GraviMetri

1

GravimetriArif Santoso S.Farm.,Apt

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kimia analitik adalah Cabang dari ilmu kimia yang mempelajari teori dan

cara cara melakukan analisis kimia terhadap suatu bahan atau zat kimia. Analisis

kimia diperoleh dengan dua metode yakni: analisis kualitatif dan analisis

kuantitatif. Kedua metode analisis ini memiliki tujuan penggunaan yang berbeda.

Analisis kualitatif dilakukan untuk mengidentifikasi kandungan suatu sampel

sedangkan analisis kuantitatif dilakukan untuk menetapkan jumlah zat yang

terdapat dalam suatu sampel. Terdapat beberapa metode yang bisa digunakan

dalam melakukan analisis secara kuantitatif. Di antaranya dengan analisis

gravimetri, analisis volumetri, dan analisis menggunakan instrumentasi

(spektrokimia).

Gravimetri merupakan cara pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan yang

paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya. Analisis

gravimetri adalah analisis kuantitatif berdasarkan berat tetap (berat konstan)-nya.

Dalam analisis ini, unsur atau senyawa yang dianalisis dipisahkan dari sejumlah

bahan yang dianalisis. Bagian terbesar analisis gravimetri menyangkut perubahan

unsur atau gugus dari senyawa yang dianalisis menjadi senyawa lain yang murni

dan mantap (stabil), sehingga dapat diketahui beratnya tetapnya. Berat unsur atau

gugus yang dianalisis selanjutnya dihitung dari rumus senyawa atau berat atom

penyusunnya.

Tahap pengukuran dalam metode gravimetrik adalah penimbangan.

Analitnya secara fisik dipisahkan dari semua komponen lain dari sampel itu

maupun dari pelarutnya. Pengendapan merupakan teknik yangpaling meluas

penggunaannya untuk memisahkan analit dari pengganggu-pengganggunya.

1.2 Tujuan

Mengetahui prinsip dasar analisis gravimetri

2


BAB II

ISI

2.1 Teori Pengendapan

Gravimetri dalam ilmu kimia merupakan salah satu metode kimia analitik

untuk menentukan kuantitas suatu zat atau komponen yang telah diketahui dengan

cara mengukur berat komponen dalam keadaan murni, setelah melalui proses

pemisahan. Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu

unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan secara analisis

gravimetri meliputi transformasi unsure atau radikal senyawa murni stabil yang

dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti. Metode

gravimetri memakan waktu yang cukup lama, adanya pengotor pada konstituen

dapat diuji dan bila perlu faktor-faktor dapat digunakan, Zat ini mempunyai ion

yang sejenis dengan endapan primernya. Postpresipitasi dan kopresipitasi

merupakan dua phenomena yang berbeda. Sebagai contoh pada postpresipitasi,

semakin lama waktunya maka kontaminasi bertambah, sedangkan pada

kopresipitasi sebaliknya. Kontaminasi bertambah akibat pengadukan larutan

hanya pada postpresipitasi tetapi tidak pada kopresipitasi (Khopkar, S. M,1990).

Dalam analisis Gravimetri terdapat tiga metode yang digunakan yaitu :

metode pengendapan, metode penguapan, dan metode elektrolisis. Metode

gravimetri memakan waktu yang cukup lama, adanya pengotor pada konstituen

dapat diuji dan bila perlu faktor-faktor koreksi dapat digunakan. Untuk metode

pengandapan prinsip kerjanya yaitu senyawa yang akan dianalisis diendapkan

dengan menambahkan pereaksi yang sesuai dan selanjutnya dipisahkan

endapannya. Untuk metode Penguapan prinsipnya yaitu zat yang mudah menguap

diadsorpsi dengan adsorben yang sesuai, dimana sebelumnya bisa ditambahkan

pereaksi untuk membuat suatu zat menjadi lebih mudah menguap atau lebih sulit

menguap. Untuk metode elektrolisis prinsipnya senyawa ion yang akan

diendapkan dipisahkan secara elektrolisis pada elektrode-elektrode yang sesuai

(Day dan Underwood, 2001).

3


Metode gravimetri ditujukan untuk memisahkan suatu sampel menjadi

komponennya. Proses yang dilibatkan adalah proses dimana zat yang dipisahkan

itu digunakan untuk membentuk suatu fase baru yaitu endapan padat zat yang

sukar larut dalam air (mengendap) berada dalam kesetimbangan dengan ion-

ionnya yang larut dalam air.

Dalam analisis melalui pengendapan untuk mendapatkan endapan yang

sempurna maka dilakukan penambahan ion sejenis. Adanya ion sejenis dalam

larutan menyebabkan kelarutan menjadi lebih kecil. Larutan jenuh adalah suatu

keadaan ketika suatu larutan telah mengandung suatu zat dengan konsentrasi yang

maksimum. Nilai konsentrasi maksimum yang dapat dicapai oleh suatu zat inilah

yang dimaksud dengan kelarutan. Larutan yang masih bisa melarutkan zat terlarut

disebut larutan kurang jenuh. Larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut

sehingga terbentuk endapan disebut larutan lewat jenuh. Semakin besar kelarutan

suatu zat, makin zat tersebut larut (Day dan Underwood, 2001).

Prinsip dasar dalam anlisis gravimetri :

1. Metode gravimetri untuk analisa kuantitatif didasarkan pada stokiometri

reaksi pengendapan,

2. Secara umum dinyatakan dengan persamaan :aA + pP → AaPp

3. “a” adalah koefisien reaksi setara dari reaktan analit (A), “p” adalah koefisien

reaksi setara dari reaktanpengendap (P) dan AaPp adalah rumus molekul dari

zat kimia hasil reaksi yang tergolong sulit larut (mengendap) yang dapat

ditentukkan beratnya dengan tepat setelah proses pencucian dan pengeringan.

4. Penambahan reaktan pengendap P umumnya dilakukan secara berlebih agar

dicapai proses pengendapanyang sempurna.

