Bahan Kimia untuk Analisis Abu dan Mineral

1.        HNO3 (Asam Nitrat)

Asam Nitrat atau nitric acid atau aqua fortis, dengan rumus kimia HNO₃ adalah asam kuat yang sangat korosif. Berdasarkan sifatnya, asam nitrat dikelompokkan sebagai salah satu bahan kimia berbahaya atau B3. Senyawa kimiaasam nitrat (HNO₃) adalah sejenis cairankorosif yang tak berwarna, dan merupakan asamberacun yang dapat menyebabkan luka bakar. Larutan asam nitrat dengan kandungan asam nitrat lebih dari 86% disebut sebagai asam nitrat berasap, dan dapat dibagi menjadi dua jenis asam, yaitu asam nitrat berasap putih dan asam nitrat berasap merah.

Penambahan asam nitrat dalam penetapan kadar abu dan mineral dapat digunakan untuk sampel dalam bahan yang sangat sulit mengalami oksidasi. Penambahan larutan pengoksidasi tersebut dilakukan untuk mempercepat proses pengabuan.. Dalam proses pengabuan, bahan organik dibakar habis dalam muffle furnace dengan menaikkan suhu perlahan-lahan, yaitu 500–600^oC, tergantung bahan. Pengabuan awal dilakukan perlahan-lahan agar bahan tak terbawa pergi oleh nyala api.

2.        H₂SO₄(Asam Sulfat)

Asam sulfat, H₂SO₄, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak.

Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat asam dan disebut sebagai air asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logam-logam yang ada dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap berwarna cerah yang beracun. Oksidasi besi sulfida pirit oleh oksigen molekuler menhasilkan besi(II), atau Fe2+. Asam sulfat, sering ditambahkan ke dalam sample untuk membantumempercepat terjadinya reaksi oksidasi. Asam sulfat pekat merupakan bahan pengoksidasi yang kuat.

3.        Hidrogen Klorida (HCl)

Hidrogen klorida (HCl) adalah asam monoprotik, yang berarti bahwa ia dapat berdisosiasi melepaskan satu H⁺ hanya sekali. Dalam larutan asam klorida, H⁺ ini bergabung dengan molekul air membentuk ion hidronium, H₃O⁺.Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). HCL adalah asam kuat dan merupakan komponen utama dalam asam lambung. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan hati-hati dengan keselamatan yang tepat karena merupakan cairan yang sangat korosif. Senyawahidrogen klorida mempunyai rumusHCl. Pada suhu kamar, HCl adalah gas tidak berwarna yang membentuk kabut putih Asam klorida ketika melakukan kontak dengan kelembaban udara. Gas hidrogen klorida dan asam klorida adalah senyawa yang penting dalam bidang teknologi dan industri. Ion lain yang terbentuk adalah ion klorida, Cl⁻. Asam klorida oleh karenanya dapat digunakan untuk membuat garam klorida, seperti natrium klorida (NaCl). Asam klorida adalah asam kuat karena dapat berdisosiasi penuh dalam air. Asam monoprotik memiliki satu tetapan disosiasi asam,K_a, yang mengindikasikan tingkat disosiasi zat tersebut dalam air. Untuk asam kuat seperti HCl, nilai K_a cukup besar. Beberapa usaha perhitungan teoritis telah dilakukan untuk menghitung nilai K_a HCl. Ketika garam klorida seperti NaCl ditambahkan ke larutan HCl, ia tidak akan mengubah pH larutan secara signifikan. Hal ini mengindikasikan bahwa Cl⁻ adalah konjugat basa yang sangat lemah dan HCl secara penuh berdisosiasi dalam larutan tersebut. Untuk larutan asam klorida yang kuat, asumsi bahwa molaritas H⁺ sama dengan molaritas HCl cukup baik, dengan ketepatan mencapai empat digit angka bermakna.

4.        Bahan-bahan kimia lain yaitu : Alkohol/gliserol, Asam Perklorat, dan Potasium Sulfat.

Menambahkan campuran gliserol-alkohol ke dalam sampel sebelum diabukan ketika proses pemanasan dilakukan maka akan terbentuk kerak yang poreus. Oleh sebab itu oksidasi bahan menjadi lebih cepat dan kadar abu dalam bahan tidak terpengaruh oleh gliserol-alkohol tersebut. Menambahkan hydrogen peroksida pada sampel sebelum pengabuan dapat membantu proses oksidasi buatan.

Asam perklorat (HClO₄)pekat dapat digunakan untuk bahan yang sulit mengalami oksidasi, karena perklorat pekat merupakan oksidator yang sangat kuat. Kelemahan dari perklorat pekat adalah sifat mudah meledak (explosive) sehingga cukup berbahaya, dalam penggunaan harus sangat hati-hati.

a.      Prinsip  Analisis Kadar Abu Dan Mineral

Menurut Winarno (1991), kadar abu yang yang terukur merupakan bahan-bahan anorganik yang tidak terbakar dalam proses pengabuan, sedangkan bahan-bahan organik terbakar.  Untuk menentukan kandungan mineral pada bahan makanan, bahan harus  dihancurkan/didestruksi terlebih dahulu. Cara yang biasa dilakukan yaitu pengabuan kering (dry ashing) atau pengabuan langsung dan pengabuan basah (wet digestion).

Prinsip penentuan kadar abu ialah dengan menimbang berat sisa mineral hasil pembakaran bahan organik pada suhu 550°C. Penetuan kadar abu dapat dilakukan secara langsung dengan membakar bahan pada suhu tinggi (500-600°C) selama 2-8 jam dan kemudian menimbang sisa pembakaran yang tertinggal sebagai abu (AOAC 2005).  Pengabuan dilakukan untuk menentukan jumlah mineral yang terkandung dalam bahan.Penentuan kadar mineral bahan secara asli sangatlah sulit, sehingga perlu dilakukan dengan menentukan sisa hasil pembakaran dari garam mineral bahan tersebut. Pengabuan dapat menyebabkan hilangnya bahan-bahan organik dan anorganik, sehingga terjadi perubahan radikal organik dan terbentuk elemen logam dalam bentuk oksida atau bersenyawa dengan ion-ion negatif (Anonim, 2008).

Kadar abu suatu bahan ditetapkan pula secara gravimetri. Penentuan kadar abu merupakan cara pendugaan kandungan mineral bahan pangan secara kasar. Bobot abu yang diperoleh sebagai perbedaan bobot cawan berisi abu dan cawan kosong.  Apabila suatu sampel di dalam cawan abu porselen dipanaskan pada suhu tinggi sekitar 650^oC akan menjadi abu berwarna putih. Ternyata di dalam abu tersebut dijumpai garam-garam atau oksida-oksida dari K, P, Na, Mg, Ca, Fe, Mn, dan Cu, disamping itu terdapat dalam kadar yang sangat kecil seperti Al, Ba, Sr, Pb, Li, Ag, Ti, As, dan lain-lain.