Fotokimia Reduksi Ion Besi [PDF]

Citation preview

FOTOKIMIA REDUKSI ION BESI (III) A. LATAR BELAKANG 1. Tinjauan Umum Fotokimia merupakan ilmu tentang reaksi kimia dalam keadaan elektron tereksitasi yang dicapai secara langsung maupun tidak langsung oleh penyerapan radiasi. Kebanyakan reaksi fotokimia diatur dalam hukum fotokimia Stark-Einstein, yang menyatakan penyerapan satu foton dapat menyebabkan reaksi satu molekul. Namun jumlah molekul yang bereaksi tidak harus sama dengan jumlah foton yang diserap. Artinya reaksi ini memberikan kemungkinan untuk reaksi tertentu saja. Jadi tahap pengaktifan dalam reaksi fotokimia cukup berbeda dan lebih selektif dibandingkan pengaktifan reaksi biasa. Beberapa molekul tereksitasi yang mungkin mengalami konversi internal, persimpangan intersistem, proses fluoresensi, atau fosfororesensi mengarah ke keadaan yang tidak reaktif dan karenanya tidak dapat bereaksi secara kimia (Mortimer, 2008: 981). Banyak reaksi kimia yang terjadi di alam dapat diterangkan dalam berbagai persepsi. Salah satunya fotokimia. Reaksi fotokimia memuat tentang penjelasan reaksi dengan absorpsi sinar, yaitu sinar yang ditangkap energinya dari pancaran matahari. Beberapa reaksi yang dijelaskan dalam fotokimia menyebabkan pemanasan atmosfer pada siang hari karena melibatkan absorpsi dalam daerah ultraviolet. Reaksi lainnya meliputi absorpsi sinar merah dan sinar biru yang terdapat pada sintesis karbohidrat. Tanpa adanya reaksi fotokimia, bumi akan menjadi batu yang hangat dan sederhana (Atkins, 1990: 372). Proses fotokimia dimulai oleh penyerapan radiasi oleh setidaknya satu komponen campuran reaksi. Dalam proses primer, produk dibentuk secara langsung dari keadaan reaktan yang tersedia. Pembentukan produk fotokimia dihasilkan dari sejumlah produk utama proses fotofisika yang dapat menonaktifkan keadaan tereksitasi. Karena itu, penting untuk mempertimbangkan rentang waktu pembentukan keadaan tereksitasi sebelum menggambarkan mekanisme reaksi fotokimia. Hasil kuantum primer, didefinisikan sebagai jumlah fotofisika atau fotokimia yang mengarah ke produk primer dibagi dengan jumlah foton yang diserap oleh molekul dalam interval yang sama. Pada produk reaksi primer, tingkat kejadian primer yang diinduksi radiasi dibagi dengan tingkat foton penyerapan. Karena laju penyerapan foton sama dengan intensitas cahaya, molekul dalam keadaan tereksitasi membentuk produk fotokimia. Oleh karena itu, jumlah total molekul dinonaktifkan oleh radiatif proses, proses non-radiasi, dan reaksi fotokimia harus sama dengan jumlah spesies tereksitasi yang dihasilkan oleh penyerapan cahaya (Atkins, 2006: 845).



