Pembuatan KIO3

PEMBUATAN KALIUM IODAT

1.      Tujuan Percobaan

Untuk memberikan gambaran tentang proses pembuatan kalium iodat.

1.      Landasan Teori

Kalium adalah logam putih-perak yang lunak. Logam ini melebur pada 63,5^oC. Ia tetap tak berubah dalam udara kering, tetapi dapat dengan cepat teroksidasi dalam udara lembab, menjadi tertutup dengan suatu lapisan biru. Logam itu menguraikan air dengan dahsyat, sambil melepaskan hidrogen dan terbakar dengan nyala lembayung. Kalium biasanya disimpan dalam pelarut nafta. Garam-garam kalium mengandung kation monovalen K⁺. Garam-garam ini biasanya larut dan membentuk larutan yang tak berwarna, kecuali bila anionnya berwarna (Vogel, 1979).

Natrium dan kalium umumnya melimpah dilapisan litosfer (2,6 dan 2,4%) yang terdapat dalam sejumlah besar kandungan garam batuan, NaCl karnalit, KCl, MgCl₂.6 H₂O yang dihasilkan dari penguapan air laut dalam jangka waktu geologis. Natrium dan kalium dapat tersebar dengan proses pelelehan pada berbagai padatan pendukung seperti Na₂CO₃, unsur ini dipakai sebagai katalis untuk berbagai reaksi alkena antara lain dimerisasi propena menjadi 4-metal-1-pentena (Cotton dan Wilkinson, 1989).

Iodida merupakan unsur halogen yang reaktif, dan berbentuk padat, berwarna biru-hitam pada suhu kamar, serta dalam bentuk murninya iodida merupakan unsur yang bersifat racun. Iodat lebih stabil dalam ‘impure salt‘ pada penyerapan dan kondisi lingkungan (kelembaban) yang buruk penambahan tidak menambah warna, penambahan dan rasa garam (Luthana, http://yonkikastanyaluthana.wordpress.com) Seperti sifat halogen lainnya, iodida mudah bereaksi dengan unsur-unsur lain, dapat larut dalam air. Selain itu iodida juga larut dengan cepat dalam larutan natrium iodida. Dialam, iodida terdapat dalam bentuk senyawa-senyawa yang banyak tersebar di dalam air laut, tanah dan batuan. Selain itu iodida juga terdapat dalam jaringan tubuh organisme laut (misalnya dalam ganggang laut) dan dalam garam Chili yang mengadung 0,2% natrium iodat (NaIO₃) (Sunardi, 2006: 90).

Kelarutan iodida adalah serupa dengan klorida dan bromide. Perak, merkurium(I), merkurium(II), tembaga(I), dan timbel iodida adalah garam-garamnya yang paling sedikit larut. Iodida mudah dioksidasikan dalam larutan asam menjadi iod bebas dengan sejumlah zat pengoksid; iod bebas ini lalu bias diidentifikasi dari pewarnaan biru-tua yang dihasilkannya dengan larutan kanji (Anonim, http://wikipedia.org).

Iodium adalah elemen halogen, berbentuk kristal, berwarna violet-hitam sampai coklat merah. Juga dipakai sebagai antiseptik, reagen analisa radio isotop, pengolahan air minum dan pengobatan. Garam beriodium mengandung sedikit iodium guna mencegah penyakit gondok (Hatidja dan Razif, http://mmt.ats.ac.id). Jumlah garam yang harus dikonsumsi per hari untuk setiap orang kurang lebih adalah 9 gram. Garam beryodium adalah garam konsumsi yang mengandung komponen utama Natrium Chlorida (NaCl) minimal 94,7%; air maksimal 5% dan Kalium Iodat (KIO3) sebanyak 30–80 ppm (mg/kg) serta senyawa-senyawa lain (Anonim, http://archieves.ekon.go.id).

Potasium klorat atau kalium klorat yang memiliki rumus kimia KClO₃ seperti bahan klorat lain adalah bahan oksidator umum yang ditemui di laboratorium kimia. Bahan ini merupakan oksidator yang relatif kuat. Kalium klorat diproduksi dalam skala besar untuk industri kembang api korek api, peledak, dan antiseptik.
Sebagian besar piroteknik dan bahan peledak berdaya ledak rendah, beroperasi berdasarkan proses reaksi antara “bahan bakar” dan oksigen untuk menghasilkan panas, suara, atau gas (Anonim, http://chem-is-try.org).

F.  Pembahasan

Senyawa garam dapat diperoleh dalam berbagai bentuk, diantaranya garam hidrat, garam anhidrat, garam kompleks dan garam rangkap. Pembagian jenis-jenis garam tersebut bergantung pada reaktan-reaktan yang direaksikan untuk menghasilkan senyawa garam tersebut. Dapat pula berdasarkan sifat senyawa garam yang terbentuk. Sebagai contoh, garam hidrat terbentuk dari senyawa-senyawa kimia yang dapat mengikat molekul-molekul air pada suhu kamar. Garam hidrat dan garam anhidrat dikelompokkan berdasarkan kemampuannya mengikat air, yang diakibatkan karena sifat hidroskopis dari tiap senyawa.

Pada percobaan kali ini akan diamati dan dipelajari proses pembuatan KIO₃ dengan meraksikan Kalium clorat dan Iodium._. KIO₃ merupakan garam hidrat karena sifatnya yang tidak hidroskopis sehingga tidak mudah bereaksi dengan uap air atau senyawa lain di udara bebas  jika ditempatkan di udara terbuka. Selain itu, beratnya tidak akan mengalami perubahan.

