Universitas Gadjah Mada

Universitas Gadjah Mada

DAFTAR ISI PENDAHULUAN A. 1. Pengambilan Sample (Sampling)

1

2. Mengubah analit ke bentuk sesual dengan alat ukur

2

3. Pengukuran Analit

4

B. Galat (error) data

6

C. Stoikiometri

7

D. Metoda Analisis Titimetri

8

E. Metoda Analisis Gravimetri

12

ANALISA PROKSIMAT A. Analisa Kadar Air

14

B. Analisa Kadar Abu dan Komponen Mineral

16

C. Analisa Karbohidrat

20

D. Analisa Protein

25

E. Analisa Lipida

28

ANALISA VITAMIN

31

ANALISA BAHAN-BAHAN LAIN

40

DAFTAR PUSTAKA

47

Lampiran — I: Tabel Istilah-istilah Sampling

48

Lampiran — II: Gambar-gambar Peralatan Laboratorium Analisa Kimia

50


I. PENDAHULUAN Setiap bahan tersusun oleh satu atau beberapa senyawaan kimia. Kimia analitik bertujuan menentukan apa dan berapa banyak kandungan senyawaan kimia di dalam suatu bahan senyawaan kim/a di dalam suatu ba/ian. 1. Analisa Kualitatif Identifikasi unsur atau zat/senyawa apa yang ada/terdapat dalam suatu contoh/sampel. 2. Analisa kuantitatif 

Penetapan banyaknya suatu unsur/zat tertentu yang ada dalam suatu contoh/sampel bahan.



Bila zat tersebut  1.0% contoh → senyawa major 0.01-1% contoh → senyawa minor < 0.01% contoh → senyawa “trace” (runutan)

Pengelompokan

analisa

kimia

analitik

dapat

didasarkan

pada

ukuran

contoh/sampel: sampel > 0,1 g → analisa makro - 10-100mg → analisa semikro - 1-10mg → analisa mikro < 1mg → analisa ultramikro TAHAPAN ANALISIS 1. pengambilan/pencuplikan sampel (=sampling) 2. mengubah analit ke bentuk yang sesuai dengan alat ukur 3. pengukuran / metoda analisa 4. perhitungan dan penafsiran pengukuran Di samping itu ada pula perlakuan-perlakuan tertentu yang tergantung pada bahan contoh

/sampel

antara

lain:

pengecilan

ukuran

penimbangan contoh, pelarutan dan pengenceran.


(penghancuran/penggilingan),

A.1. PENGAMBILAN SAMPEL (SAMPLING)

Analisa kimia biasanya hanya memerlukan sedikit bahan yang akan dianallisa. Jika bahan yang ada sedikit dan tidak akan digunakan lagi untuk hal lain, maka semuanya dapat dipakai sebagai sampel. Jika bahannya sangat mahal, diupayakan sesedikit mungkin digunakan sebaqai sampel.

Apabila bahan yang ada homogen, maka cara samplingnya sederhana, namun bila bahan - heterogen, perlu suatu perlakuan atau tindakan khusus agar dapat diperoleh sample representatif. Contoh : pada analisa proksimat bijian, perlu diambil sedikit sampel dan tiap karung (tergan tung jumlah yang ada), kemudian digabungkan untuk memperoleh gross sample (bisa beberapa kilogram). Gross sample harus dikecilkan ukurannya untuk mendapatkan laboratory sample (beberapa puluh atau ratus gram); dari sini akan diambil beberapa gram atau miligram sebagai analysis sample.

Pengecilan ukuran sampelinmi dapat dilakukan berbagai cara misalnya dengan mengambil bagian-bagiannya kemudian mencampurkan (bisa beberapa tahap), menggiling dan mengayak untuk mendapatkan bubuk yang seragam untuk dianalisis.

