Cara uji sulfida dengan biru metilen secara spektrofotometri

1. Prinsip Analisis

Sulfida bereaksi dengan ferri klorida dan dimetil-p-fenilendiamina membentuk senyawa berwarna biru metilen, kemudian diukur pada panjang gelombang 664 nm menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

2. Bahan

a. air bebas sulfida;

b. larutan induk asam sulfat-amina;

Campurkan 50 mL H2SO4 pekat dan 20 mL air bebas sulfida (dilakukan dalam penangas es). Tambahkan 27 g N,N dimetil-p-fenilendiamin oksalat ([(CH3)2NC6H4NH2]2.H2C2O4) ke dalam larutan campuran tersebut. Dinginkan dan encerkan dengan air bebas sulfida hingga 100 mL. Simpan dalam botol gelas gelap.

CATATAN

Apabila N,N dimetil-p-fenilendiamin oksalat tidak diperoleh dipasaran, dapat diganti dengan N,N dimetil-p-fenilendiamin dihidroklorida ((CH3)2NC6H4NH2.2HCl) seberat 31,16 g.

c. pereaksi asam sulfat-amina;

Larutkan 25 mL larutan induk asam amina sulfat dengan 975 mL H2SO4 (1+1). Simpan dalam botol gelas gelap.

d. larutan ferri Klorida;

Larutkan 100 g FeCl3.6H2O dalam 40 mL air bebas sulfida.

e. larutan asam sulfat (H2SO4) (1+1);

f. larutan diammonium hidrogen fosfat ((NH4)2HPO4);

Larutkan 400 g (NH4)2HPO4 dalam 800 mL air bebas sulfida.

g. larutan asam klorida (HCl) 6N;

h. larutan baku iodine 0,0250 N;

Larutkan 20 g sampai 25 g kalium iodida (KI) dalam sedikit air dan tambahkan 3,2 g iodine (I2). Sesudah iodine larut, encerkan dengan air bebas sulfida sampai 1000 mL dan standarisasi dengan 0,0250 N Na2S2O3.

i. larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,0250 N;

Larutkan 6,205 g Na2S2O3.5H2O dengan air bebas sulfida dalam labu ukur 1000,0 mL. Tambahkan 1,5 mL NaOH 6N atau 0,4 g NaOH padatan dan tepatkan sampai tanda tera. Larutan ini distandarisasi dengan salah satu bahan baku berikut: kalium biodat, kalium iodat, atau kalium dikromat;

j. Larutan baku kalium bi-iodat (KH(IO3)2) 0,025 N 1000 mL

k. larutan kanji;

Larutkan 2 g kanji dan 0,2 g asam salisilat dalam 100 mL air bebas sulfida panas.

l. asam salisilat (1,2-HOC6H4CO2H);

m. seng asetat (Zn(CH3COO)2) 2N; dan

n. natrium hidroksida (NaOH);

o. natrium sulfida (Na2S.9H2O).

3. Peralatan

a. pipet tetes;

b. spektrofotometer UV-Vis;

c. pipet volumetrik 1,0 mL; 2,0 mL; 5,0 mL dan 10,0 mL;

d. labu ukur 50,0 mL; 100,0 mL; 500,0 mL dan 1000,0 mL;

e. Erlenmeyer 300 mL;

f. gelas piala 300 mL;

g. buret; dan

h. timbangan analitik dengan ketelitian 0,1 mg.

4. Pembuatan larutan induk sulfide

Timbang 3,75 g natrium sulfida (Na2S.9H2O) dalam botol timbang. Pindahkan secara kuantitatif ke dalam labu ukur 500,0 mL dan tepatkan sampai tanda tera dengan air bebas sulfida. (1 mL ≈ 1,00 mg S2-). Standarisasi larutan tersebut dengan titrasi iodometri sebagai berikut:

a. ukur sejumlah volume tertentu larutan iodin 0,0250 N dan masukkan dalam labu Erlemeyer Tambahkan air bebas sulfida sampai volumenya 20 mL;

b. tambahkan 2 mL HCl 6N. Ambil secara kuantitatif sejumlah larutan induk (V) masukkan dalam labu Erlenmeyer atur ujung pipet berada di bawah permukaan larutan;

c. jika warna iodine hilang tambahkan larutan iodin sampai timbul warna kuning muda. Catat volume iodin yang digunakan. (A) (1 mL iodin 0,0250 N bereaksi dengan 0,4 mg S2-);

d. titrasi menggunakan larutan natrium tiosulfat 0,0250 N, tambahkan beberapa tetes indikator kanji sampai warna biru muda, titrasi kembali sampai titik akhir yang ditunjukkan dengan hilangnya warna biru muda.

e. hitung mg S2- dengan rumus sebagai berikut:

Keterangan:
A adalah volume larutan iodin, dinyatakan dalam mililiter (mL);
B adalah normalitas larutan iodin;
C adalah volume larutan natrium tiosulfat, dinyatakan dalam mililiter (mL);
D adalah normalitas natrium tiosulfat;
V adalah volume larutan induk sulfida, dinyatakan dalam mililiter (mL).

