PEMISAHAN KATION GOLONGAN I, II, III, IV, DAN V

    1.      Proses pemisahan kation antar golongan

Pemisahan kation-kation antar golongan dapat dilakukan dengan memberikan variasi reagensia yang digunakan. Variasi reagensia yang digunakan didasarkan atas kelarutan yang selektif dari kation-kation. Dengan pemvariasian reagensia maka kita akan dapat menggolongkan kation-kation berdasarkan kesamaan sifat selektifitas kation tersebut terhadap reagensia.

 Untuk dapat memisahkan kation golongan I dari kation golongan lainnya dapat dilakukan dengan jalan penambahan HCl encer. Penambahan HCl encer ini bertujuan untuk mengendapkan kation-kation golongan I, sehingga kation golongan I terpisah dari kation-kation lain yang tidak terendapkan ketika ditambahkan HCl encer.

Selanjutnya setelah golongan I terpisah, maka untuk dapat memisahkan golongan II dengan golongan lainnya dapat dilakukan dengan jalan menambahkan H₂S dalam kondisi asam. Penggunaan H₂S dalam kondisi asam ini bertujuan untuk mengendapkan kation-kation golongan II sehingga kation golongan II terpisah dari kation lainnya. Pada kondisi asam disosiasi H₂S sangat kecil sehingga konsentrasi S^2- menjadi lebih sedikit. Hal ini mengakibatkan hanya garam sulfide dengan Ksp yang sangat kecil (kation golongan II) yag mengendap.

Kation golongan III selanjutnya dapat dipisahkan dari kation lainnya dengan jalan menambahkan H₂S dalam kondisi basa. Dalam kondisi basa ion S^2- akan semakin besar sehingga dapat mengendapkan kation-kation golongan III. Penambahan ini bertujuan untuk mengendapkan kation golongan III dan sekaligus memisahkannya dari kation-kation lain yang masih terlarut.

Langkah selanjutnya adalah dengan menambahkan (NH₄)₂CO₃ dalam kondisi basa. Penambahan ammonium karbonat ini akan mengendapkan kation golongan IV sekaligus memisahkannya dari kation golongan V atau golongan sisa.

Dengan menggunakan reagensia yang berbeda-beda untuk memisahkan kation kedalam golongan sesuai selektifitas yang dimiliki masing-masing kation kita telah mendapat 5 grup atau golongan yang terpisah. Analisis selanjutnya adalah melakukan pemisahan kation dalam golongan untuk mendapatkan kation yang terpisah satu sama lain dalam satu golongan.

   

    2.      Proses pemisahan kation dalam golongan

a.      Pemisahan kation-kation golongan I

Golongan I terdiri dari beberapa kation yang diantaranya adalah kation Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ dll. Setelah penambahan HCl encer pada pemisahan antar golongan didapatkan endapan-endapan dari kation golongan I antara lain : AgCl, PbCl₂, HgCl. Untuk memisahkan ketiga endapan ini dapat dilakukan melalui beberapa proses antara lain:

1.      Pemanasan sampel

Pemanasan sampel ini bertujuan untuk memisahkan kation Pb²⁺ dari endapan. Pemanasan ini akan menyebabkan endapan PbCl₂ melarut, sesuai persamaan :

PbCl₂ à Pb²⁺ + 2 Cl^-

sedangkan AgCl dan HgCl tetap dalam bentuk endapan. Sehingga kation Pb²⁺ telah kita dapatkan terpisah dari kation lainnya

2.      Penambahan NH₃

Penambahan NH3 bertujuan untuk memisahkan antara kation Ag⁺ dengan Hg₂²⁺. Penambahan NH3 menyebabkan kation Ag⁺ melarut sedangkan Hg₂²⁺ membentuk logam merkuri dan merkuri (II) amidoklorida yang lebih lanjut terhidrolisis membentuk merkuri (I) oksida.