5. Misalnya, pengendapan ion Ca2+ dengan menggunakan reaktan pengendap

ion oksalat C2O42- dapatdinyatakan dengan persamaan reaksi berikut :

Ca2+ + C2O4

2- → CaC2O4 (s)

6. Reaksi yang menyertai pengeringan :CaC2O4 (s) → CaO (s) + CO2 (g) + CO

(g)

7. Agar penetapan kuantitas analit dalam metode gravimetri mencapai hasil

yang mendekati nilai sebenarnya, harus dipenuhi 2 kriteria :

4


a. Proses pemisahan atau pengendapan analit dari komponen lainnya

berlangsung sempurna.

b. Endapan analit yang dihasilkan diketahui dengan tepat komposisinya dan

memiliki tingkat kemurnianyang tinggi, tidak bercampur dengan zat

pengotor.

Analisis gravimetri dapat berlangsung baik, jika persyaratan berikut dapat

terpenuhi:

1. Komponen yang ditentukan harus dapat mengendap secara sempurna (sisa

analit yang tertinggal dalam larutan harus cukup kecil, sehingga dapat

diabaikan), endapan yang dihasilkan stabil dan sukar larut.

2. Endapan yang terbentuk harus dapat dipisahkan dengan mudah dari larutan

(dengan penyaringan).

3. Endapan yang ditimbang harus mempunyai susunan stoikiometrik tertentu

(dapat diubah menjadi sistem senyawa tertentu) dan harus bersifat murni

atau dapat dimurnikan lebih lanjut (Vogel, 1990).

Kelebihan cara analisis gravimetri dibanding volumetri adalah bahwa

penyusun yang dicari dapat diketahui pengotornya jika ada; dan bila diperlukan

dapat dilakukan pembetulan (koreksi). Kekurangan atau kejelekan dari metode

gravimetri adalah cara ini sangat memakan waktu (time consuming) (Gandjar dan

Rohman, 2007).

2.2 Harga Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Suatu zat dapat larut dalam pelarut tertentu, tetapi jumlahnya selalu terbatas.

Batas itu disebut kelarutan. Kelarutan adalah jumlah zat terlarut yang dapat larut

dalam sejumlah pelarut pada suhu tertentu sampai membentuk larutan jenuh

(Yazid, 2006).

Larutan jenuh adalah larutan yang telah mengandung zat terlarut dalam

jumlah maksimal, sehingga tak dapat ditambahkan lagi zat terlarut. Pada keadaan

ini terjadi kesetimbangan antara solut yang larut dan yang tak larut atau kecepatan

pelarutan sama dengan kecepatan pengendapan (Yazid, 2006).

5


Larutan tak jenuh adalah suatu larutan yang mengandung jumlah solut lebih

sedikit (encer) dari pada larutan jenuhnya. Sedangkan larutan lewat jenuh

mengandung solut lebih banyak (pekat) dari pada yang ada dalam larutan

jenuhnya pada suhu yang sama (Yazid, 2006).

Larutan lewat jenuh tidak berada dalam kesetimbangan melainkan dalam

sistem menstabilkan. Larutan ini biasanya dibuat dengan membuat larutan jenuh

pada suhu lebih tinggi. Larutan ini sangat jenuh dan tidak stabil, karena bila

sebutir saja dari kristal zat yang sama ditambahkan akan ada tambahan solut yang

mengendap pada inti kristal sampai larutan menjadi jenuh (Yazid, 2006).

Hasil kali konsentrasi dari ion-ion pembentuknya untuk setiap suhu tertentu

adalah konstan, dengan konsentrasi ion dipangkatkan bilangan yang sama dengan

jumlah masing-masing ion yang bersangkutan. Kelarutan merupakan jumlah zat

yang terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut sampai membentuk larutan

jenuh. Sedangkan hasil kali kelarutan merupakan hasil akhir yang dicapai oleh

hasil kali ion ketika kesetimbangan tercapai antara fase padat dari garam yang

hanya sedikit larut dalam larutan tersebut (Keenan, 1991).

Banyaknya hubungan numeris yang memerikan larutan garam-garam yang

sedikit dapat larut, serupa dengan hubungan yang digunakan dalam mempelajari

tetapan pegionan asam dan basa lemah. Misalnya dalam suatu tetapan pengionan,

haruslah diketahui konsentrasi ion dalam larutan agar harga tetapan hasil kali

kelarutan dapat dihitung. Banyaknya mol perliter ion-ion yang ada dapat

disimpulkan dari banyak mol garam yang terlarut dalam satu liter larutan

(Petrucci,1987).

Walaupun kelarutan senyawa ion tertentu, dapat juga berkurang bila dalam

larutan terdapat ion sejenis yang berasal dari senyawa lain yang disebut sebagai

pengaruh ion sejenis. Dengan menggunakan Ksp, dapat dihitung kelarutan

senyawa dalam larutan yang mengandung ion sejenis. Konsentrasi suatu ion

dalam larutan bergantung pada jumlah totalnya, tanpa membedakan asalnya.

Sebagai contoh larutan yang mengandung NaCl dan AgCl, maka konsentrasi Cl-

6


adalah jumlah yang berasal dari NaCl dan AgCl, sedangkan Ag+ hanya dari AgCl

(Syukri, 1999).

Kelarutan bergantung juga pada sifat dan konsentrasi zat terutama ion-ion

dalam campuran itu. Ada perbedaan mencolok antara efek yang disebut ion sekutu

dan ion asing. Ion sekutu adalah suatu ion yang juga merupakan salah satu bahan

endapan (Svehla, 1985).

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan yakni (Day dan

Underwood, 1989):

1. Temperatur, kelarutan bertambah dengan naiknya temperatur. Kadangkala

endapan yang baik terbentuk pada larutan panas, tetapi jangan dilakukan

penyaringan terhadap larutan panas karena pengendapan dipengaruhi oleh

faktor suhu.

