KAJIAN PEMISAHAN ION Zr(IV) DAN Hf(IV) DENGAN ORGANOFOSFOR DALAM CAMPURAN AIR-KLOROFORM MENGGUNAKAN METODE PEMODELAN DAN SIMULASI DINAMIKA MOLEKUL

FARUQ MUBAROK, Dr.rer.nat, Ria Armunanto, M.Si. ; Prof. Dr., Karna Wijaya, M.Eng.

2017 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Pemisahan ion Zr(IV) dan Hf(IV) dalam campuran air-kloroform dengan organofosfor menggunakan pemodelan dan simulasi dimanika molekul (DM) telah dilakukan pada penelitian ini. Metode DFT digunakan untuk menentukan senyawa organofosfor (L) yang dapat berinteraksi lebih kuat dengan ion Zr(IV) dan Hf(IV). Simulasi DM selanjutnya dilakukan untuk mengetahui ikatan hidrogen yang dibentuk oleh organofosfor dengan air. Perpindahan senyawa organofosfor dari air ke fasa kloroform dipelajari dengan simulasi DM. Senyawa organofosfor disimulasi dalam air, fasa organik dan campuran air-organik. Dua kompleks yaitu ZrCl4.2L and HfCl4.2L disimulasi dalam campuran air-kloroform menggunakan simulasi DM. Trajectory dari hasil simulasi dianalisis dalam bentuk RDF, RMSD dan visualisasi. Hasil perhitungan dengan metode DFT menunjukkan interaksi paling stabil terjadi pada kompleks ZrCl4.2(TAP). Simulasi organofosfor menunjukkan bahwa fosfin lebih mudah berpindah menuju fasa organik. Hasil simulasi menunjukkan kompleks yang terbentuk adalah [ZrCl2.2(TAP)]2+ dan [HfCl(H2O).2(TAP)]3+. Jarak antara Zr dengan TAP adalah 1,71 angstrom. Kompleks ion [ZrCl2.2(TAP)]2+ dapat berpindah dari fasa air ke fasa organik, sedangkan kompleks ion [HfCl(H2O).2(TAP)]3+ tetap berapa pada fasa air selama proses simulasi.

Separation of Zr(IV) and Hf(IV) ions with organophospor in water-chloroform mixture using modeling and MD simulation method have been studied. DFT method was used to determine stable organophosphorus (L) structures that could make a strong interaction with the ion Zr(IV) and Hf(IV). MD simulation has been used to investigate the hydrogen bonds formed by organophosphorus and water. The migrations of the organophosphorus compounds from water to chloroform phase have been studied by MD simulation. The organophosphorus compounds were simulated in the water, the organic phase and water-organic mixture. Two complex of ZrCl4.2L and HfCl4.2L in water-chloroform mixture were studied using MD simulation. Trajectories of the simulation were analysed in series of RDF, RMSD and visualization. The results of DFT method show that the stable complex is ZrCl4.2(TAP). The results of simulation show that the dominant complex are [ZrCl2.2(TAP)]2+ and [HfCl(H2O).2(TAP)]3+ species. The bond length between Zr and TAP is 1.71 angstrom. Visualization of the simulation show that the ion complex [ZrCl2.2(TAP)]2+ can move from the aqueous phase to the organic phase, while the ion complex [HfCl(H2O).2(TAP)]3+ remains in the water phase.

Kata Kunci : ion Zr(IV), ion Hf(IV), Organofosfor, simulasi MD, DFT,