Suhartana: Kemampuan Quanin pada Ekstraksi Kation Fe 2+ dan Senyawa Kompleks [Fe(CN) 6 ] 4-

## KEMAMPUAN QUANIN PADA EKSTRAKSI KATION Fe 2+ DAN
SENYAWA KOMPLEKS [Fe(CN) 6 ] 4- PADA FASA AIR DAN KLOROFORM

## Suhartana
Laboratorium Kimia Anorganik Jurusan Kimia Universitas Diponegoro

## ABSTRAK
Besi adalah merupakan kation yang mudah terlarut di dalam air. Seringkali keberadaannya pada industri electroplating kurang dikehendaki. Salah satu cara untuk mengurangi (dekonsentrasi) kation besi  dilakukan  dengan  membuat  senyawa  kompleksnya,  yang  dapat  terlarut  dalam  pelarut  organik. Dengan  ligan  quanin  kation  Fe 2+ dapat  dipungut  kembali  sebesar  98,56  %,  sementara  senyawa kompleks [Fe(CN) 6 ] 4- dapat dipungut 62,24 %.
Kata kunci: Kation Fe 2+ , senyawa kompleks [Fe(CN) 6 ] 4 , dan dekonsentrasi.

## ABSTRACT
Iron is kind of cation dissolve easy at water. Oftentimes its existence at electroplating industry less  desired.  One  way  of  to  lessen  (deconcentration)  done  by  making  complex  compound,  and  may dissolved  in  organic  solvent.  With  quanine  ligand  cation  Fe 2+ can  be  collected  98,56%,  whereas complex compound [ Fe(CN) 6 ] 4- can be collected 62,24%.
Kata kunci: Fe 2+ cation, [ Fe(CN) 6 ] 4- complex and deconsentration.

## PENDAHULUAN

## Alkaloid turunan purin.
Alkaloid  adalah  suatu  senyawa  metabolit skunder yang dihasilkan oleh proses metabolisme  tumbuh-  tumbuhan.  Berbagai macam jenis alkaloid yang telah dikenal seperti alkaloid jenis indol, bis indol, poli indol, piridin, piperidin, purin dan lain- lain.
Banyak  alkaloid  turunan  purin  yang  dapat diperoleh  dalam  tumbuhan,  seperti  teobromin, metil  teobromin,  etil  teobromin,  dan  lain  -lain. Dalam  penelitian  ini  alkaoid  yang  digunakan untuk mengomplekskan kation kadmium adalah alkaoid turunan purin jenis xanthin dan quanin.

## Ligan Quanin.
Quanin  adalah  turunan  purin,  adapun  nama lengkapnya adalah 2,-amino-1,7-dihidro purin 6- keton.  Quanin  dapat  diperoleh  dalam  tubuh hewan  seperti  sapi  dan  kambing,  namun  juga dapat diperoleh dalam tumbuh-tumbuhan seperti
kentang,  kopi  dan  teh.  Berat  molekul  senyawa xanthin  adalah  150,12.  Adapun  sifat  donor elektron  senyawa  ini  terlihat  pada  adanya pasangan elektron bebas yang ada atom nitrogen (N),  baik  dari  N1,  N3,  N7  dan  N9.  Semakin padat kerapatan elektron yang dimiliki oleh atom nitrogen  tersebut  semakin  siap  atom  nitogrn tersebut  untuk  bertindak  sebagai  pendonor elektron, begitu pula sebaliknya.

## Logam Besi
Besi di alam bebas dapat dijumpai dalam bentuk persenyawaan oksidanya seperti FeO, Fe 2 O 3 dan Fe 3 O 4 atau dalam bentuk persenyawaan dengan sulfur/  belerang  yaitu  pirit  FeS  juga  dalam bentuk  persenyawaan  dengan  oksidanya,  yakni Fe(OH) 2 dan Fe(OH) 3 . Besi memiliki sifat fisik yang keras, mengkilap, mudah ditempa tapi juga mudah  teroksidasi.  Besi  memiliki  titik  leleh diatas 3600 o C,  oleh  karenanya  sering  bijih  nya diolah  dengan  pemanasan  dalam  tanur  yang
Suhartana: Kemampuan Quanin pada Ekstraksi Kation Fe 2+ dan Senyawa Kompleks [Fe(CN) 6 ] 4-
tinggi,  dalam  hal  ini  sering  disebut  dengan pengecoran logam/ besi.
Dalam  table  periodic  unsur,  besi  tergolong logam transisi, bernomor atom 26 dan memiliki masa  55,847.  Besi  memiliki  energi  ionisasi 7,870 elektron volt atau 759,3 kJ/mol, potensial oksidasi standart 0,44 Volt, dan affinitas electron 0,163 elektron volt atau 15,7 kJ/mol.
Sifat kimia besi adalah mudah bereaksi dengan anion  karbonat,  hidroksida,  klorida,  sianida, sulfat,  fosfat,  oksigen  dan  belerang.  Besi  juga mudah  membentuk  senyawa  kompleks,  baik dengan  ligan  sederhana  seperti  sianida, karbonmonooksida,  air  dan  ligan  organic sederhana seperti C 5 H 5 . Dengan ligan yang lebih besar  besi  juga  mudah  membentuk  senyawa kompleks.  Contoh  ligannya  seperti,  etilen diamin  tetra  asetat  (EDTA),  orthopenanthrolin, dan  protein-  protein  yang  ada  dalam  tubuh makhluk  hidup.  Dalam  tubuh  manusia, persenyawaan  besi  yang  cukup  banyak  dapat dijumpai dalam persenyawaan hemeprotein atau non  heme.  Besi  juga  dapat  ditemukan  dalam darah dan juga dalam persenyawaan lainya, yang biasanya  sangat  berperan  dalam  transport oksigen atau juga untuk katalis.

