BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Gravimetri

Gravimetri adalah metode analisis kuantitatif unsur atau senyawa berdasarkan

bobotnya yang diawali dengan pengendapan dan diikuti dengan pemisahan dan

pemanasan endapan dan diakhiri dengan penimbangan.

Untuk memperoleh keberhasilan pada analisis secara gravimetri, maka harus

memperhatikan tiga hal berikut;

1. Unsur atau senyawa yang ditentukan harus terendapkan secara sempurna.

2. Bentuk endapan yang ditimbang harus diketahui dengan pasti rumus

molekulnya.

3. Endapan yang diperoleh harus murni dan mudah ditimbang.

Dalam analisis gravimetri meliputi beberapa tahap sebagai berikut ;

a. Pelarutan sampel (untuk sampel padat)

b. Pembentukan endapan dengan menambahkan pereaksi pengendap secara

berlebih agar semua unsur/senyawa diendapkan oleh pereaksi.

Pengendapan dilakukan pada suhu tertentu dan pH tertentu yang

merupakan kondisi optimum reaksi pengendapan.

Tahap analisa gravimetri paling penting, yaitu:

a) Penyaringan endapan.

b) Pencucian endapan, dengan cara menyiram endapan di dalam penyaring

dengan larutan tertentu.

c) Pengeringan endapan sampai mencapai berat konstan.

d) Penimbangan endapan.

e) Perhitungan.

Kadar unsur atau senyawa (%) =

berat endapan (gram )berat sampel (gram )

xFGx100 %

Faktor Gravimetri (FG) =

massa molekul relatif (Mr ) analitmassa molekul relatif (Mr ) endapan

(Amborowati, 2009)

2.2 Prinsip Umum Analisis Gravimetrik

Suatu metode analisis gravimetrik biasanya didasarkan pada reaksi kimia seperti

aA + rR AaRr

dimana a molekul analit, A, bereaksi dengan r molekul reagennya R. Produknya

yakni AaRr, biasanya merupakan suatu substansi yang sedikit larut yang bisa

ditimbang setelah pengeringan atau yang bisa dibakar menjadi senyawa lain yang

komposisinya diketahui, untuk kemudian ditimbang. Sebagai contoh, kalsium bisa

ditetapkan secara gravimetrik 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.

Persyaratan berikut haruslah dipenuhi agar metode gravimetrik berhasil :

1. Proses pemisahan hendaknya cukup sempurna sehingga kuantitas analit yang

tak-terendapkan secara analitis tak-dapat dideteksi (biasanya 0,1 mg atau kurang,

dalam menetapkan penyusunan utama dari suatu makro).

2. Zat yang ditimbang hendaknya mempunyai susunan yang pasti dan hendaknya

murni atau sangat hampir murni. Bila tidak akan diperoleh hasil yang galat.

Persyaratan kedua itu lebih sukar dipenuhi oleh para analis. Galat-galat yang

disebabkan oleh faktor-faktor seperti kelarutan endapan umumnya dapat

diminimumkan dan jarang menimbulkan galat yang signifikan. Masalahnya

memperoleh endapan murni dan dapat disaring itulah yang menjadi problem utama.

Banyak penelitian telah dilakukan mengenai pembentukan dan sifat-sifat endapan

dan telah diperoleh cukup banyak pengetahuan yang memungkinkan analisis

meminimumkan masalah kontaminasi endapan (R.A. Day dan Underwood, 1986).

2.3 Tahapan Proses Analisis Gravimetri

Analisis gravimetri merupakan metode penentuan kuantitatif terhadap kadar

analit dalam suatu sampel atas dasar penimbangan terhadap endapan senyawa yang

mengandung analit tersebut. Secara umum tahapan dalam analisis kuantitatif dengan

metode gravimetri adalah sebagai berikut:

1. Sampel yang diduga mengandung analit tertentu ditimbang untuk mengetahui

massa sampel. Massa sampel dicatat.

2. Sampel dilarutkan ke dalam air secukupnya di dalam gelas beker.

3. Ke dalam gelas beker ditambahkan pereaksi secara berlebih, agar unsur dalam

analit berekasi menjadi senyawa yang dapat terendapkan.

4. Endapan yang terbentuk kemudian disaring, menggunakan kertas saring.

5. Endapan dikeringkan dan ditimbang. Massa unsur analit selanjutnya dihitung

dengan perhitungan kimia (stoikiometri).

6. Dapat juga analit yang terbentuk dibakar untuk mendapatkan senyawa dalam

bentuk oksidanya. Kadar analit dihitung secara stoikiometri

(Khamidinal, 2009)

2.4 Presipitan Organik

Banyak ion anorganik diendapkan dengan reagensia organik tertentu yang

disebut pengendap organik. Kebanyakan pengendap organik akan bersenyawa

dengan kation membentuk senyawa cincin kelat, contohnya Ni(C4H7N2O2)2.

