ANALISIS GRAVIMETRI
Oleh
KELOMPOK 1
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PAKUAN
BOGOR
2013
Puji syukur sepatutnyalah kita panjatkan kehadirat Tuhan yang maha Kuasa, karena atas berkat, pertolongan dan petunjuknya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Analisis Gravimetri tepat pada waktu yang telah ditentukan. Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini, dan juga tak terlupa kepada Ibu Ade Heri, M.Si, Selaku dosen pengampu mata kuliah Kimia Analitik. Kami sadar makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu segala saran, kritik, dan masukan yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Akhirnya besar harapan kami kiranya makalah ini dapat membantu teman-teman sekalian dalam memahami materi analisis gravimetri.
Penyusun Kelompok 1
Halaman Kata Pengantar ... Daftar Isi ... Bab 1 Pendahuluan 1. Latar Belakang... 2. Tujuan ... Bab 2 Pembahasan 2.1 Metode Pengendapan... 2.2 Kemurnian Endapan Kopresipitasi ... 2.3 Keadaan Optimum untuk Pengendapan ... 2.4 Pengendapan dari Larutan Homogen ... 2.5 Mencuci Endapan ... 2.6 Pemijaran dan Pengabuan Endapan ... 2.7 Peranan Pereaksi Organik pada Analisis Gravimetri... 2.8 Kriteria untuk Pemilihan Pereaksi Organik ... 2.9 Beberapa Endapan Organik yang Penting ... 2.10 Beberapan Contoh Penetapan Gravimetri
2.10.1 Penetapan Kadar Krom Dalam Kalium Kromat... 2.10.2 Penetapan Kadar Lemak Cara Soxhlet... 2.10.3 Penetapan Kadar Barium Dalam Barium Klorida... 2.10.4 Penetapan Kadar Seng Dalam Sengsulfat... Bab 3 Penutup 3.1 Kesimpulan ... 3.2 Saran ... Daftar Pustaka ... 2 3 4 4 5 6 8 9 10 12 13 14 14 16 20 23 25 28 29 30
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Analisis gravimetri merupakan salah materi matakuliah kimia analitik yang sangat penting dan juga merupakan materi wajib dari kurikulum yang telah ditetapkan oleh Program Studi FMIPA Universitas Pakuan Bogor. Analisis gravimetri adalah suatu bentuk analisis kuantitatif yang berdasarkan penimbangan bobot analat, yaitu suatu proses pemisahan dan penimbangan suatu komponen dalam suatu zat dengan jumlah tertentu dan dalam keadaan sempurna mungkin, melalui tahapan kerja analisis gravimetri.
2. Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut : a. Untuk melaksanakan tugas kimia analitik.
b. Menjadi pegangan bagi mahasiswa yang ingin memahami konsep analisis gravimetri.
c. Menjadi referensi tambahan yang menunjang keberhasilan pembelajaran matakuliah kimia analitik.
BAB 2 PEMBAHASAN
2.1 Metode Pengendapan
Pengendapan dilakukan sedemikian rupa sehingga memudahkan proses pemisahan, misalnya: Ag diendapkan dengan AgCl. Aspek yang penting dan perlu diperhatikan pada metode tersebut adalah endapannya mempunyai kelarutan yang kecil sekali dan dapat dipisahkan secara filtrasi. Pada temperatur tertentu, kelarutan zat pada pelarut tertentu didefinisikan sebagai jumlahnya jika dilarutkan pada pelarut yang diketahui beratnya dan zat tersebut mencapai kesetimbangan dengan pelarut itu. Hal ini tergantung pada ukuran partikel. Larutan lewat jenuh adalah larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih besar dibandingkan dengan keadaan kesetimbangan pada suhu tertentu. Contoh reaksi pengendapan dengan pereaksi AgNO3:
NaCl(aq) + AgNO3 → AgCl(s) + NaNO3 (Utami, 2008).
Pengendapan merupakan teknik yang paling luas penggunaannya. Hal terpenting dalam pengendapan suatu analit adalah kemurniannya dan kemudahan penyaringan yang pasti dilakukan dalam teknik pengendapan.
Analisa pengendapan gravimetri akan berjalan baik jika persyaratannya meliputi:
● Kesempurnaan endapan
Analat yang dianalisa telah diubah sepenuhnya menjadi endapan atau dengan kata lain kelarutan endapan dibuat sekecil mungkin.
● Kemurnian endapan
Endapan murni adalah endapan yang bersih tidak mengandung molekul- molekul lain yang disebut juga dengan pengotor atau kontaminan. Endapan yang kotor akan mengandung berat lebih besar dari seharusnya sehingga akan menimbulkan kesalahan yang lebih besar. Kontaminan oleh zat lain sangat mudah terjadi karena endapan timbul dari larutan yang
berisi berbagai macam zat.
● Susunan endapan
Endapan yang terbentuk mempunyai susunan konstan dan tertentu atau endapan yang terbentuk dapat diubah menjadi zat yang komposisinya tertentu.
