Gravimetri

Dalam analisis kuantitatif selalu memfokuskan pada jumlah atau kuantitas dari sebuah sampel, pengukuran sampel dapat dilakukan dengan menghitung berat zat, menghitung volume atau menghitung konsentrasi. Gravimetri merupakan penetapan kuantitas atau jumlah sampel melalui penghitungan berat zat. Sehingga dalam gravimetri produk harus selalu dalam bentuk padatan (solid). 

Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan secara analisis gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal kesenyawa 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 koreksi dapat digunakan (Khopkar,1990).

Alat utama dalam gravimetri adalah timbangan dengan tingkat ketelitian yang baik. Umumnya reaksi kimia tidak dalam ukuran besar seperti kilogram, namun dalam satuan yang lebih kecil seperti gram dan mili gram. Timbangan yang dipergunakan memiliki ketelitian yang tinggi atau kepekaan yang tinggi dan disebut dengan neraca analitik atau analytical balance.

Dalam melakukan analisis dengan teknik gravimetrik, kemudahan atau kesukaran dari suatu zat untuk membentuk endapan dapat diketahui dengan melihat kelarutannya atau melihat harga dari hasil kali kelarutan yaitu Ksp. Jika harga Ksp suatu zat kecil maka kita dapat mengetahui bahwa zat tersebut sangat mudah membentuk endapan. Ingat definisi kelarutan; kelarutan suatu zat dalam suatu pelarut adalah jumlah zat tersebut sebanyak-banyaknya yang dapat larut dalam pelarut pada suhu tertentu sehingga larutan tepat jenuh.

Dalam reaksi pembentukan endapan, dimana endapan merupakan sampel yang akan kita analisis, maka dengan cermat kita dapat memisahkan endapan dari dari zat-zat lain yang juga turut mengendap. Proses ini cukup sulit dilakukan, namun cara yang paling umum adalah mengoksidasi beberapa zat yang mungkin mengganggu sebelum reaksi pengendapan dilakukan.

Proses pembentukan endapan

Dalam reaksi pembentukan endapan, dimana endapan merupakan sampel yang akan kita analisis, maka dengan cermat kita dapat memisahkan endapan dari zat-zat lain yang juga turut mengendap. Proses ini cukup sulit dilakukan, namun cara yang paling umum adalah mengoksidasi beberapa zat yang mungkin mengganggu sebelum reaksi pengendapan dilakukan.

Efek kejenuhan relatif pada ukuran partikel yaitu pembentukan inti dan pertambahan partikel. Pembentukan inti ini, ion-ion bergabung membentuk padatan. Seringkali inti-inti ini terbentuk dipermukaan pengotor. Jika penambahan inti lebih diutamakan, maka jumlah partikelnya besar.

Sifat Endapan

Endapan yang terbentuk merupakan mekanisme dari pertumbuhan inti. Cara mengontrol ukuran partikel yaitu dengan memperkecil lewat jenuh dengan cara menambahkan atau menaikkan suhu, memperbesar kelarutan, larutan harus encer, ukuran partikel kecil, penambahan pereaksi dari pengendapan harus perlahan-lahan. Untuk larutan yang bersifa koloid seperti Al(OH)₃ ; Cl(OH)₃ dan lain-lain pembentukan endapan bergantung pada pH.

Suspensi Koloid

Jika larutan berupa suspensi koloid, seringkali stabil untuk beberapa saat dan tidak dapat disaring, untuk mengurangi kestabilan ini diusahakan dengan pemanasan, pengadukan dan penambahan elektrolit.

Koagulasi dari Koloid

Suspensi koloid yang stabil dapat bermuatan (-) ataupun (+), muaan ini terjadi pada anion dan kation yang terikat atau tertarik pada permukaan partikel.

Pencucian endapan merupakan tahap selanjutnya, proses pencucian umumnya dilakukan dengan menyaring endapan, yang dilanjutkan dengan membilasnya dengan air. Tahap akhir dari proses ini adalah memurnikan endapan, dengan cara menguapkan zat pelarut atau air yang masih ada didalam sampel, pemanasan atau mengeringkan dalam oven lazim dilakukan. Akhirnya penimbangan sampel dapat dilakukan dan hasil penimbangan adalah kuantitas sampel yang dianalisis.

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 larutannya (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).

Kesalahan dalam gravimetri dibagi menjadi dua yaitu :

- Endapan yang tidak sempurna dari ion yang diinginkan dalam cuplikan.

- Gagal memperoleh endapan murni dengan komposisi tertentu untuk penimbangan.

Faktor-faktor penyebabnya adalah :

- Peptisasi

- Kopresipitasi dari ion-ion pengotor.

- Postpresipitasi zat yang agak larut.

- Kurang sempurna pencucian.

- Kurang sempurna pemijaran.

- Pemijaran berlebih sehingga sebagian endapan mengurai.

- Reduksi dari karbon pada kertas saring.

- Tidak sempurna pembakaran.

- Penyerapan air atau karbondioksida oleh endapan (Underwood,1986).

dimana :

Peptisasi adalah proses dimana koloid yang menggumpal atau mengkoagulasi larut kembali menjadi partikel-partikel dalam keadaan terdispersi. Untuk menghindari peptisasi, air yang ditambahkan adalah air elektrolit. Elektrolitnya yaitu elektrolit yang mudah hilang dalam pemanasan biasanya asam nitrat encer.

Kopresipitasi adalah proses dimana biasanya komponen-komponen dari larutan terbawa oleh endapan atau ikut mengendap.

Postpresipitasi adalah pengotor akan menempel pada permukaan endapan dan harus cepat dipisahkan dengan cara dekantasi.

Cara memperkecil proses dekantasi

1. Metode penambahan kedua pereaksi. Cara ini digunakan untuk mengontrol konsentrasi pengotor dan muatan listrik yang ada sebagai partikel primer (lompatan listrik primer).
2. Pencucian. dengan endapan yang menggumpal atau berupa gelatin, pada pencucian harus memakai elektrolit (HNO₃ encer).
3. Daeges. (pengendapan diatas suhu penangas air)
4. Jika terjadi peptisasi, dilakukan pengendapan ulang, terutama untuk logam-logam analida atau endapan dari asam lemah.