Jutaan Coliform di Kota Seribu Sungai Berbahaya bagi Kita

Kita bangga kota Banjarmasin dikenal dengan sebutan kota seribu sungai, karena inilah yang menjadi ciri ibukota provinsi kita, tapi apakah kita patut bangga jika dibalik julukan itu ada sesuatu hal yang tidak kita inginkan jika ditinjau dari sudut pandang mikrobiologi, yaitu adanya bakteri pembusuk yang salah satunya adalah bakteri coliform. Bakteri coliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia. Mendeteksi coliform jauh lebih murah, cepat, dan sederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain. Coliform adalah indikator kualitas air, jadi semakin sedikit kandungan coliform artinya kualitas air semakin baik.

Sungai-sungai yang ada kondisinya hampir sama saja, tidak memenuhi standar kesehatan dan banyak sampah. Kebanyakan warga yang berdomisili di daerah bantaran sungai mengalirkan limbah kamar mandi dan membuat saluran drainase langsung ke sungai. Bahkan hingga kini masih ada warga yang memanfaatkan sungai sebagai tempat untuk mencuci, mandi, dan buang air besar. Jika tidak segera diantisipasi, ini dapat menjadi lebih parah. Pelanggar peraturan yang menyebabkan pencemaran di kota ini harus ditindak tegas. Sebagian besar sampah yang dibuang itu adalah bahan organik. Secara langsung, itu menurunkan kualitas air. Sebab, mikroba dalam sungai menguraikan zat organik tersebut. Mikroba tersebut memerlukan oksigen. Artinya, semakin banyak bahan organik yang dibuang, semakin sedikit kandungan oksigen dalam sungai. Kehidupan makhluk hidup dalam sungai terancam. Selain itu, tinja menjadi salah satu limbah domestik yang sangat infectious (sangat cepat membuat infeksi). Air yang tercemar tinja menyebabkan berbagai penyakit. Misalnya, gangguan pencernaan, penyakit kulit, dan penyakit mata. Penyakit itu bisa menjangkiti warga yang memakai air sungai sebagai bahan baku air minum atau mandi. Berdasarkan pengamatan yang saya lakukan di daerah Pasar Lama yang juga merupakan tempat pemukiman warga sekaligus pasar, setiap harinya mereka mandi dan mencuci di batang, selain itu juga para pedagang sayuran yang berjualan sering membuang sisa jualannya yang tidak layak lagi, ada juga yang membuang kulit udang langsung di sungai tempat warga tersebut mandi, seakan-akan tidak ada sedikit pun rasa takut akan bakteri tersebut, atau mungkin juga sebagian besar dari mereka memiliki pengetahuan yang kurang tentang bakteri coliform. Ini juga menjadi kendala bagi kebersihan sungai di kota kita, yang tahu saja masih melakukan apalagi yang tidak tahu.

Kelompok bakteri pencemar, misal bakteri golongan Coli, yang kehadirannya di dalam badan air dikategorikan bahwa air tersebut terkena pencemar fekal (kotoran manusia), karena bakteri Coli berasal dari tinja/kotoran, khususnya manusia. Coli termasuk golongan Enterobactericeae. Enterobactericeae merupakan kelompok bakteri yang bersifat gram negative, aerob dan fakultatif anaerob, tidak berspora dan berbentuk batang, memfermentasi glukosa, mereduksi nitrat, oksidase negatif serta tahan dalam garam empedu. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah genus Salmonella, Shigella, Yersinia, Proteus, Erwinia, Serratia dan Escherichia. Escherichia Coli adalah spesies bakteri penghuni normal dalam saluran pencernaan manusia dan hewan. Bakteri ini berbentuk batang, gram negatif, bersifat anaerobik fakultatif dan mempunyai flagella peritrikat. Bakteri Coli merupakan jasad indikator dalam air, bahan makanan, dan sebagainya untuk kehadiran jasad berbahaya yang memiliki persamaan sifat gram negatif, berbentuk batang, tidak membentuk spora, serta mampu memfermentasikan kaldu laktosa pada temperatur 370 ^oC dengan membentuk asam dan gas dalam waktu 48 jam. Escherichia sebagai salah satu contoh bakteri Coli memiliki beberapa spesies hidup dalam saluran pencernaan makanan manusia dan hewan berdarah panas. Sejak diketahui bahwa jasad tersebut tersebar pada semua individu, analisis bakteriologis terhadap air minum ditujukan kepada kehadiran jasad tersebut. Walaupun adanya jasad tersebut tidak dapat memastikan adanya jasad patogen secara langsung, dari hasil yang didapat memberikan kesimpulan bahwa Coli dalam jumlah tertentu dalam air dapat digunakan sebagai indikator adanya jasad patogen.

Saat ini, untuk menganalisis adanya coliform dapat menggunakan metode pengujian yang dinamakan dengan metode Most Probable Number (MPN) atau jika diterjemahkan ke dalam Bahasa Indonesia adalah Jumlah Perkiraan Terbatas (JPT). Metode ini merupakan metode standar World Health Organization (WHO) dalam identifikasi coliform di air, susu, dan makanan tertentu. Metode MPN terdiri dari tiga tahap, yaitu uji pendugaan (presumtif test), uji konfirmasi (confirmed test), dan uji kelengkapan (completed test). Dalam uji tahap pertama, keberadaan coliform masih dalam tingkat probabilitas rendah; masih dalam dugaan. Uji ini mendeteksi sifat fermentatif coliform dalam sampel. Karena beberapa jenis bakteri selain coliform juga memiliki sifat fermentatif, diperlukan uji konfirmasi untuk mengetes kembali kebenaran adanya coliform dengan bantuan medium selektif diferensial. Uji kelengkapan kembali meyakinkan hasil tes uji konfirmasi dengan mendeteksi sifat fermentatif dan pengamatan mikroskop terhadap ciri-ciri coliform: berbentuk batang, gram negatif, tidak-berspora.

