Daya Hantar Larutan Elektrolit

ABSTRAK: pada percobaan ini dilakukan percobaan daya hantar larutan elektrolit untuk menentukan nilai Konsentrasi Kritis Misel (KKM) surfaktan dan untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi nilai KKM. Pada percobaaan ini praktikan mengukur konduktivitas larutan aquades sebelum dan sesudah penambahan surfaktan  setiap 2 mL. Selain surfaktan juga menggunakan larutan NaCl 0,5 M dan etanol 95%.  Dari percobaan ini praktikan memperoleh grafik hubungan antara konsentrasi terhadap konduktivitas. Konduktivitas meningkat seiring bertambahnya konsentrasi. Konduktivitas larutan elektrolit kuat meningkat lebih tajam dibandingkan elektrolit lemah seiring bertambahnya konsentrasi zat terlarut. Sehingga konduktivitas NaCl 0,5M > surfaktan > etanol 95%. Pada penambahan surfaktan nilai KKM sebesar 1000, pada penambahan NaCl nilai KKM sebesar 4440, dan pada penambahan etanol 95% nilai KKM sebesar 1330 yang menunjukkan bahwa konduktivitas NaCl lebih besar daripada surfaktan dan konduktivitas surfaktan lebih besar daripada konduktivitas etanol 95%. Nilai konduktivitas dipengaruhi oleh jenis ion, konsentrasi zat terlarut, perbedaan konstanta dielektrik, dan kekuatan elektrolit.

I. PENDAHULUAN

Kebalikan dari tahanan larutan disebut daya hantaran ( daya hantar atau induktansi) dilambangkan dengan huruf G( atau L). Daya hantar dinyatakan dalam satuan S.I. yaitu siemens (S atau Ω^-1). Dalam konteks tahanan, daya hantar diukur untuk solusi yang berkaitan dengan jarak antara elektroda (l) dan luas permukaan mikroskopis ( luas x faktor kekasaran geometris) dari masing-masing elektroda ( A; diasumsikan identik untuk dua elektroda), serta sebagai konsentrasi ion. Dapat dituliskan dengan rumus(Mulyasuryani, 2014),

G=1/R=kA/d

dimana k adalah konduktivitas dan memuat semua informasi pengukuran kimia, misalnya, konsentrasi dan mobilitas ion. Rasio d/A adalah tetapan sel dan disebut sebagai tetapan sel (K) sehingga(Mulyasuryani, 2014),

k=KG

konduktifitas (k) menunjukan sifat larutan untuk tujuan deteksi dalam kromatografi cair atau dalam penentuan titik ekivalen titrasi, hanya nilai relatif. Karena konduktivitas tergantung konsentrasi, untuk membandingkan secara langsung nilai konduktivitas terukur larutan yang berbeda tidak mudah, maka lebih kuantitatif dinyatakan dalam konduktivitas molar atau konduktivitas ekivalen (Л), dan didefinisikan sebagai konduktivitas larutan (k) dibagi dengan konsentrasi (C) ion. Konsentrasi ion total adalah konsentrasi molar muatan positif atau negatif dalam larutan, dinyatakan dalam mol/cm³(Mulyasuryani, 2014),

Berdasarkan hukum Kohlrausch konduktivitas molar dapat dirumuskan dengan(Mulyasuryani, 2014),

dimana Λ⁰ adalah konduktivitas molar pembatas dan K adalah koefisien yang tergantung pada jenis elektrolit. v₊ dan v_- adalah koefisien stoikiometris dari kation dan anin dari elektrolit, sedangkan λ+ dan λ- adalah konduktivitas molar ion pembatas. Penentuan hantaran dari suatu larutan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan(Mulyasuryani, 2014),

G adalah daya hantar(Ohm^-1), λ_i adalah daya hantar molar ion(mol/cm³) dan K adalah tetapan sel daya hantar (cm^-1). Untuk elektrolit kuat λ_i=λ⁰, sedangkan untuk elektrolit lemah λ_i=αλ⁰_i dengan α dapat dihitung berdasakan persamaan(Mulyasuryani, 2014),

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan konsentrasi kritis misel (KKM) surfaktan dan untuk mempelajari faktor yang berpengaruh terhadap nilai KKM.

II. METODOLOGI

II.1. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah 1 set konduktometer, 1 buah termometer, dan 1 set pengaduk magnet.

Bahan yang di gunakan adalah larutan stok surfaktan, larutan sukrosa, larutan NaCl 0,5 M dan etanol 95 %.

