuk kristalnya, selanjutnya bandingkan dengan data dari handbook.

(http://kimiamagic.blogspot.com/2010/02/rekristalisasi.html diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.15)

Sebagai metoda pemurnian padatan, rekristalisasi memiliki sejarah yang panjang seperti distilasi. Walaupun beberapa metoda yang lebih rumit telah dikenalkan, rekristalisasi adalah metoda yang paling penting untuk pemurnian sebab kemudahannya (tidak perlu alat khusus) dan karena keefektifannya. Ke depannya rekristalisasi akan tetap metoda standar untuk memurnikan padatan.

Metoda ini sederhana, material padatan ini terlarut dalam pelarut yang cocok pada suhu tinggi (pada atau dekat titik didih pelarutnya) untuk mendapatkan larutan jenuh atau dekat jenuh. Ketika larutan panas perlahan didinginkan, kristal akan mengendap karena kelarutan padatan biasanya menurun bila suhu diturunkan.

Diharapkan bahwa pengotor tidak akan mengkristal karena konsentrasinya dalam larutan tidak terlalu tinggi untuk mencapai jenuh. Walaupun rekristalisasi adalah metoda yang sangat sederhana, dalam praktek, bukan berarti mudah dilakukan.

Saran untuk membantu rekristalisasi diantaranya kelarutan material yang akan dimurnikan harus memiliki ketergantungan yang besar pada suhu. Misalnya, kebergantungan pada suhu NaCl hampir dapat diabaikan. Jadi, pemurnian NaCl dengan rekristalisasi tidak dapat dilakukan. Kristal tidak harus mengendap dari larutan jenuh dengan pendinginan karena mungkin terbentuk super jenuh. Dalam kasus semacam ini penambahan kristal bibit, mungkin akan efektif. Bila tidak ada kristal bibit, menggaruk dinding mungkin akan berguna. Untuk mencegah reaksi kimia antara pelarut dan zat terlarut, penggunaan pelarut non-polar lebih disarankan. Namun, pelarut non polar cenderung merupakan pelarut yang buruk untuk senyawa polar. Kita harus hati-hati bila kita menggunakan pelarut polar. Bahkan bila tidak reaksi antara pelarut dan zat terlarut, pembentukan kompleks antara pelarut-zat terlarut.Umumnya, pelarut dengan titik didih rendah umumnya lebih diinginkan. Namun, sekali lagi pelarut dengan titik didih lebih rendah biasanya non polar. Jadi, pemilihan pelarut biasanya bukan masalah sederhana.

(http://forum.um.ac.id/index.php?topic=25245.0 diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.25)

Kristal es, Kristal garam, kuarsa, permata telah membangkitkan keingintahuan manusia sejak dulu sampai abad sekarang. Pengetahuan pengenal dasar kristal baru dikembangkan baru-baru ini,dimulai dengan ditemukannya alat-alat optik dan berlangsung sampai sekarang.

Jika diterapkan pada kristal ion, susunan kristal menjadi lebih rumit karena dua faktor. Faktor pertama sebagai ion bermuatan positif dan sebagai ion bermuatan negatif. Dan faktor yang kedua yaitu ukuran kation dan anion yang berbeda. Tetapi bagaimanapun juga, kita dapat mengharapkan bahwa kedua partikel bermuatan tersebut akan saling berdekatan.

Pada umumnya, kita berpikir bahwa kedua ion tersebut bersentuhan secara langsung. Beberapa kristal ion dapat digambarkan mempunyai susunan dari ion-ion sejenis, yang ruang kosongnya diisi oleh ion dengan muatan berlawanan. Ukuran relatif dari kation dan anion sangat penting untuk menentukan padatan. Unit sel dari kristal ion yang terpilih harus melalui pengalihan (translasi) sederhana, kemudian menyatakan bilangan koordinasi kristal ion-ion dan yang terakhir sesuai dengan rumus-rumus senyawa.

