BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kimia Analisis adalah bagian dari ilmu kimia yang bertujuan untuk mengetahui

komponen atau komposisi suatu zat atau senyawa anorganik, organik, hasil sintesis maupun

biosintesis di dalam campurannya. Kimia analisis dibagi dalam 2 bidang yaitu Analisa

Kualitatif dan Kuantitatif. Analisa kualitatif adalah suatu kegiatan yang bertujuan untuk

mengetahui jenis/ identitas sedangkan Analisa kuantitatif bertujuan untuk mengetahui

jumlah dan komposisi zat. (Harmita, 2006)

Berdasarkan pengukuran, analisa kuantitatif dibagi atas 3 bagian yaitu analisa titrimetri,

analisa gravimetrik dan analisa instrumental. Analisa titrimetri melibatkan pengukuran

volume suatu larutan dengan konsentrasi yang diketahui yang diperlukan untuk bereaksi

dengan analit.

Nitrimetri merupakan cara analisa volumetri yang berdasarkan pada reaksi pembentukan

garam diazonium. Garam diazonium itu terbentuk dari hasil reaksi antara senyawa yang

mengandung gugus amin aromatis bebas, pada suhu di bawah 15°C dalam senyawa asam.

Titrasi diazotasi berdasarkan pada pembentukan garam diazonium dari gugus amin aromatis

bebas yang direaksikan dengan asam nitrit, dimana asam nitrit ini diperoleh dengan cara

mereaksikan natrium nitrit dengan suatu asam. (Harmita, 2006)

Senyawa-senyawa yang dapat ditentukan dengan metode nitrimetri antara lain golongan

sulfonamida seperti sulfamerazin, sulfadiazin dan sulfanilamid. Senyawa-senyawa ini dalam

dunia farmasi sangat bermanfaat seperti sulfanilamid sangat berguna sebagai obat

antimikroba. Selain senyawa-senyawa tersebut, pemanis buatan seperti natrium siklamat

1

bisa ditetapkan kadarnya menggunakan metode nitrimetri. Melihat kegunaannya maka

nitrimetri merupakan salah satu metode analisis yang diperlukan untuk menganalisis

senyawa-senyawa tersebut.

B. Tujuan Penulisan

1. Mengenal metode analisis kuantitatif secara nitrimetri2. Mengetahui persyaratan titrasi secara nitrimetri3. Mengetahui prosedur kerja nitrimetri dalam penetapan kadar sulfonamida.

BAB II

2

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Nitrimetri

Nitrimetri adalah metode titrasi yang menggunakan NaNO2 sebagai

pentiter dalam suasana asam. Pada suasana asam, NaNO2 berubah

menjadi HNO2 (asam nitrit) yang akan bereaksi dengan sampel yang

dititrasi dan membentuk garam diazonium. Pembentukan garam

diazonium berjalan lambat, oleh karena itu untuk mempercepatnya dapat

ditambahkan KBr sebagai katalis. Reaksi pembentukan garam diazonium

adalah sebagai berikut :

NaNO2 + HCl → NaCl + HONO

Ar-NH2 + HONO + HCl → Ar-N2Cl (garam diazonium) + H2O

Gambar 1. Reaksi pembentukan garam diazonium pada amin aromatik

primer

Titrasi nitrimetri merupakan titrasi yang dipergunakan dalam analisa

senyawa-senyawa organik, khususnya untuk persenyawaan amina

primer. Penetapan kuantitas zat didasari oleh reaksi antara fenil amina

primer (aromatik) dengan natrium nitrit dalam suasana asam yang

membentuk garam diazonium dan dikenal sebagai reaksi diazotasi. Untuk

membuat suasana asam umumnya digunakan asam klorida.

3

Dalam nitrimetri, berat ekivalen suatu senyawa sama dengan berat

molekulnya karena 1 mol senyawa bereaksi dengan 1 mol asam nitrit dan

menghasilkan 1 mol garam diazonium. Dengan alasan ini pula, untuk

titrasi nitrimetri konsentrasi larutan baku sering dinyatakan dengan

molaritas, karena molaritasnya sama dengan normalitasnya.

Titrasi nitrimetri umum digunakan untuk penetapan sebagian besar

obat sulfonamida dalam Farmakope dan sediaannya, juga obat-obat lain

jika titrasi nitrimetri ini sesuai untuk digunakan.