Output metode MPN adalah nilai MPN. Nilai MPN adalah perkiraan jumlah unit tumbuh (growth unit) atau unit pembentuk-koloni (colony-forming unit) dalam sampel. Namun, pada umumnya, nilai MPN juga diartikan sebagai perkiraan jumlah individu bakteri. Satuan yang digunakan, umumnya per 100 mL atau per gram. Jadi misalnya terdapat nilai MPN 10/g dalam sebuah sampel air, artinya dalam sampel air tersebut diperkirakan setidaknya mengandung 10 coliform pada setiap gramnya. Makin kecil nilai MPN, maka air tersebut makin tinggi kualitasnya, dan makin layak minum. Metode MPN memiliki limit kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai MPN, terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan nilai MPN tertinggi. Jika jumlah coliform dalam suatu perairan terdiri lebih dari 200 koloni/100 ml maka kemungkinan besar perairan tersebut mengandung bakteri patogen. Kondisi perairan yang demikian, berpotensi menimbulkan berbagai macam penyakit infeksi. Salah satunya adalah penyakit saluran pencernaan seperti diare. Dari metode tersebut kita dapat mengetahui jumlah coliform yang ada, itu pun hanya setiap 100 ml air sungai saja, coba kita bayangkan berapa banyak total coliform yang ada pada sungai kita. Begitu banyak dampak negatif yang ditimbulkan oleh bakteri coliform pada sungai, sekarang tinggal kesadaran kita yang perlu ditingkatkan agar tidak membuang sampah sembarangan di sungai, terutama tinja.

Cerita Tentang Ibu

Tanggal 22 Desember adalah hari yang spesial bagi Ibu-ibu di Indonesia, karena pada hari itu di Negara kita diperingati hari ibu. Begitu banyak jasa yang ibu berikan kepada kita mulai dari kita masih di dalam perut, kemudian lahir dan hingga dewasa. Akankan semua anak sadar akan pengorbanan yang ibu berikan itu? Apalagi semua itu tidak dapat dinilai dengan uang. Kasih sayang yang tulus dari seorang ibu merupakan hal yang memang harus diberikan kepada anak-anaknya. Berbicara masalah pengorbanan, mungkin banyak sekali yang telah ibu lakukan kepada kita. Saat kita dikandung dalam perutnya, tentu saja ibu harus memiliki tenaga yang lebih daripada seperti biasanya dalam melakukan kegiatan, terutama dalam rumah tangga karena beliau juga harus membawa kita kemana saja beliau pergi. Saat kita masih bayi, siapa yang menggantikan popok kita yang basah? Pernahkah terbesit oleh kita sebagai anak-anak atas besarnya pengorbanan ibu tersebut ?

Dalam kenyataan hidup ada saja anak yang selalu membantah, tidak menaati dan membangkang kepada orang tua. Hal itu bisa terjadi pada anak yang mungkin belum mengerti bagaimana jika dia yang menjadi orang tua. Ada pepatah mengatakan kalau surga itu ada di bawah telapak kaki ibu. Itu mengindikasikan bahwa kita harus patuh terhadap orang tua apalagi terhadap ibu. Kita semua mungkin sudah pernah mendengar tentang cerita Malin Kundang, dongeng yang berasal dari Sumatra Barat. Dalam kisah itu, si malin tidak mengakui ibunya karena beliau miskin dan lusuh. Padahal sebelum merantau ke negeri orang malin tidak seperti itu, namun karena malu pada istrinya yang membuat dia jadi kaya itu, dia tidak mau istrinya tahu kalau dia dan ibunya adalah orang miskin. Sebuah kutukan diucapkan kepada malin dan ternyata dia menjadi batu. Begitulah kira-kira gambaran yang bisa kita ambil contohnya kalau seorang anak tidak menghormati ibunya.
Mungkin ada pertanyaan siapa yang lebih kita hormati di antara kedua orang tua kita. Menurut sebuah riwayat, ada seseorang yang bertanya kepada Rasulullah siapa yang lebih dulu kita hormati, beliau menjawab “Ibumu”, kemudian orang itu bertanya untuk kedua kalinya dan beliau tetap menjawab “Ibumu”. Dan orang itu bertanya lagi untuk ketiga kalinya dan beliau tetap menjawab “Ibumu”. Dan yang terakhir kalinya orang itu bertanya, beliau baru menjawab “Ayahmu”. Dari hal tersebut dapat kita ambil kesimpulan bahwa kita harus lebih menghormati ibu kita, walaupun ibu menjadi prioritas ayah juga harus tetap kiata hormati.

Apa yang sudah kita lakukan untuk Ibu kita ? Buatlah bangga ibu kita, tunjukkan bahwa beliau adalah orang yang beruntung mempunyai anak yang baik seperti kita. Jangan buat ibu kita sakit hati karena perbuatan yang tidak baik yang telah kita lakukan di sekolah, kampus, masyarakat dan dimana saja kita berada. Jadilah anaka yang selalu disayang oleh kedua orang tua kita karena ridhonya Allah kepada kita tergantung pada ridhonya orang tua kepada kita dan sayangya Allah kepada kita tergantung pada sayangnya orang tua kepada kita.

--------------------------Selamat Hari Ibu-----------------------------

Gravimetri

Analisis gravimetri merupakan salah satu cabang utama kimia analis. Tahap pengukuran dalam gravimetri adalah penimbangan. Analitnya secara fisis dipisahkan dari semua komponen lain dari sampel itu maupun dari pelarutnya. Pengendapan merupakan teknik yang paling luas penggunaanya untuk memisahkan analit dari pengganggu-pengganggunya.

Aspek yang penting dan perlu diperhatikan pada metode tersebut adalah endapannya mempunyai kelarutan yang kecil sekali dan dapat dipisahkan secara filtrasi. Kedua, sifat fisik endapan sedemikian rupa, sehingga mudah dipisahkan dari larutannya dengan filtrasi, dapat dicuci untuk menghilangkan pengotor diubah menjadi zat murni dengan komposisi kimia tertentu.