Pemurnian padatan dengan cara rekristalisasi menggunakan berbagai macam pelarut. Pemurnian ini berdasarkan padatan mengenai perbedaan dalam hal kelarutannya. Kelarutan sendiri merupakan jumlah maksimum zat terlarut yang dapat larut dalam suatu pelarut tertentu.

Selama pengendapan ukuran kristal yang terbentuk tergantung terutama pada dua faktor penting yaitu laju pembentukan inti (nukleasi) dan laju pembentukan kristal. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal akan terbentuk dan terbentuk endapan yang terdiri dari partikel-partikel kecil.

Pada pelarut tertentu dalam bentuk sederhana, proses rekristalisasi terdiri dari pelarut yang tak murni ke dalam pelarut tertentu, pada atom yang dekat dengan titik lelehnya, kemudian menyaring larutan dalam keadaan panas. Setelah itu, didinginkan sehingga zat terlarut dapat menjadi berbentuk kristal baru. Setelah itu, pisahkan kristal dari supernatan.

Jika penyaringan dan pengeringan telah dilakukan, kemudian tentukan kemurniannya dengan menggunakan metode kromatografi. Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan campuran berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan komponen dalam medium tertentu.

Bila hasil tersebut masih belum murni, maka lakukan rekristalisasi tersebut lagi dengan pelarut tadi. Proses ini dilakukan terus menerus hingga senyawa ini benar-benar murni. Maksudnya, senyawa ini mempunyai satu titik leleh yang tetap. Teori yang menunjukkan pemindahan impurintes dengan kristalisasi bisa dipahami dengan pertimbangan jika impuries dengan kristalisasi ada yang kecil biasanya kurang dari 5% dari semua keseluruhan.

Beberapa macam pelarut yang digunakan pada proses rekristalisasi diantaranya air (pelarut universal) dan methanol. Komponen utama dalam spiritus digunakan sebagai bahan bakar dan pelarut. Dalam laboratorium dan industri semua senyawa ini digunakan sebagai pelarut reagensia.

Partikel penyusun dalam padatan kristal dapat terbentuk atom, ion atau molekul. Gaya-gaya intermolekul yang bekerja diantara partikel-partikel penyusun dapat berupa gaya van deer waals, ikatan kovalen, gaya tarik antar ion atau ikatan logam.

Ahli botani Australia menemukan bahwa zat koestril benzoate meleleh tepat pada 145,50C dan menghasilkan cairan seperti susu yang kemudian mengalami peralihan pada suhu 1780C menjadi cairan. Zat ini pada selang 145,0C sampai 178,50C berada pada fase yang menunjukkan sifat mengalir dari cairan dan sifat optic dari padatan kristal.

Istilah mesofase telah digunakan untuk menyatakan keadaan antara cairan dan padatan-padatan. Istilah yang lebih lazim digunakan sekarang adalah kristal cair. Kristal cair banyak diamati dalam senyawa organik yang molekulnya berbentuk silindris (tabung batang). Dalam keadaan kristal cair, molekul-molekulnya memiliki mobilitas terbatas. Dalam bentuk yang biasa dikenal sebagai nematik (benang). Molekul-molekul yang seperti benang tersebut disusun sejajar.

(Ralph H Petrucci. Kimia Dasar II. Halaman : 29-41)

Rekristalisasi merupakan metode yang sangat penting untuk pemurnian komponen larutan organik. Ada tujuh metode dalam rekristalisasi yaitu memilih pelarut, melarutkan zat terlarut, menghilangkan warna larutan, memindahkan zat padat, mengkristalkan larutan, mengumpul dan mencuci kristal, mengeringkan produknya (hasil).

Pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan titik beku komponen. Perbedaan itu harus cukup besar dan sebaliknya komponen yang akan dipisahkan berwujud padat dan yang lainnya cair pada suhu kamar. Contohnya garam dapat dipisahkan dari air karena garam berupa padatan. Air garam bila dipanaskan perlahan dalam bejana terbuka, maka air akan menguap sedikit demi sedikit. Pemanasan dihentikan saat larutan tepat jenuh. Jika dibiarkan akhirnya terbentuk kristal garam.