Besi juga dapat dijelaskan melalui reaksi fotokimia. Besi merupakan jenis logam yang terdapat di alam. Di alam, besi ditemukan dalam bentuk sulfidanya yaitu FeS atau Fe2S3 akan tetapi, dalam bentuk sulfida, mineral ini tidak dimanfaatkan sebagai bijih karena sisa-sisa kelumit belerang sulit dihilangkan. Selain itu, juga terdapat hematit (Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4) atau (FeO. Fe2O3) yang sangat berharga karena kandungan besinya yang sangat besar serta magnetit juga bersifat tertarik oleh magnet. Besi dalam bentuk lain adalah siderite FeCO3, terdapat dalam berbagai macam tanah, dan mengakibatkan air tanah bersifat sadah karena garam ini dapat terlarut sebagai hidrogen karbonat, tetapi dalam udara terbuka. Selain itu, juga terdapat bijih takonit yang merupakan oksida-oksida besi yang mengandumg silika (Sugiyarto, 2010: 94-95). Besi memiliki beragam manfaat. Dalam berbagai penelitian, besi dibutuhkan dalam bentuk zat murni, pada umumnya berebentuk bijih besi. Pemanfaatan besi dapat dilakukan apabila membutuhkan bijih besi yang murni. Untuk besi yang memiliki kandungan skandium dilakukan selektivitas ekstraksi. Hal ini didasarkan pada densitas muatan dari kation logam. Peningkatan pemisahan antara scandium dan besi juga berpengaruh terhadap perngurangan besi (III) menjadi besi (II), yang memiliki kerapatan muatan yang lebih rendah dari muatannya +3 menjadi +2 (Onghena dkk, 2016: 212). 2. Tinjauan Hasil Ion besi (III) berukuran relatif kecil dengan rapatan muatan sebesar 349 Cmm-3 untuk low spin dan 232 Cmm-3 untuk high spin, hingga mempunyai daya mempolarisasi yang cukup untuk menghasilkan ikatan kovalen. Sebagai contoh, besi (III) klorida dapat dibuat dari pemanasan langsung besi dengan korin menurut persamaan reaksi. 2 Fe(s) + 3 Cl2(g) → 3 FeCl3(s) Besi (III) klorida anhidrat jika bereaksi dengan air maka terjadi reaksi secara eksotermik karena sistem mengeluarkan energi yang digunakan untuk berikatan dengan air. Reaksi ini akan menghasilkan gas asam klorida, kontras dengan padatan kuning emas garam heksahidrat, FeCl3.6H2O yang larut menghasilkan ion heksaakuabesi [Fe(H2O)6]3+ berwarna ungu sangat pucat. Warna kekuningan pada senyawa kloridanya berasal dari transfer muatan Fe3+-Cl- → Fe2+-Cl0 dalam ion [Fe(H2O)5]2+ (Sugiyarto, 2003: 242). Percobaan mengenai besi membuktikan bahwa besi merupakan unsur yang sangat reaktif. Hal ini dikarenakan area permukaan yang disajikan oleh besi cukup besar sehingga dapat menghasilkan nanopartikel. Percobaan yang dilakukan dengan mereaksikan besi dengan berbagai senyawa, sehingga diperoleh beragam nanopartikel besi yaitu Fe, Fe3HAI4, dan Fe2HAI3. Area permukaan yang reaktif dari besi merupakan interaksi antara luas permukaan



