Analisis Gravimetri: Pengertian, Prinsip Dasar, Tahapan, Metode dan Contoh Analisis

Glosaria.com - Gravimetri adalah salah satu metode analisis kimia klasik. Teknik analisa dengan metode gravimetri digunakan untuk menentukan jumlah suatu zat dengan prinsip dasar penimbangan berat zat setelah dilakukan pengendapan. Kadar senyawa dapat diketahui dengan mengalikan berat endapan dengan faktor gravimetri yang dibagi dengan berat sampel.

Pengertian Analisis Gravimetri

Kimia analisis terbagi menjadi 2 jenis, yaitu analisis kimia kualitatif dan analisis kimia kuantitatif. Analisis kualitatif berkaitan tentang identifikasi suatu zat sedangkan analisis kuantitatif berkaitan tentang penetapan jumlah suatu unsur atau senyawa kimia yang terdapat dalam suatu sampel.

Dari jenis analisis kimia tersebut masih terbagi lagi kedalam metode-metode analisis, baik yang bersifat konvensional maupun bukan. Salah satu metode analisis kimia kuantitatif untuk penetapan suatu unsur atau senyawa dalam suatu sampel adalah gravimetri.

Analisis gravimetri adalah salah satu metode analisis kuantitatif dalam penetapan suatu zat kimia berdasarkan beratnya. Prinsip dasar analisis gravimetri yaitu unsur atau senyawa target diendapkan dengan suatu pereaksi pengendap. Beberapa macam jenis metode dalam analisa gravimetri, yaitu metode penguapan, pengendapan, elektrolisis.

Analisis gravimetri (gravimetric analysis) merupakan salah satu metode analisis kimia kuantitatif yang digunakan dalam penetapan suatu zat kimia berdasarkan beratnya (penimbangan). Beberapa jenis metode analisa dalam gravimetri antara lain yaitu metode penguapan, pengendapan dan elektrolisis.

Kimia Analisis Gravimetri

Prinsip Dasar Analisis Gravimetri

Prinsip dasar dalam analisis gravimetri adalah analisa berdasarkan penimbangan berat, yaitu unsur atau senyawa target diendapkan dengan suatu pereaksi pengendap. Endapan yang terbentuk disaring, kemudian dicuci, lalu dikeringkan. Setelah kering, endapan ditimbang, setelah diketahui beratnya maka dapat dihitung kadar dari zat tersebut

Secara garis besar, proses dalam kuantifikasi metode gravimetri ini yaitu meliputi proses pengendapan, pemisahan, pengeringan endapan dan penimbangan berat.

Terdapat setidaknya 3 hal yang perlu diperhatikan dalam metode analisis gravimetri. Berikut ini adalah merupakan syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam melakukan analisis gravimetri:

Unsur atau senyawa target harus dapat terendapkan dengan sempurna
Endapan zat analit harus diketahui rumus molekulnya
Endapan bersifat murni dan mudah ditimbang

Alat-alat yang dapat digunakan dalam analisa gravimetri diantaranya yaitu, cawan krus yang dapat berupa porselen atau platina, desikator beserta zat pengering seperti silika gel.

Kelebihan dan Kekurangan Gravimetri

Salah satu keuntungan dari analisis gravimetri adalah tingkat akurasinya yang tinggi. Metode ini dapat menghasilkan hasil yang sangat akurat karena hanya mengukur massa suatu senyawa atau unsur dalam sampel. Selain itu, metode ini juga relatif murah dan mudah dilakukan dengan peralatan sederhana.

Namun, analisis gravimetri memiliki keterbatasan dalam penggunaannya. Metode ini membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan metode analisis lainnya, dan hanya dapat digunakan untuk senyawa atau unsur yang stabil dan tidak mudah terurai pada suhu tinggi. Selain itu, analisis gravimetri juga membutuhkan peralatan laboratorium yang canggih, seperti timbangan analitik yang sangat akurat.

Tahapan Analisis Gravimetri

Terdapat beberapa tahap-tahap dalam analisis gravimetri. Proses analisis gravimetri dimulai dengan persiapan sampel dan pengendapan. Sampel harus diambil dalam jumlah yang cukup untuk memastikan hasil yang akurat. Setelah itu, sampel dilarutkan dalam pelarut yang sesuai dan diendapkan menggunakan reagen kimia tertentu. Endapan kemudian dicuci dengan pelarut yang sesuai untuk menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan.

Setelah endapan dikeringkan, massa endapan diukur menggunakan timbangan analitik yang sangat akurat. Massa yang diukur kemudian digunakan untuk menghitung konsentrasi senyawa dalam sampel menggunakan persamaan yang sesuai.

Berikut ini adalah tahapan atau langkah-langkah dalam melakukan analisis gravimetri:

Pelarutan sampel
Pengendapan
Penyaringan
Pencucian
Pengeringan
Penimbangan
Perhitungan

Rumus Perhitungan Gravimetri

Pada analisis kuantitatif untuk menentukan berapa berapa banyak jumlah zat yang terkandung dalam suatu sampel maka dilakukan dengan menggunakan rumus.

Pada analisis gravimetri, endapan yang dihasilkan kemudian ditimbang. Dari hasil nilai penimbangan tersebut maka berat analit sampel dapat ditentukan.

Berikut adalah rumus yang digunakan dalam analisa gravimetri:

1. Rumus Penentuan Kadar Unsur atau Senyawa

Umumnya rumus untuk penentuan kadar dengan metode gravimetri adalah sebagai berikut:

Kadar % = berat endapan (gr) x faktor gravimetri x 100 % / berat sampel (gr)

Untuk menghitung berat unsur atau senyawa target (analit) sering digunakan faktor gravimetri (FG) yang rumusnya adalah sebagai berikut.