Untuk bahan-bahan biologis biasanya perlu penanganan khusus. Bahan biologis (selsel atau jaringannya masih aktif) perlu dijaga agar tidak mengalami perubahan kimiawi. dan dijaga agar tidak mengalami kontaminasi. Untuk mencegah perubahan dalam sampel dapat ditambahkan bahan pengawet yang sesuai atau dengan penyimpanan beku Ukuran Sample

Sampel untuk analisis harus cukup untuk semua penentuan yang akan diinginkan. Sampel homogen biasanya cukup 250 gram (atau mililiter). Sampel rempah-rempah kering dan bijian serealia perlu 100 gr sampai 250 gr; untuk buahan dan sayuran perlu 1 — 2 kg

Sampel harus dikemas dan disimpan sedemikian rupa sehingga perubahan yang mungkin terjadi seminimal mungkin. Harus pula diberi label identitas yang jelas. Sampel yang sudah ada harus segera mungkin dianalisa


A.2. MENGUBAH ANALIT KEBENTUK SESUAI DENGAN ALAT UKUR

Sebelum merencanakan suatu prosedur analisa, harus diketahui informasi apa yang diperlukan dan tipe sampel apa yang akan dianalisa : 

Bagaimana sampel harus diperoleh



Seberapa banyak sampel diperlukan



Seberapa sensitif metoda yang akan dipakai



Seberapa ke-akurat-an dan ke-tepat-an hasil yang dikehendaki



Pemisahan

yang

bagaimana

yang

dikehendaki

untuk

menghilangkan

interference

Apabila pengukuran yang diperlukan telah diketahui, metoda analitik yang dipilih akan tergantung pada faktor-faktor 

Ketrampilan analis



Fasilitas peralatan yang tersedia



Sensitivitas dan presisi/ketelitian yang diinginkan



Biaya yang tersedia dan kecepatan analisa yang diinginkan

Tahap pertama dalam menganalisa suatu sampel adalah mengukur jumlah sampel (volume atau bobot) guna dasar perhitungan nantinya . Dalam pengukuran ini perlu ditentukan derajad presisi dan akurasi-nya

Komponen bahan pangan & hasil pertanian secara garis besar dibagi dua yaitu (a) senyawaan organik dan (b) komponen anorganik. Untuk menganalisa komponen anorganik perlu pengabuan kering (dry ashing), atau dengan cara lain yaitu dilakukan digesti (wet digestion) dengan memanaskannya menggunakan asam pengoksid : asam nitrat, asam sulfat, asam perkhlorat, atau kombinasinya. Melarutkan Sampel

Reaksi pengubahan zat/analit ke bentuk yang sesuai, banyak memerlukan medium cairan atau sampel dalam keadaan terlarut.

Banyak analit yang larut air, namun ada pula yang harus dengan perlakuan khusus: 1. Perlakuan dengan HCL, HNO3, H2S04, atau asam perkhlorat


2. Perlakuan dengan pelelehan/peleburan panas bersama asam atau basa *).

Kerja asam selaku pelarut antara lain: 1. Reduksi ion H+ oleh logam yang lebih aktif dari H Misal: Zn (p) + 2H+ → Zn2+ + H2 (gas) dan “aqua regia” (campuran HCI + HNO3). 2. Reaksi ion H+ dengan anino asam lemah Misal: CaCO3(p) +2H+ → Ca2+ + H20 + CO2 (gas) 3. Sifat pengoksida dan anino asam Misal: 3Cu (p) + 2 N03- + 8H+ → 3 Cu3+ + 2 NO(gas) + 4 H20 4. Kecenderungan anion asam membentuk kompleks yang larut dengan kation zat yang dilarutkan Misal: Fe3+ + Cl- → FeCl



Fluks asam seperti KHSO4 untuk menyerang bahan basa seperti bijih besi



Fluks basa seperti Na2CO3 untuk menyerang bahan asam seperti silikat.



Dapat pula digunakan fluks pengoksid : Na-peroksida.

Konsentrasi Larutan dan Kadar Bahan Kadar zat dalam bahan atau konsentrasi zat dalam larutan dapat dinyatakan dengan satuan (unit) sbb : 1. Persen (%) = bagian per seratus % b/b = 1gr komponen/100 gr bahan (pada bahan padat) % b/v = 1 gr bahan/100 ml larutan (pada bahan cair/larutan) % v/v = 1 ml bahan cair/100 ml larutan (pada bahan cair/larutan). 2. Molar (=M) = gram mol/1 liter larutan. Gram molekul = bobot (gram)/B.M zat. Missal :0,1 M NaOH (BM=40) =0,1 X 40 gr/1liter 8gr NaOH/1 liter = 8/40 grol/1 ltr = 0,2 M.