CATATAN:
Larutan induk sulfida dibuat setiap akan digunakan dan kemudian lakukan standarisasi.

5. Pembuatan larutan baku dan Larutan Kerja Sulfida

5.1 Pembuatan larutan baku sulfida 100 mg S2-/L

a. pipet 10 mL larutan induk sulfida 1000 mg S2-/L, masukkan ke dalam labu ukur 100,0 mL;

b. tepatkan dengan air bebas sulfida sampai tanda tera.

5.2 Pembuatan larutan baku sulfida 10 mg S2-/L

a. pipet 10 mL larutan baku sulfida 100 mg S2-/L, masukkan ke dalam labu ukur 100,0 mL;

b. tepatkan dengan air bebas sulfida sampai tanda tera.

5.3 Pembuatan larutan kerja sulfida

Buat deret larutan kerja dari larutan baku sulfida 10 mg S2-/L dengan 1 (satu) blanko dan minimal 3 (tiga) kadar yang berbeda dalam labu ukur 50,0 mL secara proporsional dan berada pada rentang pengukuran.

6.     Pembuatan kurva kalibrasi dan pengukuran contoh uji

6.1 Pembuatan kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi dibuat dengan tahapan sebagai berikut:

a. operasikan alat dan optimasikan sesuai dengan petunjuk penggunaan alat untuk pengukuran sulfida;

b. ke dalam labu ukur 50,0 mL yang berisi air bebas sulfida hingga tanda tera tambahkan 0,5 mL H2SO4 (1+1) dan 0,15 mL (3 tetes) FeCl3 dan campurkan, kemudian tunggu selama 3 sampai 5 menit. Tambahkan 1,6 mL larutan diammonium hidrogen fosfat. Larutan ini di gunakan sebagai zero instrument;

c. ke dalam deret larutan kerja dan blanko, tambahkan 0,5 mL pereaksi asam sulfat-amina dan 0,15 mL (3 tetes) larutan FeCl3. Campuran segera di-inversi-kan (dibalik sekali) secara perlahan, diamkan selama 3 sampai 5 menit ;

d. tambahkan 1,6 mL larutan (NH4)2HPO4. Diamkan 3 sampai 15 menit hingga terbentuk warna biru;

e. baca serapannya pada panjang gelombang 664 nm, dan buat kurva kalibrasi konsentrasi (μg) terhadap serapan. Hitung slope dan nilai linieritas kurva;

f. jika linieritas kurva kalibrasi (r) lebih kecil dari 0,995, periksa kondisi alat. Bila perlu ulangi langkah 6.1. a) sampai dengan f) hingga diperoleh nilai r ≥ 0,995.

6.2 Analisis Sampel

Uji kadar sulfida dengan tahapan sebagai berikut:

a. operasikan alat dan optimasikan sesuai dengan petunjuk penggunaan alat untuk pengukuran sulfida;

b. masukkan secara kuantitatif sejumlah contoh uji sesuai dengan perkiraan konsentrasi sulfida (V) ke dalam labu ukur 50,0 mL, kemudian encerkan dengan air bebas sulfida hingga tanda tera;

c. tambahkan 0,5 mL pereaksi asam sulfat-amina dan 0,15 mL (3 tetes) larutan FeCl3. Campuran segera di-inversi-kan (dibalik sekali) secara perlahan, diamkan selama 3 sampai 5 menit;

d. tambahkan 1,6 mL larutan (NH4)2HPO4, kemudian diamkan 10 sampai 15 menit;

e. baca dan catat serapan contoh uji;

f. apabila konsentrasi contoh uji di atas 1,0 mg/L, lakukan pengenceran dan ulangi langkah 6.2 b) sampai e).

7 Perhitungan

Kadar sulfida (S2-):

A adalah absorbansi contoh uji hasil pengukuran;
V adalah volume contoh uji, dinyatakan dalam mililiter (mL);
V1 adalah volume akhir contoh uji, dinyatakan dalam mililiter (mL);
V2 adalah volume awal contoh uji, dinyatakan dalam mililiter (mL);
f adalah faktor pengenceran (langkah 6.2 b).

Referensi
SNI 6989.70:2009