SEPARATION OF COPPER AND CHROMIUM METAL IN ULTRABASIC ROCKS FROM TOP OF MANOAPA REGION, SUBDISTRICT OF LASUSUA SOUTHEAST SULAWESI BY LIGAND OF 2 - (AMINOMETIL) PYRIDINE
Pemisahan Logam Tembaga Dan Kromium Pada Batuan Ultrabasa Dari Daerah Puncak Monapa,  Kecamatan Lasusua Provinsi Sulawesi Tenggara  Menggunakan Ligan 2-(Aminometil) Piridin
La Harimu 1 , Hasria 2 , Putri Intan 3
1 Educational Chemistry, Faculty of Teacher Training and Education,
2,3 Physic Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Halu Oleo University, Kendari - Southeast Sulawesi
Received:  May 2013 Published: July 2013

## ABSTRACT
Study  on  separation  of  ions  chromium  metal  and  copper  in  ultrabasic  material  located  in  the  village  to  of Monapa subdistrict Lasusua Regency Kolaka Utara Province Sulawesi Tenggara was conducted. The aim of this study was to determine the ability of the ligand 2-(aminometil) pyridine to separate chromium metals and copper to pure  metals and  its  application to separate the chromium  metals (Cr) and copper (Cu)  in ultrabasic  material from the village of Puncak Monapa subdistrict Lasusua Regency Kolaka  Utara Province Sulawesi Tenggara by means of extraction method. The concentration of ions chromium metal (Cr) and copper (Cu) of the pure metals are extracted respectively 10 ppm, and the  concentration of the  ligand 2-(aminometil) pyridine  is  10 ppm. For concentration  ion  chromium  metal  (Cr)  and  copper  (Cu)  in  ultrabasic  material  with  20x  and  30x  dilution  is 8.3875 and 1.3590 and 3.50 ppm and 2,001 ppm for the ions copper metal (Cu). Results of this research shomush that  the  ability  of  ligand  2-(aminometil)  pyridine  for  extracting  chromium  metals  (Cr)  and  copper  (Cu)  for  a single  pure  metal  has  a  percent  extraction  (%E) are  respectively  79.375  %  and  82.37  %.  Separation  ability  of ions chromium metal (Cr) and ions copper (Cu) mixed are 77.625% and 79.96%. For its application in separating ions chromium metal (Cr) and copper (Cu) in ultrabasic material to 20 time dilution extraction are 74.51% and 71.35%, and 30 time dilution are 69.28% and 69.71%. Based on the results of the study ligand 2-(aminometil) pyridine is relatively better for ions copper metal (Cu) for extraction ions of pure metal and relatively similar to ultrabasic material.
Keywords : Ultrabasic rocks, copper, chromium, dilution, extraction.

## PENDAHULUAN
Batuan  ultrabasa  merupakan  batuan  yang terdiri  dari  peridotit,  olivine  dan  piroksin  yang mengalami  proses  metamorfosa,  batuan  asalnya adalah peridotit,  terjadi  ubahan yang disebabkan oleh  perubahan  tekanan  dan  temperatur  yang biasanya  diketahui  bahwa  bumi  selalu  terjadi aktivitas tektonik  yang  mana  pergerakan lempeng benua dan lempeng samudra, perubahan ini  menyebabkan  perubahan  komposisi  dan struktur batuan ultrabasa (Schuman, 1992).
Berdasarkan  komposisi  kandungan  unsur logam  yang  terdapat  dalam  batuan  ultrabasa maka  keberadaannya  di  dalam  batuan  dalam bentuk  campuran  logam.  Untuk  mendapatkan unsur-unsur tersebut seperti logam tembaga (Cu)
dan  kromium  (Cr)  dalam  bentuk  yang  lebih murni,  maka  perlu  dilakukan  pemisahan  dari unsur-unsur yang lain.