## Senyawa kompleks
Senyawa kompleks adalah suatu senyawa yang terdiri dari kation yang memiliki orbital kosong (sering  disebut  atom  pusat)  dengan  suatu molekul/ anion yang memiliki pasangan elektron bebas (yang disebut ligan), dan berikatan dengan memakai bersama pasangan elektron bebas dari ligan tersebut, oleh karenanya ikatan yang terjadi disebut dengan ikatan kovalen koordinasi. Ada banyak  faktor  yang  mempengaruhi  kestabilan senyawa  kompleks,  dua  diantaranya  yaitu:  1. Atom pusat dan 2. Ligan.
1. Atom pusat
Atom  pusat  biasanya  berupa  kation.  Stabilitas dari  kation  sangat  dipengaruhi  oleh  jari – jari kation  dan  muatan/  bilangan  oksidasinya. Senyawa kompleks yang tersusun oleh ion- ion yang mempunyai muatan yang berlawanan akan memberi gaya elektrostatik pada sistem senyawa kompleks.  Oleh  karena  itu,  senyawa  kompleks yang terjadi pada sistem ini sangat stabil (Cotton & Wilkinson, 1988).

## 2. Ligan
Ligan adalah suatu anion/molekul yang memiliki pasangan elektron bebas, yang bisa didonorkan pada  atom  pusat/kation.  Banyak  faktor  ligan yang  mempengaruhi  kestabilan  kompleks misalnya:  1.  besar  dan  muatan  ligan,  2.  sifat basa,  3.  faktor  pembentukan  khelat,  4.  ukuran ligan  dan  5.  faktor  geometri  ligan  (Huheey, 1990).

## METODE PENELITIAN

## Alat dan bahan
Alat-alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini meliputi seperangkat alat gelas, neraca analitik, pH  meter,  Spektroskopi  Serapan  Atom  (AAS), dan  Spektroskopi  Ultra  Violet-  Tampak. Sedangkan  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  meliputi  Kation  Fe 2+ ,  senyawa kompleks [Fe(CN) 6 ] 4- , ligan quanin, kloroform, asam  nitrat,  buffer  asetat,  buffer  amoniak,  air suling, dan natrium hidroksida.

## 3. Cara kerja
1. Preparasi sampel
Disiapkan  larutan  kation  besi  klorida  dengan konsentrasi  100  ppm.  Sedangkan  untuk  ligan quanin  100  ppm  dibuat  dengan  melarutkan dalam kloroform.