2. Sifat pelarut, garam-garam anorganik lebih larut dalam air. Berkurangnya

kelarutan di dalam pelarut organik dapat digunakan sebagai dasar pemisahan

dua zat.

4. Efek ion sejenis, kelarutan endapan dalam air berkurang jika larutan tersebut

mengandung satu ion-ion penyusun endapan.

5. Pengaruh aktivasi.

6. Pengaruh pH, kelarutan dari garam asam lemah bergantung pada pH larutan,

misalkan : oksalat, ion H+ bergabung dengan ion C2O4-2 membentuk H2C2O4

sehingga menambah kelarutan garamnya. Pemisahan logam mengalami

hidrolisis sehingga menambah kelarutannya.

7. Pengaruh hidrolisis, jika garam dari asam lemah dilarutkan dalam air, akan

menghasilkan perubahan (H+). Kation dari spesies garam mengalami

hidrolisis menambah kelarutannya.

8. Efek kompleks, kelarutan garam yang sedikit larut merupakan fungsi

konsentrasi yang menghasilkan kompleks dengan kation garam tersebut.

Dalam perhitungan yang dilakukan sampai sejauh ini, kita menganggap

bahwa semua zat yang terlarut berada dalam larutan sebagai kation dan anion

yang terpisah. Dalam banyak hal, anggapan ini tidak berlaku. Apabila

7


pembentukan pasangan ion terjadi dalam larutan, konsentrasi ion bebas

cenderung menurun. Ini berarti bahwa banyaknya zat yang harus dilarutkan untuk

mempertahankan konsentrasi ion bebas yang diperlukan untuk memenuhi rumus

Ksp meningkat : kelarutan meningkat apabila terjadi pembentukan pasangan ion

dalam larutan (Petrucci, 1992).

Hubungan hasil kali kelarutan menjelaskan fakta bahwa kelarutan suatu zat

sangat banyak berkurang jika ditambahkan reagen yang mengandung ion sekutu

dengan zat itu. Karena konsentrasi ion sekutu ini tinggi, konsentrasi ion lainnya

harus menjadi rendah dalam larutan jenuh zat itu, maka kelebihan zat itu akan

diendapkan. Jadi, jika salah satu ion harus dikeluarkan dari larutan dengan

pengendapan, reagen harus dipakai dengan berlebihan. Namun reagen yang terlalu

berlebihan lebih banyak buruknya daripada baiknya, karena mungkin akan

memperbesar kelarutan endapan karena pembentukan kompleks (Svehla, 1985).

2.3 Sifat Endapan dan Jenis Endapannya

Suatu sampel yang akan ditentukan secara gravimetri mula-mula ditimbang

secara kuantitatif, dilarutkan dalam pelarut tertentu kemudian diendapkan kembali

dengan reagen tertentu. Senyawa yang dihasilkan harus memenuhi syarat yaitu

memiliki kelarutan sangat kecil sehingga bisa mengendap kembali dan dapat

dianalisis dengan cara menimbang. Endapan yang terbentuk harus berukuran lebih

besar dari pada pori-pori alat penyaring (kertas saring), kemudian endapan

tersebut dicuci dengan larutan elektrolit yang mengandung ion sejenis dengan ion

endapan. Hal ini dilakukan untuk melarutkan pengotor yang terdapat dipermukaan

endapan dan memaksimalkan endapan. Endapan yang terbentuk dikeringkan pada

suhu 100-130 derajat celcius atau dipijarkan sampai suhu 800 derajat celcius

tergantung suhu dekomposisi dari analit. (Underwood. 1998).

Pembentukan endapan dibedakan menjadi 2 macam yaitu:

- Endapan dibentuk dengan reaksi antar analit dengan suatu pereaksi, biasanya

berupa senyawa baik kation maupun anion. Pengendapan dapat berupa

anorganik maupun organik

8


- Endapan dibentuk cara elektrokimia (analit dielektrolisa), sehingga terjadi

logam sebagai endapan, dengan sendiri kation diendapkan. Keadaan optimum

untuk pengendapan Untuk memperoleh keadaan optimum harus mengikuti

aturan sbb:

a. Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer, yang bertujuan untuk

memperkecil kesalahan akibat koresipitasi.

b. Peraksi dicampur perlahan-lahan dan teratur dengan pengadukan tetap.

c. Pengendapan dilakukan pada larutan panas bila endapan yang terbentuk

stabil pada temperatur tinggi.

d. Endapan kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang lama dengan

menggunakan pemanas uap untuk menghindari adanya koprespitasi.

e. Endapan harus dicuci dengan larutan encer.

f. Untuk menghindari postpresipitasi atau kopresipitasi sebaiknya dilakukan

pengendapan ulang.

Menurut Underwood (1998) Syarat- syarat endapan gravimetri:

a) Kesempurnaan pengendapan: Pada pembuatan endapan harus diusahakan

kesempurnaan pengendapan tersebut dimana kelarutan endapan dibuat sekecil

mungkin.

b) Kemurnian endapan (kopresipitasi): Endapan murni adalah endapan yang

bersih, tidak mengandung, molekul-molekul lain (zat-zat lain biasanya

pengotor atau kontaminan)

c) Endapan yang kasar: Yaitu endapan yang butir-butirnya tidak kecil, halus

melainkan Endapan yang bulky: Endapan dengan volume atau berat besar,

tetapi berasal dari analit yang hanya sedikit.

d) Endapan yang spesifik: Pereaksi yang digunakan hanya dapat mengendapkan

komponen yang dianalisa.

Macam-macam endapan

1. Endapan koloid

AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)

NaCl akan mengendapkan reagent:

AgCl pembentukan endapan koloid (amorf)

9


2. Endapan kristal: Endapan tipe ini lebih mudah dikerjakan karen mudah

disaring dan dibersihkan.

3. Endapan yang dibawa oleh pengotor (Co precipitation). Sumber-sumber

Co prepicitation:1) absorbi permukaan, 2) pembentukan campuran kistal,

30 mekanika.