B. Prinsip Nitrimetri

Prinsip titrasi nitrimetri adalah reaksi diazotasi, yaitu :

1. Pembentukan garam diazonium dari gugus amin aromatik primer

(amin aromatik sekunder dan gugus nitro aromatik). Contoh zat yang

memiliki gugus amin aromatik primer adalah benzokain. Contoh zat

yang memiliki gugus amin aromatis sekunder adalah parasetamol dan

fenasetin. Contoh zat yang memiliki gugus nitroaromatik adalah

kloramfenikol.

2. Pembentukan senyawa nitrosamine dari amin alifatik sekunder.

Contoh zat yang mempunyai gugus amin alifatis adalah Na siklamat.

3. Pembentukan senyawa azo dari gugus hidrazida. Contoh zat yang

memiliki gugus hidrazida adalah INH.

4. Pemasukan gugus nitro yang jarang terjadi karena sulitnya titrasi

dengan menggunakan asam nitrit dalam suasana asam.

Reaksi diazotasi tidak stabil dalam suhu kamar,karena garam diazonium

yang terbentuk mudah terdegradasi membentuk senyawa fenol dan gas

nitrogen. Sehingga reaksi dilakukan pada suhu dibawah 15°C. Untuk

mendapatkan suhu dibawah 15°C dapat dilakukan dengan merendam

erlenmeyer yang berisi sampel dalam bejana berisi batu es.

4

Sampel

Asam (HCl)

Indikator dalamButiran es

Gambar 2. Proses pendinginan sampel sebelum titrasi

C. Syarat-syarat Titrasi Nitrimetri

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam titrasi nitrimetri adalah :

1. Suhu

Pada saat melakukan titrasi, suhu harus berada antara 5-15° C, walaupun sebenarnya

pembentukan garam diazonium berlangsung pada suhu yang lebih rendah yaitu 0-5° C.

Pada temperatur 5-15° C digunakan KBr sebagai stabilisator. Titrasi tidak dapat

dilakukan pada suhu tinggi karena :

HNO2 yang terbentuk akan menguap pada suhu tinggi

Garam diazonium yang terbentuk akan terurai menjadi fenol

2. Keasaman

Titrasi ini berlangsung pada pH ± 2 hal ini dibutuhkan untuk :

Mengubah NaNO2 menjadi HNO2

Pembentukan garam diazonium

3. Kecepatan Reaksi

Reaksi diazotasi berlangsung lambat sekali, sehingga agar reaksi sempurna maka

titrasi harus dilakukan perlahan-lahan dan dengan pengocokan yang kuat. Frekuensi

tetesan pada awal titrasi kira-kira 1 ml/menit, lalu menjelang titik akhir menjadi 2

ml/menit. Untuk menentukan titik akhir nitrimetri dapat digunakan 2 macam indikator,

yaitu :

Indikator dalam

Yaitu indikator yang digunakan dengan cara memasukkan indikator tersebut

kedalam larutan yang akan dititrasi, contohnya tropeolin O.O dan metilen blue

(5:3).

Indikator Luar

5

Katalis (KBr)

Yaitu indikator yang dipakai tidak dengan memasukkan ke dalam larutan yang

dititrasi tetapi hanya dengan menggunakan larutan yang akan diperiksa pada

indikator ini pada saat titik akhir hampir dicapai. Contohnya pasta kanji Iodida.

D. Larutan Titer, Baku Primer dan Pembakuan

Sebelum menetapkan kadar karena NaNO2 yang digunakan sebagai titran bahan baku

primer, maka perlu dilakukan pembakuan terhadap NaNO2 terlebih dahulu. Sebagai bahan

baku primer untuk pembakuan NaNO2 digunakan asam sulfanilat. Asam sulfanilat ditimbang

seksama sebanyak 50 mg, lalu dilarutkan dalam amonia 25% karena asam sulfanilat sukar

larut dalam air. Amonia disini hanya digunakan untuk melarutkan jangan terlalu banyak,

karena dapat mempengaruhi pH.

Untuk mengakali masalah ini, maka pada saat memasukkan asam sulfanilat kedalam

erlenmeyer usahakan terlokalisasi pada satu titik, agar tidak diperlukan banyak ammonia

untuk melarutkan. Setelah seluruh asam sulfanilat larut, larutan kemudian diasamkan

dengan HCl 25% sampai pH 2, karena asam nitrit terbentuk pada suasana asam, kemudian

tambahkan KBr yang pada titrasi nitrimetri diperlukan sebagai :

1. Katalisator, yaitu untuk mempercepat reaksi, karena KBr dapat mengikat NO2

membentuk nitrosobromid, yang akan meniadakan reaksi tautomerasi dari bentuk

keto dan langsung membentuk enol.