Suatu metode gravimetri untuk analisis biasanya didasarkan pada suatu reaksi kimia seperti :

a A + r R AaRr

Dimana a molekul analit A, bereaksi dengan molekul R. Produknya AaRr, biasanya berupa zat yang sedikit dapat larut, yang dapat ditimbang dalam keadaan demikian setelah pengeringan, atau yang dapat dipanggang menjadi senyawa lain yang susunannya diketahui, kemudian ditimbang.

Persyaratan berikut haruslah dipenuhi agar metode gravimetri tersebut berhasil :

a. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantititas analit yang tak terendapkan secara analitis tak dapat terdeteksi.

b. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya murni atau sangat hampir murni.

Larutan lewat jenuh merupakan keadaan yang tidak stabil dan dapat diubah menjadi keadaan kesetimbangan dengan menambahkan kristal zat yang disebut seeding. Umumnya pengendapan dilakukan pada larutan yang panas sebab kelarutan bertambah dengan bertambahnya temperatur. Untuk memperoleh pusat pengendapan yang besar suatu reagen ditambahkan agar kelarutan endapan bertambah besar.

Pemisahan endapan dari larutan tidak selalu menghasilkan zat murni. Kontaminasi endapan oleh zat lain yang larut dalam pelarut disebut kopresipitas. Hal ini berhubungan dengan adsorpsi pada permukaan partikel dan terperangkapnya (oklusi) zat asing selama proses pertumbuhan kristal dari partikel primernya. Adsorpsi banyak terjadi pada endapan gelatin dan sedikit pada endapan mikrokristal pengotor dapat juga disebabkan oleh postpresipitas, yaitu pengendapan yang terjadi pada permukaan endapan pertama. Hal ini terjadi pada zat yang sedikit larut kemudian membentuk larutan lewat jenuh.

Endapan murni adalah endapan yang bersih, artinya tidak mengandung molekul-molekul lain (zat-zat lain yang biasanya disebut pengotor atau kontaminan). Pengotor oleh zat-zat lain mudah terjadi, karena endapan timbul dari larutan yang berisi macam-macam zat. Sedangkan endapan kasar adalah endapan yang butir-butirnya tidak kecil, halus melainkan besar. Hal penting untuk kelancaran penyaringan dan pencucian endapan. Adapun tujuan dari pencucian endapan adalah untuk menyingkirkan kotoran yang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis.

Pembentukan endapan merupakan suatu proses dinamis, yaitu mengarah pada kesetimbangan, sedangkan susunan dan sifat-sifat sistemnya bergantung pada waktu. Pengaturan kecepatan berlangsungnya proses tersebut memungkinkan pengaturan sifat-sifat endapan.

Dalam suatu prosedur gravimetri yang lazim, suatu endapan ditimbang, dan dari nilai ini bobot analit dalam sampel dihitung, maka persentase analit A adalah :

% A = bobot A x 100%

bobot sampel

Untuk menghitung bobot analit dari bobot endapan sering digunakan faktor gravimetri. Faktor ini didefinisikan sebagai berapa gram analit dalam 1 gram endapan. Perkalian bobot endapan P, dengan faktor gravimetri memberikan banyaknya analit dalam gram sampel.

Bobot A = Bobot P x faktor gravimetri

Maka :

% A = bobot P x faktor gravimetri x 100%

bobot sampel

Kompleksometri

Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembenrukan persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion), misalnya :

Ag⁺ + 2 CN^- Ag(CN)₂

Hg²⁺ + 2Cl^- HgCl₂

Di samping titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA.

Titrasi kompleksometri meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Contoh dari kompleks tersebut adalah kompleks logam dengan EDTA. Demikian juga titrasi dengan merkuri nitrat dan perak sianida juga dikenal sebagai titrasi komleksometri.

Titrasi langsung dengan EDTA dapat dilakukan terhadap sekurangnya 25 kation, dengan menggunakan indikator metalokromik. Zat pengompleks seperti sitrat dan tartrat, sering ditambahkan untuk menghindarkan pengendapan logam hidroksida. Suatu buffer NH3 – NH4Cl dengan pH = 9 ke 10 sering digunakan untuk logam-logam yang membentuk kompleks dengan amonia.

Pembentukkan suatu spesi kompleks yang tunggal daripada dihasilkannya spesi-spesi demikian tahap demi tahap, jelas akan menyederhanakan titrasi kompleksometri, dan memudahkan deteksi titk-akhir.

Kesadahan total air yakni kalsium dan magnesium dapat ditetapkan dengan titrasi langsung EDTA dengan menggunakan indikator hitam eriokrom T atau kalmagit. Kompleks antara Ca²⁺ terlalu lemah untuk menimbulkan perubahan warna yang benar. Tetapi magnesium membentuk kompleks yang lebih kuat dengan indikator, dibandingkan kalsium,dan diperoleh suatu titik akhir yang benar dalam suatu buffer amonia dengan pH = 10.

Dalam air tanah atau air permukaan selalu terlarut sejumlah garam kalsium atau magnesium baik dalam bentuk garam klorida maupun garam sulfat. Adanya garam – garam ini menyebabkan air menjadi sadah yaitu tidak dapat menghasilkan busa jika dicampur dengan sabun. Ukuran kesadahan air dinyatakan dalam ppm. Dikenal tiga macam kesadahan yaitu kesadahan total, kesadahan tetap dan kesadahan sementara. Ion magnesium (II) jika direaksikan dengan indicator EBT (rumus singkat dari H₃In dan H₂In) akan didapatkan kompleks MgIn^- yang berwarna merah. Kompleks ini kurang stabil jika dibandingkan dengan kompleks Mg-EDTA sehingga dengan demikian jika dalam larutan yang mengandung kompleks MgIn^- ditambahkan larutan EDTA, maka ion magnesium akan segera terikat pada EDTA, sedangkan ion indicator akan lepas dan kembali berwarna biru pada pH 7-11. Ion kalsium dengan EBT juga akan menghasilkan kompleks CaIn^- tetapi kurang stabil dibandingkan kompleks Mg-EDTA. Ini berarti dalam larutan hanya mengandung ion kalsium (II), maka perubahan warna akan terjadi jauh sebelum titik akhir tercapai. Untuk mengatasi kesulitan ini maka kedalam larutan ditambahkan sedikit ion magnesium (II). Ion ini akan mengikat indicator dan akan bereaksi dengan EDTA jika semua ion kalsium telah bereaksi dengan EDTA.