Tahap-tahap pengendapan Gravimetri, meliputi:
● Melarutkan analat
● Mengatur keadaan larutan misalnya pH dan suhu
● Membentuk endapan
● Menumbuhkan kristal-kristal endapan (digestion atau aging)
● Menyaring dan mencuci endapan
● Memanaskan atau memijarkan untuk memperoleh endapan kering dengan susunan tertentu. Hal ini juga dilakukan untuk menghilangkan kertas saring
● Mendinginkan lalu menimbang endapan
2.2 Kemurnian Endapan Kopresipitasi
Bila suatu endapan memisah dari dalam suatu larutan, endapan itu tak selalu sempurna murninya, mungkin mengandung berbagai jumlah zat pengotor, bergantung pada sifat endapan dan kondisi pengendapan. Kontaminasi endapan oleh zat-zat yang secara normal larut dalam cairan induk dinamakan kopresipitasi. Kita harus membedakan dua jenis kopresipitasi yang penting. Yang pertama adalah yang berkaitan dengan adsorpsi pada permukaan partikel yang terkena larutan, dan yang kedua adalah yang sehubungan dengan oklusi zat asing sewaktu proses pertumbuhan kristal dari partikel-partikel primer.
Mengenai adsorpsi permukaan (adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas, terikat kepada suatu padatan atau cairan (adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis (adsorbat) pada
permukaannya), umumnya akan paling besar pada endapan yang mirip gelatin dan paling sedikit pada endapan dengan sifat makro-kristalin yang menonjol. Endapan dengan kisi-kisi ionik nampak mengikuti aturan adsorpsi Paneth-Fajans-Hahn, yang menyatakan bahwa ion yang membentuk garam yang paling sedikit larut. Maka pada sulfat yang sedikit larut, ion kalsium lebih utama diadsorpsi ketimbang ion magnesium, karena kalsium sulfat kurang larut ketimbang magnesium sulfat. Juga perak ionida mengardsorpsi perak asetat jauh lebih kuat dibanding perak nitrat pada kondisi-kondisi yang sebanding, karena kelarutan perak asetat lebih rendah. Deformabilitas (mudahnya diubah bentuknya) ion-ion yang diadsorpsi dan disosiasi elektrolit dari senyawaan yang diardsorpsi juga mempunyai pengaruh yang sangat besar, semakin kecil disosiasi senyawaa itu semakin besar teradsorpsinya. Maka hidrogen sulfida, suatu elektrolit lemah, sangat kuat diadsorpsi oleh sulfida logam-logam.
Jenis kopresipitasi yang kedua terjadi sewaktu endapan dibangun dari pertikel-partikel primernya. Partikel primer ini akan mengalami adsorpsi permukaan sampai tingkat tertentu dan sewaktu partikel-partikel ini saling bergabung, zat pengotor itu akan hilang sebagian jika terbentuk kristal-kristal tunggal yang besar dan prosesnya berlangsung lambat, atau jika saling bergabung itu cepat mungkin dihasilkan kristal-kristal besar yang tersusun dari kristal-kristal kecil yang terikat tak erat, dan sebagian zat pengotor mungkin terbawa masuk kebalik dinding kristal besar. Jika zat pengotor ini isomorf atau membentuk larutan-padat dengan endapan, jumlah kopresipitasi mungkin akan sangat banyak, karena tak akan ada kecenderungan untuk menyisihkan zat pengotor sewaktu proses pematangan.
Postpresipitasi adalah pengendapan yang terjadi di atas permukaan endapan pertama sesudah ia terbentuk. Ini terjadi pada zat-zat yang sedikit larut, yang membentuk larutan lewat-jenuh, zat-zat ini umumnya
mempunyai satu ion yang sama dengan salah satu ion endapan primer (endapan pertama). Maka pada pengendapan kalsium sebagai oksalat dengan adanya magnesium, magnesium oksalat berangsur-angsur memisah dari larutan dan mengendap diatas kalsium oksalat, makin lama endapan dibiarkan bersentuhan dengan larutan itu, maka makin besar sesatan yang ditimbulkan oleh penyebab ini. Efek yang serupa dapat diamati pada pengendapan tembaga (II) sulfide dalam asam klorida 0,3 M dengan adanya ion-ion zink, zink sulfida dengan perlahan- lahan berpascapresipitasi.
Pascapresipitasi berbeda dari kopresipitasi dalam segi:
a. Kontaminasi bertambah dengan bertambah lamanya endapan dibiarkan bersentuhan dengan cairan induk pada pascapresipitasi, tetapi biasanya berkurang pada kopresipitasi.
b. Pada pascapresipitasi, kontaminasi akan bertambah dengan semakin cepatnya larutan diaduk, baik dengan cara-cara mekanis ataupun termal. Pada kopresipitasi keadaannya umumnya adalah kebalikannya.
c. Banyaknya kontaminasi pada pascapresipitasi dapat jauh lebih besar dari pada kopresipitasi.
2.3 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.
f. Untuk menghindari postpresipitasi atau kopresipitasi sebaiknya dilakukan pengendapan ulang
Meminimalkan kopresipitasi:
1. Metode penambah dari kedua reagen. Jika diketahui bahwa baik sampel maupun endapan mengandung suatu ion yang mengotori, larutan yang mengandung ion ini dapat ditambahkan ke larutan lain. Dengan cara ini, konsentrasi pengotor dijaga serendah mungkin selama tahap-tahap awal pengendapan. Dalam kasus hidrous oksida, mjatan yang dibawa oleh partikel-partikel utama dapat dikendalikan.