3. Normal (=N) = gram ekivalen/1 liter larutan. Gram ekivalen = gram mol. X 1/valensi Missal : 1 M HCI (valensi=1) = 1 N HCL


1 M H2S04 (valensi=2) = 2 N H2S04. 4. Molal (=m) = gram mol / 1000 gr pelarut. Konsentrasi Molal tidak tergantung suhu sedangkan Molar dan Normal tergantung suhu karena volume pelarut berubah dengan perubahan suhu. 5. p.p.t. = part per thousand = b.p.r. = bagian per (se)ribu Misal : 1 mg zat per 1000 mg bahan 1 gr zat per 1000 gr bahan

6. p.p.m. = part per million = b.p.j. = bagian per (se)juta. Misal: 1 mg zat per 1000000 (=106) mg bahan (= 1kg bahan) 1 gr zat per 1000000 (= 106) gr bahan (= 1 ton bahan) . 7. p.p.b. = part per billion = b.p.m. = bagian per milyar Misal : 1 mg zat per 1000000000 (=109) mg bahan (= 1 ton bahan)

Misal bahan yang dilarutkan tidak murni melainkan berkadar 96,5 % (= 0,95) untuk membuat larutan 10% perlu ditimbang = 10 x (100/96,5) gram kemudian dilarutkan sehingga volume larutan akhir = 100 ml Pengenceran Larutan

1. Proses pengenceran suatu larutan dan konsentrasi/kadar K1 menjadi konsentrasi K2 mengqunakan rumus:

V1.K1 = V2. K2 2. Contoh : tersedia larutan HCI 5 N, dan akan disiapkan 500 ml HCI 0,2 N V1 x 5 = 500 x 0,2 V1 = 500 x 0,2 = 20 ml Cara : dipipet 20 ml HCL 5 N, dimasukkan labu ukur 500 ml dan ditambah air suling sampai tanda digojog merata.

3. Contoh : akan dibuat larutan vit. B 50 p.p.m sebanyak 50 ml. Dan Vit B kering murni. Jumlah Vit: B = 50 mg X 50 ml = 2,5 mg terlalu sedikit → resiko kesalahan tinggi.


Cara : misal ditimbang 50 mg Vit. B dilarutkan dalam air suling menjadi 50 ml. Konsentrasi K1 = 50 mg / 50000 mg = 1000 ppm K1 = 1000 ppm → V1 x 1000 = 50 x 50 V1 = ( 50ppm X 50ml)/1000ppm = 2,50 ml → diencerkan menjadi 50 ml. A.3. PENGUKURAN ANALIT

Pada tehniK analisa gravimetri, analit (zat yang dianaliss) diendapkan dan diukur bobotnya menggunakan necara analitik. Sedangkan pada tehnik volumetri/titrimetri, analit direaksikan dengan sejumlah volume terukur reagensia yang diketahui konsentrasinya; proses ini disebut titrasi. Dengan tehnik manapun yang dipakai sampel harus disiapkan menjadi suatu larutan analit, dan kalau perlu harus dihilangkan senyawa yang dapat mengganggu reaksi analit dengan reagensia standar tsb.

Neraca analitik (analytical balance) untuk mengukur bobot harus memiliki sensitivitas sekurang-kurangnya 0.1 mg. Pengukuran volume secara kasar dapat menggunakan gelas ukur atau gelas beaker, sedangkan untuk pengukuran yang teliti dng pipet ukur, pipet gondok dan buret. Buret semi-mikro dapat mengukur volume sampai ketelitian 0.1 mL, sedangkan buret mikro sampai ketelitian 0.01 mL.

Gravimetri dan volumetri dapat memberikan hasil dng akurasi dan presisi tinggi sampai p.p.t (part per thousand) atau lebih baik lagi. Tetapi metod ini perlu jumlah analit yang cukup besar, sehingga cocok untuk analisa major components Volumetri umumnya dapat dilakukan lebih cepat dibanding gravimetri.

Untuk dapat menghilangkan bahan pengganggu, untuk membuat selectivitas yang sesuai dalam pengukuran, atau untuk pra-pemekatan analit guna pengukuran yang Iebih sensitif dan akurat, perlu dilakukan satu atau lebih tahap pemisahan, misalnya dengan presipitasi, extraksi ke dalam pelarut immiscible, pemisahan dengan kolom kromatografi, dialisis, dan distilasi

Contoh

:

Untuk

menghilangkan

protein

dapat

dilakukan

dengan presipitasi

rnenggunakan berbagai reagensia kemudian disaring atau di-sentrifugasi sehingga diperoleh protein-free filtrate (PFF).