Asam etilen diamin tetra asetat atau EDTA dalam bentuk asamnya dapat dituliskan sebagai H₄Y dengan ion yang berada dalam tanda kurung besar disingkat H₂Y^2-. Dalam ion ini terdapat sejumlah pasangan electron yang dapat dipakai untuk pengikatan ion logam yaitu yang terdapat pada atom – atom N dan keempat atom oksigen. Dalam bentuk asam senyawa ini tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan basa seperti NaOH. Dalam bentuk garam Na₂H₂Y, senyawa ini mudah larut dalam air tetapi garam NaH₃Y tidak larut.

Argentometri

Argentometri adalah metode titrasi pengendapan dengan menggunakan ion perak untuk menentukan kadar suatu zat dengan reaksi pembentukan endapan dari komponen zat uji dengan titran larutan titer perak nitrat. Dari endapan dapat di gunakan untuk analisis secara titrasi, jika reaksinya berlangsung cepat, dan kuantitatif serta titik akhir dapat dideteksi. Beberapa reaksi pengendapan berlangsung lambat dan mengalami keadaan lewat jenuh.

Pada gravimetri, titrasi pengendapan tidak dapat menunggu sampai pengendapan berlangsung sempurna. Ksp haruslah cukup kecil sehingga pengendapan bersifat kuantitatif dalam batas kesalahan eksperimen. Keterbatasan indicator yang sesuai menyebabkan kekurangan dari cara tersebut. Indikator memiliki peranan penting dalam penentuan titik akhir. Selain itu hendaknya di hindari terjadinya reaksi samping dan kopresipitas.

Titrasi Mohr terbatas untuk larutan dengan nilai pH antara 6 – 10. Artinya titrasi tersebut tidak boleh dalam suasana terlalu basa atau terlalau asam. Dalam larutan yang lebih basa perak oksida akan mengendap. Dalam larutan asam konsentrasi ion kromat akan sangat dikurangi, karena HCrO₄ hanya terionisasi sedikit sekali. Lagi pula hidrogen kromat berada dalam kesetimbangan dengan dikromat.

Metode Volhard Salah satunya adalah Titrasi Ag dengan NH4CNS dengan indikator garam Fe(III), yaitu pembentukan zat berwarna di dalam larutan. Selama titrasi, Ag(CNS) terbentuk NH₄CNS yang berlebih bereaksi dengan Fe(III) membentuk warna merah gelap (FeCNS)⁺ merupakan tannda tercapainya tittik akhir. Jumlah thiosianat yang menghasilkan warna harus sangat kecil. Jadi kesalahan pada titik akhir harus sangat kecil, dengan cara mengocok larutan dengan kuat pada titik akhir tercapai, agar Ag yang teradsorpsi pada endapan dapat didesorpsi. Pada metode Volhard untuk menentukan ion klorida, suasana haruslah asam karena pada suasana basa Fe³⁺ akan terhidrolisis. AgNO₃ yang ditambahkan berlebih ke larutan klorida tentunya tidak bereaksi. Larutan Ag tersebut kemudian di titrasi balik dengan menggunakan Fe(III) sebagai indikator, tetapi cara ini menghasilkan suatu kesalahan karena AgCNS kurang larut dibandingkan AgCl. Akibatnya lebih banyak NH₄CNS diperlukan sehingga kandungan Cl^- seakan-akan lebih rendah. Kesalahan ini dapat dikurangi dengan mengeluarkan endapan AgCl sebelum titrasi balik berlangsung atau menambahkan sedikit nitrobenzen, sehingga melindungi AgCl dari reaksi dengan thiosianat tetapi nitrobenzen akan memperlambat reaksi. Hal ini dapat dihindari jika Fe(NO₃)₃ dan sedikit NH₄CNS yang diketahui ditambahkan dulu ke larutan bersama-sama HNO₃, kemudian campuran tersebut dititrasi dengan AgNO₃ sampai warna merah hilang.
Pada Metode Fajans dapat di gunakan untuk menetapkan kadar halida dengan menggunakan indikator adsobsi. Jika AgNO₃ ditambahkan ke NaCl yang mengandung zat berpendar fluor, titik akhir ditentukan dengan berubahnya warna dari kuning menjadi merah jingga. Jika didiamkan, tampak endapan berwarna, sedangkan larutan tidak berwarna disebabkan adanya adsobsi indikator pada endapan AgCl. Warna zat yang terbentuk dapat berubah akibat adsorpsi pada permukaan.

Pemisahan Campuran yang Tidak Saling Bercampur

Bila suatu zat terlarut membagi diri antara dua cairan yang tak dapat campur, ada suatu hubungan yang pasti antara konsentrasi zat terlarut dalam dua fase pada kesetimbangan. Nernst pertama kalinya memberikan pernyataan yang jelas mengenai hukum distribusi ketika pada tahun 1891 ia menunjukkan bahwa suatu zat terlarut akan membagi dirinya antara dua cairan tak dapat campur sedemikian rupa sehingga angka banding konsentrasi pada kesetimbangan adalah konstanta pada suatu temperatur tertentu:

[A]₁ menyatakan konsentrasi zat terlarut A dalam fase cair 1.