2. Pencucian. Pengotor-pengotor yang teradsorpsi dapat dihilangkan dengan mencuci kecuali mereka terkepung. Dengan endapan-endapan mirip dadih dan yang bersifat gelatin, seseorang harus mempunyai suatu elektrolit dalam larutan pencuci untuk menghindari peptisasi.
3. Pencernaan. Teknik ini bermanfaat sekali bagi endapan kristalin, cukup bermanfaat bagi endapan mirip dadih, tetapi tidak digunakan bagi endapan yang bersifat gelatin.
4. Pengendapa kembali. Jika zatnya bisa dilarutkan kembali (sepeti garam dari asam lemah dalam asam kuat), ia dapat disaring, dilarutkan kembali dan diendapkan kembali. Ion pengotor akan berada dalam suatu konsentrasi yang rendah selama pengendapan kedua, dan karenanya jumlah yang lebih kecil akan dikopresipitasi.
5. Pemisahan. Pengotor itu bisa dipisahkan atau sifat kimiawinya diubah dengan suatu reaksi tertentu sebelum endapan terbentuk.
2.4 Pengendapan dari larutan Homogen
Pada metode ini, reagen dihasilkan secara lambat oleh reaksi kimia homogen dalam larutan. Endapannya berkerapatan tinggi dan dapat disaring, kopretisipasi dikurangi ke nilai minimumnya. Beberapa contoh pengendapan dari larutan homogen adalah:
a. Sulfat
Dimetilsulfat menghasilkan radikal sulfat dengan reaksi : (CH2)2SO4 + 2H2O → 2CH3OH + 2H+ + SO42-
b. Hidroksida
pH dikendalikan secara perlahan-lahan. NH3 dihasilkan dari urea dengan
reaksi berikut :
CO(NH2)2 + H2O → 2NH3 +CO2 pada suhu 90-1000
Sedangkan aluminium (Al) diendapkan oleh urea sebagai Al(OH)3 dalam
media asam suksinat, atau Ba sebagai BaCrO4 pada amonium asetat atau
Ni sebagai glioksim ataupun Al sebagai oksinat.
c. Oksalat
Kalsium diendapkan sebagai CaC2O4.
Thiorium juga diendapkan sebagai Th(C2O4)2 dengan adanya urea.
Misalnya : CO(NH2)2 + 2HC2O4 + H2O → 2NH3 +CO2 + 2C2O42-
(C2H5)2 C2O4 + 2H2O → 2C2H5OH + 2H+ + C2O42- d. Fosfat
Fosfat berkelarutan rendah dapat diendapkan dengan membuat turunan dari trimetil atau trietil fosfat secara bertahap dengan hidrolisis. Zr diendapkan sebagai Zr3(PO4)4 pada (CH3)3Po4 dalam media yang
mengandung asam sulfat.
2.5 Mencuci Endapan
Agar penetapan kuantitas analit dalam metode gravimetri mencapai hasil yang mendekati nilai sebenarnya, harus dipenuhi 2 kriteria :
■ Proses pemisahan atau pengendapan analit dari komponen lainnya berlangsung sempurna
■ Endapan analit yang dihasilkan diketahui dengan tepat komposisinya dan memiliki tingkat kemurnian yang tinggi, tidak bercampur dengan pengotor.
Untuk syarat kedua, dapat dipenuhi melalui pencucian endapan. Adapun tujuan dari pencucian endapan adalah untuk menyingkirkan kotoran yang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis, sehingga di peroleh endapan murni. Endapan murni adalah endapan analit yang bersih, artinya tidak mengandung molekul-molekul lain (zat-zat lain yang biasanya disebut pengotor atau kontaminan).
Larutan pencuci dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :
1. Larutan yang mencegah terbentuknya koloid yang mengakibatkan dapat
lewat kertas saring, misalnya : penggunaan ammonium nitrat untuk mencuci endapan ferihidroksida
2. Larutan yang mengurangi kelarutan dari endapan, misalnya : alcohol.
3. Larutan yang dapat mencegah hidrolisis garam dari asam lemah atau basa lemah.
Mencuci berulang-ulang lebih efektif dibandingkan dengan sekali pencucian dengan volume total yang sama .
Xn=Xo μμ+vn
Di mana :
Xo = konsentrasi pengotor sebelum dicuci
N = jumlah pencucian
Xn = konsentrasi pengotor setelah pencucian
V = volume larutan pencuci
μ = volume cairan yang sisa dalam endapan
● dapat melarutkan zat pengotor dengan baik tetapi hampir tidak melarutkan endapan
● tidak mengandung garam yang tidak dapat menguap waktu dipijarkan
● dapat mencegah terjadinya peptisasi pada waktu pencucian endapan
● digunakan larutan pencuci yang mengandung ion senama bila ada kemungkinan endapan dapat larut.
● larutan pencuci yang panas dapat digunakan bila kelarutan endapan memungkinkan
2.6 Pemijaran Endapan
Endapan yang sudah bersih harus dikeringkan sebelum mengalami pemijaran.
● Jika endapan masih melekat pada kertas saring, maka kertas saring ini harus diabukan dulu dengan memakai api sekecil mungkin.