Penggunaan pengendap organik mempunyai keunggulan dibandingkan dengan

pengendap-pengendap kation lainnya.

Keunggulan pengendap organik :

Banyak senyawa logam sangat tak dapat larut dalam air (mengendap)

sehingga logam dapat diendapkan analisa secara kuantitatif.

Bobot molekul pengendap organik itu seringkali mempunyai bobot molekul

yang besar, jadi sedikit logam dapat menghasilkan endapan yang tepat.

Beberapa pengendap organik itu cukup selektif, hanya mengendapkan

kation jenis tertentu.

Endapan yang diperoleh seringkali kasar, karena itu mudah ditangani.

(R.A. Day dan Underwood, 1986)

2.5 Pengeringan dan Pembakaran Endapan

Dalam berbagai prosedur gravimetri yang melibatkan pengendapan, seorang

analis harus dapatnya mengubah zat yang dipisahkan menjadi suatu bentuk yang

cocok untuk penimbangan. Zat yang ditimbang harus murni, stabil dan berkomposisi

tertentu agar hasil analisisnya akurat. Bahkan jika kopresipitasi telah diminimalisasi,

tetap ada masalah penghilangan secara tuntas air dan berbagai elektrolit yang

ditambahkan ke air pencuci. Sebagian endapan ditimbang dalam bentuk kimia yang

sama seperti waktu mereka mengendap. Lainnya mengalami perubahan kimia setelah

pembakaran, dan reaksi-reaksi ini terus berjalan sempurna untuk hasil yang tepat.

Prosedur yang digunakan dalam langkah terakhir ini tergantung pada sifat kimia

endapan tersebut dan pada ketahanan padatan menahan air.

Sebagian endapan dapat dikeringkan secukupnya untuk penentuan analitik tanpa

harus melalui temperatur yang tinggi, setelah itu endapan tersebut langsung

kehilangan air dalam suatu oven pada temperatur 100 °C – 130 °C.

Pembakaran pada temperatur tinggi diperlukan untuk penghilangan air secara

sempurna yang terkepung atau teradsorpsi dengan sangat kuat, dan untuk konversi

seluruhnya dari sebagian endapan menjadi senyawa yang diinginkan. Endapan

bersifat gelatin mengadsorpsi air agak kuat dan harus dipanaskan sampai temperatur

yang sangat tinggi untuk menghilangkan air seluruhnya

`(R.A. Day dan Underwood, 1986).

2.6 Aplikasi Analisis Gravimetri

2.6.1 Penentuan Konsentrasi Logam Berat Dalam Debu Emisi

Untuk melakukan pemantauan kualitas udara emisi dari cerobong pabrik

atau industri, perlu suatu perangkat peralatan khusus yang dapat mengambil

sampel debu emisi. Alat pengambil sampel tersebut dinamakan Stack Dust

Sampler.

Stack Dust Sampler adalah suatu perangkat peralatan yang berguna untuk

pengambilan sample debu atau partikulat yang mengandung logam-logam berat

seperti Pb, Cd, As, Sb, Zn, Cr dan Tl (Tellurium) yang keluar dari cerobong

pabrik. Sistem pengambilan debu/partikulat tersebut berdasarkan kepada sistem

filtrasi oleh kertas penangkap debu emisi,

Sistem pengambilan debu/partikulat tersebut berdasarkan kepada sistem

filtrasi oleh kertas penangkap debu emisi. Konsentrasi/kadar debu emisi dapat

ditentukan dengan cara gravimetri.

Adapun teknik penentuan kadar logam dari debu emisi terdiri atas

beberapa tahap, yaitu:

1. Kertas penangkap debu emisi dipanaskan dalam oven pada suhu 105 oC.

2. Setelah itu didinginkan ke dalam desikator.

3. Ditimbang kertas penangkap debu sebelum digunakan.

4. Debu emisi pada kertas saring di simpan untuk dikeringkan dalam desikator.

5. Kertas penangkap debu didekstruksi menggunakan asam nitrat pekat.

(Ardeniswan, 2010)

2.6.2 Flowchart Penentuan Konsentrasi Logam Berat Dalam Debu Emisi

Timbang kertas penangkap debu sebelum digunakan dalam sampling debu emisi.

Ulangi sampai penimbangan berat konstan

Di simpan untuk di keringkan dalam desikator

Kertas penangkap debu tersebut ditimbang menggunakan neraca analitis, setelah dikeringkan pada

105 oC

Kertas penangkap debu didekstruksi menggunakan Asam Nitrat (HNO3) pekat sampai seluruh debu larut

Mulai

Kertas penangkap debu emisi dipanaskan dalam oven pada suhu 105 oC selama 2 jam

Setelah dingin, kertas penangkap debu emisi dimasukkan ke dalam desikator

Selesai

Hitung konsentrasi logam berat dari debu emisi dengan metode gravimetri

Gambar 2.1 Flowchart Penentuan Konsentrasi Logam Berat Debu Emisi

(Ardeniswan, 2010)