Seiring  dengan  meningkatnya  industri  yang dapat menghasilkan dan membutuhkan kedua ion logam  tersebut  maka  upaya  penambangan  terus dilakukan.  Akibat  dari  penambangan  tersebut maka  limbah  pembuangannya  semakin  banyak dan  merupakan  sumber-sumber  pencemaran yang  diperkirakan  konsentrasi  ion-ion  logam tersebut  semakin  meningkat.  Oleh  sebab  itu diperlukan  upaya  untuk  memperoleh  logam tersebut  dalam  bentuk  yang  lebih  murni  serta perlu  mengurangi  konsentrasi  logam  berat tersebut dalam perairan.  Salah  satu metode yang
diharapkan  mampu  memisahkan  logam-logam tersebut adalah metode ekstraksi pelarut.
Pengembangan  metode  ekstraksi  pelarut meliputi  dua  aspek,  yaitu  pengembangan  teknik ekstraksi dan pengembangan ligan ekstraksi yang selektif.  Dewasa  ini  aspek  pengembangan  ligan yang  selektif  untuk  berbagai  keperluan  lebih mendapat perhatian para peneliti bidang tersebut (Hayashita dkk, 1994).
Senyawa  2-(aminometil)  piridin  merupakan ligan  basa  menengah  yang  mempunyai  atom- atom  donor  yang  bersifat  elektronegatif  pada gugus aminonya (-NH 2 ). Untuk itulah digunakan logam  Cu(II)  dalam  penelitian  ini  karena berdasarkan  konsep  HSAB  logam  Cu(II) merupakan  suatu  asam  menengah  yang  dapat membentuk  kompleks  yang  stabil  dengan  basa menengah.  Sedangkan  digunakan  logam  Cr(III) yang  merupakan  kation  logam  golongan  asam keras  dengan  muatan  yang  lebih  besar  sehingga diharapkan  ion  logam  Cr(III)  juga  akan membentuk  kompleks  ligan-logam  dengan  baik. Pengaruh  jumlah  muatan  dan  kekerasan  logam akan  mempengaruhi  kemampuan  ekstraksi  dari kedua logam menggunakan ligan 2-(aminometil) piridin.  Uji  kemampuan  ligan  2-(aminometil) piridin  untuk  mengekstraksi  ion  logam  murni Cr(III)  dan  Cu(II)  juga  diharapkan  dapat mengekstraksi  kedua  ion  logam  tersebut  dari batuan ultrabasa menggunakan ligan 2- (aminometil) piridin dengan metode ekstraksi.

## METODE PENELITIAN

## Alat
Alat  yang  digunakan  adalah  alat-alat  gelas, hand  sample ,  ayakan  200  mesh,  corong  pisah, palu geologi, dan GPS.

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  2-(aminometil)  piridin,  NaOH,  HCl, kloroform,  batuan  ultrabasa,  larutan  standar  Cu 1000 ppm, dan larutan standar Cr 1000 ppm.

## Prosedur kerja
Penelitian ini dilakukan melalui empat tahap yaitu  pengambilan  sampel  lapangan,  destruksi sampel,  ekstraksi  ion  logam  murni  Cr(III)  dan Cu(II),  dan  aplikasi  ekstraksi  Cr(III)  dan  Cu(II) dari batuan ultrabasa.
a. Pengambilan Sampel di Lapangan
Pengambilan sampel batuan ultrabasa dilakukan  di  daerah  Desa  Puncak  Monapa Kecamatan  Lasusua  Kabupaten  Kolaka  Utara dengan  tiga  titik  yakni  berada  pada  koordinat 120 O 50’20,0” BT dan 03 O 35’06,6” LS (TPM 1), 120 O 56’7,0” BT dan 03 O 35’12,1” LS (TPM 2).

## b. Penggerusan dan Pengayakan
Penggerusan dilakukan dengan menggunakan  mortar  agar  diperoleh  sampel dalam  bentuk  serbuk  yang  sangat  halus.  Setelah serbuk mineral cukup halus  kemudian dilakukan pengayakan  dengan  menggunakan  ayakan  yang mempunyai ukuran 200 mesh.

