CALMAGITE – HARDNESS INDICATOR

Kesadahan air (hardness) berhubungan dengan keberadaan ion kalsium (Ca2+) dan ion magnesium (Mg2+) didalam air (lihat Is My Water Hard or Soft?). Banyak cara untuk menentukan keberadaan kedua ion tersebut, salah satunya adalah dengan penambahan “hardness indicator”. Calmagite adalah “complexometric indicator” yang digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan metal ion di dalam air, biasanya ion kalsum dan magnesium. Yang dimaksud dengan “complexometric indicator” yaitu senyawa molekul yang disebabkan pertukaran elektron (electrochromism) akan mengalami perubahan warna, dimana ikatan komplek yang lemah terbentuk saat adanya ion metal yang terikat, sering juga disebut “pM indicators”. Perubahan warna menjadi warna merah anggur terlihat jika calmagite terikat dengan ion metal dalam air, dan warna biru terlihat jika calmagite tidak berikatan dengan ion metal. Nama kimia dari calmagite adalah “1-(1-Hydroxy-4-methyl-2-phenylazo)-2-naphthol-4-sulfonic acid, 3-Hydroxy-4-(2-hydroxy-5-methylphenylazo)naphthalene-1-sulfonic acid” yang memiliki struktur kimia sebagai berikut:


Berikut saat gugus hidroksi dan nitrogen pada calmagite terikat dengan ion magnesium (Mg2+):
images

Gambar dibawah menunjukan (a) saat terjadi ikatan komplek calmagite dengan ion kalsium/magnesium, (b) terdapat sedikit ion kalsium/magnesium, dan (c) tidak terjadi ikatan calmagite dengan ion kalsium/magnesium atau tidak ada ion metal pada larutan.

Figure9.32.jpg

Metode Kolorimetri Calmagite

Untuk menentukan konsentrasi ion Ca2+ dan Mg2+ sebagai penentu kesadahan (hardness), metode kolorimetri calmagite termasuk mudah dan akurat. Terdiri atas 4 larutan sebagai berikut:
1. Larutan alkali
2. Indikator kalsium/magnesium, calmagite
3. Larutan EDTA
4. Larutan EGTA

Digunakan sebuah unit alat kolorimetri calmagite, dan kemampuan alat ini dapat mendeteksi konsentrasi kalsium antara 0,05 mg/L sampai 4 mg/L Ca as CaCO3. Bentuk alat yang portable biasanya digunakan ketika melakukan pengukuruan on site. Proses diawali dengan menambahkan 100 mL sampel air ke dalam gelas ukur, selanjutnya ditambahkan 1 mL indikator kalsium/magnesium dan aduk merata, selanjutnya larutan alkali ditambahkan sebanyak 1 mL dan diaduk secara merata. Siapkan 3 botol sampel dan tuangkan 10 mL ke masing-masing botol sampel. Sample pertama ditambahkan 1 M EDTA sebagai “larutan blank”, sample kedua ditambahkan 1 M EGTA sebagai “Magnesium prepared sample”, dan sampel ketiga tidak ditambahkan apapun sebagai “Calcium prepared sample”. Lakukan pengukuran sampel “larutan blank” untuk kalibrasi, selanjutnya “Magnesium prepared sample” yang menunjukan Magnesium hardness as CaCO3 in mg/L, dan terakhir “Calcium prepared sample” yang menunjukan Calcium hardness as CaCO3 in mg/L. Total hardness adalah penjumlahan calcium dan magnesium hardness.

Beberapa user dilapangan sering menggunakan indikator ini untuk menentukan waktu regenerasi Water softening unit dengan menambahkan langsung pada treated softener water, jika warnanya berubah menjadi merah anggur berarti ion Ca2+ dan ion Mg2+ sudah melewati softener, berarti resin sudah mengalami kejenuhan, dengan demikian perlu dilakukan proses regenerasi pada softener tersebut. Proses regenerasinya biasanya melewatkan NaCl pada softener. Reaksinya sebagai berikut:

Softening proses : Ca(HCO3)2 + O(2Na+) –> O(Ca++) + 2NaHCO3
Regenerasi: 2NaCl + O(Ca++) –> O(2Na+) + CaCl2

O sebagai ion exchange resin. Tergantung dengan regenerasi level, dimana kesadahan air dapat direduksi kembali hingga < 1 mg/L, walau secara umum target standar adalah < 17.1 mg/L.

Kelemahan Metode Kolorimetri Calmagite

Pada metode ini, kemungkinan terjadi intervensi ion metal lain sangatlah tinggi sehingga konsentrasi ion yang diukur bisa jadi bukan disebabkan karena ion Ca2+ dan ion Mg2+. Ion metal yang memungkinkan mengintervensi dan menyebabkan kesalahan pengukuruan sebagai berikut:
Untitled

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s