Prinsip Dasar Analisis Gravimetri
Analisis Gravimetri adalah salah
satu metode analisis kuantitatif dengan penimbangan. Metode analisis gravimetri
adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada pengukuran berat, yang
melibatkan pembentukan, isolasi dan pengukuran berat dari suatu endapan. Tahap
awal analisis gravimetri adalah pemisahan komponen yang ingin diketahui dari
komponen-komponen lain yang terdapat dalam suatu sampel kemudian dilakukan
pengendapan.
Suatu metode analisis gravimetri
biasanya didasarkan pada reaksi kimia seperti :
aA + rR → AaRr
Dimana a adalah molekul analit A
yang bereaksi dengan sejumlah r molekul R menghasilkan produk AaRr, yang pada
umumnya merupakan zat yang tidak dapat larut atau sangat sedikit larut, dan
dapat ditimbang setelah pengeringan atau yang bisa dibakar menjadi senyawa lain
yang komposisinya diketahui, untuk kemudian ditimbang. Sebagai contoh, kalsium
bisa ditetapkan secara gravimetri melalui pengendapan kalsium oksalat dan
pembakaran oksalat tersebut menjadi kalsium oksida:
Ca2+ + C2O42-
→ CaC2O4 (s)
CaC2O4 (s) → CaO
(s) + CO2 (g) + CO (g)
Biasanya reagen R ditambahkan secara
berlebih untuk menekan kelarutan endapan. Tidak semua cara gravimetri
didasarkan pada pembentukan endapan, ada juga yang didasarkan pada pengusiran
suatu komponen sebagai gas, lalu hasil reaksi itu ditimbang. Misalnya,
penentuan karbonat dapat dilakukan dengan penambahan asam, sehingga karbonat
terurai menjadi gas CO2 lalu gas CO2 ini ditangkap dan
ditimbang.
Jenis-Jenis Analisis Gravimetri
1) Gravimetri Penguapan
Metode penguapan dalam analisis
gravimetri digunakan untuk menetapkan komponen-komponen dari suatu senyawa yang
relatif mudah menguap. Cara yang dilakukan dalam metode ini dapat dilakukan
dengan cara pemanasan dalam gas tertentu atau penambahan suatu pereaksi
tertentu sehingga komponen yang tidak diinginkan mudah menguap atau penambahan
suatu pereaksi tertentu sehingga komponen yang diinginkan tidak mudah menguap.
Dalam cara evolusi bahan
direaksikan, sehingga timbul suatu gas. Caranya dapat dengan memanaskan bahan
tersebut atau mereaksikan dengan suatu pereaksi. Pada umumnya yang dicari
adalah banyaknya gas yang terjadi.
Berdasarkan pembentukan suatu gas,
gravimetri dibedakan menjadi 2 cara:
a) Gravimetri Penguapan Tidak
langsung
Gravimetri dapat digunakan dalam
analisis kadar air. Kadar air bahan bisa ditentukan dengan cara gravimetri
evolusi langsung ataupun tidak langsung. Bila yang diukur ialah fase padatan
dan kemudian fase gas dihitung berdasarkan padatan tersebut, maka disebut
gravimetri evolusi tidak langsung.
Metode penguapan tidak langsung
dapat digunakan untuk menentukan kadar air (hidrat) dalam suatu senyawa atau
kadar air dalam suatu sampel basah. Berat sampel sebelum dipanaskan merupakan
berat senyawa dan berat air kristal yang menguap. Pemanasan untuk menguapkan
air kristal adalah 105 -130oC, garam-garam anorganik banyak yang
bersifat higroskopis sehingga dapat ditentukan kadar hidrat/air yang terikat
sebagai air kristal.
Contoh lain adalah penentuan
karbonat. Karena pemanasan, karbonat terurai dan mengeluarkan gas CO2.
Berat gas juga ditentukan dengan menimbang bahan sebelum dan sesudah pemanasan.
b) Gravimetri Penguapan Langsung
Gas yang terjadi ditimbang setelah
diserap oleh suatu bahan yang khusus untuk gas yang besangkutan. Sebenarnya
yang ditimbang ialah bahan penyerap itu, yaitu sebelum dan sesudah penyerapan
sedangkan berat gas diperoleh sebagai selisih kedua penimbangan.
Pada penentuan kadar air, maka uap
air yang terjadi dilewatkan tabung berisi bahan higroskopis yang tidak menyerap
gas-gas lain. Berat tabung dengan isi sebelum dan sesudah uap diserap
menunjukkan jumlah air. Untuk penentuan karbonat yang tidak dapat terurai
karena dipanaskan, maka karbonat yang bersangkutan direaksikan, misalnya dengan
menambah HCl. CO2 yang terjadi dilewatkan pada tabung berisi bahan
yang hanya menyerap CO2. Berat tabung dengan isi sebelum dan sesudah
menyerap gas memberikan berat CO2.
Penguapan cara langsung lebih sulit,
karena harus diusahakan jangan sampai ada gas yang tidak melewati tabung,
misalnya karena kebocoran dalam alat. Misalnya pada penentuan kadar air,
mungkin bukan hanya air yang menguap, tetapi juga zat-zat yang titik didihnya
rendah ikut menguap.
2) Gravimetri Pengendapan
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 sarat 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 - 130oC atau dipijarkan sampai suhu 800oC
tergantung suhu dekomposisi dari analit.
Pengendapan kation misalnya,
pengendapan sebagai garam sulfida, pengendapan nikel dengan DMG, pengendapan
perak dengan klorida atau logam hidroksida dengan mengatur pH larutan.
Penambahan reagen dilakukan secara berlebihan untuk memperkecil kelarutan
produk yang diinginkan.
Gravimetri cara pengendapan,
analat direaksikan sehingga terjadi suatu endapan dan endapan itulah yang
ditimbang. Atas dasar membentuk endapan, maka gravimetri dibedakan menjadi dua
macam:
a) Endapan dibentuk dengan reaksi
antara analat dengan suatu pereaksi, endapan biasanya berupa senyawa. Baik
kation maupun anion dari analat mungkin diendapkan, bahan pengendapnya mungkin
anorganik atau organik. Cara inilah yang biasanya disebut gravimetri.
b) Endapan dibentuk secara
elektrokimia, dengan perkataan lain analat dielektrolisa, sehingga terjadi
logam sebagai endapan. Cara ini biasanya disebut elektrogravimetri. Dengan
sendirinya umumnya kation yang dapat diendapkan.
3. Gravimetri Elektrolisis
Metode elektrolisis dilakukan dengan
cara mereduksi ion-ion logam terlarut menjadi endapan logam. Ion-ion logam
berada dalam bentuk kation apabila dialiri dengan arus listrik dengan besar
tertentu dalam waktu tertentu maka akan terjadi reaksi reduksi menjadi logam
dengan bilangan oksidasi nol.
Endapan yang terbentuk selanjutnya
dapat ditentukan berdasarkan beratnya, misalnya mengendapkan tembaga terlarut
dalam suatu sampel cair dengan cara mereduksi. Cara elektrolisis ini dapat
diberlakukan pada sampel yang diduga mengandung kadar logam terlarut cukup
besar seperti air limbah.
EmoticonEmoticon