Pada anailis menggunakan pewarnaan, pengaturan pH dapat me-masking warna yg tidak dikehendaki. Pada analisis gravimetri besi, untuk mengendapkan Fe2O3 semua besi harus dalam bentuk Ferri (3+); sebaliknya bila dengan cara volumetri dengan reaksi ion dikromat, semua besi harus dalam bentuk Ferro (2+) sebelum reaksi, sehingga diperlukan tahap reduksi pada preparasi sampelnya Ketepatan (Akurasi) & Kecermatan (Presisi)

Hasil yang tepat/akurat (=accurate) adalah hasil yang sangat mendekati nilai sejati dari besaran terukur. Pengukuran semakin tepat bila galatnya semakin kecil.

Pengukuran yang cermat/presisi merujuk ke cocok tidaknya di antara sekelompok hasil-hasil pengukuran. Istilah cermat tidak menyiratkan hubungan antara hasil pengukuran dengan nilal sejati. Pengukuran yang cermat dapat saja tidak tepat dalam arti pengukuran tersebut berbeda dengan nilai sejati.

Contoh :Ada tiga mahasiswa praktikum dengan tugas rengukur kadar glukosa dalam larutan gula yang telah diketahui kadar glukosanya 10.1% . Masing-masing melakukan pengukuran 6 kali, dengan hasil sbb: Hasil pengukuran kadar glukosa oleh :

Hasil pengamatan


Mahasiwa A

Mahasiswa B

Mahasiswa C

10.0

8.1

13.0

10.2

8.0

9.2

10.0

8.3

10.3

10.2

8.2

11.1

10.1

8.0

13.2

10.1

8.0

8.2

Rerata

10.1

8.1

10.8

Kesalahan

0.0

2.0

0.7

Kesimpulan : A = akurat dan presisi B = presisi tetapi tidak akurat C = tidak akurat dan tidak presisi

A.4. GALAT (ERROR) DATA, SESATAN

Galat = selisih numerik antara nilai terukur dengan nilal sebenarnya (=nilai sejati). 

Galat terpastikan (=determinate) atau sistematik = galat yang dapat dikaitkan ke sebab-sebab tertentu yang dapat diketahui. Galat ini bersifat satu arah relatif terhadap nilai sejati ; seringkali dapat diulang, dan dapat diramal.

Contoh sumber galat terpastikan = anak timbangan yang berkarat, buret dengan skala tidak cermat dan kabur, reagensia tidak murni, endapan yang larut, reaksi samping/ikutan dalam titrasi; suhu terlalu tinggi.

Ada 3 kelompok galat terpastikan : a) galat metoda : akibat dari metoda analisisnya b) galat operasi : akibat kurang terampilnya analis c) galat instrument : akibat dari alat pengukur tidak bekerja persis sesuai dengan standart yang dituntut. 

Galat tetap/konstan : galat yang besaranrya (magnitude) hampir konstan dalam sederet analisis, tidak peduli berapapun ukuran sampel.

Akan nampak berkurang/menurun dengan semakin besarnya sampel bila nilai galat disajikan relatif terhadap kualitas yang diukur.


Galat sebanding : galat yang nilai relatifnya konstant dengan berubahnya ukuran sampel, atau sebaliknya nilai mutlak galat berubah sesuai dengan berubahnya ukuran sampel 

Galat tak terpastikan (=indeterminate) : Galat yang timbul sebagai akibat dari variabel-variabel yang diluar kendali di dekat batas penampilan suatu instrumen alat.

Contoh : penyimpangan alat baca analitis akibat fluktuasi tegangan listrik; getaran gedung akibat kendaraan melintas atau akibat gempa; variasi temperatur ruang atau pemanasan; ketidakmampuan mata mendeteksi perubahan yang sangat halus pada alat baca. A.5. STOIKIOMETRI

Stoikiometri adalah aspek kimia analitik yang berkenaan dengan pengukuran dan konsentrasi larutan, yang dapat digunakan untuk penghitungan massa, atau sebaliknya. Karenanya perlu disiapkan larutan-larutan yang diketahul konsentrasinya untuk kalibrasi respons alat, atau untuk titrasi sampel

Massa suatu analit (zat yang dianalisa) dalam suatu larutan dapat dihitung konsentrasi dan volumenya. Massa suatu produk dapat dihitung dari massa-massa reaktan-nya. Perhitungan tersebut memerlukan pengetahuan STOIKIOMETRI yaitu perbandinganperbandingan dimana senyawa-senyawa kimia bereaksi, dimana faktor-faktor konversi yang sesuai diterapkan untuk sampai pada hasil perhitungan yang dikehendaki . Perlu adanya pemahaman tentang konsep dasar: massa, Mole, dan equiva-len; dan harus diingat kembal[ Bobot Atom, Bobot Molekul, Bobot Equivalen, valensi, dan rumus kimia zat. 