4. Endapan homogen (homogenous precipitatoin): Endapan homogen adalah

cara pembentukan endapan dengan menambahkan bahan pengandap tidak

dalam bentuk jadi melainkan sebagai suatu senyawa yang dapat

menghasilkan pengendap tersebut.

2.4 Aplikasi Pengotoran, Pemurnian dan Pengeringan

2.4.1 Pengotor Endapan

Dalam proses pengendapan sering terjadi pengotor endapan yang

disebabkan oleh terbentunya zat lain yang juga membentuk endapan dengan

pereaksi yang digunakan, sehingga diperoleh hasil yang lebih besar dari yang

sebenarnya. Kesalahan ini kadang dimbangi dengan kelarutan zat dalam pelarut

yang digunakan. Zat pengotor tersebut dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :

1. Pengotoran karena pengendapan sesungguhnya adalah:

Pengendapan bersama (simultaneous precipitation). Kotoran mengendap

bersama waktu dengan endapan analit. Contoh: Al(OH) sebagai pengotor

Fe(OH)3.

Pengendapan susulan (post precipitation) adalah kotoran yang

mengendap selag beberapa waktu setelah endapan sampel

terbentuk karena reaksinya lambat. Contoh: campuran Ca

dan Mg, untuk menganalisis kalsium, diendapkan sebagai

oksalat, karena Mg-oksalat pun sukar larut, maka garam ini

pun mengendap tetapi baru kemudian, kadang setelah

berhari-hari

2. Pengotoran karena terbawa (Co-precipitation). Pengotoran ini tidak mengendap

melainkan hanya terbawa oleh endapan analat.

10


Kotoran isomorf dan dapat campur dengan inang ini dapat terjadi bila bahan

pengotoran dan endapan mempunyai kesamaan tipe rumus molekul maupun

bentuk molekul.

Kotoran larut dalam inang dimana zat sendiri larut dalam zat padat lalu ikut

terbawa sebagai kotoran. Contohnya Ba(NO3)2 dan KNO3 yang larut dalam

BaSO4 pada kedua jenis pengotoran diatas kotoran tersebar diseluruh

kristal.

Kotoran teradsorpsi pada permukaan endapan. Terjadi karena gaya tarik

menarik antara ion yang teradsorpsi dan ion-ion lawannya pada permukaan

endapan

Kotoran teroklusi oleh inang (terkurung). Dapat terjadi apabila kristal

tumbuh terlalu cepat dari butirn kecil menjadi besa dalam hal ini ion tidak

sempat dilepaskan, tetapi sudah tertutup dalam kristal.

Usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi zat pengotor tersebut adalah :

1. Sebelum membentuk endapan dengan jalan menyingkirkan bahan-bahan

yang akan mengotori

2. Selama membentuk endapan. Endapan hanya terbentuk bila larutan yang

bersangkutan lewat jenuh terhadap endapan tersebut yaitu larutan

mengandung zat itu melebihi konsentrasi larutan jenuh, dengan tahap-tahap

sebagai berikut:

Tahap I: Pada pengembangan ialah nukleai dalam hal ini ion-ion dari

molekul yang akan diendapkan mulai terbentuk inti yaitu pasangan

beberapa ion menjadi butir-butir miniskus (sangat kecil).

Tahap II: Pertumbuhan kristal yaitu inti tersebut menarik molekul lain

sehingg dari kumpulan hanya beberapa molekul tumbuh menjadi butiran

lebih besar

2.4.2 Pemurnian

Pemisahan endapan dari larutan tidak selalu menghasilan zat murni

kontaminasi endapan oleh zat lain yang larut dalam pelarut disebut kopresipitasi.

Hal ini berhubungan dengan adsorbs pada permukaan partikel dan

terperangkapnya (oklusi) zat asing selama proses pertumbuhan Kristal dari

partikel primernya. Adsorbsi banyak terjadi pada endapan gelatin dan sedikit pada

11


endapan mikrokristal, misalkan AgI pada perak asetat dan endapan BaSO4 pada

alkali nitrat. pengotor dapat juga disebabkan oleh post−¿presipitasi, yaitu

pengendapan yang terjadi pada permukaan endapan pertama. Hal ini terjadi pada

zat yang sedikit larut kemudian membentuk larutan lewat jenuh. Zat ini

mempunyai ion yang sejenis dengan endapan primernya, misal : pengendapan

CaC2O4 dengan adanya Mg. Magnesium oksalat MgC2O4. Lebih lama waktu

kontak, maka lebih besar endapan yang terjadi (Gandjar dan Rohman, 2007).

Post−¿presipitasi dan kopresipitasi merupakan dua fenomena yang berbeda.

Sebagai contoh, pada post−¿presipitasi, semakin lama waktunya, maka

kontaminasi bertambah, sedangkan pada kopresipitasi sebaliknya. Kontaminasi

bertambah akibat pengadukan larutan hanya pada post−¿presipitasi, tetapi tidak

pada kopresipitasi. Kemungkinan bertambahnya kontaminasi sangat besar pada

post−¿presipitasi dibanding pada kopresipitasi (Gandjar dan Rohman, 2007).

a. Keadaan Optimum Untuk Pengendapan

Aturan aturan umum yang diikuti supaya diperoleh keadaan pengendapan yang

optimum adalah sebagai berikut:

1. Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer, yang bertujuan untuk

memperkecil kesalahan akibat kopresipitasi

2. Pereaksi dicamurkan secara perlahan – lahan dan teratur dngan pegadukan

yang tetap. Hal ini berguna untuk pertumbuhan Kristal yang teratur. Untuk

kesempurnaan reaksi, pereaksi yang ditambahkan harus berlebih. Urutan

urutan pencampuran harus teratur dan sama.

3. Pengendapan dilakukan pada larutan panas, bila endapan yang terbentuk

stabil pada temperatur tinggi. Aturan ini tidak selalu benar untuk bermacam

endapan organic.

4. Endapan Kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang lama dengan

menggunakan pemanas uap untuk menghindari adanya opresipitasi.