## d. Destruksi Sampel
Sampel  ditimbang  1  gram,  dimasukan dalam cawan porselin dan ditambahkan campuran  asam  HNO 3 dan  H 2 SO 4 sebanyak  8 mL  didiamkan  selama  1  malam.  Setelah  itu dipanaskan sampai volume larutan tinggal sekitar 3  mL,  dan  kemudian  ditambahkan  lagi  campur asam  HNO 3 /HCl  sebanyak  20  mL dan dipanaskan  hingga  mengeluarkan  asap  putih. Hasil  destruksi  kemudian  disaring  dan  diambil filtratnya,  dimasukan  dalam  labu  ukur  100  mL. Sampel batuan ultrabasa siap untuk diekstraksi.
e.  Ekstraksi  Campuran  Ion  Logam  Murni Cr(III)  dan  Cu(II)  Menggunakan  Ligan  2- (aminometil) Piridin
Larutan  campuran  ion  Cu(II)  dan  Cr(III) dengan  konsentrasi  10  ppm  diatur  pH  5,5 (sebanyak 10 mL) kemudian ditambahkan 10 mL ligan  2-amino  metil    piridin  10  ppm.  Larutan kemudian  dimasukkan  dalam  corong  pisah kemudian  di  kocok  selama  waktu  20  menit. Setelah  selesai  dikocok,  larutan  kemudian dipisahkan  antara  fasa  air  dan  fasa  organiknya. Konsentrasi  ion  logam  Cr(III)  dan  Cu(II)  difasa air  diukur dengan SSA.
f.  Ekstraksi  ion  Logam  Cr(III)  dan  Cu(II) dari  batuan  ultrabasa  20  kali  dan  30  kali pengenceran    Menggunakan  Ligan  2-amino metil  piridin
Larutan  batuan  ultrabasa hasil  destruksi yang  telah  diencerkan  sebanyak  20  kali  dan  30 kali  diatur  pada  pH  5,5  (sebanyak  10  mL)
kemudian  ditambahkan  10  mL  ligan  2-amino metil    piridin dengan  konsentrasi  10  ppm. Larutan  kemudian  dimasukkan  dalam  corong pisah,  dikocok  selama  waktu  20  menit.  Setelah selesai  dikocok,  larutan  kemudian  dipisahkan antara  fasa  air  dan  fasa  organiknya.  Konsentrasi ion logam pada fasa air ditentukan dengan SSA. Untuk  menghitung  kemampuan  ion  logam Cr(III)  dan  Cu(II)  baik  pada  logam  murni maupun  dari  batuan  ultrabasa  menggunakan rumus persen ekstraksi (%E0
%E = 1 100  D D

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kemampuan  pemisahan  logam  tembaga  dan kromium  pada  sampel  logam  murni  dan  pada batuan ultrabasa menggunakan ligan 2- (aminometil)  piridin  diketahui  dari  persen ekstraksinya.
a. Kemampuan  Ekstraksi  Logam  Murni Tembaga  Secara  Tunggal  dan  Campuran dengan  Kromium  Menggunakan    ligan  2- (aminometil) piridin
Hasil ekstraksi ion logam tembaga murni dan dalam  campuran  dengan  ion  logam  kromium menggunakan ligan 2-(aminometil) piridin dengan  metode  secara  ekstraksi  mempunyai persen ekstraksi yang berbeda. Hal ini ditunjukkan  pada  persamaan  regresi  linear standar  yaitu  data  pengukuran  ion  logam  Cu berupa absorbans dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
Tabel 1. Data pengukuran absorbans ion logam tembaga dan kromium No. Sampel Absorbans 1. Cu murni 0,6489 2. Campuran Cu dan Cr 0,7089
Menentukan  konsentrasi  ion  logam  tembaga setelah  ekstraksi  (X1)  pada  sampel  logam tembaga murni dengan cara berikut:
1. Konsentrasi  logam  tembaga  pada  sampel  Cu tunggal, dengan absorbans tembaga (Y) = 0,6489 yaitu: X1 = ) X1 =  1,7627 ppm 2. Konsentrasi  logam  tembaga  pada  sampel campuran  Cu  dan  Cr,  dengan  absorbans    (Y)
= 0,7089 yaitu:
X1 = )
X1 = 2,0036 ppm
Dengan  mengetahui  konsentrasi  ion  logam tembaga,  maka  dapat  dibuat  analisis  persen ekstraksi ion logam Cu (%E) pada sampel logam tembaga murni.