Bobot Molekul → menyatakan gram per Mole (grammol)



Angka Dalton = 1.661 x 10-24 g (kebalikan angka Avogadro)



Dalam 1 grammol ada 6.022 x 1023 atom, molekul, atau ion (Avogadro)


⁄

 

⁄

〉 Lihat kembali : Kadar dan Konsentrasi, hal. 3 - 4 Densitas (Specific Gravity)

⁄ ⁄ Pada suhu 20°C densitas air = 0.99823 g/mL. Jika specific gravity diacu ke air suhu 20 °C. maka densitas = 0.99823 x specific gravity.  Reaksi asam-basa : bobot gram ekivalen adalah gram suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan 1 mol H+  Reaksi redoks : bobot gram ekivalen adalah gram suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan 1 mol elektron.  Reaksi pengendapan atau pembentukan kompleks: bobot gram ekivalen adalah gram suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dng 1 mol kation univalen, 1/2 mol kation divalen, 1/3 mol kation trivalen, dst.nya. Contoh : dalam reaksi Ag+ + 2 KCN → Ag(CN)2- + 2K+ gram ekivalen AgNO3 = gram molnya =169,87 gram gram ekivalen KCN = 2 x gramol-nya ; 2 mol KCN bereaksi dengan 1 mol Ag+ (=kation univalen)

Contoh: reaksi ion permanganate MNO2MnO4- + e → MnO4 2-

(1)

MnO4- + 4H+ + 3e → MnO2 + 2 H2O

(2)

MnO4- + 8H+ + 4e → Mn3+ + 4 H2O

(3)

-

+

2+

MnO4 + 8H + 5e → Mn

+ 4 H2O

(4)

→ gram ekivalen garam KmnO4 pada reaksi tersebut masing-masing adalah gram molekul dibagi 1, 3, 4 dan 5.


Reaksi asfosfat H3PO4 dengan suatu basa dapat terjadi sebagal berikut : H3PO4 + OH- → H2O + H2PO4- (⇒ gram ekivalen = grammol) H3PO4 + 2 OH- → H2O + HPO42- (⇒ gram ekivalen = 1/2 grammol) * Perhitungan Stoikiometri dapat dilakukan, baik dengan menggunakan gramekivalen ataupun grammolekul → dan hasilnya harus sama

Contoh 1: Hitunglah jumlah gram H3PO4 (BM = 98,0) yang diperlukan untuk bereaksi dengan 60 gr NaOH (BM = 40) dengan persamaan reaksi: H3PO4 + 2 Na+ + HPO42- + 2 H2O a/. → Dengan grammol : diperlukan 2 mol NaOH untuk tiap mol H3PO4 60 gram NaOH = (60/40) grammol = 1.50 (grol) NaOH → diperlukan H3PO4 = (1.50)/2 = 0.75 grammol (grol) b/.→ Dengan gramekivalen (grek) : ekivalen H3PO4 =1/2 grammolnya gramekivalen H3PO4 = grek NaOH = 60 = 1.5 grek grammol H3PO4 = 1/2 x 1.50 = 0.75 grol → gram H3PO4 yang diperlukan = 0,75 x 98 gram = 73,5 gram Contoh 2 : Hitung bobot ekivalen SO3 yang digunakan sebagai asam dalam air. SO3 adalah anhidrida asam sulfat H2SO4 SO3 + H2O → H2SO4 → 2H+ + SO421 mol H2SO4 memberikan 2 mol H+ bobot ekivalen H2SO4 = 1/2 bobot molekulnya = (98,07)/2 bobot ekivalen SO3 = 1/2 x BM = (80,06)/2. Contoh 3 : Hitung bobot ekivaten Na2C2O4 (zat reduktor) dan oksidator K2CrO7 dalam reaksi: 3 C2O42- + Cr2O72- + 14 H+ → 2 AgCI + Ba2+ 1 grol AgNO3 memberikan 1 mol kation univalen Ag+ ; dan 1 grol BaCl2 bereaksi dengan 2 mol Ag+ → Bobot ekivalen AgNO3 = BM = 169,9 gr/ek Bobot ekivaten BaCl2 = (BM)/2 = (208,2)/2 = 104,1 gr/ek