Untuk memperoleh garam hidrat KIO₃, KClO₃ direaksikan dengan I₂, menurut persamaan sebagai berikut:

2KClO₃ + I₂ 2KIO₃ + Cl₂

Reaksi tersebut bersifat reversible (dapat balik), Artinya KIO₃ yang tebentuk dapat kembali membentuk reaktan. Hal ini disebabkan kelarutan dan derajat ionisasi KIO₃ yang cukup besar.

Percobaan ini diawali dengan mereaksikan kalium klorat dan iodium dalam labu alas bulat, dimana kalium dapat bereaksi dengan iodium membentuk garam kalium iodat dalam bentuk kristal. Terbentuknya kalium iodida ini dapat dilihat pada reaksi berikut : 2KClO₃ +  I₂ 2KIO₃ +   Cl₂, campuran ini ditambahkan dengan asam nitrat pekat. Penambahan ini bertujuan untuk mengendapkan senyawa KIO₃ yang terbentuk. Karena asam nitrat yang digunakan memiliki konsentrasi asam yang pekat maka pengerjaannya dilakukan dalam lemari asam. Untuk memudahkan pembentukan kalium iodida ini  maka dibantu dengan pemanasan, selain itu tujuan pemanasan ini adalah untuk membuang kelebihan klorida dan iodium.

Kristal yang terbentuk dipisahkan dari pelarutnya, untuk memisahkan kristal dari larutannya, dilakukan dengan penyaringan. Kemudahan suatu endapan dapat disaring dan dicuci sebagian besar tergantung dari struktur morfologi endapan, yaitu pada bentuk dan ukuran-ukuran kristalnya. Makin besar kristal-kristal yang terbentuk selama berlangsungnya pengendapan, makin mudah kristal untuk disaring dan juga makin mudah mengendap sehingga membantu penyaringan.

Bentuk kristal juga penting, struktur yang sederhana seperti kubus, tetrahedron atau jarum-jarum sangat menguntungkan karena mudah dicuci setelah disaring. Kristal dengan struktur yang lebih kompleks yang berlekuk dan berlubang-lubang akan menahan cairan induk bahkan setelah dicuci dengan reagen tertentu. Dengan endapan yang terdiri dari kristal-kristal yang demikian, pemisahan kuantitatif lebih sukar untuk dilakukan.

Ukuran kristal yang terbentuk selama pengandapan, terutama tergantung pada dua faktor penting yaitu laju pembentukan inti (nukleasi) dan laju pertumbuhan kristal. Laju pembentukan inti dapat dinyatakan dengan jumlah inti yang terbentuk dalam satuan waktu. Jika laju pembentukan inti tinggi, banyak sekali kristal yang akan terbentuk, tetapi tak satupun dari ini akan tumbuh menjadi terlalu besar, Jadi terbentuk endapan yang terdiri dari partikel-partikel kecil. Laju pembentukan inti tergantung pada derajat lewat jenuh (supersaturation) dari larutan. Pengalaman telah menunjukkan bahwa pembentukan kristal dari larutan yang homogen, sering belum dimulai pada konsentrasi ion yang seharusnya dilihat dari hasil kali kelarutan, tetapi tertunda sampai konsentrasi zat terlarut jauh lebih tinggi daripada konsentrasi larutan jenuhnya.

Laju pertumbuhan kristal merupakan faktor lainnya yang mempengaruhi ukuran kristal yang terbentuk selama  pengendapan berlangsung. Jika laju ini tinggi, kristal besar-besar. Laju pertumbuhan kristal juga tergantung pada derajat lewat jenuh. Bila suatu endapan memisah dari larutan, keadaannya tak selalu sempurna murni; ia dapat mengandung bermacam-macam jumlah zat-zat pencemar, tergantung dari sifat endapan dan kondisi pengendapan. Laju pembentukan kristal dalam pembuatan KIO₃ ini cukup cepat, tidak sampai satu jam telah terbentuk kristal (heterogen) tapi masih bercampur dengan Cl₂.

Setelah dipisahkan dari pelarutnya, kemudian dilakukan rekristalisasi atau pemurnian kristal dari zat-zat pengotornya. Rekristalisasi ini dilakukan dengan melarutkannya dengan dilarutkan kembali dengan aquades dan larutan KOH 10%. Penambahan KOH 10% ini bertujuan untuk menetralkan garam-garam asam yang terbentuk, sehingga pada akhirnya diperoleh suatu kristal KIO₃ yang murni, yang kemungkinan tidak terkontaminasi dengan senyawa lain. Salah satu pemanfaatan kalium iodida ini adalah digunakan sebagai bahan dasar pembuatan iod pentaoksida, dimana iod pentaoksida ini dapat digunakan sebagai zat pengoksidasi dalam penentuan gas karbon monoksida yang membebaskan I₂.

Kalium Iodida yang diperoleh pada percobaan ini adalah sebesar 1,5 g dengan rendemen sebesar 63,99%. Besarnya rendemen kristal ini memberi gambaran bahwa pembuatan garam kalium iodida (KIO₃) dengan mereaksikan kalium klorat (KClO₃) dengan iodium cukup efektif untuk dilakukan.

1.                   Kesimpulan

Dari hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa garam KIO₃ dapat dibuat dengan cara mereaksikan garam KClO₃ dan I₂ dalam suasana asam melalui penambahan HNO₃ pekat untuk mengendapkan garam KIO₃ yang terbentuk.