besi dan media koloid. Produk tersebut dihasilkan dari sintesis dengan metode reduksi atau biasa disebut oksidator (Baltazar dkk, 2015: 2). Menurut Sugiyarto (2003: 243), uji reaksi yang dilakukan terhadap adanya ion besi (III) dapat dilakukan dengan melakukan penambahan larutan ion heksasionaferat (II) yaitu terbukti dengan terjadinya endapan berwarna biru prusian besi (III) heksasionaferrat (II) mendandakan adanya ion besi (III). Dapat dijelaskan dengan persamaan reaksi berikut. 4 Fe3+(aq) + 3 [Fe(CN)6]4-(aq) → Fe4[Fe(CN)6]3(s) Warna biru prusian ini dihasilkan dari senyawa ion besi (III) yang dulunya disebut warna biru Turnbull sering dimanfaatkan untuk kepentingan dalam pembuatan tinta, cat, termasuk pigmen cetak biru. Selain dari hal tersebut, untuk melihat persamaan reaksi reduksi ion besi (III) menjadi ion besi (II) dapat dilakukan dengan mencampurkan ion besi (III) klorida dengan ion bis(tiosulfato)ferrat (III) adalah sebagai berikut. Fe3+(aq) + [Fe(S2O3)2]-(aq) → Fe2+(aq) + [S6O6]2-(s) Begitu halnya dengan ion heksasionaferat (III) berwarna agak kemerahan dan dapat dipreparasi dari oksidasi heksasionaferat (II) misalnya dengan Cl2. Percobaan yang ingin dilakukan adalah mereduksi ion besi (III) dengan mencampurkan senyawa besi (III) klorida dengan asam oksalat. Namun, sebelum besi (III) klorida dicampurkan dengan asam oksalat terlebih dahulu dicamur dengan diamonium hidrofosfat. Pada reaksi tersebut, terjadi reaksi reduksi oksdasi. Besi disini mengalami reduksi. Reduksi disertai dengan perolehan elektron dan oksidasi diserai dengan hilangnya elektron. Jika dimisalkan sebuah elektroda seperti platinum di dalam reaksi redoks yang mengandung ion Fe(III) dan Fe (II), maka elektroda itu akan memiliki energi potensial tertentu yang menunjukkan posisi kesetimbangan. Jika sistem itu cenderung sebagai pengoksidasi, maka Fe3+→Fe2+ dan sistem itu akan mengambil elektron dari platinum, menyebabkan platinum ini bermuatan positif begitupun jika sebagai perduksi, maka Fe2+→Fe3+, elektron akan dilepaskan kepada logam (Bassett dkk, 1994: 55). Percobaan ini menggunakan kertas kalkir dan kertas saring sebagai kertas peka. Kertas kalkir merupakan kertas yang memiliki permukaan yang sangat baik untuk media warna. Kertas ini dapat menerima berbagai media, kertas ini dapat menerima pensil, media kering, maupun media basah. Kertas kalkir memiliki sifat tembus cahaya yang kurang baik dibandingkan dengan sifat tembus cahaya dari kertas mylar dan velum. Hal ini memiliki keuntungan yaitu dapat membuat objek dengan warna yang lebih cerah. Adapun kelemahan dari kertas kalkir ini, yaitu memiliki ketebalan dengan nilai kecil dalam artian tipis sehingga apabila menyerap cairan berlebih maka kertas kalkir ini menjadi rapuh (Doyle, 2003: 34).



Kertas saring juga digunakan sebagai kertas peka. Sebagai kertas peka, kertas saring digunakan karena tidak bersifat sebagai penukar ion. Alasan kedua menggunakan kertas saring adalah juga tidak larut dalam oksidator kuat. Dalam percobaan ini, digunakan oksidator kuat yaitu kalium dikromat yang digunakan untuk mencuci objek agar terlihat jelas. Kemudian sebagai pengering ketika mengeringkan kertas peka, kertas saring digunakan karena memiliki pori. Pori ini dapat menyerap larutan yang terkandung dalam kertas peka (Hadi, 2005: 62). Objek yang digunakan adalah kertas kalkir. Kertas kalkir ini kemudian diberi objek dengan menggunakan tinta cina. Tinta cina ini digunakan karena permukaan tinta cina yang lebih tebal dan hitam dibanding tinta yang lain, contohnya tinta spidol dan tinta bolpoon. Tinta cina juga memiliki konsentrasi dan kepadatan yang tinggi sehingga dapat dihasilkan tulisan yang sesuai dengan objek. Selain itu, tinta cina juga bersifat menempel dan meresap pada objek, yakni kertas kalkir karena kertas ini memiliki pori yang cukup kecil (Meilani dkk, 2018: 7-9). Uji reaksi untuk mengidentifikasi adanya ion besi (II) juga dapat dideteksi. Dengan menggunakan ion heksasionaferrat (III), kita dapat mengidentifikasi adanya ion besi (II). Identifikasi dilakukan dengan menghasilkan produk besi (III) heksasionaferrat (II) yang berwarna biru prusian. Warna biru prusian ini awalnya disebut dengan warna biru turnbull karena diduga menghasilkan produk berbeda dengan produk dari mereaksikan ion besi (III) dengan ion heksasianoferrat (II). Adapun persamaan reaksinya adalah sebagai berikut. 3 Fe2+(aq) + 4 [Fe(CN)6]2-(aq) → Fe4[Fe(CN)6]3(s) + 6CN-(aq) (Sugiyarto 2003: 245). Besi (III) oksalat dalam reaksi fotokimia dilakukan penyelidikan terdapan ruang reaksi. Ruang reaksi disini dilakukan dalam keadaan iradiasi, yakni tidak terkena cahaya atau bisa dikatakan dalam keadaan ruangan gelap. Oksalat bila ditinjau dari keadaan oksigen mengalami, ion dari asam oksalat mengalami sedikt penurunan. Jumlah kecil oksidasi tersebut digunakan untuk mengetahui konsentrasi gas oksigen dalam ruangan tertutup. Kehadiran oksigen dalam reaksi ini diperlukan untuk mereduksi besi (III) menjadi besi (II) berikut dengan pengurangan fotokatalis. Dalam percobaan besi tersebut, aerosol organik diamati untuk meningkatkan inisiasi pada fotokimia. Dapat diambil kesimpulan bahwa dalam keadaan gelap, reaksi kimia cenderung berjalan lebih lambat daripada dalam keadaan radiasi atau adanya pencahayaan (Thomas dkk, 2016: 17-20). Pentingnya peran pH dalam fotoreduksi besi (III) ditunjukkan oleh serangkaian percobaan dilakukan pada konsentrasi tertentu. Produksi besi (II) pada berbagai waktu iradiasi dipantau menunjukkan bahwa tingkat pembentukan besi (II) mengikuti reaksi orde nol kinetik dan meningkat ketika pH meningkat. Selanjutnya, percobaan dilakukan mendorong konversi



