LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KOORDINASI PEMBUATAN MAGNETIT DAN ZINC FERRIT Disusun oleh : Nama : Sri Meliana R. NPM : A1F018016 Kelompok : 3 (Tiga) Hari, tanggal : Minggu, 12 April 2020 Praktikum Ke- : 2 (Dua) Dosen Pengampu : 1. Drs. Hermansyah Amir, M.Pd. 2. Febrian Solikhin, M.Pd. Laboran : Tarmo Sujono, A.Md Asisten Praktikum : 1. Lutfiatul Nabila (A1F017034) 2. January Prayogi (A1F017037) 3. Aisyah Syafira (A1F017028) PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS BENGKULU 2020 I. Rumusan Masalah 1. Bagaimana hasil dari proses pembuatan magnetit pada saat percobaan? 2. Bagaimana hasil dari proses pembuatan Zinc Ferrit pada saat percobaan? 3. Apa Manfaat dari Magnetit dan Zinc Ferrit ? II. Tujuan 1. Untuk mengetahui hasil dari proses pembuatan magnetit 2. Untuk mengetahui hasil dari proses pembuatan Zinc Ferrit 3. Untuk mengetahui manfaat dari magnetit dan Zinc Ferrit III. Hasil dan Pembahasan 3.1 Hasil Percobaan Langkah Kerja Pembuatan Magnetit 1. Dilarutkan 13,9 gram FeSO4.7H2O dalam 100 ml air 2. Dilarutkan 0,42 gram KNO3 ditambah 7,5 gram KOH dalam 60 ml Air 3. Dipanaskan setiap larutan pada suhu 75oC, kemudian dicampurkan kedua Hasil Pengamatan Massa kertas saring + isi = 17,38 gram Massa kertas saring = 1,49 gram Massa produk = 17,38 gram – 1,49 gram = 15,89 gram larutan sambil tetap diaduk (terbentuk endapan hijau) Rendemennya = 4. Dinaikkan suhu menjadi 90-100oC selama 137,31% 100 menit, endapan menjadi berwarna hitam 5. Didinginkan campuran pada suhu kamar, kemudian diasamkan sedikit dengan HCl 6M 6. Disentrifugasi atau saring dengan menggunakan corong Buchner,endapan magnetit yang dihasilkan, dicuci endapan dengan air 7. Diuji air pencuci dengan menggunakan Barium Klorida sampai tidak memberikan endapan sulfat (jika menghasilkan endapan, ulangi pencucian). 8. Dikeringkan endapan produk pada suhu 110oC selama 1-2 jam 9. Ditimbang produk yang dihasilkan dan dihitung rendemennya Pembuatan Zinc Ferrit 1. Dilarutkan 7,2 gram ZnSO4, 13,9 gram FeSO4 dan 1 ml H2SO4 dalam 100 ml air 2. Dilarutkan 11 gram ammonium oksalat dalam 150 ml air hangat 3. Dipanaskan larutan pertama pada suhu 75oC dan sambil diaduk ditambahkan Massa kertas saring + isi = 20,4 gram Massa kertas saring = 1,49 gram Massa produk = 20,4 gram – 1,49 gram = 18,91 gram larutan ammonium oksalat 4. Dinaikkan suhu menjadi 90-95oC. Diaduk campuran selama 5 menit. 5. Endapan kuning oksalat yang dihasilkan, disaring dengan menggunakan corong Buchner. Dicuci endapan dengan air. 6. Diuji air pencuci dengan menggunakan Barium Klorida sampai tidak memberikan endapan sulfat (jika menghasilkan endapan ulangi pencucian). 7. Dikeringkan endapan selama beberapa jam pada suhu 110oC. 8. Dipindahkan campuran oksalat ke dalam krus atau cawan berpenutup 9. Dipanaskan pada furnace pada suhu 600- Rendemennya = 111,58% 800oC selama 3 jam 10. Didinginkan pada suhu kamar 11. Ditimbang produk yang dihasilkan dan dihitung rendemennya 3.2 Pembahasan 3.2.1 Hasil dari Pembuatan Magnetit Magnetit (Fe3O4) merupakan salah satu oksida besi paling umum di alam dan banyak ditemukan dalam batuan beku, metamorf, dan batuan sedimen. Magnetit adalah mineral yang memiliki sifat