2. Stabilisator, yaitu untuk mengikat NO2 agar asam nitrit tidak terurai atau menguap.

Cara Kerja Pembakuan Natrium nitrit :

a. Timbang seksama ± 50 mg asam sulfanilat, masukkan kedalam labu erlenmeyer

100 ml

b. Tambahkan 1-2 tetes ammonia 25% kocok sampai larut

c. Tambahkan 20 ml air

d. Tambahkan 5 ml HCl P

e. Tambahkan ± 0,5 g serbuk KBr

f. Masukkan 5 tetes tropeolin OO 0,1% dan 3 tetes metilen blue 0,1%

g. Titrasi dengan NaNO2 0,1 M sambil diaduk kuat sampai terjadi perubahan warna

dari ungu kebiru (dengan indikator dalam) dan terjadi goresan warna biru pada

6

pasta kanji iodida yang terulang lagi setelah digunakan 1 menit kemudian (dengan

indikator luar).

Reaksi yang terjadi pada pembakuan NaNO2 adalah

NaNO2 + HCl HNO2 + NaCl

H2O + HCl H2O+ + Cl-

HNO2 + H3O + Br- N=O + 2H2O

Br

Setelah KBr ditambahkan lalu ditambahkan indikator dalam yang berupa campuran

treopilin OO dan metilen blue dengan perbandingan 5:3 digunakan campuran indikator,

karena perubahan warna tropeolin OO dari warna merah menjadi kuning. Karena warna

kuning tidak jelas, maka untuk memperoleh titik akhir diperlukan metilen blue agar pada

titik akhir terlihat warna biru. Sehingga dengan mencampur kedua indikator ini akan

terjadi perubahan warna dari violet menjadi biru.

Reaksi dari indikator adalah :

E. Indikator

7

Pada titrasi nitrimetri penetuan titik akhir titrasi dapat menggunakan indikator luar, indikator

dalam dan secara potensiometri.

Indikator Luar

Indikator luar yang digunakan adalah pasta kanji-iodida atau dapat pula

menggunakan kertas kanji-iodida. Ketika larutan digoreskan pada pasta atau kertas,

adanya kelebihan asam nitrit akan mengoksidasi iodida menjadi iodium dan dengan

adanya kanji atau amylum akan menghasilkan warna biru segera. Indikator kanji-iodida

ini peka terhadap kelebihan 0,05 – 0,10 ml natrium nitrit dalam 200 ml larutan. Reaksi

yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut :

NaNO2 + HCl HNO2 + NaCL

KI + HCL KCL + HI

2 HI + 2 HONO I2 + 2 NO + 2 H2O

I2 + kanji kanji iod (biru)

Titik akhir titrasi tercapai apabila pada penggoresan larutan yang dititrasi pada pasta

kanji–iodida atau kertas kanji–iodida akan terbentuk warna biru segera sebab warna biru

juga terbentuk beberapa saat setelah dibiarkan di udara. Hal ini disebabkan karena

oksidasi iodida oleh udara (O2) menurut reaksi :

4 KI + 4 HCL + O2 2H2O + 2 I2 +4 KCL

I2 + kanji kanji iod (biru)

Untuk meyakinkan apakah benar – benar sudah terjadi titik akhir titrasi, maka pengujian

seperti diatas dilakukan lagi setelah dua menit. Dengan indikator luar, dengan pasta kanji-

KI mempunyai kelebihan dan kekurangan yaitu sebagai berikut :

Kelebihan :

a. Untuk beberapa zat lebih tepat dipakai karena perubahan warna lebih jelas.

Kekurangan :

a. Cara kerja tidak praktis

b. Terlalu sering menguap menyebabkan adanya kemungkinan zat terbuang.

8

c. Titrasi harus dilakukan pada suhu dibawah 150 C

d. Harus diketahui jumlah volume titran yang dibutuhkan. Bila tidak, titrasi akan

berlangsung sangat lama yang berarti makin banyak larutan yang dititrasi hilang

(karena digoreskan pada pasta kanji iodida untuk mengetahui titik akhir titrasi).

Dengan Indikator Dalam (Visual)

Dengan indikator dalam, terdiri atas campuran tropeolin OO dan Metilen Blue.

Tropeolin OO merupakan indikator asam–basa yang berwarna merah dalam suasana

asam dan berwarna kuning bila dioksidasikan oleh adanya kelebihan asam nitrit,

sedangkan metilen blue sebagai pengkontras titik akhir titrasi akan terjadi perubahan

warna sehingga pada titik akhir titrasi akan terjadi perubahan dari ungu menjadi biru

sehingga hijau tergantung senyawa yang dititrasi.