● Kemudian secara teratur temperatur dinaikkan sampai mencapai temperatur yang diinginkan. Harus diperhatikan agar kertas dapat diabukan secara sempurna, untuk itu perlu diamati warna endapan, jika berwarna putih berarti kertas terabukan sempurna, sebaliknya adanya noda hitam menunjukkan bahwa masih ada sisa kertas yang tidak terabukan sempurna.
● Pemijaran pada temperatur tinggi memungkinkan diuapkannya air yang melekat pada endapan. Makin kuat terserapnya air pada endapan makin tinggi temperatur pemijarannya.
● Contoh : endapan yang berbentuk jel memerlukan temperatur pemijaran yang cukup tinggi, sedangkan endapan hablur tidak memerlukan temperatur pemijaran tinggi.
● Endapan yang sudah dipijarkan tidak dapat langsung ditentukan beratnya karena penimbangan benda dalam keadaan panas tidak menghasilkan harga tetap.
● Harus dilakukan pendinginan sampai temperatur kamar baru dapat ditentukan beratnya.
2.7 Peranan Pereaksi Organik pada Analisis Gravimetri
Pereaksi organik yang digunakan pada analisis gravimetri dikenal sebagai endapan organik. Pemisahan satu atau lebih ion-ion anorganik dari campurannya dilakukan dengan menambahkan pereaksi organik karena senyawa-senyawa organik tersebut mempunyai berat molekul yang besar, maka dapat ditentukan sejumlah kecil ion dengan pembentukan endapan dalam jumlah yang besar. Endapan organik yang baik harus memiliki sifat spesifik. Endapan yang dibentuk oleh pereaksi organik, dikeringkan atau dibakar dan ditimbang sebagai oksidanya. Pada pengeringan atau pembakaran, temperaturnya harus ditentukn berdasarkan sifat kimianya. Selektivitas (pemilihan) optimum reaksi tercapai dengan mengawasi variabel-variabel seperti konsentrasi pereaksi, pH larutan dan penggunaan reagen pelindung untuk mengurangi gangguan ion-ion asing.
Beberapa ion anorganik dapat diendapkan dengan pereaksi organik tertentu disebut pengendap organik. Sejumlah pereaksi ini berguna bukan hanya untuk pemisahan, untuk pengendapan tetapi juga dapat digunakan untuk ekstraksi pelarut. Pereaksi organik yang banyak digunakan adalah pereaksi pembentuk khelat. Beberapa pereaksi organik dapat membentuk senyawa kelat dengan beberapa kation karena mengandung gugus fungsi yang berupa basa (donor elektron). Bila ligan polifungsional dapat menempati lebih dari dua posisi koordinasi ion pusat logam, maka terbentuk senyawa koordinasi dengan struktur cincin yang disebut sebagai khelat. Petunjuk untuk meramalkan secara kualitatif tentang kestabilan kompleks dan kesetimbangan endapan khelat yang tidak bermuatan diperoleh dari penelahan konstanta pembentukan senyawa koordinasi yang merupakan sifat ion logam dan sifat ligan.
Endapan organik mempunyai tempat khusus dalam analisis anorganik sebab endapan yang terbentuk biasanya berbeda dari zat anorganik murni, seperti
antara BaS0 dan Ni(DMG) dimana DMG adalah dimetil glioksin. Senyawa organik diklasifikasikan sebagai pembentuk kompleks khelat,pembentuk garam dan pembentuk lake. Dalam usaha membentuk khelat ligan harus mempunyai atom H yang dapat diganti dan elektron yang tidak berpasangan untuk pembnetukan koordinasi. Pereaksi organik banyak digunakan sebab bersifat selekitf. Substitusi pada atom C dapat bervariasi. Selektivitas berarti kemampuan dari pereaksi organik untuk bergabung dengan satu atau dua logam untuk memisahkannya dari zat lainnya. Efek sterik (ruang) menentukan selektivitas dari pereaksi pembentuk khelat, tidak dapat mengendapkan Al.
2.8 Kriteria untuk Pemilihan Pereaksi Organik
a. Zat tersebut harus selektif. b. Mempunyai sifat spesifik.
c. Bobot molekul yang besar (Mr besar) sehingga dengan jumlah yang kecil saja logam menghasilkan endapan yang beratnya tinggi.
d.Beberapa pereaksi organic mempunyai sifat selektifitas yang menghasilkan endapan dengan jumlah kation yang kecil.
e. Mempunyai kelarutan yang sangat kecil dalam air sehingga ion logam
dapat diendapkan secara kuantitatif.
2.9 Beberapa Endapan Organik yang Penting
Zat pengendap organik merupakan bahan untuk membantu proses pemisahan satu atau lebih ion anorganik dari campuran, Zat pengendap organik disebut juga regensia organik. Zat pengendap organik yang digunakan haruslah ideal, artinya pengendap organik tersebut bersifat spesifik, yaitu harus memberi endapan dengan hanya satu endapan tertentu.
Beberapa pengendap organik yang telah dikenal banyak digunakan dalam analisis gravimetri seperti:
1. Dimetil glioksima (DMG) yang berguna untuk penentuan nikel. Pereaksi berlebih harus dihindari untuk menghindarkan pembentukan endapan pereaksinya sendiri. Sitrat dan tartarat digunakan sebagai pereaksi pelindung.