1. Persen  ekstraksi  ion  logam  Cu  pada  sampel Cu  tunggal,  dengan  X1  =  1,7627  ppm       dan X0 = 10 ppm adalah sebagai berikut :
(% E) = x 100 (%E) = 82,37% 2. Persen  ekstraksi  besi  pada  sampel  campuran Cu  dan  Cr  dengan  X1  = 2,0036 ppm  dan  X0
= 10 ppm adalah sebagai berikut :
(% E) = x 100
(%E) = 79,96%
Gambar 1 Konsentrasi ion logam tembaga hasil ekstraksi dan kromium menggunakan ligan 2- (aminometil) piridin
Dari  gambar  1  nampak  perbandingan kemampuan  ligan  untuk  ekstraksi  ion  tembaga pada  keadaan  tunggal  lebih  besar  dibandingkan dengan keadaan campuran. Hal ini menunjukkan bahwa  kompleks  yang  terbentuk  antara  ligan  2- (aminometil)  piridin  dengan  ion  logam  tembaga lebih banyak pada saat ion logam tembaga dalam keadaan tunggal.
b. Kemampuan Logam Tembaga Terekstraksi dari Batuan Ultrabasa
Menggunakan Ligan 2-(aminometil) Piridin
Ekstraksi  logam  tembaga  dalam  batuan ultrabasa  menggunakan  ligan  2-(aminometil) piridin  dilakukan  pada  pengenceran  20  kali  dan 30  kali,  masing-masing  pada  pH  5,5  (volume 10 ml).
Tabel 3 Data pengukuran absorbansi ion
tembaga pada batuan ultrabasa dengan 20 dan 30
kali pengenceran (sebelum ekstraksi)
No. Sampel Absorbansi 1. Pengenceran 20 kali 0,3548 2. Pengenceran 30 kali 0,3125 Tabel 4 Data pengukuran absorbans ion tembaga pada batuan ultrabasa (setelah ekstraksi) No. Sampel Absorbansi 1. Pengenceran 20 kali 0,3548 2. Pengenceran 30 kali 0,3125
Menentukan  konsentrasi  awal  ion  logam tembaga  sampel  batuan  ultrabasa  20  kali  dan  30 kali pengenceran dengan cara berikut: 1. Konsentrasi  awal  ion  logam  tembaga  sampel batuan ultrabasa 20 kali pengenceran, dengan absorbans tembaga (Y 0 ) = 0,7155, yaitu: X0 = ) x 20
X0 = 40,60 ppm 2. Konsentrasi  awal  ion  logam  tembaga  sampel batuan ultrabasa 30 kali pengenceran, dengan absorbans tembaga (Y 0 ) = 0,5484, yaitu:
X0 = ) x 30 X0 =  40,77 ppm
Menentukan  konsentrasi  ion  logam  tembaga sampel  batuan  ultrabasa  20  kali  dan  30  kali pengenceran setelah ekstraksi..
1. Konsentrasi logam tembaga pada batuan ultrabasa 20 kali pengenceran, dengan absorbans Cu  (Y) = 0,3548 X1 = ) x 20
X1 = 11,63 ppm
2. Konsentrasi logam tembaga pada batuan ultrabasa 30 kali pengenceran, dengan absorbans Cu (Y) = 0,3125 X1 = ) x 30 X1 =  12,35 ppm
Dengan  cara  yang  sama  dengan  perhitungan persen  ekstraksi  (%E)    ion  logam  tembaga sampel logam murni, maka diketahui kemampuan  ligan  2-(aminometil)  piridin  untuk ekstraksi ion logam tembaga pada sampel batuan ultrabasa 20 kali dan 30 kali pengenceran seperti yang disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2 Persen ekstraksi logam tembaga dalam batuan ultrabasa dengan pengenceran 20 kali dan 30 kali
Persen  ekstraksi  ion  logam  tembaga  sampel batuan ultrabasa 20 kali pengenceran lebih besar dibandingkan dengan persen  ekstraksi ion logam besi sampel batuan ultrabasa 30 kali pengenceran menggunakan  ligan  2-(aminometil)  piridin. Perbedaan kemampuan ekstraksi (%E) disebabkan pada pengenceran 20 kali konsentrasi ion  logam  kromium  lebih  besar  dibandingkan dengan  pengenceran  30  kali.  Akibatnya  pada pengenceran  20  kali  maka  lebih  banyak  ion tembaga    yang  berikatan  dengan  gugus  (-NH 2 ) pada ligan 2-(aminometil) piridin.
