Analisa gravimetri adalah analisa kuantitatif dimana komponen zat uji ditetapkan berdasarkan penimbangan sebelum dan sesudah zat uji mengalami suatu proses pemisahan.
KLASIFIKASI
Berdasarkan proses pemisahan tersebut, maka dikenal empat macam metoda gravimetrik
1. Metode Pengendapan
Dengan cara ini, zat uji yang telah ditimbang seksama dilarutkan, lalau komponen yang akan ditetapkan diendapkan dengan pereaksi. Endapan yang terbentuk kemudian dipisahkan dengan penyaringan, lalu dimurnikan dengan pencucian, dilanjutkan dengan pengeringan atau pemanasan, lalu ditimbang hingga bobot tetap.
Menurut FI ed III, yang dimaksud dengan bobot tetap adalah berat pada penimbangan setelah zat dikeringkan selama satu jam tidak berbeda lebih dari 0.5 mg dari berat zat pada penimbangan sebelumnya.
2. Metoda Evolusi
Metoda evolusi didasarkan pada penguapan komponen zat uji dengan cara pemanasan. Komponen yang menguap adalah perbedaan dari berat penimbangan zat uji sebelum dan sesudah penguapan.
Cara ini sering digunakan untuk penetapan kadar air dari zat uji dengan dengan pemanasan pada 105°C sampai 110°C dan penetapan CO2 dengan pemijaran pada suhu yang lebih tinggi.
Metoda ini memungkinkan untuk menyerap komponen yang menguap (air atau karbondioksida) menggunakan penyerap yang cocok. berat dari komponen yang menguap adalah pertambahan berat dari penyerap.
3. Metoda Penyaringan
Dengan cara ini, komponen dari zat uji disari dengan pelarut spesifik. Sari yang diperoleh kemudian diuapkan hingga bobot tetap.
Cara ini cocok apabila teknik isolasi sederhana, konsentrasi zat aktif cukup tinggi, dan zat aktif yang diperoleh harus murni atau mudah dimurnikan.
Comtoh : penetapan alkaloid; penetapan zat aktif dari sediaan farmasi preparat galenik (ex. Colchicine, luminal Na)
4. Metode Elektrogravimetrik
Metode ini didasarkan atas penapisan zat pada sebuah elektroda melalui proses elektrolisa. Berat lapisan yang merupakan komponen zat uji yang ditetapkan adalah selisih dari penimbangan elektroda (kering) sebelum dan sesudah elektrolisa.
PENGENDAPAN
Proses pengendapan dalam analisa kuantitatif antara lain digunakan untuk memisahkan suatu zat dengan zat lainnya, yang merupakan dasar titrasi pengendapan.. pada analisa gravimetri pengendapan tersebut juga merupakan proses pemisahan zat uji, untuk kemudian diproses lebih lanjut. Disini, kondisi endapan tidak harus sama dengan kondisi sisa yang ditimbang kemudian. Jadi, pada analisa gravimetri, dibedakan antara bentuk endap (precipitation form) den bentuk timbang (weighing form).
Bentuk Endap
Syarat yang harus dipenuhi oleh bentuk endap:
- endapan yang sangat sukar larut dalam medium yang digunakan
- murni atau mudah dimurnikan sebelum penimbangan
- merupakan kristal yang kasar
- mudah dikeringkan, dipijar, atau diubah menjadi bentuk timbang.
Bentuk Timbang
Bentuk timbang adalah senyawa yang diperoleh setelah endapan diubah menjadi senyawa lain.
Syarat bentuk timbang:
- Senyawa dalam bentuk timbang harus mempunyai komposisi stoikiometrik, karena faktor gravimetrik diturunkan secara stoikiometrik. Misal: endapan BaSO4H2O bentuk timbangnya adalah BaSO4
- Bentuk timbang tidak mudah dipengaruhi oleh uap air, CO2, san O2 dari udara.