2. 8-hidroksiquinolin berguna untuk mengendapkan beberapa logam dan dapat digunakan untuk pemisahan. Ditambahkan pada keadaan/ suasana dingin dan endapan dicuci dengan air hangat. Endapan kemudian dilarutkan dalam asam dan dititrasi.
3. Asam mandelat digunakan untuk Zr. Endapan dibakar dan oksidanya
ditimbang.
4. Cupferon digunakan untuk pemisahan seperti besi dan titanium dari aluminium. Hal ini bermanfaat dalam kondisi asam, larutan dingin, dan endapannya dibakar kemudian ditimbang.
5. Asam antranilat digunakan pada beberapa logam (untuk Cu). Biasanya
sering digunakan garam natrium.
6. Asam kuinaldik (untuk Cu), metode ini sensitive dengan menggunakan pereaksi pengompleks. Pada kompleks hanya dikandung 15% Cu.
7. Pereaksi salisildioksim (untuk Cu). Asam tartarat digunakan sebagai masking agent. Kompleks tersebut larut dalam alcohol tetapi tidak stabil jika lebih dari 73 hari. Ditimbang sebagai Cu-salisildioksim.
8. 1-nitroso-2-naftol (untuk logam Co) digunakan pada keadaan asam.
Kompleks tersebut dibakar dan ditimbang sebagai Co3O4. Pereaksinya dibuat dalam asam asetat glacial dan air destilasi.
2.10.1 PENETAPAN KADAR KHROM (Cr3+) DALAM GARAM KALIUM
KHROMAT (K2CrO4)
DASAR
Kalium khromat yang berwarna kuning dengan H2SO4 menjadi kalium dikhromat
yang berwarna sindur. Khrom yang bermartabat (VI) ini akan direduksikan menjadi khrom (III) yang berwarna hijau. Kemudian diendapkan dengan NH4OH sebagai
Cr(OH)3 yang berwarna hijau kebiruan dan setelah dipijarkan menjadi Cr2O3 yang
berwarna hijau.
TUJUAN
Untuk menetapkan kadar Cr (III) dalam K2CrO4 melalui tahapan kerja analisis
gravimetri. REAKSI 2K2CrO4 + H2SO4 K2SO4 + K2Cr2O7 + H2O (kuning) (sindur) K2Cr2O7 + H2SO4 H2Cr2O7 + K2SO4 H2Cr2O7 + 3H2SO4 + 3Na2SO3 Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O (hijau) Cr2(SO4)3 + 6NH4OH 2Cr(OH)3 + 3(NH4)2SO4 2Cr(OH)3 Cr2O3 + 3H2O
ALAT DAN BAHAN
Peralatan yang digunakan:
-Kaca arloji -Segitiga porselin -Pipet tetes
-Kaki tiga -Tanur -Desikator
-Tutup kaca -Gegep
-Kassa asbes -Gelas ukur
Bahan-Bahan yang Digunakan: -Contoh hablur K2CrO4
-Larutan H2SO4 4N -Hablur Na2SO3 -Larutan NH4OH 2N -Air suling -Larutan BaCl2 0,5 N -Larutan HCl 4N CARA KERJA
1. Ditimbang dengan teliti ± 0,2 gram contoh K2CrO4, dibilas dan dilarutkan dengan
25 ml H2O kedalam piala gelas 400 ml. Kemudian ditambahkan 5 ml H2SO4 4N dan 1
gram Na2SO3 dan didihkan. Pada tahap ini terjadi proses reduksi Cr (VI) menjadi Cr
(III).
2. Setelah mendidih dan larutan berwarna hijau ditambahkan 100 ml H2O untuk
diencerkan, larutan didihkan kembali.
3. Larutan diendapkan dengan NH4OH 2N sampai terbentuk endapan dan berbau
amoniak (NH3), lalu diperam sebentar.
4. Endapan disaring dengan kertas saring tak berabu no. 41 dan dicuci sampai bebas SO42- dengan air panas.
5. Kemudian endapan dikeringkan dalam oven.
6. Endapan diperarang, diabukan, dan didinginkan, lalu ditimbang.
7. Endapan itu dipijarkan, didinginkan dan ditimbang lagi hingga dicapai bobot tetap bagi Cr2O3.
CARA PERHITUNGAN
Kadar Cr dalam K2CrO4
% Cr = (2Cr/Cr2O3) x Bobot abu (gr) x 100%
% Cr = Faktor kimia x 100% = (Ar Cr/ Mr K2CrO4) x 100% = (52/194) x 100% = 26, 80 % KEGUNAAN PEREAKSI 1. Air Suling
-untuk melarutkan contoh.
-sebagai pencuci endapan sampai bebas dari sulfat (air suling panas). 2. Larutan NH4OH 2N
-Sebagai pengendap
Cr2(SO4)3 + 6NH4OH 2Cr(OH)3 + 3(NH4)2SO4
3. Larutan H2SO4 4N
-Untuk mengasamkan lingkungan.
-Mempercepat terjadinya proses pereduksian. -Untuk mendapatkan larutan yang sempurna.
-Untuk mencegah mengendapnya analat-analat lain selain Cr(OH)3.
4. Padatan Na2SO3
-Untuk mereduksi Cr yang bermartabat (VI) menjadi Cr yang bermartabat (III) agar bisa diendapkan sebagai kationnya.