c.  Kemampuan  Ekstraksi  Logam  Murni Kromium  Secara  Tunggal  dan  Campuran dengan  Tembaga  Menggunakan  Ligan  2- (aminometil) Piridin
Hasil  ekstraksi  ion  logam  kromium murni  dan  campuran  dengan  ion  logam tembaga  menggunakan  ligan  2-(aminometil) piridin  dengan  metode  secara  ekstraksi mempunyai  persen  ekstraksi  yang  berbeda seperti  ditunjukkan  pada  data  pengukuran ion  logam  Cr  hasil  ekstraksi  larutan  logam murni  yang  tersisa  difasa  air  diukur  dengan SSA  dapat  ditunjukan  pada  Gambar  3. Besarnya  persen  ekstraksi  pada  kondisi  yang berbeda  disebabkan  karena  dalam  keadaan tunggal  besarnya  persen  ekstraksi  ditentukan oleh kompleks ion logam kromium dengan ligan 2-(aminometil)  piridin  tanpa  ada  gangguan  dari ion  logam  lain  dalam  larutan,  sedangkan  untuk campuran  terjadi  persaingan  antara  ion  logam kromium  dengan  ion  tembaga  untuk  membentk kompleks  sehingga  sebagian  gugus  aktif  yang
semula berikatan dengan kromium pada akhirnya berikatan dengan ion logam tembaga.
Gambar 3 Hasil ekstraksi logam kromium dan campuran menggunakan ligan 2-(aminometil)
piridin d.  Kemampuan Logam Kromium Terekstraksi dari Batuan Ultrabasa Menggunakan Ligan 2-(aminometil) Piridin
Setelah  ligan  2-(aminometil)  piridin  telah digunakan  untuk  memisahkan  ion  logam  murni, maka  untuk  mengkaji  prospeknya  kemungkinan digunakan dalam bidang pertambangan dilakukan  pemisahan  ion  logam  kromium  dari batuan ultrabasa. Uji kinerja ligan 2-
(aminometil)  piridin  dalam  memisahkan  ion logam  kromium  dalam  larutan  batuan  ultrabasa dilakukan  pada  kondisi  pH  5,6  yang  telah diencerkan 20 kali dan 30 kali. Hasil pengukuran absorbansi  dan  persen  ekstraksi  logam  kromium dalam  batuan  ultrabasa  ditunjukkan  pada Gambar 4 berikut :
Gambar 4 . Persen ekstraksi logam kromium dalam batuan ultrabasa dengan pengenceran 20 kali dan 30 kali
Gambar  4  juga  menunjukkan ada  perbedaan persen  ekstraksi  antara  pengenceran  20  kali  dan 30  kali  pengenceran.  Hal  tersebut  disebabkan jika  dilakukan  pengenceran  20  kali  konsentrasi ion  logam  kromium    dalam  larutan  lebih  besar dibandingkan  dengan  pengenceran  30  kali sehingga  peluang  untuk  membentuk  kompleks
dengan  ion  logam  tembaga  lebih  besar.  Karena pada  konsentrasi  tinggi  jumlah  ion  logam  dalam larutan  menjadi  besar.  Hubungan  peningkatan konsentrasi  terhadap  persen  ekstraksi  umumnya pada konsentrasi ion logam dalam larutan sampai konsentrasi optimum.
e. Perbandingan Persen Ekstraksi  Ion Logam Kromium  dengan  Ion  Logam  Tembaga Menggunakan Ligan 2-(aminometil) piridin
Pada Gambar 10 menunjukkan bahwa persen ekstraksi  ion  logam  tembaga  relatif  lebih  besar dari  pada  ion  logam  kromium  baik  pada  logam murni maupun pada batuan  ultrabasa. Perbedaan besarnya persen  ekstraksi disebabkan  karena  ion logam  tembaga  yang  bersifat  asam  menengah dan  ligan  2-(aminometil)  piridin  bersifat  basa menengah.