Meskipun hubungan ini berlaku cukup baik dalam kasus-kasus tertentu, pada kenyataannya hubungan ini tidaklah eksak. Yang benar dalam pengertian termodinamik, angka banding aktivitas bukannya angka banding konsentrasi yang seharusnya konstan. Aktivitas suatu spesies itu dalam fase cair yang lain:

KD_A =

Dimana a₁ menyatakan aktivitas zat terlarut A dalam fase 1. Tetapan KD_A disebut juga koefisien distribusi dari spesies A

Penting untuk mencatat bahwa, angka banding a₁/a₂ hanya konstan bila zat terlarut mempunyai massa molekul reatif yang sama untuk kedua pelarut itu. Hukum distibusi atau partisi dapat dirumuskan: bila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang tak-dapat-campur, maka pada suatu temperatur yang konstan untuk tiap spesi molekul lain apapun yang mungkin ada. Harga angkabanding berubah dengan sifat dasar kedua pelarut, sifat dasar zat terlarut, dan temperatur.

Partisi atau distribusi ini tidak bergantung pada konsentrasi total zat terlarut pada kedua fase tersebut. Kita menggunakan istilah perbandingan distribusi (D) dengan memperhitungkan konsentrasi total zat di dalam kedua fase. Perbandingan distribusi dinyatakan sebagai berikut:

Jika tidak terjadi asosiasi, disosiasi, atau polimerisaasi pada fase-fase tersebut dan keadaan yang kita punyai adalah ideal, maka harga K_D sama dengan D, lebih serng digunakan istilah persen ekstraksi.

Konsentrasi asam lemah seperti asam asetat dapat ditentukan dengan distribusi antara air dan pelarut, seperti benzena atau kloroform. Koefisien partisi dari asam ataupun basa antara air dan dan pelarut yang lain, tentu harus diketahui.

Pada proses distribusi pelarut ini, distribusi dipengaruhi/bergantung pada beberapa faktor seperti; kebasaan ligan, faktor sterokimia dan adanya garam pada sistem ekstraksi. Pengaruh adanya pelarut lain yang tercampur pada pelarut pertama dapat menambah kelarutannya bila pelarut kedua tersebut bereaksi dengan zat terlarut. Jenis ikatan mempengaruhi kelarutan kompleks pada fase organik. Kelarutan zat pada air atau alkohol lebih ditentukan oleh kemampuan zat tersebut membentuk ikatan hidrogen.

Ekstraksi meliputi distribusi zat terlarut diantara dua pelarut yang tidak dapat campur. Pelarut umum dipakai adalah air dan pelarut organik lain seperti CHCl₃, eter atau pentana. Garam anorganik, asam-asam dan basa-basa yang dapat larut dalam air bisa dipisahkan dengan baik melalui ekstraksi ke dalam air dari pelarut yang kurang polar. Ekstraksi lebih efisien bila dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut yang lebih kecil daripada jumlah pelarutnya banyak tetapi ekstraksinya hanya sekali.

Ekstraksi bertahap merupakan cara yang paling sederhana, caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur dengan pelarut semula kemudian dilakukan pengocokkan sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi zat yang akan diekstraksi pada kedua lapisan, setelah ini tercapai lapisan didiamkan dan dipisahkan. Metode ini sering digunakan untuk pemisahan analitik. Kesempurnaan ekstraksi bergantung pada banyaknya ekstraksi yang dilakukan. Hasil yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut sedikit-sedikit. Hasil yang baik diperoleh dengan jumlah ekstraksi yang relatif besar dengan jumlah pelarut yang kecil. Ekstraksi bertahap baik digunakan jika perbandingan distribusi besar. Alat yang biasa digunakan pada ekstraksi bertahap adalah corong pemisah.

Sifat lain dari pelarut yang penting dalam titrasi nonberair, adalah tetapan dielektrik. Dalam pelarut amfiprotik, penguraian asam lemah menjadi ion-ion terpisah. Secara umum, tetapan dielektrik yang tinggi memang diinginkan untuk pelarut ampiprotik. Faktor yang paling penting adalah kelarutan, tetapan dielektrik yang tinggi umumnya lebih menyukai kelarutan reagen dan sampel polar. Air adalah pelarut yang unik karena dalam memiliki tetapan dielektrik yang sangat tinggi dan tetapan otoprotolisis yang relatif kecil.

Pada kesetimbangan, potensial kimia suatu zat sama di seluruh bagian sampel, berapapun banyaknya fase yang ada. Jadi, ketika fase cair dan padat suatu zat ada dalam kesetimbangan, potensial kimia zat itu sama di seluruh bagian cairan dan di seluruh bagian padatan. Potensial kimia zat murni dirumuskan sebagai berikut.

Hidrokarbon

Hidrokarbon adalah senyawa yang struktur molekulnya hanya terdiri dari hidrogen dan karbon. Hidrokarbon yang paling sederhana adalah alkana, yaitu hidrokabon yang hanya mengandung ikatan kovalen tunggal. Molekul yang paling sederhana dari alkana ialah metana.

Ahli kimia zaman dahulu tidak mengetahui struktur suatu lemak, tetapi mereka tahu bahwa banyak senyawa yang mengandung rantai hidrokarbon panjang bertabiat serupa dengan lemak. Dengan alasan ini senyawa dengan rantai hidrokarbon dinamai senyawa alifatik.

Hidrokarbon alifatik adalah senyawa hidrokarbon yang tidak mengandung inti benzena, baik dalam senyawa berantai lurus dan bercabang maupun yang siklik. Hidrokarbon alifatik yang tidak mengandung ikatan rangkap disebut hidrokarbon jenuh (alkana) dan yang mengandung ikatan rangkap disebut hidrokarbon tak jenuh (alkena dan alkuna). Hidrokarbon siklik yang jenuh disebut sikloalkana.