magnet. Nanomaterial yang memiliki ukuran partikel 1-100 nm menarik untuk diteliti karena sifat fisika dan kimianya yang berbeda dari partikel bulk. Magnetit (Fe3O4) merupakan magnetik nanomaterial yang sangat menarik untuk diteliti karena sifatnya yang super para magnetik dan memiliki kadar toksik yang rendah, selain itu juga memiliki karakteristik seperti nilai titik poin (saturasi) magnetik yang tinggi serta respon magnetik yang baik. (Susanto dkk,2017:125) Pembuatan diawali dengan pelarutan FeSO4.7H2O dengan Aquadest, hal ini bertujuan untuk melepaskan FeSO 4 dari FeSO4.7H2O yang masih dalam bentuk senyawa hidrat, prosedur kedua adalah Melarutkan dua senyawa yaitu KNO3 dan KOH, hal ini bertujuan untuk membentuk mengoksidasi ion Oksigen didalam kedua senyawa agar dapat dicampurkan dengan campuran pertama. Hal selanjutnya yang dilakukan adalah melakukan pemanasan kedua campuran pada suhu 75oC, pemanasan berarti suhu system dinaikkan sehingga meningkatkan laju reaksi keda campuran, dan kedua campuran ini sambil diaduk perlahan dan konstan agar produk yang terbentuk berukuran seperti yang diharapkan. Setelah muncul endapan berwarna hijau, suhu dinaikkan secara drastic pada kisaran 90-100oC untuk membentuk endapan magnetit berwarna hitam. Kemudian campuran didinginkan sesuai dengan suhu kamar agar mencapai fasanya yang stabil. Selanjutnya endapan serbuk magnetit ini disentrifugasi tujuannya adalah agar serbuk magnetit yang dihasilkan bisa benarbenar terpisah dengan baik tanpa ada zat pengotor yang lain sebab Menurut Mariabintang (2010:21) sentrifugasi adalah teknik pemisahan suatu bahan berdasarkan berat molekul dengan kecepatan tertentu. Teknik pemisahan ini digunakan untuk memisahkan nanopartikel, organel selular yang disedimentasi menurut ukuran dan bentuk relatifnya. Laju aktual sedimentasi dalam cairan merupakan fungsi dari perbedaan densitas antara partikel dengan medium sentrifugasi. Selanjutnya adalah tahap pencucian endapan magnetit dengan barium klorida, hal ini bertujuan untuk menghilangkan zat pengotor seperti endapan sulfat, apabila pencucian pertama menghasilkan endapan sulfat berwarna putih keruh maka harus dilakukan pencucian berulang. Selanjutnya adalah pengeringan endapan pada suhu 110oC selama 12 jam, hal ini bertujuan untuk mendapatkan endapan yang kering tanpa ada air yang terikat di dalamnya, langkah akhir adalah penimbangan endapan produk pada neraca analitik untuk mendapatkan hasil akhir yaitu berupa massa endapan yang kemudian dapat kita hitung nilai rendemennya. Hasil percobaan yang didapat adalah endapan berwarna hitam yang seperti serbuk apabila disentuh dengan tangan. Endapan ini memiliki menggunakan rumus : massa sebesar 15,89 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙𝑘𝑎𝑛 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 gram dengan 𝑥 100% maka didapat nilai rendemennya sebesar 72,8%. Mekanisme akhir reaksi yang terjadi selama proses pembuatan Magnetit ini berlangsung adalah : Fe2+ + 2Fe2+ + 8OH- → Fe3O4 + 4H2O 3.2.2 Hasil dari Pembuatan Zinc Ferrit Zinc Ferrit adalah mineral yang mengandung besi memiliki sifat magnet lunak atau paramagnetik karena tidak memiliki medan medan magnet yang permanen. Menurut Fandi Musthofa (2016:2) Zink-ferrit digolongkan menjadi magnet lunak Atau paramagnetik (tidak memiliki medan remanent). Material zink ferit memiliki sifat bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom atau molekulnya tidak nol. Tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atom atau molekul dalam bahan nol. Pembuatan diawali dengan melarutkan campuran ZnSO4 , FeSO4 dan H2SO4 yang bertujuan untuk mengoksidasi ion SO42- di dalam air dan akan berubah menjadi oksigen yang akan menjadi bahan pembuatan ZnFe2O4. Selanjutnya adalah melarutkan ammonium oksalat dalam air hangat yang bertujuan melepaskan ion C2O4 agar nantinya dapat menjadi precursor pada sintesis Zinc Ferrit kemudian larutan pertama dipanaskan pasa suhu 75 oC dan ditambahkan ammonium oksalat perlahan lahan sambil diaduk hal ini bertujuan agar kedua larutan tercampur sempurna dan dapat membentuk produk sesuai dengan yang diharapkan kemudian suhu dinaikkan hingga mencapai 90-95oC dan diaduk selama 5 menit, pemanasan dilakukan untuk mempercepat laju reaksi. Kemudian larutan disaring untuk mendapatkan filtrate berupa produk endapan kuning oksalat dengan menggunakan alat corong Buchner. Kemudian endapan dicuci dengan air untuk menurunkan suhu perlahan dan juga menghilangkan Selanjutnya sisa residu endapan yang dicuci masih dengan terikat barium pada produk. klorida untuk menghilangkan zat pengotor berupa endapan sulfat, apabila terdapat endapan sulfat berwarna putih keruh maka harus dilakukan pencucian berulang. Langkah selanjutnya adalah mengeringkan endapan dalam oven pada suhu 110oC selama beberapa jam dengan tujuan untuk mendapatkan endapan yang kering serta berat/massa yang sesungguhnya,dan juga menghilangkan air yang masih terikat dalam endapan. Selanjutnya dipindahkan endapan kering ke krus dan ditutup dengan cawan penutup dan dipanaskan pada furnace dengan suhu 600-800oC untuk menghilangkan CO2 atau zat pengotor yang masih terikat sehingga mengakibatkan warnanya menjadi hitam. Lalu didinginkan pada suhu kamar. Selanjutnya ditimbang Endapan Zinc Ferrit yang didapat untuk mengetahui massanya sehinggan kita bias menghitung rendemennya. Setelah ditimbang didapatlah massa Zinc Ferrit yang berhasil terbentuk sebesar 18,91 gram sehingga kita bisa menghitung rendemannya dengan persamaan : 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙𝑘𝑎𝑛 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑥 100% dan nilai rendemen yang didapat adalah sebesar 111,58%. Mekanisme akhir reaksi sintesis Zinc Ferrit ini adalah sebagai berikut : ZnSO4 + FeSO4 + H2SO4 → ZnFe2O4 + H2SO4 + H2O + 2SO4 3.2.3 Manfaat dari Magnetit dan Zinc Ferrit Studi dan sintesis tentang nanopartikel besi oksida, khususnya magnetit (Fe3O4) telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir ini. Hal ini disebabkan adanya sifat supermagnetis yang dimiliki menyebabkan nanopartikel magnetit mendatangkan manfaat dalam berbagai aplikasi di beberapa bidang. Di bidang medis, nanopartikel magnetit yang bersifat biocompatible dapat digunakan sebagai agent dalam bioimaging yaitu Magnetic Resonance Imaging (MRI) contrast agent,agent dalam Drug Delivery System baik dengan cara conjungation ataupun encapsulation agent dalam hyperthermia, misalnya