## 2. Pembentukan senyawa kompleks
Suhartana: Kemampuan Quanin pada Ekstraksi Kation Fe 2+ dan Senyawa Kompleks [Fe(CN) 6 ] 4-
Larutan  kation  Fe 2+ ,  senyawa  kompleks [Fe(CN) 6 ] 4- dengan  konsentrasi  100  ppm direaksikan dengan ligan Quanin 100 ppm pada reaktor . Kondisi sistem reaksi divariasi pHnya, data  perbandingan  konsentrasi  yang  ada  dalam fasa organik dan air dibandingkan (harga D).
3. Ektraksi senyawa kompleks
Setelah larutan  kation  Fe 2+ ,  senyawa  kompleks [Fe(CN) 6 ] 4- bereaksi  dengan  ligan  quanin bereaksi  selama  15,  30,  45  dan  60  menit, kemudian fasa organik dan fasa air dipisahkan. Fasa air dianalisis kadar besinya dengan AAS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk melacak terjadinya reaksi, perlu dianalisis dengan  spektra  UV-tampak  dari  ligan  sebelum direaksikan  dan  hasil  produk  reaksi  yang diperoleh. Spektra UV – tampak yang ada, dapat dilihat pada gambar 1 sebagai berikut:
Gambar 1. Spektra UV – tampak dari ligan Quanin dan kompleks Fe 2+ quanin Pada  gambar  1,  ada  pergeseran  serapan  dari sekitar 243- 242 nm ke 252 – 253 nm. Hal ini menunjukkan adanya perubahan kestabilan pada molekul  ligan  asal  dan  pada  persenyawaan kompleks yang terbentuk. Pergeseran merah ini memberi  indikasi  bahwa  senyawa  kompleks yang terjadi relatif lebih stabil dari pada ligannya (ditandai  dengan  pergeseran  merah).  Proses stabilisasi  kompleks  ini  terjadi  karena  atom pusat  menyediakan  orbital  kosong  sedangkan
ligan  quanin  menyediakan  pasangan  elektron bebas, sehingga dengan mudah dapat membentuk ikatan kovalen koordinasi, sehingga kompleks yang terbentuk lebih stabil keberadaannya.  Maka  sangat  wajar  jika  kation besi  lebih  suka  dalam  bentuk  senyawa kompleksnya,  dari  pada  dalam  keadaan kationnya.  Hal  ini  akan  menyebabkan  harga  D yang diperoleh cukup tinggi.
Disamping  analisis  spektra  UV-tampak  seperti tersebut di atas, perlu dianalisis juga sisa kation kadmium yang ada dalam fasa air (pada berbagai pH),  dengan  memakai  Atomic  Adsorbtion Spectrophotometry (AAS). Hasil yang diperoleh adalah merupakan perbandingan antara kondisi pH dan harga D, tersaji pada gambar 2 sebagai berikut:
Gambar 1. Trend Harga D dan pH larutan pada ligan quanin.
Senyawa  kompleks  yang  terjadi  sangat bervariasi  kuantitasnya  (baik  kompleks  Fe 2+
Quanin, maupun kompleks [Fe(CN) 6 ] 4- ), sesuai dengan  pH  larutan,    hal  ini  disebabkan  karena proses deprotonasi ligan sangat dipengaruhi oleh suasana pH larutan. Pada suasana asam harga D kecil  karena  proses  deprotonasi  ligan  tidak optimal,  sedangkan  pada  suasana  sangat  basa harga D juga kecil, karena walaupun deprotonasi berjalan  baik  tetapi  ligan  tersebut  akan berkompetsisi  dengan  gugus  hidroksil  untuk
Spektra UV Ligan dan Senyaw a Kompleks 0 0.5 1 1.5 2 2.5 200 250 300 350 400 Nanometer Ab so rb an ce % T % T Hubungan pH dan harga D 0 5 10 15 20 25 3 8 13 pH Ha rg a D D
Suhartana: Kemampuan Quanin pada Ekstraksi Kation Fe 2+ dan Senyawa Kompleks [Fe(CN) 6 ] 4-
mengikat  kation  kadmium  membentuk  garam hidroksida.  Pada  pH  10-  11  optimal  karena deprotonasi  sudah  terjadi  sedangkan  kompetisi dengan gugus hidroksil belum begitu kuat.
Besarnya  senyawa  kompleks  yang  terbentuk (dalam  %)  dalam  berbagai  macam  pH  dapat terlihat dalam tabel berikut:
pH % kompleks Fe 2+ yang terjadi % kompleks [Fe(CN) 6 ] 4- yang terjadi 3 25,56 10,09 4 30,68 12,56 5 47,89 15,24 6 59,92 29,34 7 69,02 31,34 8 89,88 46,23 9 95,56 56,62 10 98,56 62,24 11 62,87 28,68 12 48,32 18,98 13 37,43 12,45

## KESIMPULAN
1. Kation  Fe 2+ dapat  dipungut  kembali  dengan ligan  quanin,  dan  kation  Fe 2+ dapat diturunkan hingga 98,56 %.
2. Senyawa  kompleks  [Fe(CN) 6 ] 4- dapat dipungut kembali dengan ligan Quanin, dan kadarnya dapat diturunkan hingga 62,24%.
SARAN
Perlu  analisis  lanjutan  seperti  analisis  XRD, NMR,  Spektroskopi  masa  dan  Spektroskopi Raman untuk lebih meyakinkan tentang struktur dari kompleks Fe -quanin yang diperoleh.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada rekan Drs.Abdul  Haris,MSi    atas  saran  dan kerjasamanya dalam penerbitan makalah ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Bailes JP., Hanson C., Hughes MA., and Ricci L., (editor), 1980, Liquid-liquid Extraction Metals, Separation Techniques I:  liquid-  liquid  System ,  Mc  Graw  Hill Publishing Co, New York.
Kodorsky, Ga., 1993, Metal Recovery by Solvent
Extraction ,  by  James  DF  (editor),
International Mineral Development
Source  Book ,  1 st edition,  Forum  For
International Mineral Development, Colorado.
Silverstein  RM.,  Basseler  CG.,  and  Morril  T., 1991, Spectrometric  Identification  of Organic Compounds , John Wiley & Sons inc, New York.
Manku,  G.,  1980, Teoritical  Principles  of Inorganic  Chemistry ,  2 nd ed,  Mc  Graw Hill  Publishing  Company  Limited,  New Delhi.
Lee JD., 1991, Concise Inorganic Chemistry, 3 rd Mc Graw Hill Publishing Co, New York. Da  Costa,  C.  P.,  Sigel,  H., Abstract J.  Inorg Chem ., 2000 Des  25;39 (26): 5985-93.
Cotton,  F.A.,  Wilkinson,  G.,  1995, Basic Inorganic  Chemistry, 3  th  edition,  John Wiley & Sons, New York, 165 – 212.