A.6. METODA ANALISIS TITRIMETRI Dasar umum : analisis titrimetri didasarkan pada suatu reaksi kimia sebagal berikut:

aA + tT → produk

molekul A bereaksi dengan t molekul T

Reagensia T disebut titran ditambahkan sedikit demi sedikit dari dalam buret, dalam bentuk larutan yang konsentrasinya diketahui. Titran ini disebut juga larutan standar yang konsentrasinya ditentukan dengan suatu proses standarisasi. Penambahan titran T sampai jumlahnya setara dengan A, yang berarti telah dicapai titik equivalensi dari titrasi tersebut. Kapan titrasi harus dihentikan dapat diketahui dengan adanya zat indikator yang akan memunculkan warna bila ada kelebihan titran T. Saat indikator berubah warna atau muncul warnanya disebut titik akhir titrasi. Karena pembacaan jumlah titran adalah volume-nya maka metode titrimetri disebut juga metoda volumetri.

Reaksi-reaksi dalam metoda titrimetri 1. Reaksi asam-basa = HA + OH- → A- + H2O dan BOH + H3O → B+ + 2 H2O

(a) (b)

pada (a) titrannya alkali kuat (NaOH, KOH) dan pada (b) titrannya asam kuat (HCI, H2SO4). 2. Reaksi oksidasi-reduksi (redoks) Contoh:

Fe2+ + Ce4+ → Fe3+ + Ce3+ 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O

3. Reaksi pengendapan kation perak dengan anion halogen Ag+ + X- → Ag X X = klorida, bromida, iodida, tiosianat (SCN)

4. Reaksi pembentukan kompleks Ag+ +2 CN- → Ag(CN)2Reaksi ini merupakan dasar reaksi Liebig untuk sianida


Persyaratan Reaksi yang Digunakan dalam Analisis Titrimetri 1. Reaksi harus berjalan sesuai dengan persamaan reaksi tertentu. Tidak boleh ada reaksi samping 2. Reaksi harus berjalan lengkap sampai titik ekivalensi. Tetapan keseimbangannya harus sangat besar. 3. Harus ada metode/cara untuk menetapkan tercapainya titik ekivalensi (dengan indikator atau instrumen/alat). 4. Reaksi harus berlangsung cepat, titik ekivalensinya dapat dicapai dalam beberapa menit. Contoh : reaksi yang cocok untuk metoda titrasi : penetaan konsentrasi larutan NaOH dengan larutan HCL standar yang ada satu reaksi : NaOH + HCI → NaCI+ H2O ; K = 1x1014 → reaksi berjalan sangat cepat.

Contoh : reaksi yang tidak cocok untuk metoda titrasi : penetapan asam borat dengan NaOH standar HBO2 + OH- → BO2- + H2O ; K = 6x104 Tetapan setimbang relatif kecil, tidak memenuhi syarat (2) → kelebihan beberapa tetes titran mengubah nhlai pH kecil sekali → volume titran sulit ditetapkan secara tepat.

Contoh : Reaksi etil-akohol dengan asam asetat sangat lambat, sehingga tidak dapat diterapkan pada titimetri.

Konsentrasi miliekivalen dan milimol

Dalam prosedur titimetri, volume titran yang dipakal < 50 ml dengan konsentrasi 0,1 N — I N (atau M). Ini berarti bahwa banyaknya ekivalen titran adalah 0,050 liter x 0,10 ek/liter = 0,0050 ek. (=grek) angka tersebut sanqat kecil, lebih nyaman bila dikatakan sebagai miliekivalen yang nilainya = 1/1000 ekivalen → 0,0050 ekivalen = 5,0 miliekivalen (= mgrek)


Dalam praktek biasa dipakai grol dan grek bila bekerja dengan beberapa liter dan mgrol dan mgrek bila bekerja dengan volume yang jauh lebih kecil dari 1 liter. Satuan Normalitas dan Molaritas dapat dinyatakan dalam satuan besar atau satuan kecil; nilai numerinya sama. Larutan yang mengandung 0,0020 grek dalam 0,0050 liter juga mengandung 2,0 mgrek dalam 5,0 mililiter. N = 0,0020 grek = N=

