gravimetri

BAB V

GRAVIMETRI

5.1.       Tujuan Percobaan

-       Mengetahui analisa kuantitatif dengan metode gravimetri

-       Mengendapkan BaCl₂ sebagai BaSO₄

-       Mengetahui kadar Ba²⁺ sebagai BaSO₄

-       Menentukan persentase galat Ba²⁺ sebagai BaSO₄.

5.2.       Tinjauan Pustaka

Analisis gravimetri atau analisis kuantitatif berdasarkaan berat bobot adalah proses isolasi serta penimbangan suatu unsur atau suatu senyawa tertentu dari unsur tersebut dalam bentuk yang semurni mungkin (Basset, 1994).

Gravimetri merupakan cara pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan yang paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya (Gandjar dan Rohman, 2007).

Metode gravimetri adalah pemeriksaan jumlah zat dengan cara penimbangan hasil reaksi pengendapan. Langkah pengukuran pada gravimetri adalah pengukuran berat. Analit secara fisik dipisahkan dari semua komponen lainnya maupun dengan solvennya. Persyaratan yang harus dipenuhi agar gravimetri dapat berhasil ialah terdiri dari proses pemisahan yang harus cukup sempurna sehingga kualitas analit yang tidak mengendap secara analit tidak ditentukan dan zat yang ditimbang harus mempunyai susunan tertentu dan harus murni atau mendekati murni (Fatimah, 2014).

Pada umumnya ada dua hal yang harus diperhatikan dalam merumuskan suatu faktor gravimetri. Pertama, bobot molekul (atau bobot atom) analit berada pada pembilang; bobot zat yang ditimbang dalam pembagi. Kedua, banyaknya molekul atau atom yang muncul dalam pembilang dan pembagi haruslah ekuivalen secara kimia.

Suatu metode gravimetri untuk analisis biasanya didasarkan pada suatu reaksi kimia seperti

Aa + rR                       A_aR_r

Dimana a molekul analit A, bereaksi dengan r molekul R. Produknya, A_aR_r, biasanya berupa zat yang sangat sedikit dapat larut, yang dapat ditimbang dalam keadaan demikian setelah pengeringan, atau yang dipanggang menjadi senyawa lain yang susunannya diketahui, kemudian ditimbang. Biasanya reagensia berlebih R ditambahkan untuk menekan larutan endapan. Persyaratan berikut yang haruslah dipenuhi agar metode gravimetri berhasil:

-       Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang tak terendapkan secara analit tak dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang dalam menetapkan penyusunan utama dari suatu makro).

-       Syarat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya murni, atau sangat hampir murni. Bila tidak, akan diperoleh hasil yang galat.

Untuk menghitung bobot analit dari bobot endapan sering digunakan faktor gravimetri. Faktor ini didefinisikan sebagai berapa garam analit dalam 1 g (atau ekuivalennya 1 g) endapan. Perkalian bobot endapan, P, dengan faktor gravimetri memberikan banyaknya analit dalam gram sampel.

Maka

Istilah galat yang digunakan disini merujuk ke selisih numerik antara nilai yang terukur dan nilai yang sebenarnya. Nilai sejati kuantitas apa saja sebenarnya adalah penghayalan filosofi, sesuatu yang tidak ditakdirkan untuk diketahui orang, meskipun umumnya para ilmuwan merasa bahwa nilai sejati itu ada dan mereka yakin nilai itu dapat makin didekati dengan makin seksamanya pengukuran. Nilai-nilai yang kita perlakukan sebagai sejati biasanya diperoleh dengan ragam metode yang keterbatasan dan catatannya cukup berlainan, sehingga kecocokan nilai antara metode-metode itu tidak dapat dianggap sebagai kebetulan belaka. 

Analisis kualitatif membahas identifikasi zat-zat. Unsurnya adalah unsur atau senyawa apa yang terdapat dalam suatu sampel (contoh). Analisis kuantitatif berurusan dengan penetapan banyaknya suatu zat tertentu yang ada dalam sampel (Underwood, 1986).