besi (III) menjadi besi (II) sampai dengan 40%, tanpa memperhatikan setiap perubahan dalam tingkat nol-urutan Fe2+. Oleh karena itu, jika Fe2+ efek dari tert- konsentrasi butanol pada konstanta laju fotoreduksi besi (III) terlibat dalam reaksi sebagai reaktan, bergeser dari nol konsentrasi dengan nilai konversi yang tinggi harus memerlukan perbedaan. Terutama, nol kinetika agar tidak diamati karena pembentukan efektif Fe2+ mulai tergantung pada jumlah kini ion besi. Ini berarti bahwa tidak ada bukti untuk reaksi yang melibatkan Fe 2+ sebagai reaktan dalam reaksi kimia (Le dkk, 2014: 307). Percobaan membuktikan bahwa sinar uv dapat mempengaruhi laju reaksi yang terjadi. Sinar uv dapat mempercepat reaksi yang terjadi di alam. Dalam penelitian dilakukan penerapan dosis yang rendah terhadap produk yang dihasilkan oleh pabrik. Hal ini bermanfaat dalam menghindari fotooksidasi dengan tidak melibatkan radiasi. Sehingga dapat disimpulkan, bahwa sinar matahari dapat mempercepat terjadinya reaksi reduksi (Yeh dkk, 2018: 47).



B. TUJUAN PERCOBAAN Adapun tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari reaksi reduksi ion besi (III) secara fotokimia dan Mempelajari Pemanfaatan Cetak Biru.



C. ALAT DAN BAHAN 1. Alat a. Gelas ukur 10 mL



1 buah



b. Gelas ukur 100 mL



1 buah



c. Pipet tetes



3 buah



d. Ruang gelap (lemari)



1 buah



e. Penjepit kertas



4 buah



f. Pinset



2 buah



g. Batang pengaduk



1 buah



h. Piring plastik



7 buah



i. Kuas



2 buah



j. Lempeng kaca



4 buah



k. Botol semprot



1 buah



l. Lampu sorot



1 buah



m. Lap kasar



1 buah



n. Lap halus



1 buah



2. Bahan a. Larutan asam oksalat 0,5 M



(H2C2O4)



b. Larutan diamonium hidrofosfat 0,5 M



((NH4)2 HPO4)



c. Larutan besi (III) klorida 0,5 M



(FeCl3)



d. Larutan kalium heksasianoferrat (III) 0,1 M



(K3Fe(CN)6)



e. Kertas kalkir f. Kertas saring biasa g. Tinta cina h. Larutan asam klorida 0,1 M