Beberapa sifat kimia dan fisika dari suatu senyawa alifatik berasal dari bagian alkil molekul-molekulnya. Oleh karena itu banyak sifat alkana dan sikloalkana juga dimiliki oleh senyawa organik lain. Tentu saja sifat suatu sentawa sangata ditentukan oleh gugus-gugus fungsional yang ada. Misalnya suatu gugus hidroksil dalam sebuah molekul menyebabkan terbentuknya ikatan hidrogen dan perubahan besar dalm sifat-sifat fisika. Pada temperatur ruang etana adalah gas, sedangkan etanol adalah cairan.

Hidrokarbon aromatik adalah senyawa hidrokarbon yang mengandung inti benzena, yaitu rantai enam karbon yang melingkar tetapi stabil. Kata aromatik berasal dari aroma (Yunani) yang berarti berbau enak. Memang umumnya senyawa yang mengandung inti benzena berbau demikian.

Kereaktifan kimia yang rendah dari benzena dan senyawa yang berhubungan dibanding alkena biasanya adalah akibat dari meluasnya sistem ikatan pi. Semakin banyak elektron dalam orbital molekul ikatan pi tersebar dalam molekul, semakin rendah energi dari elektron ikatan, dan molekulnya menjadi semakin mantap. Karena itu, ikatan pi pada benzena secara kimia kurang reaktif dibanding ikatan pi pada alkena biasa.

Alkana adalah senyawa nonpolar. Akibatnya, gaya tarik antar molekul lemah. Alkana rantai lurus sampai dengan butana adalah gas pada temperatur kamar, sedangkan alkana C₅ sampai C₁₇ cairan. Alkana rantai lurus dengan 18 atom C atau lebih adalah zat padat.

Alkana tidak larut dalam air, dan senyawa ini berbentuk cairan yang lebih ringan dari air, karena itu terapung di atas air. Ketidaklarutan alkana dalam air menguntungkan bagi tanaman. Seringkali alkana membentuk lapisan pelindung pada daun-daunan dan buah-buahan. Pada kulit apel, terdapat n-alkana dengan C₂₇ dan C₂₉. daun kol mempunyai n-C₂₉H₆₀, sedangkan pada daun tembakau adalah n-C₃₇H₆₄. hidrokarbon yang serupa juga terdapat pada lilin lebah. Fungsi terpenting dari lilin-lilin ini adalah mencegah penguapan air.

Sifat-sifat alkana:

- Alakan sukar bereaksi atau tidak dapat bereaksi kecuali dengan golongan halogen (Cl₂ dan Br₂)

- Pada pembakaran sempurna dengan oksigen akan terbetuk gas CO₂ dan H₂O.

- Alaka dengan rantai bercabang lebih reaktif dari pada yang berantai lurus.

- Alkana dengan C₁-C₄ berbentuk gas, C₅-C₁₇ berbentuk cair dan C₁₈ atau lebih berbentuk padat.

- Semakin banyak jumlah atom C maka semakin tinggi titik didihnya. Bila jumlah atom C nya sama banyak dengan senyawa yang bercabang, maka yang bercabang mempuyai titik didih lebih rendah.

Sifat-sifat alkena :

- Sifat fisiknya mempunyai kerapatan yang kecil dan tidak larut dalam air.

- Seyawa yang berikatan rangkap dapat mengalami reaksi adisi.

- Alkena bereaksi dengan KMnO₄ dalam suasana alkalis membentuk alkandiol.

- Alkena dapat mengalami reduksi polimerasi, yaitu penggabungan molekul-molekul sejeis untuk membentuk molekul rantai panjang.

Sifat-sifat alkuna :

- Alkuna dengan rantai pendek berbentuk gas, sedangkan dengan rantai panjang berbentuk cair dan padat.

- Mudah terbakar dan mudah larut dalam aseton.

- Dapat mengadisi halogen, dan dapat berpolimerasi.

- Dapat mengadisi hidrogen membentuk etena.

- Alkuna bereaksi degan air dan garam raksa atau merkuri sebagai katalisator membentuk alkanal (aldehida)

Asam Karboksilat

Senyawa karboksilat merupakan senyawa organik yang mengandung gugus karboksilat (-COOH) yang mengikat gugus alkil (R-COOH) atau gugus aril (Ar-COOH). Pada umumnya aril akrboksilat sifat keasamannya lebih kuat daripada alkil karboksilat.

CH₃COOH C₃H₂COOH C₆H₅COOH

Asam asetat Asam karboksilat Asam benzoat

pKa = 1,75 pKa = 1,87 pKa = 4,2

Dalam larutan alkali asam karboksilat bereaksi membentuk basa konjugatnya dan membentuk garamnya.

Reaksi :

R-COOH + KOH RCOO­^-K⁺ + H₂O

Rumus karboksilat dengan turunannya merupakan kelompok senyawa yang cukup penting baik di dalam proses kehidupannya maupun dalam industri. Asam karboksilat termasuk senyawa karbonil, walaupun disamping itu mengandung juga gugus hidroksil. Walaupun gugus karbonil dan hidroksil, akan tetapi sifat-sifat gugus karbonil dan gugus hidroksil dari asam tidak sama dengan sifat-sifat OH dari alkohol dan karbonil pada aldehid dan keton. Kedua gugus tersebut menjadi satu kesatuan yang sangat erat dan memberikan ciri tersendiri pada asam karboksilat.

Asam asetat (CH₃COOH) sejauh ini merupakan asam karboksilat yang paling penting diperdagangan, industri dan laboratorium. Bentuk murninya disebut asam asetat glasial karena senyawa ini menjadi padat seperti es bila didinginkan. Asam asetat glasial tidak berwarna, cairan mudah terbakar (titik leleh 7^o C, titik didih 80^o C), dengan bau pedas menggigit. Dapat bercampur dengan air dan banyak pelarut organik. Dalam bentuk cair atau uap asam asetat glasial sangat korosif terhadap kulit dan jaringan lain.

