Menghitung Derajat Ionisasi Berdasarkan Tahanan Larutan

Tahanan larutan 0,01 M CH₃COOH diukur pada 298 K dalam sel standar KCl. Didapatkan R = 2220 Ω. Tentukan derajat ionisasi (α) dan nilai pKa nya.

Diketahui :

CH₃COOH

c = 0,01 M

T = 298 K

R = 2220 Ω

(Dalam sel standar KCl)

Ditanya :

α dan pKa ?

Jawab :

Kegunaan Surfaktan

Jenis surfaktan yang biasanya digunakan pada produk-produk kosmetika dan pangan adalah lemak/asam lemak yang berasal dari minyak kelapa, dan saat ini seluruhnya diimpor dari negara lain. Surfaktan alkanolamida yang berasal dari minyak kelapa contohnya coconut dietanolamida. Coconut dietanolamida dimanfaatkan sebagai penstabil busa, bahan pendispersi, dan viscosity builderpada produk-produk toiletries dan pembersih seperti shampo, emulsifier, bubble bath, detergen bubuk dan cair, stabilizer skin conditioner dan sebagainya. Bahkan, aplikasi surfaktan sangat luas, tak terbatas dalam industri pembersih tapi juga pada industri cat, pangan, polimer, tekstil, dan lain-lain. 

Dalam sampo modern, sabun telah diganti dengan bahan aktif yang disebut surfaktan.  Surfaktan akan berbusa dengan baik di segala jenis air dan akan dapat dibilas dengan mudah dan sempurna. Detergen juga mengandung bahan surfaktan. Pada detergen, jenis muatan yang dibawa surfaktan adalah anionik. Kadang ditambahkan surfaktan kationik sebagai bakterisida atau pembunuh bakteri. Bahan aktif ini berfungsi sama, yaitu menurunkan tegangan permukaan air, sehingga dapat melepaskan kotoran yang menempel pada permukaan bahan, termasuk racun pestisida yang menempel pada sayur dan buah.

Karakteristik dan Analisis Surfaktan

Surfaktan adalah zat yang dapat mengaktifkan permukaan, karena cenderung untuk terkonsentrasi pada permukaan (antar muka), atau zat yang dapat menaik dan menurunkan tegangan permukaan (Kadirun, 2010). Tegangan permukaan zat cair merupakan kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang, sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastic. Selain itu, tegangan permukaan juga diartikan sebagai suatu kemampuan atau kecenderungan zat cair untuk selalu menuju ke keadaan yang luas permukaannya lebih kecil yaitu permukaan datar atau bulat seperti bola atau ringkasnya didefinisikan sebagai usaha yang membentuk luas permukaan baru. Dengan sifat tersebut zat cair mampu untuk menahan benda-benda kecil di permukaannya (Hamid, 2010).

Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan permukaan larutan. Setelah mencapai konsentrasi tertentu, tegangan permukaan akan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel. Konsentrasi terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle Concentration (CMC). Tegangan permukaan akan menurun hingga CMC tercapai. Setelah CMC tercapai, tegangan permukaan akan konstan yang menunjukkan bahwa antar muka menjadi jenuh dan terbentuk misel yang berada dalam keseimbangan dinamis dengan monomernya (Genaro, 1990). Struktur misel ditunjukkan pada gambar berikut.

Surfaktan dan Klasifikasinya

Surfaktan merupakan suatu molekul yang sekaligus memiliki gugus hidrofilik dan gugus lipofilik sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari air dan minyak. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan. Aktifitas surfaktan diperoleh karena sifat ganda dari molekulnya. Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) dan bagian non polar yang suka akan minyak/lemak (lipofilik) (Jatmika, 1998). Struktur surfaktan secara umum ditunjukkan pada gambar berikut.