(HCl)



i. Larutan kalium dikromat encer 0,03 M



(K2Cr2O7)



j. Air



(H2O)



k. Tissue



D. PROSEDUR KERJA Lemari ditutup dan dibuka hanya ketika diperlukan 50 mL FeCl3 10 mL (NH4)2PO4 0,5 M 0,5 M



50 mL C2H2O4 0,5 M



kertas saring sebagai kertas peka I



Kertas saring dan kertas kalkir diletakkan diantara kertas saring sampai kering



A N



kertas kalkir sebagai kertas peka II



Campuran diaduk



kertas saring



kertas kalkir



A 2



Objek dibuat pada dua kertas kalkir dengan menggunakan tinta cina kemudian dikeringkan



kaca kertas objek kertas peka I atau II



Disinari dengan cahaya matahari selama 5 menit



dicelupkan



A N



A 2



larutan asam klorida 0,1 M



A N



A 2



larutan kalium dikromat 0,03 M



A N



A 2



air



A A N 2



kertas kertas larutan kalium heksasianoferrat 0,1 M peka I peka II



lampu sorot



Kedua kertas dikeringkan dan disinari lampu sorot



E. HASIL PENGAMATAN No.



Aktivitas



Hasil



1.



50 mL FeCl3 + 10 mL (NH4)2PO4 0,5 M



Larutan berwarna kuning



2.



[FeCl3 + (NH4)2PO4] + 50 mL H2C2O4 0,5 Larutan berwarna kuning muda M



3.



Kertas



saring dsicelupkan



ke



campuran. Kertas



kalkir



kekuningan. dicelupkan



ke



campuran.



4.



dalam Kertas saring berwarna putih



dalam Kertas kalkir berwarna putih kekuningan.



Kertas saring dan kertas kalkir dikeringkan Kertas saring sebagai kertas peka I dan diatas kertas saring dalam ruangan gelap kertas kalkir sebagai kertas peka II kemudian kertas kalkir sebanyak 2 buah objek tercetak AN dan A2. dibuat pola AN dan A2.



5.



- Kertas objek AN ditempel pada kertas Kertas peka I tercetak AN berwarna peka I dan diapit oleh dua lempeng kaca putih. dan disinari oleh cahaya matahari. - Kertas objek A2 ditempel pada kertas Kertas peka II tercetak A2 berwarna peka II dan diapit oleh dua lempeng kaca putih. dan disinari oleh cahaya matahari.



6.



Kertas peka AN dan kertas peka A2 Kertas peka I tercetak warna biru. dicelupkan ke dalam larutan kalium Kertas peka II tercetak warna biru. heksasianoferrat (III) 0,1 M.



7.



Kertas peka AN dan A2 dicelupkan ke Kertas peka “AN” berwarna biru. dalam larutan kalium dikromat (K2Cr2O7) Kertas peka “A2” berwarna biru. 0,03 M.



8.



Kertas peka AN dan A2 dicelupkan ke Kertas peka “AN” berwarna biru. dalam larutan asam klorida (HCl) 0,1 M



9.



10.



Kertas peka “A2” berwarna biru.



Kertas peka AN dan A2 dicelupkan ke Kertas peka “AN” berwarna biru. dalam aquades (H2O)



Kertas peka “A2” berwarna biru.



Kertas peka AN dan A2 dikeringkan.



Kertas peka “AN” tidak terlihat. Kertas peka “A2” objeknya terlihat.



F. PEMBAHASAN Fotokimia merupakan reaksi-reaksi yang diinduksi oleh sinar cahaya baik secara langsung maupun tidak langsung. Reaksi fotokimia memperoleh energi pengaktifan melalui penyerapan foto cahaya oleh molekul-molekul reaksi fotokimia (Sauti, 2009). Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari reaksi reduksi ion besi (III) secara fotokimia dan mempelajari pemanfaatan cetak biru. Peda proses percetakan, suatu benda yang bayangannya akan dicetak diletakkan pada kertas peka dan bagian yang tidak tertutup dikenai sinar matahari (Tim Dosen Kimia Dasar, 2017). Prinsip dasar percobaan ini adalah reaksi oksidasi reduksi, dimana terjadi reduksi pada ion besi (III) menjadi besi (II), sedangkan prinsip kerja pada percobaan adalah pencampuran, pengadukan, pencelupan, pembuatan objek, penyinaran, pencucian dan pengeringan. Percobaan ini larutan FeCl3 direaksikan dengan larutan (NH4)2HPO4 yang menghasilkan larutan berwarna kuning. FeCl3 berfungsi sebagai pengoksidasi dan juga penyedia ion Fe3+ yang akan direduksi. Penambahan (NH4)2HPO4berfungsi menghambat proses reaksi Fe3+ menjadi Fe2+ dalam proses pencetakan. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh cahaya maka untuk memperlambat proses reaksi redoks terjadi sangat cepat dengan adanya pengaruh cahaya maka untuk memperlambat proses reaksi reduksi ditambahkan dengan (NH4)2HPO4. Adapun reaksinya yaitu: FeCl3 (Besi (III) klorida) (kuning)