= 0,4 grek/liter atau mgrek/ml. 5,0 ml

=

Konsentrasi titer Satuan titer adalah bobot per volume, namun bobot tersebut adalah bobot reagensia yang bereaksi dengan larutan, bukan bobot zat dalam larutan. Contoh : bila 1 ml larutan asam HCL dengan tepat menetralkan 4,0 mgr NaOH maka konsentrasi larutan HCI dinyatakan sebagai titer NaOH = 4,0 mgr/mI.

T = N x BE Contoh : hitung titer NH4 dari larutan HCI 0,12 N ; dan titer BaO dari reaksi tsb! Reaksi : NH3 + H+ → NH4+ BaO + 2H+ → Ba2+ + H2O a/. Titer NH3 dari larutan HCI = 0,12 mek/ml x 17 mg/mek T = 2,04 mg/mI (NH3) b/. Titer BaO dari larutan HCI = T = 0,12 x 153,3 = 9,2 mg/mI (BaO)

Standarisasi Larutan Larutan standar kadang dapat disiapkan dengan menimbang tepat suatu zat, kemudian dilarutkan dalam volume larutan yang diukur tepat. Namun cara tersebut tidak dapat diterapkan secara umum karena relatif hanya sedikit reagensia kimia dapat diperoleh dalam bentuk yang murni. Sedikit yang cukup memadai untuk tujuan ini disebut Standar primer.

Umumnya suatu larutan standar ditera dengan cara titrasi, dimana larutan tersebut direaksikan dengan sebobot tertentu standar primer.


Standar primer harus memiliki karakteristik : 1. Dapat diperoleh dengan mudah dalam bentuk murni atau dalam kadar yang diketahui pasti dengan harga wajar. Ketidak murnian zat tersebut tidak boleh Iebih dari 0,02 % 2. Zat tersebut harus stabil, mudah dikerjakan, tidak terlalu higroskopik, tidak menyusut selama ditimbang (tidak menguap). Biasanya garam hidrat tidak dipakai sebagai standart primer. 3. Diinginkan standar primer memiliki bobot ekivalen yang wajar (relatif) tinggi, agar galat penimbangan dapat minimal.

Untuk titrasi asam basa, biasanya disiapkan larutan larutan asam dan larutan basa kira-kira dengan konsentrasi yang diinginkan, dan kemudian dilakukan standardisasi salah satunya dengan suatu standar primer.

Larutan yang sudah distandarkan tersebut dapat diperlakukan sebagai standar sekunder untuk menetapkan normalitas larutan lainnya. Namun untuk maksud analisis yang sangat tepat lebih baik larutan asam dan basa distandarkan secara terpisah dengan standar primer. 

Standar primer untuk larutan basa yang digunakan secara luas : kalium-hidrogenftalat KHC8H4O4 (disingkat KHP); asam sulfamat HSO3NH2; kalium-hidrogen-iodat KH(IO3)2.



Standar primer untuk larutan asam yang umum adalah : Na-karbonat Na2CO3 dan tris (hidroksi metil) amino metana (CH2OH)3CNH2 (dikenal sebagai TRIS atau THAM). Larutan NaOH dan KOH yang sudah disimpan jangan digunakan sebagai standar sekunder, karena keduanya kurang stabil, dapat bereaksi dengan CO2 atmosfir menjadi NaHCO3 dan KHCO3.



Standar primer untuk pengendapan digunakan garam murni . NaCI atau KCI murni sebagai standar primer untuk larutan AgNO3: Ag+ + Cl- → AgCl



Untuk reaksi pembentukan komplex, garam CaCO3 digunakan sebagai standar primer larutan etilen-diamina-tetra-asetat (EDTA) : Ca2+ + Y4- → CaY2- (Y lambang untuk EDTA)