5. Endapan harus dicuci dengan larutan encer

6. Untuk menghindari post−¿presipitasi atau kopresipitasi sebaiknya

dilakukan pengendapan ulang.

b. Meminimalkan Kopresipitasi

Prosedur berikut ini digunakan untuk meminimalkan kopresipitasi.

12


1. Metode penambahan dari kedua reagen. Jika diketahui bahwa baik sampel

maupun endapan menggandung suatu ion yang mengotori, larutan yang

mengandung ion ini dapat ditambahkan kelarutan lain. Dengan cara ini

konsentrasi pencemaran dijaga serendah mungkin selama tahap-tahap awal

pengendapan. Dalam kasus hidrous oksida, muatan yang dibawa oleh

partikel utam dapat dikendalikan.

2. Pencucian. Pengotor-pengotor yang dapat diabsorbsi dapat dihilangkan

dengan mencuci kecuali mereka terkepung. Dengan endapan mirip dadih

dan yang bersifat gelatin, seseorang harus mempunyai suatu elektrolit dalam

lartan pecucian untuk menghindari peptisasi.

3. Pencernaan, Teknik ini bermanfaan sekali bagi endapan kristalin, cukup

bermanfaat bagi endapan mirip dadih, tetapi tidak digunakan bagi endapan

yang bersifat gelatin.

4. Pengendapn kembali. Jika zatnya bisa langsung dilarutkan kembali (seprti

garam dari asam lemah dalam asam kuat), ia dapat disaring, dilarutkan

kembali, dan di endapakan kembali. Ion yang mencemarkan aka nada dalam

suatu konsentrasi yang rendah selama pengendapan kedua, dan karenanya

jumlah yng lebih kecil akan dikopresipitasi.

5. Pemisahan. Pengotoran itu bisa dipisahkan atau sifat kimianya diubah

dengan suatu reaksi tertentu sebelum endapan terbentuk( Underwood.2002).

c. Pengendapan dari Larutan Homogen

Jika suatu presipitan ditambahkan kedalam larutan (bahkan ketika larutan

tersebut encer dan teraduk hingga baik) akan selalu ada beberapa daerah yang

berkonsentrasi tinggi. Meskipun demikian, dengan menggunakan suatu prosedur

yang mana presipitan tersebut dihasilkan sebagai hasil reaksi yang terjadi dalam

larutan, pengaruh local tersebut dapat dihindari. Teknik ini biasanya disebut

dengan pengendapan dari larutan homogen dan dapat menghasilkan partikel

endapan dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Contoh metode ini yang paling

terkenal adalah penggunaan hidrolisis urea untuk meningkatkan PH dan

mengendapkan oksida hidrat atau garam-garam dari asam lemah (Gandjar dan

Rohman, 2007).

Urea akan terhidrolisis sesuai dengan reaksi :

13


Co(NH2)2 + H2O → CO2 + 2NH 3

Hidrolisis ini berjalan lambat pada suhu kamar akan tetapi dapat terjadi

secara cepat pada suhu diatas 100℃. Dengan demikian, PH dapat dikendalikan

dengan baik dalam proses pemisahan dengan mengendalikan suhu dan lamanya

pemanasan. Karbondioksida juga dihasilkan pada hidrolisis urea ini dan

gelembung gelembungnya dapat mencegah terjadinya guncangan (Gandjar dan

Rohman, 2007).

Pada metode ini, reagen dihasilkan secara lambat oleh reaksi kimia

homogen dalam larutan. Endapannya berkerapatan tinggi dan dapat disaring,

kopresipitasi berkurang kenilai minimumnya. Beberapa contoh pengendapan dari

larutan homogen adalah :

a) Kalsium oksalat diendapkan dengan penetralan suatu larutan asam oksalat

berlebih dengan hidrolisis urea, menurut reaksi:

Ca2−¿¿ + H 2 C2 O4 + Co(NH 2)2 + H 2O → CaC2O4 (S) + CO2 + 2NH 4−¿¿

b) Barium sulfat diendapkan dengan cara ini dengan menghidrolisis asam

sulfamat atau dimetil sulfat. Reaksi hidrolisisnya adalah:

NH 2 SO3H +2 H 2 O → NH 4+¿¿

+ SO42−¿ ¿ + H 3 O+¿¿

¿¿ + 4H 2 O → 2CH 3OH + SO42−¿ ¿ + 2H 3 O+¿¿

Penyaringan

Tujuan penyaringan adalah untuk mendapatkan endapan yang bebas

(terpisah) dari larutan (cairan induk). alat-alat yang digunakan untuk menyaring

a. Kertas saring (pakai corong gelas)

b. Krus GOOCH dilapisi serat asbes

c. Krus penyaring / gelas sinter

Saringan yang digunakan tergantung dari sifat endapan dan juga dari suhu

pengerjaan selanjutnya. Kertas saring dipakai untuk endapan yang gelatinus /

endapan lain yang akan dipijarkan pada suhu tinggi. Krus penyaring serta gelas

sinter hanya digunakan jika endapan dipanasi suhu yang lebih rendah

Pencucian Endapan

14


Pencucian endapan bertujuan dimaksudkan untuk

membersikan endapan dari cairan induknya yang selalu terbawa.

Adanya cairan ini pada pemanasan akan meninggalkan bahan-

bahan yang tidak mudah menguap, karenanya endapan harus

dicuci sebersih-bersihnya. Larutan yang digunakan untuk

mencuci sedapat mungkin sedikit saja untuk menghindari

adanya endapan yang larut. Untuk mengetahui bersihnya suatu

endapan, dapat dilakukan dengan menguji tapisan dari bahan

pengotor. Lebih baik mencuci berkali-kali dengan sedikit pelarut

dari pada penambahannya sekaligus sebelum cairan pencuci

turun. Syarat cairan pencuci adalah:

Tidak melarutkan endapan tetapi mudah melarutkan kotoran

Tidak menyebabkan disperse pada endapan

Tadak membentuk senyawa yang sukar larut atau menguap

dari endapan

Pada pengeringan endapan, cairan mudah menguap dari

endapan

Tidak mengandung endapam zat-zat yang dapat

mengganggu penyaelidikan tapisan.