b.      Pemisahan kation-kation golongan II

Golongan II  terdiri dari beberapa kation yang diantaranya adalah kation Hg²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Bi³⁺, dll. Setelah penambahan H₂S yang diatur dalam kondisi atau suasana asam pada pemisahan antar golongan didapatkan endapan-endapan dari kation golongan II antara lain : PbS, HgS, Bi₂S₃,CdS. Untuk memisahkan ketiga endapan ini dapat dilakukan melalui beberapa proses antara lain:

1.      Penambahan HNO₃

Penambahan HNO₃ bertujuan untuk memisahkan antara kation Hg²⁺ dengan kation lainnya. Dimana ketika ditambahkan HNO₃, kation Hg²⁺ tetap mengendap dalam bentuk HgS sedangkan kation-kation lainnya melarut. Sehingga dengan penambahan HNO₃ kita telah memisahkan kation Hg²⁺ dari kation lainnya.

2.      Penambahan H₂SO₄

Penambahan H₂SO₄ bertujuan untuk mengendapkan kation Pb²⁺ menjadi PbSO₄. Penambahan asam sulfat tidak mengendapkan kation Bi³⁺ dan Cd²⁺. Sehingga dengan penambahan H₂SO₄ kita telah memisahkan kation Pb²⁺ dari kation lain.

3.      Penambahan NH₄OH pekat

Langkah selajutnya untuk pemisahan kation Bi³⁺ dengan Cd²⁺ dapat dilakukan dengan menambahkan NH₄OH pekat kedalam larutan sehingga ion Bi³⁺ terendapkan menjadi bentuk Bi(OH)₃ sedangkan Cd²⁺ masih terlarut.

c.       Pemisahan kation-kation golongan III

Reagensia dari golongan III adalah H₂S dalam kondisi basa. Dalam kondisi basa kehadiran ion-ion S^2- akan semakin bertambah. Sehingga dengan bertambahnya kehadiran S^2- maka kation-kation golongan III menjadi mengendap. Golongan III terdiri dari beberapa kation, antara lain: Al³⁺, Ni²⁺, Mn²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, dll. Penambahan H₂S dalam kondisi basa dengan kehadiran ion ammonium akan membentuk ammonium sulfida sehingga kation-kation gol III dapat mengendap dalam bentuk : Al(OH)₃, NiS, MnS, FeS, Cr(OH)₃. Untuk memisahkan kation-kation ini dapat dilakukan dengan rangkaian proses sebagai berikut:

1.      Penambahan NaOH dan NaOCl

Penambahan Natrium Hidroksida dan NaOCl bertujuan untuk melarutkan kation Cr³⁺ menjadi CrO₄^2-, dan Al³⁺ menjadi [Al(OH)₄]^-, sehingga terpisah dengan endapan Ni(OH)₂, Mn(OH)₂, Fe(OH)₃ yang terbentuk setelah penambahan NaOH dan NaOCl. .

2.      Penambahan HCl dan NH₃ Pekat

Untuk memisahkan antara [Al(OH)₄]^- dan CrO₄^2- serta memisahkan antara Ni₂₊, Mn₂₊, dan Fe₃₊ dari endapannya dapat digunakan HCl lalu ditambahkan NH₃ Pekat. Ketika larutan yang mengandung CrO₄^2- dan [Al(OH)₄]^- ditambahkan HCl maka ion kompleks [Al(OH)₄]^- berubah menjadi kation Al³⁺ , sedangkan pada CrO₄^2- tidak berubah. Selanjutnya ditambahkan NH₃ pekat yang bertujuan untuk mengendapkan Al³⁺ menjadi Al(OH)₃, sedangkan penambahan NH₃ tidak mengendapkan CrO₄^2-. Selanjutnya untuk pemisahan endapan Ni(OH)₂, Mn(OH)₂, dan Fe(OH)₃. Penambahan HCl berfungsi untuk melarutkan endapan Ni(OH)₂, dan Fe(OH)₃  menjadi kationnya, sedangkan Mn(OH)₂ masih dalam bentuk endapan. Setelah membentuk kationnya kemudian ditambahkan NH₃ pekat sehingga kation Ni²⁺ bereaksi dengan NH₃ akan membentuk ion kompleks [Ni(NH₃)₆]²⁺ dan Fe³⁺ akan membentuk endapan Fe(OH)₃ kembali.