Adapun kegunaan dari asam asetat adalah untuk sintesis misalnya : anh. Asam asetat, ester, garam, zat warna, zat wangi, bahan farmasi, plastik (misalnya polivinil asetat). Sari buahan, selulosa asetat, dalam makanan dan sebagainya. Makanan yang dicampur cuka adalah makanan yang disimpan dalam cuka. Contohnya asinan. Asam asetat dalam cuka secukupnya dilarutkan sehingga tidak korosif, walaupun demikian jika terus menerus makan makanan yang mengandung cuka akan dapat merusak email gigi.

Asam format merupakan salah satu dari asam karboksilat yang penting. Asam format ini dapat kita temukan pada semut merah (asal dari nama), lebah, jelantang, dan sebagaionya (juga sedikit dalam urine dan peluh). Adapun sifat-sifat yaitu berbentuk cairan tak berwarna, merusak kulit, berbau tajam, larut dalam H₂O dengan sempurnaSedangkan sifat kimia dari asam format ini yaitu merupakan asam paling kuat dari asam –asam dan gugus aldehid.

Beberapa cara pembentukan asam karboksilat dengan jalan sintesa dapat dikelompokkan dalam 3 cara :

a. Reaksi hidrolisis turunan asam karboksilat

b. Reaksi oksidasi

c. Reaksi Grignat

Asam karboksilat dimulai dari asam formiat, asam asetat, asam propanoat dan karboksilat suhu tinggi.

Reaksinya adalah : 1. Esterifikasi dengan alkohol

2. Dapat bereaksi dengan X₂, PX₃, PX₅.

3. Dapat bereaksi dengan basa (NaOH)

Asam akrboksilat : Asam oksalat, asam malonat, asam suksinat, asam glutamat dan asam adipat.

Anhidrat asam karboksilat yaitu menarik H₂O dengan P₂O₅ atau H₂SO₄ pekat.

Aldehid dan Keton

Aldehid adalah suatu senyawa yang mengandung sebuah gugus karbonil yang terikat pada sebuah atau dua buah atom hidrogen.

Keton adalah suatu senyawa organik yang mempunyai sebuah gugus karbonil terikat pada dua gugus alkil, dua gugus aril atu sebuah gugus alkil dan sebuah aril. Keton tidak mengandung atom hidrogen yang terikat pada gugus karbonil.

Aldehid dan Keton adalah dua senyawa yang mengandung gugus karbonil dengan atom oksigen berikatan rangkap (C=O) dengan karbon. Reaksi dari segi mekanisme sangat mirip sehingga :

O O

R C H R C R’

Aldehid keton

Aldehid dan keton adalah senyawa yang sangat penting beberapa diantaranya seperti aseton (CH­₃COCH₃), metil keton (CH₃COC₂H₅) dipakai dalam jumlah besar sebagai pelarut.

Aldehida merupakan senyawa yang mudah dioksidasi, positif dengan uji Tollens, gugus C = O polar, terbentuk dari oksidasi alkohol sekunder. Keton memiliki sifat gugus C = O polar, tidak kuat dioksidasi, negatif dengan uji Tollens, terbentuk dari oksidasi alkohol sekunder.

Aldehid mudah teroksidasi menjadi asam karboksilat, dengan jumlah atom yang sama. Tetapi untuk keton tidak. Hal ini pada keton terjadi pemutusan ikatan yang menghasilkan 2 asam karboksilat dengan jumlah atom yang lebih sedikit dibandingkan jumlah atom karbon mula-mula (akibat putusnya ikatan karbon, keton siklik menghasilkan asam karboksilat dengan jumlah atom karbon yang sama banyak.

Ikatan polar pada aldehid dan keton dapat berintegrasi satu sama lain sehingga titik didih lebih tinggi dari yang dipikirkan berdasarkan rapat molekulnya. Ikatan polar pada gugus karbonil juga menyebabkan kelarutan dalam air dengan nisbi yang tinggi dari beberapa jumlah aldehid dan keton tingkat rendah (dengan jumlah karbon = 4). Tetapi pada setiap sifat fisika tersebut dampaknya tidak begitu besar terhadap aldehid dan keton dibandingkan dengan alkohol padanannya.

Salah satu aldehid yang penting, adalah formaldehida yang digunakan sebagai reagensia, sebagai bahan penghilang bau untuk sumbu lampu dan lilin, dan sebagai pengawet untuk contoh-contoh biologi. Formaldehid lebih mudah disimpan atau diangkut sebagai larutan dalam air atau sebagai polimer padat atau trimer. Formaldehid dapat diproduksi melalui :

a. Oksidasi metanol dengan oksigen dari udara dengan katalis Cu.

Cu

2 CH3 – OH + O₂ 2 H – CHO + 2 H₂O

b. Reaksi CO dengan gas H₂

Campuran gas CO dan H₂ (gas air) dialirkan melalui katalisator Ni atau Pt sehingga gas CO direduksi menjadi formaldehid.

CO + H₂ H – CHO

c. Destilasi kering dari asam format

O

H C

O Na H – CHO + Na₂CO₃

O Na

H C

O

Natrium format Formaldehid

Untuk industri keton yang paling penting adalah aseton yang digunakan sebagai pelarut resin, plastik dan pelitur, asteon juga berguna untuk melarutkan lilin dari minyak pelumas pada saat penyulingan, sebagai pembersih cat kuku serta digunakan pula dalam industri untuk pembuatan zat organik lain, misalnya kloroform.

Berbagai aldehida dan keton telah diisolasi dari tanaman dan hewan. Banyak diantaranya, terutama yang berbobot molekul tinggi, berbau sedap. Senyawa tersebut umumnya dikenal dengan nama biasa yang menyatakan sumber alam atau sifat khasnya. Aldehida aromatik sering digunakan sebagai penyedap. Benzaldehida yang dikenal dengan “minyak buah badam pahit” adalah komponen dari buah badam yang enak. Formaldehida yaitu aldehida yang paling sederhana, adalah gas yang tidak berwarna dengan bau menyengat. Senyawa ini penting dalam industri, tetapi sulit menanganinya dalam bentuk gas. Formaldehida biasanya tersedia dalam larutan 40%, disebut formalin, atau sebagai polimer putih padat yang dikenal sebagai formaldehida. Asetaldehida adalah cairan menguap yang tak berwarna dan berbau menyengat. Senyawa ini adalah bahan serbaguna untuk digunakan dalam pembuatan berbagai senyawa. Keton industri yang paling penting adalah aseton, yaitu cairan yang mudah menguap tak berwarna yang mendidih pada suhu 56^oC. aseton digunakan sebagai pelarut resin, plastik, dan plitur.