- Memberikan faktor gravimetrik yang nilainya kecil, sehingga kesalahan-kesalahan penimbangan, pengotoran, dan pengaruh udara dapat dikurangi
Apabila sudah merupakan zat dengan komposisi kimia yang pasti dan stabil, maka endapan langsung dapat ditimbang setelah dikeringkan pada suhu tertentu. Dalam hal ini bentuk endap sama dengan bentuk timbang.
MEKANISME PENGENDAPAN
Untuk memperoleh endapan yang ideal, harus dipertikan faktor yang mempengaruhi pembentukan endapan, seperti derajat kejenuhan, jenis presipitan, cara penambahan presipitan, suhu, dan pendiaman endapan (digestion)
Endapan terjadi apabila larutan mengandung solute melebihi kelarutan zat tersebut pada kondisi tertentu. Oleh karena itu, pertama kali harus dibuat larutan yang lewat jenuh. Dari larutan yang lewat jenuh akan terbentuk inti kristal yang kecepatan pembentukannya sebanding dengan derajat kelewat jenuhan dari larutan tersebut. Inti kristal ini berfungsi sebagai pusat penumpukan endapan berikutnya, sehingga terjadi agregat kristal yang lebih besar. Disamping itu, agregat kristal yang satu dengan yang lainnya dapat bergabung membentuk partikel yang lebih besar. Bersamaan dengan itu, akan terbentuk inti kristal yang lain, sementara inti yang satu bertambah besar. Oleh karena itu, kecepatan pembentukan inti kristal harus dijaga agar tetap lambat supaya diperoleh kristal besar dalam jumlah kecil dan bukan kristal kecil dalam jumlah besar.
Hal ini dapat dilakukan dengan mempertahankan derajat kelewat jenuhan tetap rendah, yaitu dengan menambahkan presipitan perlahan-lahan sambil diaduk (untuk mengurangi kelewat jenuh lokal) dan ditambahkan sebagai larutan encer. Larutan presipitan tidak boleh terlalu encer, karena dapat mengakibatkan pengendapan tidak sempurna. Meskipun hal ini telah dilakukan, untuk bebrapa zat tertentu, endapan yang diperoleh tetap tidak memuaskan. Misalnya sulfida logam dan hidroksida dari Al, Fe (III), dan beberapa logam polivalen dimana pembentukan inti kristal lebih cepat daripada pertumbuhan kristal, maka akan diperoleh endapan koloid atau gelatinous.
Dalam beberapa kasus seperti ini, pembentukan kristal dapat diperbaiki atau paling tidak ukuran partikel dapat diperbesar degan jalan mendiamkan endapan bersama cairan induk. Hal ini dipercepat dengan pemanasan di atas pemanasan air (digestion). Cara ini tidak dianjurkan bila ada kemungkinan pengotoran karena post presipitasi.
PENGOTORAN ENDAPAN
1. Kopresipitasi
Kopresipitasi adalah ikut mengendapnya dua atau lebih zat pada waktu yang sama.
Misalnya, penambahan larutan perak nitrat ke dalam larutan yang mengandung natrium klorida dan natrium bromida akan menghasilkan endapan AgCl dan AgBr.
Dalam kimia analisa, khususnya dalam menyatakan pengotoran suatu endapan, istilah kopresipitasi diartikan sebagai ikut mengendapnya satu atau lebih zat asing bersama endapan dari komponen zat uji, namun zat asing tersebut yang digunakan. Misalnya, kalsium sebagian ikut mengendap pada pengendapan besi (III) sebagai hidroksida dengan menetralkan larutan asam hingga pH 4 sampai 5. Pada kondisi yang sama, tanpa besi, kalsium tidak akan mengendap.
2. Larutan padat
Dua zat padat larut satu sama lain membentuk larutan padat. Keduanya dapat membentuk kristal campuran dimana zat yang satu berada dalam kisi kristal yang lain. Hal in biasanya terjadi bila kedua zat itersebut isomorf.