+ (NH4)3PO4 (Diamonium hidrofosfat) (tidak berwarna)



FePO4 + 2NH4Cl + HCl (Besi (III) fosfat)



(Amonium klorida



(Asam klorida)



Larutan direaksikan diruang gelap (lemari), ini dilakukan untuk mencegah berlangsungnya reaksi reduksi oleh cahaya disebabkan kerana Fe sangat mudah tereduksi oleh caya. Dalam hal ini, energi yang berasal dari sinar matahari akan menyebabkan tumbukan antar partikel dengan senyawa labih cepat sehingga reaksi yang terjadi akan berlangsung lebih cepat juga. Apabila reaksi reduksi ini terjadi dengan cepat maka, akan sulit untuk mengamati proses reduksi yang terjadi. Larutan direaksikan dengan asam oksalat bertujuan untuk mereduksi besi (III) menjadi besi (II) dalam bentuk FeC2O4. Penambahan assam oksalat ini dilakukan diruang gelap, dikarenakan reaksi reduksi besi (III) menjadi besi (II) dipengaruhi oleh cahaya. Adapun reaksinya yaitu: Reaksi redoksnya: Reduksi : Fe3+ + e-



Fe2+



x2



Oksidasi : C2O42-



2CO2 + 2e-



x1



Reduksi : 2Fe3+ + 2e-



2Fe2+



Oksidasi : C2O42-



2CO2 + 2e-



Redoks : 2Fe3+ + C2O422FePO4 + 3H2C2O4 (garam oksalat)



2Fe2+ + 2CO2 2FeC2O4 + 2H3PO4 + 2 CO2 (garam dioksida)



Kertas saring dan kertas kalkir dicelupkan pada campuran dan dijadikan sebagai kertas peka. Kertas peka digunakan sebagai tempat untuk objek cetak biru. Kertas peka yang dibuat dikeringkan diruang gelap yang bertujuan untuk memudahkan proses pengamatan. Kertas peka yang telah dibuat dikeringkan dengan cara meletakkan pada kertas saring karena kertas saring memiliki daya serap yang kuat sehingga proses pengeringan dapat berlangsung dengan cepat sebab kering atau tidaknya kertas peka sangat berpengaruh pada hasil cetakan, dimana semakin kering kertas peka hasil yang diperoleh semakin baik dan jelas. Pengeringan kertas peka dilakukan diruangan gelap, dikhawatirkan akan terjadi reaksi reduksi secara langsung apabila dilakukan dibawah sinar matahari sehingga dapat mengakibatkan kerta peka telah berubah menjadi biru sebelum objek dipindahkan pada kertas peka. Kertas peka ini mengandung ion besi (II) yeng merupakan hasil dari proses reduksi besi (III) dan asam oksalat. Selain itu juga terdapat ion besi (III) yang terdapat dari asam oksalat yeng belum bereaksi, yang kemudian akan direduksi oleh cahaya matahari menjadi besi (II). Objek dibuat pada kertas kalkir dimana objek yang dibuat yaitu “AN” dan “A2”. Digunakan kertas kalkir karena memiliki pori-pori yang lebih kecil. Tinta yang digunakan adalah tinta cina karena permukaan tinta cina yang lebih tebal dan hitam dibanding tinta yang