PENGUJI BEBAS SULFAT
5. Larutan HCl 4N
-Untuk mengasamkan lingkungan.
-Untuk mendapatkan larutan yang sempurna.
-Mencegah mengendapnya garam-garam lain selain BaSO4.
6. Larutan BaCl2 0,5 N
-Untuk mengetahui apakah endapan sudah bebas dari pengotor sulfat, apabila terbentuk cairan jernih maka endapan sudah bebas dari pengotor sullfat.
-Penambahan natrium sulfit berfungsi sebagai pereduksi, maksudnya yaitu khrom pada waktu sebelum direduksikan berlaku sebagai sisa asam dan supaya harus bisa diendapkan maka harus diubah kedalam logamnya. Analat hanya bisa diendapkan sebagai logamnya dan tidak bisa diendapkan sebagai sisa asamnya. Khrom pada Cr (VI) merupakan ion sisa asam yang berfungsi sebagai anion (Cr2O42-).
-Khrom dapat diendapkan dengan ion logam perak sebagai Ag2CrO4, tetapi karena
kelarutannya (Ksp) besar, endapan menjadi tidak sempurna karena masih banyak ion yang larut. Oleh karena itu dalam analisis gravimetri Cr diendapkan sebagai kationnya yaitu Cr(OH)3. Reduksi dilakukan dalam suasana asam kuat. Dengan
adanya H2SO4, K2CrO4 akan diubah menjadi K2Cr2O7 kemudian menjadi asam
dikromat dan akhirnya direduksi menjadi khrom sulfat.
-Khrom bersifat amfoter, pada kelebihan amonia dapat membentuk garam rangkai yang larut.
Cr2(SO4)3 + 6NH4OH 2Cr(OH)3 + 3(NH4)2SO4
(berlebih)
Cr(OH)3 + NH4OH [Cr(NH3)6](OH)3
(sisa) (larut)
Sedangkan apabila pengendapan dengan basa kuat, khrom hidroksida akan membentuk asam yang larut.
Cr2(SO4)3 + 6NaOH 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4
(berlebih)
pada pH >8, maka Cr(OH)3 H3CrO3
H3CrO3 + 3NaOH Na2CrO3 + 3H2O
(sisa)
-Tanda pereduksian telah sempurna larutan akan berwarna hijau. Apabila pereduksian belum sempurna, maka harus kita tambahkan kembali natrium sulfit. Endapan yang terbentuk berwarna hijau dan berupa selai. Jadi khrom hanya bisa diendapkan sebagai
air sedangkan Cr(OH)3 akan mengendap dan K2CrO4 bersifat basa.
2.10.2 PENETAPAN KADAR LEMAK DENGAN METODE SOXHLET
TEORI
Penentuan kadar minyak atau lemak sesuatu bahan dapat dilakukan dengan menggunakan soxhlet apparatus. Cara ini dapat juga digunakan untuk ekstraksi minyak dari sesuatu bahan yang mengandung minyak. Ekstraksi dengan alat soxhlet apparatus merupakan cara efisien karena dengan alat ini pelarut yang dipergunakan dapat diperoleh kembali. Bahan padat pada umumnya membutuhkan waktu ekstraksi yang lebih lama, karena itu dibutuhkan pelarut yang lebih banyak (Ketaren, 2005). Berikut ini tahapan kerja yang dilakukan dalam menentukan kadar lemak dalam biscuit dengan metode soxhlet :
PREPARASI SAMPEL
1. Sampel biskuit yang akan dianalisa digerus dengan menggunakan lumping dan mortar.
2. Sampel yang telah dihaluskan kemudian dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 105 C, selama 6 jam.
DASAR
Penentuan kadar lemak dalam suatu makanan berupa biskuit dapat ditetapkan dengan metode soxlet. Sampel biskuit yang telah dihaluskan kemudian dimasukkan ke dalam huls. Lemak bebas dalam sampel diekstraksi dengan pereaksi organik heksan dan menggunakan alat soxlet. Hasil lemak yang diperoleh, di tampung dalam labu didih, dipanaskan pada suhu 105 °C, didinginkan, dan di timbang hingga memperoleh bobot tetap.
REAKSI
Lemak Bebas + Heksan Lemak Bebas larut dalam Heksan.
BobotLemak
BobotSampel 100%
CARA KERJA
a. Dipanaskan labu lemak dalam oven, didinginkan, dan ditimbang sebagai bobot kosong.
b. Ditimbang ± 5,0 gram biskuit yang telah di haluskan.
c. Dibuat huls dengan menggunakan kertas saring dan kapas, kemudian biskuit dimasukkan kedalamnya.
d. Huls yang telah berisi sampel diletakkan di dalam soxlet. e. Dipasang dengan baik alat soxlet dengan labu lemak. f. Kemudian diisi dengan hexan hingga volume ± 50 ml.
g. Diekstraksi hingga warna larutan hexan pada labu lemak berubah menjadi kuning, waktu sekitar ± 2 jam.
h. Setelah selesai, hexan yang terdapat dalam labu lemak disulingkan kembali. (jangan sampai gosong)
i. Dipanaskan dengan oven pada suhu 105 °C, didinginkan dalam desikator, dan di timbang hingga memperoleh bobot tetap.