Pada pemakaian Indikator dalam ini ternyata mempunyai kelebihan dan kekurangan yaitu

sebgai berikut :

Kelebihan :

a. Cara kerja cepat dan praktis.

b. Dapat dilakukan pada suhu kamar.

Kekurangan :

a. Penggunaan terbatas hanya untuk beberapa zat saja, untuk beberapa zat lainnya

perubahannya tidak jelas.

b. Perubahan warna yang terjadi pada titik akhir titrasi berbeda-beda untuk sampel yang

berbeda.

Metode Potensiometri

9

Metode yang baik untuk menetapkan titik akhir titrasi nitrimetri adalah secara

potensiometri, dengan menggunakan elektroda platina yang dicelupkan kedalam larutan

titran. Pada saat tercapai titik akhir, akibat adanya asam nitrit yang bebas akan terjadi

depolarisasi elektroda sehingga terjadi perubahan-perubahan arus yang mendadak diamati

pada galvanometer.

Pada saat titik akhir titrasi (adanya kelebihan asam nitrit), akan terjadi depolarisasi

elektroda sehingga akan terjadi perubahan arus yang sangat tajam sekitar + 0,80 Volt

sampai + 0,90 Volt. Metode ini sangat cocok untuk sampel dalam bentuk sedian sirup

yang berwarna.

F. Sampel

Senyawa-senyawa yang dapat dianalisis menggunakan titrasi nitrimetri, antara lain :

1. Penetapan kadar senyawa-senyawa yang mempunyai gugus amin aromatis primer

bebas seperti sulfanilamid.

2. Penetapan kadar senyawa-senyawa yang mana gugus amin aromatik terikat dengan

gugus lain seperti suksinil sulfatiazol, ftalil sulfatiazol dan parasetamol. Pada

penetapan kadar senyawa yang mempunyai gugus aromatik yang terikat dengan

gugus lain seperti suksinil sulfatiazol harus dihidrolisis lebih dahulu sehingga

diperoleh gugus amin aromatis bebas untuk selanjutnya bereaksi dengan natrium nitrit

dalam suasana asam membentuk garam diazonium.

3. Senyawa – senyawa yang mempunyai gugus nitro aromatis seperti kloramfenikol.

Senyawa – senyawa nitro aromatis dapat ditetapkan kadarnya secara nitrimetri setelah

direduksi terlebih dahulu untuk menghasilkan senyawa amin aromatis primer.

Kloramfenikol yang mempunyai gugus nitro aromatis direduksi terlebih dahulu

dengan Zn / HCl untuk menghasilkan senyawa amin aromatis primer yang bebas yang

selanjutnya bereaksi dengan asam nitrit untuk membentuk garam diazonium.

Dalam Farmakope Indonesia, titrasi nitrimetri digunakan untuk menetapkan kadar :

benzokain; primakuin fosfat dan sediaan tabeltnya ; prokain HCl ; sulfasetamid ; natrium

sulfasetamid ; sulfametazin ; sulfadoksin ; sulfametoksazol ; tertrakain ; dan tetrakain HCl.

10

H. Prosedur Kerja/Skema Kerja

Prosedur Kerja

1. Timbang seksama lebih kurang 500 mg sulfonamid atau sejumlah tertera pada masing-

masing monografi

2. Masukkan kedalam gelas piala yang sesuai

3. Tambahkan 20 ml asam klorida P dan 50 ml air, aduk hingga larut, dinginkan hingga

suhu lebih kurang 150C

4. Titrasi secara perlahan dengan natrium nitrit 0,1 M LV yang sebelumnya telah

dibakukan terhadap Sulfonamida BPFI

5. Tetapkan titik akhir secara elektrometrik menggunakan elektrode yang sesuai (Platina-

Kalomel atau Platina-Platina)

6. Tempatkan ujung buret dibawah permukaan larutan untuk menghindari oksidasi oleh

udara terhadap natrium nitrit dan aduk perlahan dan pertahankan suhu lebih kurang

150C

Pada titrasi manual tambahkan titran hingga 1 ml mendekati titik akhir, kemudian

tambahkan setiap kali 0,1 ml titran dengan selang waktu tidak kurang dari 1 menit.