5.2.1. Metode Analisis Gravimetri

Pekerjaan analisis gravimetri dapat dibagi dalam beberapa langkah sebagai berikut:

a.    Pengendapan

Dalam cara pengendapan, analit yang akan diendapkan dari larutannya dalam bentuk senyawa yang tidak larut atau sukar larut sehingga tidak ada yang hilang selama penyaringan pencucian, dan penimbangan. Kemurnian endapan tergantung antara lain dari bahan-bahan yang ada dalam larutan sebelum atau setelah penambahan pereaksi (Presipitant) dan juga dari kondisi pengendapan.

b.    Penyaringan

Tujuan penyaringan adalah untuk mendapatkan endapan yang bebas (terpisah) dari larutan (cairan induk). Alat-alat yang digunakan untuk menyring:

-       Kertas saring (pakai corong gelas)

-       Krus GOOCH dilapisi serat asbes

-       Krus penyaring atau gelas sinter

Saringan yang digunakan tergantung dari sifat endapan dan juga dari suhu pengerjaan selanjutnya. Kertas saring dipakai untuk endapan yang gelatinus atau endapan lain yang akan dipijarkan pada suhu tinggi, misalnaya sampai suhu 1200 °C. Krus penyaring serta gelas sinter hanya digunakan jika endapan nantinya hanya dipanasi pada suhu yang paling rendah dari 200 °C.

c.    Pencucian endapan

Pencucian endapan dimaksudkan untuk membersihkan endapan dari cairan induknya yang selalu terbawa. Adanya cairan ini pada pemanasan akan meninggalkan bahan-bahan yang tidak mudah menguap, karena endapan harus dicuci sebersih-bersihnya. Larutan yang digunakan untuk mencuci sedapat mungkin saja untuk menghindari adanya endapan yang larut. Untuk mengetahui bersihnya suatu endapan, dapat dilakukan dengan menguji lapisan dari bahan pengotor. Lebih baik mencuci berkali-kali dengan sedikit pelarut daripada menambahkannya sekaligus. Jika endapan mudah larut dalam Aquadest maka sebagai pencuci ditambahkan ion pembentukan endapan encer saja. Jika endapan koloidal dan lolos melewati saringan maka ditambahkan elektrolit yang menggumpalkan koloid. Larutan pencuci harus mudah diuapkan. Dalam beberapa hal sering pula dipakai suatu larutan yang dapat mengurangi daya larut dari endapan dan juga mencegah peptisas. Ada juga endapan yang mudah teroksidasi selama pencucian. Untuk endapan semacam ini tidak boleh dibiarkan sampai kering dan harus menggunakan larutan pencuci yang dapat merubah bentuk teroksidasi menjadi bentuk semula. Untuk endapan yang gelatinus mencucinya harus dengan cara menlimbang (Decantation). Endapan gelatinus lebih sukar dicuci daripada endapan berbentuk hablur.

d.    Mengeringkan dan memanaskan endapan

Endapan disebut dikeringkan (Drying) jika suhu pemanasannya lebih rendah dari       25 °C, sedangkan pemijaran dilakukan pada suhu antara 250-1000 °C.

e.    Cara penguapan/pengeringan

Dasar dari cara ini adalah penghilangan penyusun (komponen/konstituen) yang mudah menguap. Ini dilakukan menurut beberapa cara:

-       Pemijaran secara sederhana dalam udara atau dalam aliran gas yang tidak ikut bereaksi (Indifferent)

-       Dengan memakai pereaksi kimia yang dapat mengubah penyusun yang dikehendaki menjadi lebih midah menguap

-       Dengan memakai pereaksi kimia sehingga senyawa dapat diubah menjadi penyusun yang sukar untuk menguap (Gandjar dan Rohman, 2007).

5.2.2. Penetapan Barium Sebagai Sulfat

Metode ini paling luas digunakan. Efek dari berbagai unsur dan radikal yang mengganggu (misalnya kalsium, stronsium, timbel, nitrat dan sebgainya yang mengkontaminasi endapan). Keterlarutan barium sulfat adalah kira-kira 1 bagian dalam 400.000 bagian air dingin atau kira-kira 2,5 mg dm^-3. Keterlarutan ini lebih besar dalam air panas atau dalam klorida encer atau nitrat encer, dan lebih kecil dalam larutan-larutan yang mengandung satu ion-sekutu. Barium sulfat dapat diendapkan atau dengan memakai asam sulfat, atau daridalam larutan homogen dengan memakai larutan asam sulfamat, yang menghasilkan ion sulfat ketika didihkan.