lain. Tinta cina juga memiliki konsentrasi dan kepadatan yang tinggi sehingga dapat dihasilkan tulisan yang sesuai dengan objek. Selain itu, tinta cina juga bersifat menempel dan meresap pada kertas saring. Objek dijepit dengan tujuan agar kertas objek dengan kertas peka rapat. Lempeng kaca berfungsi agar kertas objek dan kertas kalkir dapat menempel dengan rapat dan rapi sehingga pemindahan objek yang dihasilkan lebih maksimal. Selain itu juga untuk menghindari pengarh sinar matahari langsung pada objek yang dihasilkan akan terlihat jelas pada hasil akhir. Kertas peka dan kertas objek yang diapit oleh dua lempeng kaca dikeringkan dibawah sinar matahari. Fungsi penyinaran dengan sinar matahari agar pemindahan ctakan antara kertas peka dan kertas objek dapat berlangsung dengan baik. Tahap inilah ynag disebut dengan fotokimia yaitu reaksi kimia yang dapat berlangsung dengan bantuan cahaya. Pada saat penyinaran ini besi (III) tereduksi menjadi besi (II). Kertas peka yang telah kering dan tercetak objek yang dihasilkan pada proses pencetakan dimana suatu objek yang bayangannya dicetak diletakkan pada kertas peka, dicelupkan pada larutan kalium heksasianoferrat yang berfungsi sebagai pemberi warna biru pada kertas peka dimana terbentuk biru prusian besi (III) hesasianoferrat (II) sehingga objek yang ditulis dapat dengan mudah diamati. Adapun reaksi yang terjadi: Fe2+(aq) + [Fe(CN)6]3-(aq)



Fe2+(aq) + [Fe(CN)6]4-



Selanjutnya ion ini bergabung dengan menghasilkan warna biru tumbul (prusian): 4Fe3+(aq) + 3[Fe(CN)6]4-(aq)



Fe4(aq) + [Fe(CN)6]3 (Biru prusian Besi III Heksasianoferrat II)



Kertas peka selanjutnya dicelupkan dalam larutan kalium dikromat yang berfungsi untuk menghilangkan kotoran yang berupa ion heksasianoferrat yang tidak bereaksi selain itu juga untuk mempertajam warna cetakan pada kertas peka. Dicelupkan pada larutan asam klorida yang berfungsi untuk membersihkan sisa-sisa kotoran yang tidak terikat oleh kalium dikromat selain itu juga untuk membersihkan diamonium yang kemungkinan berlebih pada saat terjadi reaksi. Kertas peka kemudian dicelupkan lagi dalam air yang bertujuan untuk menghilangkan kelebihan ion HCl dan garamnya selain itu juga untuk mengikat besi (III) agar dapat membentuk kompleks dengan molekul air sebagai ligannya. Adanya reaksi yang terjadi: 2K2Cr2O7 + 2[Fe(CN)6]3(Kalium Dikromat)



2K3[Fe(CN)6]3- + 3Cr2O72-



K2Cr2O7 + 2HCl (Kalium Dikromat)



2KCl +



H2Cr2O7



(Asam Klorida)



Kertas peka dikeringkan dibawah sinar matahari dan lampu sorot karena matahari ketika sore telah mendung bertujuan agar objek dapat terlihat dengan jeas sehingga mudah diamati. Adapun hasil yang diperoleh dari kertas peka I dan kertas peka II yaitu objek yang tercetak pada kertas peka II lebih terlihat jelas jika dibandingkan dengan kertas peka I. Hal ini dikarenakan kertas peka II ‘’A2’’ digunakan kertas saring dimana kertas saring adalah kertas tembus pandang dengan struktur seperti sebuah pori-pori yang dapat dilihat tembus dari permukaan ke bagian belakang kertas saring sehingga objek dapat dengan jelas terlihat sedangkan kertas kalkir seperti kaca bening tebal yang mudah tembus pandang sehingga objek yang diamati tidak terlalu jelas terlihat. Hasil yang diperoleh yaitu objek berwarna biru yang terbentuk pada kertas saring sesuai dengan teori (Svehla, 1985: 262) yang mengatakan bahwa hasil dari pencetakan berwarna biru reaksi antara besi II dan ion heksasianoferrat.