11

Skema Kerja Titrasi Nitrimetri :

12

Timbang seksama ± 500 mg sulfonamid

/sesuai yang tertera pada monografi

Tambah 20 ml HCl P + 50 ml air --> aduk

hingga larut

Dinginkan pada suhu ± 150C

Titrasi perlahan dengan NaNO2

0,1 M LV

Titik akhir ditetapkan dengan elektrode yang

sesuai(platinakalomel/Platina-platina)

BAB III

PEMBAHASAN

Salah satu senyawa yang dapat ditetapkan kadarnya dengan metode nitrimetri adalah

natrium sulfasetamida (C8H9NO3S.H2O). Sulfasetamida adalah senyawa golongan

sulfonamide yang digunakan sebagai antibakteri.

Struktur kimianya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3. Struktur kimia Sulfasetamida

Dari struktur kimianya, sulfasetamida memiliki gugus amin aromatik primer sehingga bisa

ditetapkan kadarnya menggunakan metode nitrimetri.

Proses penetapan kadar sulfasetamida menggunakan titrasi nitrimetri adalah sebagai

berikut :

1. Pembuatan larutan NaNO2 0,1 N

Timbang seksama 7,5 g natrium nitrit P dalam air secukupnya hingga 1000,0 ml

2. Pembakuan larutan NaNO2 0,1 N

Timbang saksama 500 mg sulfanilamida PK yang sebelumnya telah dikeringkan pada

suhu 105° selama 3 jam

Masukkan ke dalam gelas kimia, tambahkan 50 ml air dan 5 ml HCl P aduk hingga

larut.

13

Dinginkan hingga suhu 15°, tambahkan 25 g pecahan es.

Titrasi perlahan-lahan dengan larutan NaNO2, aduk kuat-kuat hingga pengaduk kaca

yang dicelupkan ke dalam larutan tirasi dan disentuhkan pada kertas kanji iodide P

memberikan warna biru seketika.

Titik akhir dicapai jika larutan titrasi setelah dibiarkan selama 1 menit, dan pengaduk

kaca dimasukkan ke dalam larutan kemudian disentuhkan pada kertas kanji iodide P

memberikan warna biru seketika.

Hitung normalitas larutan.

1 ml natrium nitrit 0,1 N ~ 17, 22 mg sulfanilamida

3. Penyiapan sampel

Timbang saksama 500 mg

Larutkan dalam campuran 75 ml air dan 10 ml asam klorida P

Dinginkan hingga suhu 15°

4. Titrasi dan Penetapan Titik Akhir

Titrasi perlahan-lahan dengan NaNO2 0,1 N, aduk kuat

Menjelang titik akhir, celupkan pengaduk kaca ke dalam larutan titrasi

Sentuhkan/gores pengaduk pada kertas kanji iodida, terjadi warna biru seketika

Titik akhir dicapai apabila larutan titrasi setelah 1 menit dan pengaduk kaca dimasukkan

ke dalam larutan ketika disentuhkan pada kertas kanji iodida terjadi warna biru seketika

Kesetaraan : 1 ml NaNO2 0,1 N ~ 23,62 mg Sulfasetamida

14

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Titrasi nitrimetri adalah salah satu metode analisis kuantitatif dengan prinsip

pembentukan garam diazonium

2. Titrasi nitrimetri digunakan untuk menganalisis sampel senyawa amin primer

contohnya senyawa sulfonamida.

3. Titrasi nitrimetri harus dilakukan pada suhu dingin (15°), suasana asam dan reaksinya

berlangsung lambat sehingga bisa ditambahkan katalisator berupa KBr

4. Titrasi nitrimetri menggunakan larutan NaNO2 sebagai larutan pentiter dengan

indikator dalam tropeolin O.O dan metilen blue (5:3) dan indikator luar pasta kanji

iodida.

B. Saran

1. Sebaiknya ditambahkan reaksi antara sulfasetamida dengan natrium nitrit saat titrasi

2. Sebaiknya penjelasan tentang indikator menggunakan gambar atau skema agar lebih

jelas

15

DAFTAR PUSTAKA

Cahyadi, W. 2005, Analisis dan Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan (hal.68-85). Bumi

Aksara. Bandung.

Departemen Kesehatan RI. 1979. Farmakope Indonesia edisi III. Jakarta

Gandjar, I. Rohman, A. 2007. Kimia Farmasi Analisis (hal.164-167). Pustaka Pelajar.

Yogyakarta.

Harmita. 2006. Analisis Kuantitatif Bahan Baku dan Sediaan Farmasi edisi I (hal 98-101).

Departemen Farmasi FMIPA Universitas Indonesia. Depok.

Jeffrey,G.dkk. 1989. Vogel’s : Textbook of quantitative chemical analysis Fifth edition.

Longman Scientific and Technical. New York.

Raymond,S. 2005. Frame of Chemical Analysis. Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin.

Makassar.

16