5.2.3. Penetapan Sulfat Sebagai Barium Sulfat

Metode ini terdiri dari menambahkan larutan barium klorida encer dengan perlahan-lahan kepada suatu larutan sulfat itu yang panas, yang sedikit diasamkan dengan asam klorida. Endapan disaring, dicuci dengan air, dipijarkan dengan hati-hati   sampai merah terkena panas, dan ditimbang sebagai barium sulfat (Basset, dkk, 1994).

5.2.4. Penilaian Atas Analisa Secara Gravimetri

Banyak orang beranggapan, bahwa Analisa secara gravimetri tidak cocok lagi untuk zaman sekarang karena kuno dan kurang efisien. Namun cara ini mempunyai kekuatan disamping kekurangan-kekurangan, dan sering timbul situasi dimana gravimetri merupakan pemecah yang paling tepat.

a.    Waktu yang diperlukan

Dalam suatu analis, waktu Analisa harus dibedakan menjadi dua macam, yaitu waktu total dan waktu kerja. Waktu total (Elapsed Time) ialah waktu mulai awal pekerjaan sampai selesai sepenuhnya, termasuk perhitungan hasil dan penulisan laporan. Sedangkan waktu kerja ialah jumlah waktu yang benar-benar digunakan untuk melakukan pekerjaan. Dalam gravimetri total waktu jauh lebih besar daripada waktu kerja, karena pekerjaan yang paling memakan waktu tidak perlu terus-menerus ditunggui.

b.    Kepekaan analisa gravimetri

Kepekaan analisa gravimetri lebih ditentukan oleh kesulitan untuk memisahkan endapan yang hanya sedikit dari larutan yang cukup besar volumenya. Dapat juga terjadi kesalah karena larutan. Karena itu sebiknya tidak menggunakan cara gravimetri bila komponen yang dicari tidak lebih dari 1% dari bahan yang harus dianalisa.

c.    Ketepatan analisa gravimetri

Secara umum sulit untuk membicarakan ketepatan (Accuracy) ini. Banyak kesalahan dapat timbul karena kelarutan, kopresipitasi, ketidakpastian susunan akhir endapan yang ditimbang, dan sebagainya. Pengaruh sumber-sumber kesalah ini tidak sama pada semua zat, bahkan untuk zat yang sama juga tidak karena matriks ikut menentukan. Ketepatan Analisa gravimetri untuk bahan tunggal dengan kadar lebih dari 1 % jarang dapat ditandingi oleh cara-cara lain; kesalahan disini sering dapat diperkecil menjadi 1 atau 2 per 1000. Tetapi semkin rumit analatnya, tak mungkin dihindari kesalahan yang semakin besar kcuali dengan upaya tambahan yang menyita banyak waktu. Dalam hal ini ketepatan cara-cara lain yang sering tidak kalah dan bahkan lebih baik.

d.    Kekhususan cara gravimetri

Pereaksi gravimetri jarang khas (spesifik), bahkan hampir semuanya selektif, dalam arti mengendapkan sekelompok ion. Maka ion dalam kelompok itu secara potensial merupakan pengganggu Analisa ion lain dalam kelompok tersebut, kecuali kalua dilakukan pemisahan pendahuluan. Pada umumnya, cara gravimetri kurang spesifik disbanding dengan car lain (Harjadi, 1986).

5.2.5. Aplikasi Analisa Gravimetri Di Industri

Untuk mendapatkan suatu metoda analisis dalam penentuan angka banding O/U dari serbuk UO2 sebagai bahan bakar nuklir reaktor daya yang sederhana, ekonomis dan mempunyai ketelitian serta ketepatan tinggi. Metoda gravimetrik didasarkan atas pengukuran perubahan berat setelah kalsinasi serbuk UO2 pada temperatur ± 900° C. Batas limit analisis gravimetri dalam penentuan angka banding O/U berkisar 2,008 + 0,008 (Farida, dkk, 1998).