Struktur Surfaktan (Sumber: Sainskimia.com)

NANOPARTIKEL OKSIDA LOGAM

Sifat Fisika-kimia NP Oksida Logam² (Berdasarkan pengaruh dari ukuran partikel)

Band Gap

PENDAHULUAN NANOPARTIKEL OKSIDA LOGAM

Nanopartikel adalah partikel yang berukuran 1 hingga 100 nanometer. Dalam nanoteknologi, sebuah partikel didefinisikan sebagai objek kecil yang berperilaku sebagai satu kesatuan penuh sehubungan dengan transportasi dan sifatnya[1,2]. Berdasarkan sumber yang digunakan, ada terutama empat jenis nanopartikel yang terdiri dari[1] :

1. Nanopartikel Logam
2. Nanopartikel Oksida Logam
3. Nanopartikel Berbasis Karbon
4. Nanopartikel Polimer

Oksida logam memainkan peran yang sangat penting dalam banyak bidang ilmu kimia, fisika, dan material. Berbagai jenis senyawa oksida logam dapat dibentuk dari unsur-unsur logam. Senyawa ini memiliki geometri struktural dengan stifat elektronik yang dapat menunjukkan karakter logam, semikonduktor atau isolator.

Dalam aplikasi di bidang teknologi, oksida logam digunakan untuk pembuatan sirkuit mikroelektronika, sensor, perangkat piezoelektrik, sel bahan bakar, pelapis untuk melindungi permukaan terhadap korosi, dan sebagai katalis. 

Menghitung Jumlah Atom Fe dalam 1 Molekul Hemoglobin

·       Diketahui koefisien difusi hemoglobin adalah 6,9 x 10^-11 m²s^-1. Koefisien sedimentasi adalah 4,6 x 10^-13 s. Hitung berat molekul hemoglobin pada 20^Oc. Bila terdapat 1 mol besi per 17000 gram hemoglobin, berapa jumlah atom besi dalam tiap molekul hemoglobin (1 J = 1 kg.m².s^-2) bila v = 0,749 cm³/g dan 𝜌 = 0,9982 g/cm³.

Diketahui :

D     = 6,9 x 10^-11 m²s^-1

S      = 4,6 x 10^-13 s

Ditanya :

a.       Berat molekul Hb?

b.      Jumlah atom Fe dalam tiap molekul Hb?

Electrowinning? Emmm... Kata Dosen Sihhhh....

SELAMAT PAGI!

Berhubung kemaren abis kuliah elektrokimia dan dapet jatah presentasi, boleh kan ya transfer ilmu dikit. Kan katanya sampaikanlah walau satu ayat wkwkw. Emm ga gitu juga sih aku cuma takut lupa aja kemaren dosen ngomong apa jadi aku nyatetnya di sini aja lah ya. Abis kalo di catetan suka gitu, suka ilang maksudnya. Soalnya sering lupa nyimpen catetan di mana hehe. Kemaren kan udah ya aku post materi tentang electrowinning yang aku copy dari tugasku. Sekarang mau post penjelasannya, se-penangkapan aku aja sih kalo salah tangkep maapin ya :( hiks

ELECTROWINNING

Electrowinning adalah proses elektrokimia yang digunakan untuk mereduksi kation logam ke permukaan katoda dari larutan air yang berasal dari proses pencucian kimia. Electrowinning atau sering disebut sebagai elektro ekstraksi adalah elektrodeposisi (pengendapan) logam dari mineral bijih yang telah dilarutkan ke dalam cairan dan akan diproses menggunakan electrorefining untuk menghilangkan pengotornya.

Electrowinning adalah cara terbaru dan paling efesien digunakan dalam ekstraksi  emas dan perak yang terdapat di air kaya / PLS ( Pregnant Liquid Solution ) dengan prinsip elektrolisa ( reaksi redoks ) dalam sebuah kompartemen. Proses ini melibatkan penggunaan larutan alkali sianida sebagai elektrolit dalam suatu sel.Sebagai anoda dan katoda antara lain dapat menggunakan :

Tabel 2.1 Penggunaan Katoda dan Anoda

Anoda (+)	Emas 99,99%	Stainless Steel 316	Merkuri dilapisi tembaga	Besi
Katoda (-)	Perak 99,99%	Stainless Steel 316	Timah	Aluminium

Merkury dilapisi Tembaga, Timbal, Besi, Aluminium

Reaksi sel yang terjadi adalah:

Anoda: 2OH^-→ O₂ + H₂O + 2e^-
Katoda: 2Au(CN)₂^- + 2e^-→ 2Au + 4CN^- 
Keseluruhan: 2Au(CN)₂^- + 2OH^-→ 2Au + O₂ + H₂O + 4CN^-

              Pada proses electrowinning akan melepaskan gas H⁺ membuat pH menjadi turun sehingga berisiko mengasilkan gas HCN. Gas ini sangat berbahaya dan bersifat korosif terhadap anoda, untuk itu larutan alkali sianida harus dijaga pada pH 12,5. Prinsip dasar dari electrowinning sebenarnya sama dengan proses electroplating yaitu elektrolisis, hukum faraday dan redoks (reduksi oksidasi).

Elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit oleh arus listrik searah dengan menggunakan dua macam elektroda dalam sebuah kompartemen. Elektroda tersebut adalah katoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif) dan anoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif). Aliran listrik dialirkan melalui elektroda yang tercelup di larutan,menyebabkan logam berharga mengendap di katoda.

Pada elektrowinning, energi listrik menyebabkan terjadinya reaksi kimia. Dalam larutan elektrolit, zat terlarut mengalami ionisasi. Kation (ion positif) akan bergerak ke katoda, dan anion (ion negatif) akan bergerak ke anoda. Pada anoda terjadi reaksi oksidasi, yaitu anion (ion negatif) ditarik oleh anoda dan jumlah elektronnya berkurang sehingga bilangan oksidasinya bertambah, sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi.  

Metode ini hanya dapat dilakukan untuk logam-logam yang keelektropositifannya rendah seperti Cu, Sn, Pb, Ag, Au, Zn, Cr, dan Ni. Jadi metode ini digunakan untuk logam yang tidak bereaksi dengan air, mudah dioksidasi pada anoda, dan mudah direduksi pada katoda. Proses ini akan menghasilkan endapan lumpur logam (cake) pada kutub katoda yang dapat langsung dilebur ( smelting ).

Parameter suatu proses electrowinning dapat dikatakan selesai apabila telah sesuai dengan waktu yang dibutuhkan untuk mengendapnya logam berharga yang diinginkan di katoda dengan kadar yang tinggi. Untuk mengetahui berapa lama suatu proses electrowinning berlangsung hingga mencapai kadar endapan logam berharga yang diinginkan, maka dapat dihitung berdasarkan Hukum Faraday: 

      

w = Ar x i x t / (Z x F)

Keterangan:

W        = berat endapan (gram)

Ar       = berat atom logam (gram)

I          = arus yang digunakan (ampere)

t          = waktu yang digunakan untuk pengendapan logam berharga di katoda

Z         = muatan ion

F          = konstanta faraday, 96.500

Penentuan Energi Interaksi dengan Komputasi

Pagiiii pagiiii pagiii!!! 

Weekend ini lagi bahagia-bahagianya nih, abisnya UTS udah selesai sih *ups. Beloman deng, masih satu lagi hari senin jam 12.30 siang huff banget kan. Aku libur dari jumat kemaren. Kan kalo senin ga ada UTS aku bisa di rumah dari kamis malem sampe rabu pagi lalala~

Btw jadwal ujian di fakultasku emang rada-rada gimana gitu. Yang lain sehari cuma satu, eh di fakultasku bisa nyampe empat. Tapi alhamdulillah jadwalku cuma sampe tiga kok :") semoga sampe lulus aku ga pernah nemuin jadwal ujian sehari sampe empat. Mungkin kalau hal itu terjadi, lembar jawabku berubah jadi buku gambar yang siap aku gambar-gambarin pelangi ala-ala muti yang ada tulisan penyemangatnya gituuu. Hahaha hayooo yang mau bikin laporan udah ga sabar yhaa~

Jadi dua minggu yang lalu di praktikum kimia fisik aku dapet percobaan penentuan energi interaksi dengan komputasi. Percobaan ini rada-rada menguras emosi gitu, bukan percobaannya sih lebih tepatnya laporannya. Abisnya di internet ga ada, masteran *ups juga ga ada. Ya dapet sih laporan temen, tapi laporan temen dikit banget dan dapetnya pas aku udah nulis satu setengah lembar. Terpaksa adinda menulis laporan ini pure tanpa nyontek punya orang.

Sesuai judulnya, di percobaan ini kita pake laptop sama komputer lab. Di laptop udah ada software chemcraft, gaussview, sama notepad++. Jadi laptop ini kita pake buat nulis zmatrix dari senyawa yang mau kita hitung energi interaksinya pake software nwchem yang udah ada di komputer lab. Kebetulan kelompokku dapet senyawa alanin sama logam kalium. Alanin ini nanti dihitung energi interaksinya sebelum dan sesudah direaksikan dengan logam kalium. Langkah pertama yang kita lakukan adalah ketik zmatriks dari alanin di notepad++, setelah itu save, pindah flashdisk, copy ke komputer lab. di komputer kita hitung energi interaksinya dengan K pake software nwchem.