Tabel 1 Contoh Standar Primer untuk Reagensia Redoks Larutan yang

Standar

distandarkan

primer

Reaksi

KmnO4

As2O3

5 H3AsO3 + 2 MnO4- + 6 H+ → 2 Mn2+ + 5 H3As3O3 +3

KmnO4

Na2C2O4

H2O

KmnO4

Fe

5 C2O42- + 2 MnO4- + 16 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 +8 H2O

Ce(SO4)2

Fe

5 Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

K2Cr2O7

Fe

Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ → Fe3+ + Ce3+

I2

As2O3

6 Fe2+ + Cr2O72- +14 H+ → 6 Fe3+ +2 Cr3+ + 7 H2O HAsO2 + I2 + 2 H2O → H3AsO4 + 2 I- + 2 H+

Titrasi Balik

Seringkali titran (larutan 1) ditambahkan secara berlebihan melewati titik akhir dan kemudian ‘dititrasi balik’ dengan larutan kedua . Normalitas larutan kedua harus diketahui dan juga hubungannya/reaksinya dengan titran (larutan I). Contoh 1: Dalam metoda Kjeldahl untuk analisa N-total, unsur ini diubah menjadi NH3 kemudian didestilasi dan ditampung dalam larutan asam standar yang volumenya diketahul (miligrek asam harus > miligrek NH3), selanjutnya kelebihan asam dititrasi dengan larutan alkali standar. Contoh 2 : Dalam metoda Volhard untuk analisa klorida, larutan yang mengandung klorida ditambah larutan standar AgNO3 dengan volume terukur (miligrek Ag harus > miligrek Cl), endapan AgCI disaring, dicuci, dan kelebihan Ag dalam filtrat dititrasi dengan larutan standar KCNS.

A.7. METODA ANALISIS GRAVIMETRI

Metoda gravimetri merupakan salah satu cabang utama kimia analitik. Pengukuran dilakukan dengan cara penimbangan menggunakan neraca analitik (analytical balance) yang memiliki ketelitian sekurang-kurangnya 0.1 miligram

Analit dipisahkan secara fisis dari semua komponen lain dari sampel atau larutan sampel. Teknik yang paling banyak dilakukan untuk memisahkan analit adalah cara pengendapan, sedangkan cara-cara lainnya yang dimungkinkan adalah : elektrolisis, extraksi pelarut, kromatografI, dan pengatsirian.


Azas umum gravimetri didasarkan pada reaksi kimia

aA + rR → AaRr Artinya : a molekul analit A bereaksi dengan r molekul reagen R menjadi AaRr yang biasanya bersifat sangat tak larut (= mengendap), dapat dipisahkan dengan penapisan kemudian dikeringkan atau dipanggang menjadi senyawa lain yang diketahui rumus molekulnya, dan selanjutnya ditimbang. Contoh :

(a) Ca2+ + C2O42+ → CaC2O4 → oxalat (b) Fe3+ → Fe2O3.xH2O →

CaO + CO2 + CO padat gas

gas

Fe2O3

(c) Ag+ + NaCI → AgCl + Na+ (d) P → MgNH4PO4.6H2O →

Mg2P2O7

Persyaratan untuk keberhasilan metoda gravimetri adalah :  Proses pemisahan harus cukup sempurna sehingga analit yang tidak terendapkan tidak dapat dideteksi (biasanya < 1 mg)  Zat yang ditimbang harus mempunyai susunan yang pasti, stabil dan murni atau sangat hampir murni (Biasanya syarat kedua lebih sulit dipenuhi dibanding syarat pertama !!)

Kadar analit dalam sampel dihitung dengan rumus :

Bobot analit (A) dihitung dari bobot endapan x faktor gravimetri. Faktor gravimetri merupakan jumlah analit yang ada dalam 1 gr endapan , yang dapat dihitung dari perbandingan bobot molekul (atau bobot atom) analit dengan bobot molekul endapan.

Dari contoh diatas maka : 1. Faktor gravimetri Ca terhadap CaO = (BA Ca)/(BM CaO) 2. Faktor gravimetri Fe terhadap Fe2O3 = (2x BA Fe)/(BM Fe2O3) 3. Faktor gravimetri NaCI terhadap AgCI = (BM NaCI)/(BM AgCI) 4. Faktor gravimetri P2O5 terhadap Mg2P2O7 = (BM P2O5)/(BM Mg2P2O7)


Dan faktor gravimetri P terhadap Mg2P2O7 = (2x BA P)/(BM Mg2P2O7 5. Misalkan pada contoh pertama Ca berasal dari Ca-karbonat (CaCO3) maka factor gravimetri CaCO3 terhadap CaO = (BM CaCO3)/(BM CaO).


Universitas Gadjah Mada

Recommend Documents