II.2. Prosedur

            Pada percobaan ini praktikan menghidupkan konduktivitimeter dan membasuh elektroda dengan akuades (semua pengukuran menggunakan akuades). Kemudian mengisi gelas kimia dengan 100 mL akuades. Setelah itu praktikan mengukur konduktivitas akuades menggunakan konduktivitimeter. Lalu menambahkan 2 mL larutan surfaktan dari buret 50 mL dan mengaduk perlahan hingga tidak muncul gelembung. Kemudian mengukur konduktivitas larutan dengan konduktivitimeter dan mencatat hasilnya. Praktikan mengulangi prosedur diatas dengan penambahan 2 mL larutan secara berturut-turut sampai total volume surfaktan yang ditambahkan mencapai 40 mL dan mengukur serta mencatat konduktivitasnya setiap penambahan 2 mL surfaktan. Kemudian praktikan mengulangi prosedur yang sama dengan menambahkan NaCl 0,5M dan etanol 95%. Setelah itu, praktikan melakukan penentuan KKM untuk larutan yang mengandung senyawa surfaktan, NaCl dan etanol 95%.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah melakukan praktikum kali ini didapat data sebagai berikut :

            Berdasarkan grafik tersebut konduktivitas meningkat seiring bertambahnya konsentrasi dalam larutan. Dari data perhitungan, dibawah  KKM (1000) dengan penambahan surfaktan ke dalam larutan menyebabkan peningkatan jumlah pembawa muatan yaitu Na⁺(aq) dan C₁₂H₂₅OSO₃^- (aq) sehingga terjadi peningkatan konduktivitas yang tajam. Diatas konsentrasi 1000 terjadi peningkatan konduktivitas yang tidak begitu tajam (hampir stabil). Hal ini terjadi karena konsentrasi misel meningkat sementara konsentrasi monomernya tetap konstan. Karena ukuran misel lebih besar daripada monomer, maka monomer akan bergerak lebih lambat dalam larutan sehingga menjadi pembawa muatan yang kurang efektif.

Berdasarkan grafik hubungan antara konsentrasi dengan konduktivitas , konduktivitas meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi . peningkatan nilai konduktivitas terjadi cukup besar pada setiap penambahan 2 ml larutan NaCl 0,5 M karena larutan NaCl bersifat elektrolit kuat . Nilai KKM pada NaCl sebesar 4440 . Karena konsentrasi NaCl berada di bawah nilai KKM maka terjadi peningkatan nilai konduktivitas. Faktor – faktor yang  mempengaruhi daya hantar adalah kekuatan elektrolit,konsentrasi,suhu,tetapan dielektrik dan jenis ion. Larutan NaCl merupakan eletrolit kuat. Penambahan larutan NaCl setiap 2 ml menyebabkan konsentrasi larutan NaCl bertambah dan konduktivitasnya meningkat. Dengan suhu konstan dan tetapan dielektrik adalah tetap.

Berdasarkan grafik hubungan antara konsentrasi dengan konduktivitas , konduktivitas sedikit meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi . peningkatan nilai konduktivitas terjadi sangat sedikit  pada setiap penambahan 2 ml larutan Etanol 95% .Nilai KKM pada Etanol 95% sebesar 1330. Karena konsentrasi larutan etanol 95% berada di atas nilai KKM maka terjadi peningkatan nilai konduktivitas secara lambat. Faktor – faktor yang  mempengaruhi daya hantar adalah kekuatan elektrolit,konsentrasi,suhu,tetapan dielektrik dan jenis ion. Larutan etanol 95% bersifat eletrolit lemah. Penambahan larutan etanol 95% setiap 2 ml menyebabkan konsentrasi larutan etanol bertambah secara perlahan lahan dan konduktivitasnya mengalami peningkatan sedikit demi sedikit . Dengan suhu konstan dan tetapan dielektrik adalah tetap.

Pada penambahan surfaktan nilai KKM sebesar 1000, pada penambahan NaCl nilai KKM sebesar 4440, dan pada penambahan etanol 95% nilai KKM sebesar 1330 yang menunjukkan bahwa konduktivitas NaCl lebih besar daripada surfaktan dan konduktivitas surfaktan lebih besar daripada konduktivitas etanol 95%. Hal tersebut terjadi karena ionisasi NaCl > surfaktan > etanol 95% pada penambahan zat terlarut berlebih. NaCl merupakan elektrolit kuat sehingga peningkatan konduktivitasnya naik lebih cepat seiiring bertambahnya konsentrasi dibandingkan surfaktan dan etanol 95%. Sedangkan etanol 95% merupakan elektrolit lemah sehingga terjadi peningkatan konduktivitas secara perlahan. Nilai konduktivitas pada larutan NaCl , surfaktan  dan etanol 95% dipengaruhi oleh jenis ion, konsentrasi zat terlarut, perbedaan konstanta dielektrik, dan kekuatan elektrolit

IV. KESIMPULAN

Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa daya hantar meningkat seiring bertambahnya konsentrasi zat terlarut. Pada elektrolit kuat konduktivitas meningkat secara tajam sedangkan pada elektrolit lemah konduktivitas meningkat secara perlahan. Sehingga konduktivitas NaCl 0,5M > surfaktan > etanol 95%. Pada penambahan surfaktan nilai KKM sebesar 1000, pada penambahan NaCl nilai KKM sebesar 4440, dan pada penambahan etanol 95% nilai KKM sebesar 1330 yang menunjukkan bahwa konduktivitas NaCl lebih besar daripada surfaktan dan konduktivitas surfaktan lebih besar daripada konduktivitas etanol 95%. Nilai konduktivitas dipengaruhi oleh jenis ion, konsentrasi zat terlarut, perbedaan konstanta dielektrik, dan kekuatan elektrolit

V. DAFTAR PUSTAKA

[1] Mulyasuryani, A., 2014, Elektroanalitik Dasar dan Aplikasi Edisi Revisi, Deepublish, Yogyakarta