Alkohol

Alkohol adalah senyawa yang mempunyai rumus umum ROH, dimana R adalah gugus alkil. Gugus ini dapat merupakan rantai panjang, terbuka, rantai tertutup (siklik) dan dapat juga mempunyai ikatan rangkap atau gugus aromatik.

Semua alkohol mengandung gugus OH, yang merupakan gugus fungsional. Perbedaan gugus R mempengaruhi dari sifat-sifat senyawa tersebut, kecepatan reaksinya, dan kadang-kadang juga jenis reaksinya. Senyawa dimana gugus OH langsung terikat oleh gugus aromatik bukan alkohol melainkan fenol. Golongan senyawa ini mempunyai sifat-sifat yang berbeda dengan alkohol dan tersendiri.

Ikatan dalam alkohol yaitu mempunyai ikatan yang mirip air, dimana oksigen berada dalam keadaan hibridisasi sp3. Oksigen mempunyai enam elektron ikatan maka membentuk dua ikatan kovalen dan mempunyai dua orbital berisi. Dua orbital sp3 atom oksigen terikat pada atom lainnya dan dua orbital sp3 lainnya terisi masing-masing dengan sepasang elektron.

Titik didih alkohol lebih tinggi dibadingkan dengan titik didih alkana yang mempunyai atom C yang sama (etanol titik didihnya lebih tinggi daripada etana). Hal ini karena dalam keadaan cair molekul-molekul alkohol terassosiasi dan biasanya membentuk jembatan (ikatan hidrogen yaitu ikatan antara O dari salah satu molekul alkohol dengan atom H dari alkohol yang lain).

Sehingga untuk menyatukan ikatan tersebut memerlukan energi tambahan, akibatnya alkohol akan mempunyai titik didih yang lebih tinggi. Makin banyak atom C, makin tinggi titik didihnya. Alkohol memiliki BD yang lebih tinggi daripada alkana, tetapi lebih rendah daripada air. Alkohol – alkohol rendah (metanol, etanol, n-isopropanol, dan tersier butanol) dapat larut dalam air dengan tidak terbatas.

Alkohol berbobot molekul rendah larut dalam air, sedangkan alkil halida padanannya tidak larut. Kelarutan dalam air ini langsung disebabkan oleh ikatan hidrogen antara alkohol dan air.

Bagian hidrokarbon bersifat hidrofob (hydrofobic) yakni menolak molekul-molekul air, Makin panjang bagian hidrokarbon ini akan makin rendah kelarutan alkohol dalam air. Bila rantai hidrokarbon cukup panjang, sifat hidrofob ini dapat mengalahkan sifat hidrofil (menyukai air) gugus hidroksil. Alkohol berkarbon-tiga 1-propanol dan 2-propanol, bercampur (miscible) dengan air, sedangkan hanya 8,3 gram 1-butanol larut dalam 100 gram air.

Air adalah asam sangat lemah yang mengurai sedikit menjadi ion hidronium dan ion hidroksida. Logam reaktif seperti natrium bereaksi keras dengan air membentuk basa kuat yang disebut hidroksida, dan juga bereaksi sama kerasnya dengan alkohol membentuk basa kuat yang dinamakan alkoksida.

Di dalam Laboratorium, alkohol dapat dibuat melalui reaksi Sn2 dari suatu alkil halida polimer dengan OH-, atau reaksi dari suatu reagensia Grignard dengan senyawa karbonil atau dengan epoksida, ataupun dengan hidrasi (dari alkena). Reaksi-reaksi yang terjadi pada alkohol yaitu :

Reaksi substitusi

Tidak seperti alkil halida, alkohol tak menjalani substitusi dalam larutan netral atau basa. Hal tersebut dapat terjadi karena pada umumnya suatu gugus pergi haruslah basa yang cukup lemah. Produk dari reaksi dengan air ialah molekul air berproton (ion hidronium). Sebuah molekul alkohol berproton disebut ion oksonium. Alkohol mengalami reaksi substitusi oleh adanya HX (alkohol primer : Sn2 ; Alkohol sekunder dan tersier : Sn1). Dapat digambarkan menurut reaksi :

ROH + HX è RX + H₂O

Reaksi Eliminasi

Alkohol mengalami reaksi eliminasi dan menghasilkan alkena karena melepaskan air pada reaksi ini, maka disebut reaksi dehidrasi, alkohol bereaksi eliminasi dengan H₂SO₄ dan asam kuat lainnya.

Reaksi Oksidasi

Dalam reaksi organik, jika sebuah molekul memperoleh oksigen atau kehilangan hidrogen, maka molekul tersebut teroksidasi. Alkohol dapat dioksidasi menjadi keton, aldehid atau asam karboksilat. Alkohol tersier tak teroksidasi dalam suasana basa. Jika dicoba oksidasi dalam larutan asam, alkohol tersier mengalami dehidrasi dan kemudian alkenanya teroksidasi.

Reaksi Esterifikasi

Reaksi esterifikasi merupakan reaksi pembentukan ester. Melalui percobaan dengan menggunakan isotop radioaktif telah dapat dibuktikan bahwa air yang dibebaskan pada reaksi esterifikasi berasal dari gugus OH asam karboksilat dan atom H alkohol. Ester adalah senyawa netral, molekulnya polar, dan reaksi ini merupakan reaksi keseimbangan.