PERHITUNGAN
Bobot Lemak = Bobot Labu lemak + sampel (Bobot tetap) − Bobot Labu Lemak Kosong
Kadar Lemak (%)
PEMBAHASAN
Metode yang paling umum digunakan dalam menentukan kadar lemak sedrhahana/ minyak dalam sampel adalah metode soxhlet. Metode ini dianggap memberikan hasil yang maksimal karena dalam proses ekstraksi dilakukan dengan cara pemanasan. Alat yang paling sering digunakan dalam metode ini adalah soxhlet.
Sampel dikeringkan, dihaluskan dan diletakkan dalam huls yang terbuat dari kertas saring.Dalam penentuan kadar minyak atau lemak, contoh yang diuji harus cukup kering. Biasanya digunakan contoh dari bekas penentuan kadar air. Jika contoh masih basah maka selain memperlambat proses ekstraksi, air dapat turun ke dalam labu suling (labu lemak) sehingga akan mempersulit penentuan berat tetap dari labu suling (Ketaren, 2005). Hal ini akan mengakibatkan kesalahan positif dalam penentuan kadar lemak.
Kemudian huls yang telah berisi sampel diletakkan dalam alat soxhlet yang dihubungkan dengan kondensor. Labu soxhlet dipanaskan, solven menguap, terkondensasi dan masuk ke bejana ekstraksi yang berisi sampel, dan mengesktraksi sampel. Huls yang digunakan harus dibuat dengan baik agar tidak terjadi kebocoran. Jika terjadi kebocoran akan menyebabkan sampel ikut terbawa ke labu lemak dan mengakibatkan kesalahan positif pada saat perhitungan kadar. Labu lemak yang digunakan pun harus dalam keadaan kering dan bersih sehingga tidak ada kontaminasi yang mempengaruhi kadar lemak yang dianalisa.
mengekstraksinya digunakan pelarut organik yang bersifat non polar pula. Hal ini merupakan prinsip dari suatu prsoses ekstraksi. Dalam praktik ini yang digunakan adalah hexan. Selain hexan dapat pula digunakan petroleum eter dan kloroform. Proses ekstraksi yang sempurna bergantung terhadap lamanya waktu ekstraksi dan di tandai dengan larutan yang berwarna kekuningan. Jika tidak sempurna maka akan mengakibatkan kesalahan negatif dalam perolehan kadar lemak.
Salah satu keuntungan dari metode soxhlet ini adalah penggunaan pelarut yang efisien karena dapat dilakukan penyulingan sehingga larutan dapat digunakan kembali untuk analisa lanjutan. Lemak akan tertinggal di labu karena adanya perbedaan titik didih. Dalam pemisahan antara pelarut dengan lemak harus dengan hati-hati dan jangan sampai lemak yang diperoleh menjadi rusak karena gosong. Rusaknya lemak tersebut dapat mempengaruhi jumlah kadar yang diperoleh. Pada tahap akhir, solven diupakan dengan pemanasan menggunakan oven pada suhu 105C dan massa lemak yang tersisa ditimbang hingga memperoleh bobot tetap. Bobot tetap diperoleh jika selisih penimbangan mencapai 0,0004 gram.
2.10.3 PENETAPAN KADAR Ba2+ DALAM BaCl2
DASAR
Larutan garam barium dapat diendapkan sebagai larutan kalium khromat dalam suasana asam lemah sebagai barium khromat yang berwarna kuning dan dapat ditimbang sebagai BaCrO4
REAKSI
BaCl2 + K2CrO4 BaCrO4 + 2KCl
Alat: Bahan:
Neraca Analitik Garam barium Khlorida
Penangas air Larutan K2CrO41N
Cawan Kaca Masir Larutan NH4Cl 2N
Oven Larutan Alkohol 96%
Desikator Asam asetat 4 N
Corong Pipet
CARA KERJA
1. Timbang 1 gram garam barium klorida.
2. Masukkan dalam gelas piala, kemudian bilas dengan 100 ml aquadest.
3. Tambahkan 1 ml asam asetat 4 N dan 25 ml NH4Cl 2N didihkan di atas penangas
air.
4. Endapkan dengan menambahkan 20 ml larutan K2CrO4.
5. Endapan dibiarkan mengendap di atas penangas air selama 2 jam.
6. Lalu dituskan dengan cawan kaca masir yang sebelumnya telah diketahui bobotnya.
7. Di cuci dengan alkohol (1:10) hingga endapan bebas khlorida. 8. Cawan dan endapan dikeringkan dalam oven pada suhu 140°C. 9. Endapan didinginkan dan ditimbang.
10. Pengeringan, pengendapan, dan penimbangan dilakukan beberapa kali sampai diperoleh bobot tetap bagi BaCrO4.
PERHITUNGAN
Kadar Ba = fk × bobot abu (gr) × 100% Bobot contoh (gr)
2.10.4 PENETAPAN KADAR Zn DALAM ZnSO4
DASAR
Dalam suasana netral yang tidak mengandung NH4OH, seng dapat diendapkan
sebagai NH4ZnPO4 yang berwarna putih. Endapan dapat ditimbang sebagai
NH4ZnPO4 setelah dikeringkan pada 110°C atau sebagai Zn2P2O7 setelah dipijarkan.