3.      Penambahan NH₃ berlebih

Penambahan NH₃ berlebih bertujuan untuk memisahkan endapan Fe(OH)₃ dan endapan Mn(OH)₂. Penambahan NH₃ berlebih akan melarutkan endapan Mn(OH)₂ menjadi kationnya sedangkan tidak melarutkan Fe(OH)₃.

d.      Pemisahan kation-kation golongan IV

Golongan IV  terdiri dari beberapa kation yang diantaranya adalah kation Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺. Reagensia dari golongan ini adalah ammonium karbonat (NH₄)₂CO₃. Penambahan reagensia ammonium karbonat menyebabkan terbentuknya endapan karbonat dari kation golongan yaitu : BaCO₃, SrCO₃, dan CaCO_3. Untuk memisahkan endapan ini dapat dilakukan beberapa proses yaitu:

1.      Penambahan CH₃COOH dan 5 tetes K₂CrO₄

Penambahan asam asetat bertujuan untuk memisahkan antara kation Ba²⁺, dengan kation lainnya. Ketika kedalam larutan yang juga berisi endapan karbonat golongan III ditambahkan asam asetat maka kation-kation Sr²⁺, Ca²⁺ dan Ba²⁺ akan terlarut kembali. Adanya ion H⁺ dengan konsentrasi besar akan mengakibatkanmenurunnya konsentrasi ion kromat, sehingga Ksp BaCrO₄ tidak akan tercapai. Sehingga penggunaan asam kuat harus dihilangkan, maka dari itu asam yang digunakan untuk melarutkan adalah asam asetat. Selanjutnya penambaha K₂CrO₄ harus dilakukan tetes demi tetes dimana hal in bertujuan agar konsentrasi CrO₄^2- dalam larutan cukup untuk mengendapkan Ba²⁺, namun tidak cukup untuk mengendapkan Sr²⁺ dan Ca²⁺ sehingga kita dapat memisahkan Ba²⁺ dengan Sr²⁺ dan Ca²⁺

2.      Penambahan NH₄OH dan 4 tetes K₂CrO₄

Selanjutnya penambahan kembali K₂CrO₄ ke dalam larutan yang mengandung Sr²⁺ dan Ca²⁺ harus dilakukan dengan hati-hati yaitu tetes demi tetes agar konsentrasi ion CrO₄^2- yang digunakan dapat melewati Ksp SrCrO₄ namun tidak melewati Ksp CaCrO₄ sehingga kation-kation ini dapat dipisahkan

e.       Pemisahan kation-kation golongan V

Golongan V atau golongan sisa  terdiri dari beberapa kation yang diantaranya adalah kation Na+, K+, NH4+, dan Mg2+. Tidak ada reagensia khusus untuk golongan ini seperti golongan lain, sehingga untuk memisahkan semua kation harus mempergunakan berbagai cara, antara lain:

1.      Pemanasan

Pemanasan pada larutan yang mengandung kation golongan V bertujuan untuk memisahkan kation NH₄⁺ dengan kation lainnya dimana pemanasan ini akan menyebabkan kation NH₄⁺ akan menguap dalam bentuk gas amoniak.

2.      Penambahan NaOH

Penambahan NaOH bertujuan untuk mengendapkan kation Mg²⁺. Dimana dengan penambahan natrium hidroksida maka kation Mg²⁺ akan mengendap menjadi Mg(OH)₂ dan tidak mengendapkan Na⁺ dan K⁺