2. Rumus Faktor Gravimetri

Faktor gravimetri atau faktor kimia merupakan jumlah gram unsur atau senyawa target dalam 1 gram endapan. Jadi, faktor gravimetri adalah Jumlah berat (gr) analit dalam 1 gram endapan. Rumus untuk menentukan faktor gravimetri dapat dituliskan sebagai berikut:

FG = berat atom/molekul unsur atau senyawa target / berat molekul endapan.

Keterangan:

FG: faktor gravimetri.

Metode Analisis Gravimetri

Adapun beberapa macam jenis metode dalam analisa gravimetri antara lain yaitu, metode penguapan, pengendapan, dan elektrolisis atau disebut juga elektrogravimetri.

Untuk metode-metode analisa gravimetri ini kami rangkum dalam artikel metode analisis gravimetri. Berikut ini adalah macam-macam metode dalam analisis kimia gravimetri:

1. Metode Penguapan

Pada metode penguapan dalam analisis gravimetri, sampel yang akan dianalisa direaksikan dengan pereaksi sehingga dihasilkan suatu gas atau dapat juga dipanaskan sehingga memecah zat dan menghasilkan gas. Penimbangan gas yang keluar dapat secara langsung yaitu diserap oleh suatu pereaksi terlebih dahulu atau secara tidak langsung yaitu penimbangan analat sebelum dan sesudah reaksi. Metode gravimetri penguapan ini terkadang disebut juga dengan metode evolusi.

Pada metode penguapan ini, komponen-komponen yang tidak diinginkan, dapat dieliminasi atau dihilangkan sebagai uap. Jika uap tersebut tidak diperlukan, maka dapat dibiarkan hilang begitu saja dalam udara dan zat yang tertinggal ditentukan beratnya. Sebaliknya, apabila uap tersebut diperlukan, maka uap tersebut dialirkan ke dalam zat penyerap yang sebelumnya telah ditentukan bobotnya. Dari penambahan berat pada zat penyerap, maka dapat ditentukan jumlah uap tersebut. Contoh aplikasi metode penguapan adalah penentuan kadar air (hidrat) dalam suatu senyawa atau kadar air dalam suatu sampel.

2. Metode Pengendapan

Metode pengendapan adalah salah satu jenis pada analisis gravimetri yang terdiri dari tahapan pembentukan, isolasi, dan penentuan massa endapan. Prosedur ini biasanya diterapkan pada senyawa ionik. Sebagai contoh, suatu sampel dilarutkan dalam air hingga bereaksi dengan zat lain sehingga membentuk endapan. Endapan yang terbentuk kemudian disaring, dikeringkan, kemudian ditimbang. Dari massa dan rumus kimia endapan tersebut, maka dapat dihitung massa komponen dari sampel awal. Dari massa komponen dan sampel awal, maka dapat ditentukan persen komposisi massa komponen dalam senyawa awal.

Kalsium merupakan contoh unsur yang dapat ditetapkan secara gravimetri dengan cara pengendapan sebagai oksalat dan pemanggangan oksalat tersebut menjadi kalsium oksida. Pada metode pengendapan ada beberapa syarat-syarat yang perlu diperhatikan diantaranya adalah sebagai berikut ini:

Pada metode pengendapan, bentuk senyawa yang akan diendapkan harus memenuhi syarat-syarat berikut ini:

1. Kelarutannya rendah
2. Endapan mudah disaring dan dicuci
3. Endapan mudah diubah menjadi bentuk senyawa yang dapat ditimbang

Sedangkan bentuk senyawa yang ditimbang harus memenuhi syarat:

1. Stoikiometri
2. Mempunyai tingkat kestabilan yang tinggi
3. Faktor gravimetrinya kecil

Berikut tahap-tahap dalam melakukan analisis gravimetri metode pengendapan:

Pereaksi ditambahkan secara perlahan-lahan sambil dilakukan pengadukan
Larutan dalam tahap pengendapan dalam kondisi panas
Pengendapan dilakukan pada pH tertentu

3. Metode Elektrolisis

Analisis gravimetri dengan metode elektrolisis merupakan salah satu teknik analisis instrumental. Metode elektrolisis ini disebut juga dengan elektrogravimetri, yaitu metode gravimetri dengan elektrolisis.

Pada metode elektrolisis sampel yang akan dianalisis diendapkan secara elektrolisis dengan potensial tertentu. Cara ini banyak digunakan untuk menentukan kadar logam Cu dan Zn.

Contoh Aplikasi Analisis Gravimetri

Metode analisis gravimetri biasanya digunakan dalam penentuan kadar air. Berikut ini beberapa contoh penerapan analisis gravimetri.

1. Penentuan Klorida
2. Penentuan Barium
3. Penentuan Alumunium
4. Penentuan Sulfat
5. Penentuan Kalium

KESIMPULAN

Analisis gravimetri merupakan metode analisis kimia yang digunakan untuk menentukan kadar suatu zat dengan cara mengukur massa dari zat tersebut. Metode ini digunakan untuk senyawa yang stabil dan tidak mudah terurai pada suhu tinggi. Analisis gravimetri membutuhkan peralatan laboratorium yang canggih dan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan metode analisis lainnya. Namun, metode ini dapat menghasilkan hasil yang sangat akurat dengan biaya yang relatif murah dan peralatan sederhana.

Referensi:

Kamus Besar Bahasa Indonesia
W. Adam, dkk. Kimia Analitik. Departemen Pendidikan Nasional