Gambar 6 . Persen ekstraksi ion logam kromium dan ion logam tembaga dalam logam murni dan batuan ultrabasa
Berdasarkan  konsep  asam  basa  keras  lunak ion  logam  tembaga  tergolong  asam  menengah sedangkan  ion  kromium  tergolong  asam  keras. Menurut  konsep  tersebut  menerangkan  bahwa asam  keras  akan  membentuk  kompleks  yang lebih  baik  dan  stabil  dengan  basa  keras,  dan untuk  asam  menengah  akan  lebih  baik  dengan basa  menengah.  Akibatnya  karena  ion  logam logam  tembaga  relatif  lebih  banyak  membentuk kompleks yang dapat terekstraksi di fasa organik dibandingkan dengan ion logam kromium.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  seperti diuraikan  pada  pembahasan,  dapat  disimpulkan bahwa:
1. Kemampuan  pemisahan  ion  logam  tembaga relatif  lebih  baik  dibandingkan  dengan  ion kromium untuk logam menggunakan ligan 2- amino metil piridin dengan metode ekstraksi.
76 77 78 79 80 Cr Cu + Cr 79,38 77,63 60 65 70 75 80 85 1 2 3 4 79.37 77.52 74.51 69.29 82.37 79.96 71.35 69.71 %
Ligan 2-(aminometil) piridin dapat
digunakan  untuk  memisahkan  ion  logam tembaga  dan  kromium  untuk  logam  murni dengan  persen  ekstraksi  masing-masing 82,37%  dan  79,38%  secara  masing-masing tunggal  dan  79,96%  dan  77,63%  untuk campuran.
2. Kemampuan  pemisahan  ion  logam  tembaga relatif  sama  dibandingkan  dengan  ion kromium untuk batuan
ultrabasa menggunakan  ligan  2-amino  metil  piridin dengan metode ekstraksi.

## DAFTAR PUSTAKA
Al  Anshori,  Jamaludin,  2005, Spektrometri Serapan  Atom ,  Staf  Laboratorium  Kimia Bahan Alam dan Lingkungan Jurusan Kimia FMIPA Universitas Padjadjaran, Bandung,
Cleij  Marco,  C.,  Paolo  Scrimin,  Paolo  Tecilla, Umberto  Tonellato,  1997, Efficient  and
Highly  Selective  Copper  (II)  Transport Across a Bulk Liquid Chloroform Membrane Mediated by Lipophilic Dipeptida ,
Department of Chemical Science, University of Trieste, Trieste, Italy.
Hayashita,  T.,  Yamasaki,  K.,  Kunogi,  K., Hiratani, K., Huang, X., Jang, Y., McGowen, D.  E.,  and  Bartsch,  R.  A.,  1994,  Proton- Ionizable  Acyclic  Dibenzopolyethers  and Their  Polymers  for  Use  in  Selective  Lead (II)  Separation, Supramolecular  Chemistry , Vol. 6 , 347-352.
Huang,  Tingchia  and  Jaukai  Wang,  1993.
Selective  Transport  of  Metal  Ions  Through Cation Exchange Membrane in The Presensce  of  a  Complexing  Agent, Journal Article Industrial and Engineering Chemistry Research , 32 , 133-139.
Nilawati,  2011, Analisis  Logam  Berat  Pb,  Zn, dan  Cr  padaTtiga  Jenis  Tanaman  Peneduh Pinggir  Jalan  di  Kota  Batam  Kepulauan Riau. Tesis  S-2,  Institut  Pertanian  Bogor, Bogor.
Notodarmojo, S., 2005, Pencemaran Tanah dan Air Tanah , ITB, Bandung. Sudarmini, Luh, 2013, Kajian Potensi MgO Dan CaO  Batuan  Ultrabasa  di    Desa  Puncak Monapa  Kecamatan  Lasusua  Kabupaten Kolaka  Utara    Provinsi  Sulawesi  Tenggara untuk Menanggulangi Emisi Karbon Dioksida , Skripsi S1 Fisika FMIPA, Universitas Halu Oleo, Kendari.