Misalnya, ion kromat dan sulfat mempunyai struktur ukuran, dan muatan dan konfigurasi elektronik yang serupa, sehingga endapan barium sulfat akan bewarna kuning apabila diendapkan dari larutan yang juga mengandung kromat.
3. Adsorpsi
Pada permukaan partikel endapan, terdapat gugusan aktif yang dapat menarik dan mengikat zat yang sebenarnya tidak dapat mengendap, sehingga mengakibatkan pengotor bertambah. Meskipun pengotoran dapat dihilangkan dengan pencucian, namun pada endapan yang gelatinous pencucian jarang berhasil.
4. Oklusi
Oklusi adalah ikut mengendapnya kotoran yang terperangkap di bagian dalam dari partikel endapan. Istilah ini lebih khusus digunakan untuk oklusi mekanik, termasuk terperangkapnya cairan induk dan ion pada pertumbuhan endapan gelatinous dan pengotoran ini tidak mungkin dihilangkan sama sekali dengan proses pencucian.
5. Pospresipitasi
Pada pospresipitasi, endapan semula dikotori oleh endapan zat lain yang terbentuk kemudian. Pengotoran ini terjadi karena kontaminasi merupakan larutan lewat jenuh.
Misalnya, pada pengendapan kalsium sebagai oksalat dari larutan yang mengandung magnesium. Bila kalsium oksalat tidak segera disaring setelah pengendapan, magnesium oksalat terserap pada permukaan kalsium oksalat, maka ia tidak dapat larut kembali. Sedangkan bila tanpa adanya kalsium, larutan magnesium oksalat yang lewat jenuh masih dapat dipertahankan untuk tidak mengendap dalam jangka waktu tertentu.
PEMURNIAN ENDAPAN
Setiap endapan harus dicuci sebelum diubah menjadi bentuk timbang. Tujuannya adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoranyang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis.
Teknik pencucian yang baik
1. Masukkan cairan pencuci ke dalam penyaring samapi sedikit diatas endapan, kemudian dibiarkan cairan melewati kertas saring sampai habis. Setelah habis, baru ditambah cairan untuk pencucian berikutnya. Hal ini dilakukan berulang kali hingga endapan bersih.
2. Cara dekantasi:
Endapan dan cairan pencuci diaduk dan dibiarkan mengendap, setelah mengendap cairan dituang ke dalam penyaring, endapan dibiarkan di dalam gelas piala, tambahkan lagi cairan pencuci, diaduk, dibiarkan mengendap. Kemudian cairan diatas endapan dituang ke dalam penyaring sampai habis. Hal ini dilakukan berulang kali hingga endapan bersih.
Untuk mendapatkan bentuk timbang, endapan yang telah dimurnikan dipanaskan atau dipijar. Pemanasan dapat dilakukan dengan cara:
1. Oven pengering (± 105°C), apabila hanya diperlukan untuk menghilangkan airnya saja
Ex. BaSO4.2H2O >>> BaSO4
2. Oven pemijar (tungku pemijar), apanila diperlukan pemanasan dengan suhu tinggi. Akibatnya, kadang-kadang formula endapan sebelum dan sesudah pemijaran berbeda.
Contoh:
Kalsium gliserofosfat >>> Ca2P2O7
Endapan CaC2O4 >>> CaCO3 (dipanaskan 880°C)
Endapan CaC2O4 >>> CaO (dipanaskan 1100°C)
Pemanasan atau pemijaran dapat diulang-ulang sampai mencapai berat yang tetap dalam penimbangan.
Setelah pemanasan/pemijaran kemudian didinginkan hingga suhu kamar dalam eksikator yang berisi bahan pengering yang masih aktif kemudian dilakukan penimbangan.
*taken from Ilmu Kimia Teori, Jilid III, Departemen Kesehatan, 1995
Tidak ada komentar:
Posting Komentar