Untuk mencuci dapat memakai aquades jika yakin aquades

ini tidak melarutkan endapan serta tidak menyebabkan pestisida

(Gandjar dan Rohman, 2007).

Jika endapan mudah larut dalam aquades maka sebagai

pencuci ditambahkan ion pembentuk endapan encer saja. Jika

endapan koloidal dan lolos melewati saringan maka ditambahkan

elektrolik yang akan menggupalkan koloid. Larutan pencuciharus

mudah diuapkan. Oleh karena itu sering digunakan garam

ammonium nitrat untuk mencuci endapan feri hidroksida. Dalam

beberapa hal sering juga dipakai suatu larutan yang dapat

mengurangi daya larut dari endapan dan juga mencegah

15


peptisida misalnya asam nitrat encer untuk endapan AgCl (Gandjar

dan Rohman, 2007).

Ada juga endapan yang mudah teroksidasi selama

pencucian. Untuk endapan semacam ini tidak boleh dibiarkan

sampai kering dan harus menggunakan larutan pencuci yang

dapat meruba bentuk teroksidasi menjadi bentuk semula. Untuk

endapan yang gelatinus mencucinya harus dengan cara

melimbang (decantation) misalnya pada endapan alumunium

hidroksida. Endapan gelatinus lebih sukar dicuci dari pada

endapan berbentuk hablur seperti kalsium oksalat (Gandjar dan

Rohman, 2007).

2.4.3 Pengeringan

Sebelum endapan ditimbang harus diubah terlebih dahulu menjadi bentuk

yang susunannya tetap. Ini dikerakan dengan cara pengeringan atau

pemanasan/pemijaran. Mana yang akan dilakukan tergantung pada sifat endapan

serta alat penyaring yang digunakan(Gandar dan Rohman, 2007).

Endapan tersebut dikeringksn (drying) jika suhu pemanasannya lebih rendah

dari 250ᵒC, sedang pemijaran dilakukan pada suhu antara 250-1000ᵒC. Endapan

yang akan dikeringkan dikumpulakan dalam krus penyaring. Pengeringan

dilakukan juga dalam krus ini menggunakan almari pengering (thermostatically

controlled electric drying-oven). Pemijaran dilakukan dalam krus porselen untuk

pemijaran endapan yang disaring dalam kertas saring bebas abu. Cara

membakarnya dengan memakai pembakar gas (Bunsen dan Meker) atau

menggunakan dapur/tanur pembakaran (muffle urnace). Jika penyaringannya

pakai kertas harus diperhatikan adakah endapan yang berubah jika dibakar

bersama kertas. Misalnya barium sulfat akan tereduksi oleh arang kertas jadi

barium sulfida sehingga harus dikembalikan sebagai barium sulfat dengan cara

dioksidasi menggunakan asam nitrat (Gandar dan Rohman, 2007).

Pembakaran Endapan bersama kertas saring

16


Untuk maksud ini digunakan krus porselain atau krus silika. Pertama kali

dicari berat konstan krus. Suhu pemanasan krus sebaiknya sama dengan suhu

pemijaran endapan. Setelah diperoleh berat konstan krus kosong, endapan dalam

kertas diambil dari corong penyaring dan dilipat. Endapan bersama kertas saring

ditaruh dalam krus dan diletakkan di atas segitiga pipa. Krus diletakkan agak

miring dan ditutup agak membuka sedikit. Api pembakar diatur kecil.

Pengeringan berlangsung cepat dan juga jangan sampai kertas megarang (Gandar

dan Rohman, 2007).

Jika kertas mulai kering, api dibesarkan perlahan dan dijaga jangan sampai

kertas menyala. Pemanasan dilanjutkan hingga suhu yang dikehendaki. Pemijaran

endapan berlansung 30-60 menit. Bila pemijaran telah sempurna, krus diambil

dengan tang yang telah dipanasi dahuluagar krus tidak retak. Krus yang masih

panas yang berisi endapan yang masih memijar didinginkan dan dimasukkan

dalam eksikator, setelah dingin ditimbang sampai berat konstan (Gandar dan

Rohman, 2007).

Cara Penguapan/Pengeringan

Dasar dari cara ini adalah penghilangan penyusun (komponen/konstituen) yang

mudah menguap. Ini dilakukan menurut beberapa cara:

2. Pemijaran secara sederhana dalam udara atau dalam aliran gas yang tidak ikut

bereaksi

3. Dengan memakai pereaksi kimia yang dapat mengubah penyusun yang

dikehendaki menjadi lebih mudah menguap

4. Dengan memakai pereaksi kimia sehingga senyawa dapat diubah menjadi

penyusun yang sukar untuk menguap.

2.5 Bobot Tetap dari Endapan

Menurut Sodiq (2004). Adapun perhitungan gravimetri, dimana setelah

sampel berisi analit yang dikehendaki diperoleh, lakukan penimbangan, kemudian

17


tahap berikutnya, merubah sampel ke bentuk yang dapat ditimbang (dalam hal ini:

endapan). Bila endapan yang didapat adalah analit yang dikehendaki maka:

% Analit= Berat AnalitBerat Sampel

x100 %

Biasanya endapan yang didapat mengandung analit bersama dengan unsur

lain. Untuk itu, berat analit ditentukan dengan faktor gravimetri.

FG (Faktor Gravimetri)= Ar atau Mr yangdicariMr endapan yangditimbang

Faktor Gravimetri didefenisikan sebagai jumlah berat analit dala 1 gram

berat endapan. Hasil kali dari berat endapan R dengan faktor gravimetri sama

dengan besar analit.