TEORI
Seng dapat diendapkan sebagai (NH4)2HPO4 (Diamonium Hidrogen Posfat)
seperti halnya magnesium. Akan tetapi seng dengan NH4OH akan membentuk garam
rangkai [Zn(NH3)4]2+ dan bila dalam pH tinggi akan larut sebagai zinkat. Oleh karena
itu dalam pengendapan maupun pencucian tidak memakai NH4OH dan NaOH. Dalam
asam, endapan dapat larut. Oleh karena itu, untuk mengatur pH agar sedikit di atas 7 dipakai CH3COONa (Natrium Asetat) yaitu larutannya sedikit basa. Jadi pengendapan
dilakukan dalam suasana netral.
Untuk mengurangi kelarutan, endapan dicuci dengan larutan (NH4)2HPO4
panas. Endapan tidak dipijarkan, sebagai penyaring dipakai cawan penyaring kaca masir. Supaya cepat kering, endapan pada tahap terakhir dibilas dengan alkohol.
REAKSI
ZnSO4.7H2O ZnSO4 + H2O
ZnSO4 + (NH4)2HPO4 NH4ZnPO4 + NH4HSO4
Putih
ALAT DAN BAHAN
Alat: 1. Neraca 2. Kaca arloji
3. Piala gelas 400 mL 4. Piala gelas 800 mL
6. Policemen 7. Tutup kaca 8. Labu semprot 9. Kaki tiga 10. Kasa asbes 11. Teklu
12. Cawan kaca masir G2/G3 13. Tabung reaksi 14. Vacuum 15. Penangas air 16. Oven Bahan: 1. ZnSO4.7H2O 2. Larutan (NH4)2HPO4 10% 3. NH4Cl 10%
4. Larutan (NH4)2HPO4 1% panas
5. Hablur CH3COONa
6. Alkohol 1:1 7. Air suling
CARA KERJA
1. Ditimbang 0.2 gram sampel. 2. Ditambahkan 100 mL air suling.
3. Ditambahkan 25 mL NH4Cl 10%.
8. Disaring endapan dengan kaca masir G2/G3.
9. Dicuci dengan larutan (NH4)2HPO4 1% panas.
10. Dibilas air suling dan dibilas alkohol 1:1 kemudian uji Cl dan SO4
11. Dikeringkan dalam oven.
12. Didinginkan dan ditimbang hingga bobot tetap.
PERHITUNGAN
Kadar Zn2+ = fk × bobot abu (gr) × 100% Bobot contoh
PENUTUP 3.1 Kesimpulan
Dengan memperhatikan materi-materi yang telah dipaparkan bisa diambil beberapa kesimpulan :
● Analisis gravimetri merupakan salah satu bentuk analisis kuantitatif yang dilakukan dengan proses penimbangan.
● Untuk metode pengandapan prinsip kerjanya yaitu senyawa yang akan dianalisis diendapkan dengan menambahkan pereaksi yang sesuai dan selanjutnya dipisahkan endapannya dengan cara ditapis.
● Bila suatu endapan memisah dari dalam suatu larutan, endapan itu tak selalu sempurna murninya, mungkin mengandung berbagai jumlah zat pengotor, bergantung pada sifat endapan dan kondisi pengendapan.
● Kontaminasi endapan oleh zat-zat yang secara normal larut dalam cairan induk dinamakan kopresipitasi.
● Postpresipitasi adalah pengendapan yang terjadi di atas permukaan endapan pertama sesudah ia terbentuk. Ini terjadi pada zat- zat yang sedikit larut, yang membentuk larutan lewat-jenuh, zat-zat ini umumnya mempunyai satu ion yang sama dengan salah satu ion endapan primer (endapan pertama).
● Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer, yang bertujuan untuk memperkecil kesalahan akibat kopresipitasi.
● Adapun tujuan dari pencucian endapan adalah untuk menyingkirkan kotoran yang teradsorpsi pada permukaan endapan maupun yang terbawa secara mekanis, sehingga di peroleh endapan murni.
● Endapan yang sudah bersih harus dikeringkan sebelum mengalami pemijaran.
● Pereaksi organik banyak digunakan sebab bersifat selekitf. Selektivitas berarti kemampuan dari pereaksi organik untuk bergabung dengan satu atau dua logam untuk memisahkannya dari zat lainnya.
● Zat pengendap organik yang digunakan haruslah ideal, artinya pengendap organik tersebut bersifat spesifik, yaitu harus memberi endapan dengan hanya satu endapan tertentu.
3.2 Saran
Makalah ini sifatnya hanya membantu memudahkan mahasiswa untuk memahami teknik analisis gravimetri yang tentunya sangat terbatas baik contoh maupun penjelasannya, olehnya kami harapkan bagi para pembaca bisa menambah dari referensi lain. Karena jika hanya menggunakan makalah ini sangat sedikit yang anda dapatkan. Semoga anda tidak puas dengan membaca makalah ini, sebab jika anda puas niscaya anda tidak akan menambah pengetahuan anda, Seorang yang dalam keadaan haus, meminum air laut, niscaya ia akan semakin haus, semoga andapun demikian. Terima kasih.
Bassett. J., dkk. 1994. BUKU AJAR VOGEL KIMIA ANALISIS KUANTITATIF ANORGANIK. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. (Terjemahan: A. Hadyana P. dan Ir. L. Setiono)