G. KESIMPULAN Reaksi reduksi ion besi (III) secara fotokimai dapat dilakukan dengan ion Fe3+ direduksi menjadi ion Fe2+ dengan bantuan cahaya, oleh sebab itu dilakukan diruang gelap. Reduksi besi (III) secara fotokimia maka dapat digunakan untuk percetakan biru yaitu biru prusian diperoleh dari identifikasi ion besi (II) dengan menggunakan ion heksasianoferrat (III).



DAFTAR PUSTAKA



Atkins, P. W. 1990. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta: Penerbit Erlangga. Atkins, P. W and Juio de Palua. 2006. Physical Chemistry. New York: Oxford University Press. Baltazar, Alvaro Ruíz, Rodrigo Esparza, Gerardo Rosas, dan Ramiro Pérez. 2015. Effect of the Surfactant on the Growth and Oxidation of Iron Nanoparticles. Jurnal Nanomaterial. Vol. 2. No. 5. Basset, J. R, C. Denney, G. H Jeffery dan J. Mendham. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Doyle, Michael E. 2003. Teknik Pembuatan Gambar Berwarna Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. Hadi, Anwar. 2005. Prinsip Pengelolaan Pengambilan Sampel Lingkungan. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Le, Truong Giang, Ngoc Tung Nguyen, Quang Trung Nguyen, Joseph De Laat dan Hai Yen Dao. 2014. Effect of Chloride and Sulfate Ions on the Photoreduction Rate of Ferric Ion in UV Reactor Equipped with a Low Pressure Mercury Lamp. Jurnal Adv. Teknologi Oxidasi. Vol. 17. No. 2. Meilani, Kadek Satria Adidharma, Torbias Warbun. 2018. Eksplorasi Visual Seni dan Kimia. Jurnal Dimensi DKV. Vol. 3. No. 1. Mortimer, Robert G. 2008. Physical Chemistry Third Edition. London: Elseiver Academic Press. Onghena, Bieke, Chenna Rao Borra, Tom Van Gerven dan Koen Binnemans. 2016. Recovery of Scandium from Sulfation-Roasted Leachates of Bauxite Residue by Solvent Extraction with The Ionic Liquid Betainium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide. Jurnal Separation and Purification Technology. Vol. 176. No. 19. Sugiyarto, Kristian H. 2003. Kimia Anorganik II. Yogyakarta: JICA. Sugiyarto, Kristian H dan Retno D. Suyanti. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu. Thomas, Daniel A, Matthew M. Coggon, Hanna Lignell, Katherine Ann Schilling, Xuan Zhang, Rebecca H. Schwantes, Richard C. Flagan, John H. Seinfeld, and Jesse Lee Beauchamp. 2016. Real-Time Studies of Iron Oxalate-Mediated Oxidation of Glycolaldehyde as a Model for Photochemical Aging of Aqueous Tropospheric Aerosols. Jurnal Environmental Science & Technology. Vol. 50. No. 22. Yeh, Y, F.H. de Moura, K. Van Den Broek, dan A.S. de Mello. 2018. Effect of ultraviolet light, organic acids, and bacteriophage on Salmonella populations in ground beef. Jurnal Meat Science. Vol. 139. No. 1.



JAWABAN PERTANYAAN



1. Jika ada dua larutan masing-masing berisi ion besi (II) dan ion besi (III), perkirakan larutan mana yang memiliki Ph lebih rendah. Jelaskan! Jawab: Ion besi (III) pH-nya akan lebih rendah karena ion besi (III) dalam air membentuk ion kompleks yang memiliki kecenderungan untuk mengalami hidrolisis [𝐹𝑒(𝐻2 𝑂)6 ]3− → [𝐹𝑒(𝐻2 𝑂)5 (𝑂𝐻)]2− + 𝐻 + H+ yang dihasilkan menyebabkan larutan akan bersifat asam karena 𝐻 + mampu meningkatkan keasaman sehingga pH-nya rendah dibandingkan ion besi (III) 2. Mengapa larutan diammonium hidrofosfat dapat menghambat reaksi redoks antara besi (III) dengan asam oksalat Jawab: Karena ion fosfat pada (NH4)2PO4 berada pada tingkat oksidasi tertinggi jadi (NH4)2PO4 yang akan tereduksi jika terkena sinar matahari.