Besar Analit=Berat endapanR x Faktor GravimetriBerat Sampel

x100 %

Contoh Soal :

0,6025 gram sampel garam klorida dilarutkan dalam air,kemudian ditambahkan

larutanperak nitrat berlebih untuk mengendapkan seluruh kloridanya sebagai

endapan perak klorida. Setelah disaring dan dicuci perak klorida yang dihasilkan

adalah 0,7134 gram. Tentukan persentase klorida (Cl) dalam sampel.

Penyelesaian :

Reaksi pengendapan : Ag+ + Cl- AgCl(s)

Faktor Gravimetri = Ar (Cl-) : (AgCl) = 35,45 :143,32

= 0,27

% Cl =0,7134 g x0,27

0,6025 gx100 %

= 31,97 %

2.6 Aplikasi Metode Gavimetri untuk Senyawa Obat

18


Gravimetri dapat digunakan untuk menentukan hampir semua kation dan anion

anorganik serta zat netral seperti air, belerang dioksida, carbon dioksida, iodium,

dan bahan organik. Misalnya: penetapan kadar laktosa dalam susu, salisilat dalam

keadaan obat, fenolftalein dalam obat pencahar, nikotin dalam pestisida,

kolesterol dalam biji- bijian dan benzaldehid dalam buah tertentu (Gandar dan

Rohman, 2007).

Contoh penggunaan ananlisis gravimetri:

1. Contoh penetapan gravimetri sederhana

Penetapan kadar Fe dari ferosulfat secara kering tanpa pengendapan. Ika

dipiarkan, hablur ferosulfat akan terurai dan teroksidasi menjadi feri oksida.

FeSO4.7H2O →FeSO4 + 7H2O

FeSO4 →FeO + SO3

FeO + SO3 → Fe2O3 + SO2 atau 4FeO + O2 →2Fe2O3

Prosedur: sediakan beberapa krus porselain bersih dan telah dikonstankan.

Masing-masing krus diisi serbuk hablur ferosulfat yang diselediki (kira-kira

0,3-0,4 gr tiap krus). Berat krus yang berisi hablur dan tutupnya ditimbang

seksama hingga persepuluh miligram. Krus yang berisi hablur dipijarkan, krus

ditutup tapi jangan sampai rapat, lalu dipanasi pelan untuk mengeluarkan air

hablurnya. Jika warna hijau sudah berubah jadi putih kotor, dilanjutkan dengan

pemanasan ditingkatkan suhunya hingga timbul asap putih dari SO2 dan SO3.

Setelah berubah warna jadi coklat merah feri oksida krus dibuka pemanasan

dilanjutkan pada suhu lebih tinggi tanpa tutup selama 15 menit. Tutup juga

dipanasi agar yang melekat terpijar sempurna. Krus beserta tutup diangkat dan

dimasukkan dalam eksikator lalu didinginkan selama 20 menit. Setelah dingin

ditimbang sampai diperoleh berat krus yang berisi sampel yang telah dipijarkan

konstan (Gandar dan Rohman, 2007).

2. Gravimetri dengan pemijaran memakai krus porselain dengan pengendapan.

misalnya pada penetapan barium klorida

19


Prosedur: Timbang seksama 0,6 gr barium klorida hablur. Larutka dengan 250

ml air dalam gelas piala yang ditutup dengan gelas arloji. Tambahkan 2 ml HCl

pekat dan aduk hingga larut, tutup dengan gelas arloji dan didihkan.

Tambahkan asam sulfat 0,5 N hingga berlebihan (10 ml). Selama penambahan

asam beri kesempatan mengendap dulu sebentar baru dilanjutkan penambahan.

Setelah semua barium terendapkan, tutup kembali dan panasi tapi tidak sampai

mendidih. Jika volime berkurang tambahkan air. Biarkan mengendap

sempurna. Lalu saring barium dengan kertas saring bebas abu dan tapisan di

buang. Endapan dicuci dengan air hingga tapisan tidak memberikan endapan

dengan perak nitrat. Keringkan endapan dan selanjutnya dipijarkan (Gandar

dan Rohman, 2007).

3. Gravimetri memakai pengendap senyawa organik (organic precipitant) dengan

pengeringan

Pereaksi organik yang dipakai dalam pada analisis ini dikenal sebagai endapan

organik. Pemisahan satu atau lebih ion-ion anorganik dari campurannya

dilakukan dengan menambahkan pereaksi organik. Pereaksi organik banyak

digunakan karena bersifat selektif. Beberapa pereaksi yang sering dipakai:

a. Dimetil glioksim dipakai terutama untuk analisis nikel, pereaksi berlebih

harus dihindari untuk menghindari pembentukan endapan pereaksinya

sendiri

b. Cupferron dipakai terutama untuk Fe(III) dan Cu. Ini bermanfaat dalam

kondisi asam, larutan dingin dan endapannya dbakar kemudian disaring

c. Pereaksi 8-hidroksikuinolin terutama untuk Mg yang ditambahkan dalam

keadaan dingin dan endapannya dicuci dengan air hangat lalu dilarutkan

salam asam dan dititrasi

d. 1-nitroso-2-naftol terutama untuk logam Co pada keadaan asam. Kompleks

tersebut dibakar dan ditimbang sebagai Co 3 O 4. Pereaksinya dibuat dalam

asam asetat glasial dan air destilasi

e. Asam kuinaldat terutama untuk Cu, metode ini sensitif dengan

menggunakan pereaksi pengompleks

f. Asam mandelat dipakai untuk analisis Zr, endapan dibakar dan oksidasinya

ditimbang

20


g. Asam antranilat dipakai pada beberapa logam biasanya garam natrium

h. Pereaksi salisil dioksim terutama untuk Cu, asam tartrat dipakai sebagai

masking agent. Kompleks tersebut larut dalam alkohol, tapi tidak stabil jika

lebih dari 73 hari. Ditimbang sebagai Cu-salisil-dioksim.

Sebagai contoh penggunaan pengendap organik adalah penetapan garam

nikel. Di sini digunakan pereaksi dimetil glikoksim dalam larutan alkohol

1%.