Ada beberapa hal yang dapat dilakukan analis untuk meminimalkan kopresipitasi bersama endapan kristal. Jika ia tahu akan hadirnya suatu ion yang mudah berkopresipitasi, ia dapat mengurangi (tidak sama sekali menghilangkan) banyaknya kopresipitasi dengan metode penambahan kedua reagensia itu. Setelah suatu kristal endapan terbentuk, analisis itu dapat meningkatkan kemurnian. Endapan itu disaring, dilarutkan ulang dan diendapkan ulang. Ion pengotor akan hadir dalam konsentrasi yang lebih rendah selama pengendapan.

Bila zat cair didinginkan, gerakan translasi molekul-molekul menjadi lebih kecil dan gaya molekul lebih besar. Hingga setelah pengkristalan molekul mempunyai kedudukan tertentu dalam kristal. Panas yang terbentuk pada pengkristalan disebut panas pengkristalan. Selama pengkristalan temperatur tetap, disini terjadi kesetimbangan terperatur akan turun lagi pengkristalan selesai. Peristiwa kebalikan dari pengkristalan disebut peleburan.

(http://harifsyah21.multiply.com/journal/item/2/Rekristalisasi_ diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.40)

Kristal adalah bahan padat dengan susunan atom atau molekul yang teratur (kisi kristal). Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pembentukan kristal antara lain adalah derajat lewat jenuh, jumlah inti yang ada atau luas permukaan total dari kristal yang ada, viskositas larutan, jenis dan banyaknya pengotor dan pergerakan antara larutan dan kristal.

Kristalisasi adalah pemisahan bahan padat berbentuk kristal dari suatu larutan atau suatu lelehan. Disamping untuk pemisahan bahan padat dari larutan, kristalisasi juga sering digunakan untuk memurnikan bahan padat yang sudah berbentuk kristal. Proses pemurnian ini disebut kristalisasi ulang atau rekristalisasi.

Rekristalisasi adalah pemisahan bahan padat berbentuk kristalin. Seringkali senyawa yang diperoleh dari hasil suatu sintesis kimia memiliki kemurnian yang tidak terlalu tinggi. Untuk memurnikan senyawa tersebut perlu dilakukan rekristalisasi.

Untuk merekristalisasi suatu senyawa kita harus memilih pelarut yang cocok dengan senyawa tersebut. Setelah senyawa tersebut dilarutkan kedalam pelarut yang sesuai kemudian dipanaskan (direfluks) sampai semua senyawanya larut sempurna. Apabila pada temperatur kamar, senyawa tersebut telah larut sempurna di dalam pelarut, maka tidak perlu lagi dilakukan pemanasan. Pemanasan hanya dilakukan apabila senyawa tersebut belum atau tidak larut sempurna pada keadaan suhu kamar. Salah satu faktor penentu keberhasilan proses kristalisasi dan rekristalisasi adalah pemilihan zat pelarut.

Pelarut yang digunakan dalam proses kristalisasi dan rekristalisasi sebaiknya memenuhi persyaratan sebagai berikut memiliki gradient temperatur yang besar dalam sifat kelarutannya, titik didih pelarut harus dibawah titik lebur senyawa yang akan dikristalkan, titik didih pelarut yang rendah sangat menguntungkan saat pengeringan dan bersifat inert (tidak bereaksi) terhadap senyawa yang akan dikristalkan atau direkristalisasi.

Apabila zat atau senyawa yang akan kita kristalisasi atau rekristalisasi tidak dikenal secara pasti, maka kita setidaknya harus mengenal komponen penting dari senyawa tersebut. Jika senyawa tersebut adalah senyawa organik, maka yang kita ketahui sebaiknya adalah gugus fungsional senyawa tersebut. Dengan kata lain, kita minimal harus mengetahui polaritas senyawa yang akan kita kristalisasi atau rekristalisasi.