untuk membunuh sel tumor secara thermogenesis dan agen dalam cell labelling. (Rahyani dkk,2011: 97) Jadi dapat disimpulkan bahwa Magnetik ini memilik sifat magnet. Menurut Ralph Petrucci (1985:258-259) Interaksi atom-atom yang mempunyai elektron berpasangan dengan medan magnet menyebabkan atom tersebut ditolak oleh medan magnet. Gejala ini dinamakan diamagnetisme. Sekalipun semua zat mempunyai sifat diamagnetic, gaya yang berhubungan dengan diamagnetisme ini sangat lemah dan dapat dikalahkan oleh sifat magnetik jenis lain yang ada pada zat lain. Sifat tersebut adalah paramagnetisme. Senyawa paramagnetik ditarik oleh medan magnet. Aplikasi di bidang teknologi antara lain sebagai ferro fluid dalam rotary shaft scaling, oscillation dumping, sebagai material pada magnetic dan position sensing dan storage devices, magnetic refrigeration system. Aplikasi lainnya adalah sebagai pemisah logam dalam pengolahan limbah cair. Zinc Ferrit memiliki sifat paramagnetic yang disebabkan oleh atomatom penyusunnya yang berikatan tidak memiliki medan magnet yang permanen. Zinc Ferrit dimanfaatkan sebagai bahan komponen elektronika semisal, induktor, transformator, riley, dan komponen yang menggunakan material magnet lain sehingga komponen yang dihasilkan memiliki kelebihanyang khas daripada komponen lainnya. IV. Kesimpulan 1. Bahan pembentukan magnetit adalah FeSO4.7H2O , KNO3 dan KOH Prosesnya meliputi : pelarutan, pencampuran, pemanasan disertai pengadukan, penyaringan dengan corong Buchner,pencucian, pengeringan, pendinginan dan terakhir adalah penimbangan didapatkan massa produk sebesar 15,89 gram dan rendemennya sebesar 137,31% 2. Bahan pembentukan Zinc Ferrit adalah ZnSO4,FeSO4,H2SO4Dan ammonium oksalat. Prosesnya meliputi pelarutan, pencampuran, pemanasan disertai pengadukan, penyaringan dengan corong Buchner,pencucian, pengeringan, pemanasan dengan furnace, pendinginan dan terakhir adalah penimbangan didapatkan massa produk sebesar 18,91 gram dan rendemennya sebesar 111,58% 3. Sifat dari Magnetit adalah diagmagnetik manfaatnya antara lain : bahan baku utama bijih besi dalam pembuatan besi baja Sifat Zinc Ferrit adalah paramagnetik, manfaatnya antara lain : bahan komponen elektronika semisal induktor, transformator, riley, dan komponen lain yang menggunakan material magnet lain sehingga komponen yang dihasilkan memiliki kelebihan yang khas darpada komponen lainnya DAFTAR PUSTAKA Bintang, M.,2010.Biokimia Teknik Penelitian.Jakarta:Erlangga Ermawati, R., & Ratnawati, E. (2011). Sintesis Nanopartikel Magnetit Dengan Metode Dekomposisi Termal. Jurnal Kimia dan Kemasan, 33(1), 96-101. Petrucci, R. H.1985.Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid 1.Jakarta:Erlangga Saputra, F. M. A., Puspitarini, Y., Rizaldi, P. D., Firdaus, M. S. A., & Sujarwata, S. (2016). Sintesis Nanopartikel Magnet Zn-Ferrite (Znfe2o4) Berbahan Dasar Pasir Besi Menggunakan Metode Kopresipitasi. Journal of Creativity Student, 1(1). Susanto, S., Prasdiantika, R., & Bolle, T. C. (2017). Sintesis Nanomaterial Magnetit-Sitrat dan Pengujian Aplikasinya Sebagai Adsorben Emas (III). Jurnal Teknosains, 6(2), 124-129. Link Video : https://youtu.be/Ny0xcCD14Z4 https://youtu.be/mMKjGFkse6Y