Prosedur: Timbang seksama 0,3-0,4 gr garam nikel. Larutkan dalam HCl

encer 4-5 ml dan air 150 ml. Didihkan tambah pereaksi dimetil glioksim 70-

80 ml. Segera tambah larutan amonia encer sampai endapan sempurna dari

nikel dimetil glioksim (kompleks warna merah). Diamkan sampai dingin, lalu

saring endapan dengan krus penyaring GOOCH atau gelas sinter. Cuci

endapan dengan air panas hingga tapisan tidak menunjukkan adanya ion Cl.

Endapan dikeringkan dalam almari pemanas pada suhu 100 C sampai berat

konstan.

4. Gravimetri dengan pengendapan memakai oksin

Misalnya penetapan kadar garam aluminium

Al3- + 3C 9 H 7 ON →Al(C 9 H 6 ON) 3↓ + H+

oksin Larutkan 2 gr oksin dalam 100 ml CH3COOH 2 N lalu ditambah

dengan amonia hingga endapan yang terbentuk tidak larut dalam aquadest

dalam labu takar, gojog sampai homogen. Ambil 25 ml larutan yang berisi

bahan sampel dengan pipet volume. Tambahkan 125 ml air taruh dalam gelas

piala pakai tutup gelas arloji panasi pada suhu 50-60 C. Tuang larutan oksin

yang telah dibuat hingga berlebihan. Endapan yang terbentuk berupa

Al(C9H6ON)3 tambahkan 46 gr CH3COOH dalam aquadest sedikit

mungkin, aduk dan dinginkan. Saring dengan krus penyaringsinter. Endapan

dicuci dengan aquadest panas hingga tapisan tidak berwarna. Endapannya

sendiri berwarna kuning, keringkan dalam pemanas listrik sampai berat

konstan. Cara ini diterapkan untuk kation Mg, Cd, Co, Ni, Zn

5. Gravimetri untuk analisis senyawa obat

a. Penentuan asam salisilat

21


Dengan cara melarutkannya dalam larutan natrium karbonat.

Kemudian menambahkan larutan iodium dan memanaskannya. Endapan

kuning tetraiodofenilenakuinonyang terbentuk selanjutnya disaring, dicuci,

dan ditimbang (Gandar dan Rohman, 2007).

b. Penentuan fenolftalein

Penentuan fenolftalein dalam sediaan obat pencahar melibatkan

pemisahan senyawa ini dengan cara penyarian memakai alkohol. Lalu

pelarut diuapkan sampai kering. Sisanya dilarutkan lagi dalam larutan basa

encer lalu diendapkan lagi sebagai senyawa tetraiodo dengan penambahan

larutan iodium. Hasilnya dikeringkan pada suhu 110 C lalu ditimbang

secara seksama sampai bobot tetap (Gandar dan Rohman, 2007).

c. Penentuan piperazin

Sampel dilarutkan dalam aseton, lalu ditambahkan asam asetat

sehingga diperoleh endapanpiperazin diasetat. Endapan ini disaring

melalui alat penyaring kaca masir, lalu dicuci dengan aseton dan

dikerigkan dalam alat pengering hampa yang berisi asam sulfat pekat

selama satu malam. Hasilnya ditimbang secara seksama sampai bobot

tetap (Gandar dan Rohman, 2007).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Metode gravimetri untuk analisa kuantitatif didasarkan pada stokiometri

reaksi pengendapan,

2. Secara umum dinyatakan dengan persamaan :aA + pP → AaPp

3. “a” adalah koefisien reaksi setara dari reaktan analit (A), “p” adalah

koefisien reaksi setara dari reaktanpengendap (P) dan AaPp adalah rumus

molekul dari zat kimia hasil reaksi yang tergolong sulit larut (mengendap)

yang dapat ditentukkan beratnya dengan tepat setelah proses pencucian

dan pengeringan.

22


4. Penambahan reaktan pengendap P umumnya dilakukan secara berlebih

agar dicapai proses pengendapanyang sempurna.

5. Misalnya, pengendapan ion Ca2+ dengan menggunakan reaktan pengendap

ion oksalat C2O42- dapatdinyatakan dengan persamaan reaksi berikut :

6. Ca2+ + C2O4

2- → CaC2O4 (s)

7. Reaksi yang menyertai pengeringan :CaC2O4 (s) → CaO (s) + CO2 (g) +

CO (g)

8. Agar penetapan kuantitas analit dalam metode gravimetri mencapai hasil

yang mendekati nilai sebenarnya, harus dipenuhi 2 kriteria :

9. Proses pemisahan atau pengendapan analit dari komponen lainnya

berlangsung sempurna.

10. Endapan analit yang dihasilkan diketahui dengan tepat

komposisinya dan memiliki tingkat kemurnianyang tinggi, tidak

bercampur dengan zat pengotor.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia, 2001, Penuntun Belajar Kimia Dasar untuk Kimia Larutan,

Citra Bakti, Bandung.

Day, R. A., dan Underwood, A. L., 1986, Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Kelima,

Erlangga, Jakarta.

Day & A.L. Underwood. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi keenam,

Penerjemah : Dr. Ir. Iis Sopyan, M.Eng. Penerbit Erlangga, Jakarta.

Day dan Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam.

Jakarta:Erlangga.

23


Keenan, C.W. dkk. 1991. Ilmu Kimia Untuk Universitas. Jakarta, Erlangga.

Khopkar, S. M. 2007. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI-Press.

Petrucci, R. H., 1992, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat

Jilid II, Erlangga, Jakarta.

Sodiq M, Ibnu, M.Si, dkk.2004. Kimia Analitik 1. Universitas Negeri Malang.

Penerbit Jica.

Syukri. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung, ITB.

Svehla, G., 1985, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro,

PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Vogel.1985.Analisis Anorganik Kualitatif makro dan semimikro.Jakarta : PT.

Kalman Media Pusaka

Yazid, Estien, 2006, Kimia Fisika untuk Paramedis, ANDI, Yogyakarta.

GraviMetri

Documents

Transcript of GraviMetri