(http://catetankuliah.blogspot.com/2010/11/kristalisasi-rekristalisasi.html diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.55)

ALAT DAN BAHAN

› Alat:

- Rak dan tabung reaksi

- Spatula

- Gelas beker

- Pipet tetes

- Penangas air

- Gelas ukur

- Timbangan teknis

- Botol semprot

› Bahan:

- Benzene

- N-heksana

- Methanol

- Kloroform

- Etil Asetat

- Aquadest

- Asam Benzoat (sampel C)

- Air (sampel D)

- N-heksana (sampel E)

PERTANYAAN PRA PRAKTEK

1. Apa yang dimaksud dengan rekristalisasi?

2. Sifat – sifat apakah yang harus ada pada suatu pelarut agar dapat digunakan untuk rekristalisasi suatu senyawa organik?

3. Apakah setiap proses rekristalisasi menggunakan air panas, jelaskan!

Jawab :

1. Rekristalisasi adalah pemurnian suatu zat padat dari campuran/pengotornya dengan cara mengkristalkan kembali zat tersebut setelah dilarutkan dalam pelarut yang cocok

2. Sifat – sifat :

- Mudah dipisahkan dari kristal

- Bersifat inert

- Tidak meningalkan pengotor pada kristal

3. Air panas digunakan untuk membantu proses kristalisasi melalui penguapan dan daya larut zat dengan pelarut mempengaruhi proses kristalisasi ketika suhu di naikkan.

SIFAT FISIK DAN KIMIA

1. Benzena

- Tidak terlalu reaktif tapi mudah mengalami subtitusi

- Apabila dicampur dengan HNO¬3 ¬dan H2SO4 direaksikan dengan benzena maka atom H akan digantikan dengan gugus nitrogen monovalen

2. N- heksana

- Mudah terbakar

- berwarna

3. Kloroform

- Membentuk gas beracun bila terkena cahaya

- Tidak mudah larut dalam air, namun larut dalam alkohol

- Menguap pada suhu kamar

4. Methanol

- Berbau alkohol

- Berwarna

- Dapat larut dalam air

5. Etil Asetat

- Cair, memiliki rasa

- Tidak berwarna

- Dapat larut dalam air dingin dan panas, alkohol, benzen dan aseton

6. Asam benzoat

- Dapat mengawetkan

- Membentuk benzalidehida pada destilasi kering

- Merupakan asam lemah

PERTANYAAN PASCA PRAKTEK

1. Jelaskan prinsip dasar rekristalisasi?

2. Apa itu norit dan apa fungsinya?

Jawab:

1. Prinsip rekristalisasi yaitu permurnian kembali kristal atau pemurnian suatu zat padat dari campuran pengotornya dengan cara mengkristalkan kembali zat tersebut setelah dilarutkan dalam pelarut yang cocok.

2. Norit merupakan arang aktif yang berfungsi untuk mengikat atau menyerap kotoran atau zat – zat pengotor yang ikut terlarut dalam kristal.

 PEMBAHASAN

Dalam percobaan ini mengenai rekristalisasi, dimana rekristalisasi merupakan pemurnian zat padat dari campuran atau pengotornya dengan cara mengkristalkan kembali zat tersebut setelah dilarutkan dalam pelarut yang cocok, atau singkatnya rekristalisasi dapat disebut sebagai pemurnian kristal kembali. Pada percobaan kali ini sampel yang akan kita murnikan kembali berupa asam benzoat.

Untuk percobaan ini, pada saat pembuatan kristal atau melarutkan asam benzoat dengan air harus dipanaskan terlebih dahulu. Pemanasan ini bertujuan agar antara sampel dan aquades tersebut proses kelarutannya dapat dipercepat. Pemanasan ini dilakukan karena asam benzoat dan air bila dilarutkan sukar larut akibat sifat asam benzoat yang semi polar sehingga perlu dipanaskan agar kelarutan antara sampel dengan air dapat cepat larut.

Kelarutan dapat kita artikan sebagai jumlah maksimum suatu zat terlarut yang dapat larut dalam suatu pelarut tertentu. Adapun faktor – faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain suhu, konsentrasi, luas permukaan zat terlarut dan juga tekanan.