Oh iya metode yang kita pake yaitu ab initio. sedangkan prinsipnya adalah interaksi antar molekul dengan melakukan pemodelan molekul berdasarkan panjang ikatan, sudut, dan dihedral. Ab initio adalah salah satu metode perhitungan kimia komputasi yang mepunyai akurasi paling tinggi dibanding metode lainnya, namun sebagai konsekuensi dari pencapaian ketelitian yang tinggi dari metode ini, diperlukan waktu yang lama untuk operasinya sehingga hanya mungkin diterapkan pada molekul-molekul kecil (Jensen, 1999). 

Pada percobaan ini software yang digunakan adalah nwchem, chemcraft, notepad++, dan gaussview. Nwchem adalah software kimia komputasi untuk perhitungan ab initio baik dengan metode mekanika kuantum atau dinamika molekuler (Jensen, 1999). Chemcraft merupakan salah satu software aplikasi kimia yang penggunaannya lebih diutamakan untuk kepentingan visualisasi molekul. Chemcraft dapat digunakan untuk membuat koordinat kartesian yang dibutuhkan pada perhitungan nwchem. Gaussview adalah software yang dapat digunakan untuk menampilkan molekul yang akan dioptimasi. Notepad++ adalah sebuah penyunting teks dan penyunting kode sumber yang berjalan di sistem operasi windows. Sistem operasi yang digunakan adalah Linux Kubuntu yang merupakan sistem operasi berbasis teks. 

Hasil yang diperoleh yaitu energi interaksi alanin, K, dan alanin-K. Energi interaksi totalnya diperoleh dari pehitungan :

Energi interaksi = (Eala...K) - (Ealanin + Ek)

Jenis interaksi yang terjadi antara alanin dengan K adalah gaya tarik dipol-dipol terinduksi. Hal ini karena alanin merupakan molekul yang sifatnya non polar dan K jika dalam senyawa cenderung polar. Sesuai teori, gaya tarik dipol-dipol terinduksi adalah gaya yang terbentuk antara molekul polar dan molekul non polar. Ketika molekul polar bertemu non polar, molekul polar akan menginduksi molekul non polar. Akibatnya, molekul non polar memiliki dipol terinduksi.
Well itu adalah jawaban yang aku dapet sebelum ngumpulin laporan. Padahal udah nanya-nanya sama yang lebih tua, tetep aja ujungnya salah. Katanya sih yang bener adalah interaksi ion dipol. Aku ga ngerti alesannya apa, tapi menurutku karena alanin itu sifatnya polar. Loh? kok gitu. Iya emang gitu, aku juga bingung di internet ada yang bilang alanin itu non polar, trus ada yang bilang polar. Biar adil jadiin semipolar aja kali ya, plis tolong tabok aku yang suka ngarang-ngarang teori sendiri :(

Gaya intermolekuler adalah gaya aksi di antara molekul-molekul yang menimbulkan tarikan antar molekul dengan berbagai tingkat kekuatan. Ada 3 jenis gaya intermolekuler yaitu gaya dipol-dipol, gaya london, dan ikatan hidrogen. Gaya dipol-dipol dibagi menjadi dua yaitu dipol-dipol dan dipol-dipol terinduksi.

Perbedaan alanin sebelum dan sesudah diinteraksikan dapat dilihat dari energi interaksinya. Di mana alanin memiliki energi interaksi yang lebih positif dari energi interaksi alanin-K. Kalau mau liat zmatriks buka nya yang file .out di notepad++ yaaa~

Nah zmatriks ini kalo dibuka pake chemcraft hasilnya semacam ini:

Unyu kan K nya nyempil-nyempil gimana gitu :") 

Jadi inget dulu pernah kesel sama fisika gara-gara pelajarannya gajelas masa bola nge-gelinding aja diitung. Tapi ternyata masih mending fisika, bola yang diitung bener-bener keliatan wujudnya. Nah sementara kimia, bola gaib nge-gelinding yang diitung. Noh mirip bola kan atom nya? 

 Udahan yaa bye mwah :*