Apabila suatu larutan dipanaskan, maka dapat mempecepat proses kelarutannya. Hal ini disebabkan pada suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik partikel – partikelnya. Sehingga tumbukan antar partikel sering terjadi, akibat reaksi semakin cepat. Begitu pula untuk faktor konsentrasi, semakin besar konsentrasinya maka proses kelarutannya pun akan semakin cepat.

Untuk luas permukaan semakin luas permukaan bidang sentuh maka proses kelarutannya akan semakin cepat karena pada campuran pereaksi yang heterogen, reaksi hanya terjadi pada bidang batas campuran yang selanjutnya kita sebut, makin cepat kelarutannya. Sebagaimana yang telah diketahui, makin halus kepingan zat padat makin luas permukaannya, begitu pula sebaliknya.

Dalam percobaan ini, praktikan menggunakan beberapa bahan diantaranya asam benzoat, norit, aquades dan es batu. Asam benzoat yang berbentuk padatan dan memiliki titik didih tinggi serta bersifat mengawetkan, pada percobaan ini bertindak sebagai sampel atau solutenya (zat terlarut). Aquades bertindak sebagai pelarut (solven) yang berfungsi untuk melarutkan asam benzoat. Asam benzoat bersifat semi polar yang bila dicampur dengan air yang bersifat polar diperlukan pemanasan terlebih dahulu. Norit merupakan arang aktif yang bertindak sebagai pengikat atau penyerap zat – zat pengotor yang ikut terlarut dalam kristal. Digunakan juga es batu pada percobaan ini, hal ini bertujuan untuk mempercepat proses pembentukan kristal lagi. Kristal yang terbentuk dari proses rekristalisai lebih halus (lebih murni) dari bentuk kristal semula, namun kristal yang terbentuk jumlahnya jauh lebih sedikit. Ini dapat disebabkan oleh penyaringan yang kurang sempurna.

Kristalisasi merupakan proses pembentukan kristal. Faktor – faktor yang mempengaruhi diantaranya laju pembentukan ini (nukleasi) dan laju pembentukan kristal. Jika laju pertumbuhan ini bergantung pada derajat lewat jenuh suatu larutan semakin tinggi derajat lewat jenuh suatu larutan semakin besar pula kemungkinan untuk membentuk inti baru.

Prinsip like disolve like pada larutan menyatakan bahwa suatu zat atau larutan polar akan cenderung larut pada pelarut polar juga, dan begitu pula sebaliknya, zat atau larutan non polar akan cenderung larut pada pelarut non polar juga. Analisa yang digunakan dalam percobaan ini merupakan analisa kuantitatif atau berdasarkan perhitungan.

 KESIMPULAN

1. Rekristalisasi merupakan pemurnian kembali kristal.

2. Norit merupakan arang aktif yang berfungsi untuk mengikat zat – zat pengotor yang ikut tercampur dalam kristal.

3. Proses pemanasan campuran bertujuan untuk mempercepat kelarutan.

4. Proses pembentukan kristal dipengaruhi oleh laju pembentukan ini (nukleasi) dan laju pertumbuhan kristal.

5. Analisa yang digunakan merupakan analisa kuantitatif.

DAFTAR PUSTAKA

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar II. Jakarta : Erlangga

Harifsyah.(2009).Rekristalisasi.[Online].Tersedia:http://harifsyah21.multiply.com/journal/item/2/Rekristalisasi_ diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.40

Hiyu.(2010).Kristalisasi,Rekristalisasi.[Online].Tersedia:http://catetankuliah.blogspot.com/2010/11/kristalisasi-rekristalisasi.html diakses pada tanggal 1 Mei 2011.Pukul : 20.55

Rakhmat,Ugi.(2010).Rekristalisasi.[Online].Tersedia:http://kimiamagic.blogspot.com/2010/02/rekristalisasi.html diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.15

Shofyan.(2010).Rekristalisasi.[Online].Tersedia:http://forum.um.ac.id/index.php?topic=25245.0 diakses pada tanggal 1 Mei 2011. Pukul : 20.25