1.1 Definisi dan Ruang Lingkup Kimia Analitik
1.1.1 Definisi
Kimia Analitik adalah cabang ilmu kimia yang berfokus pada studi pemisahan (separation), identifikasi (identification), dan kuantifikasi (quantification) komponen kimia dalam bahan alam maupun buatan (sintetis). Secara sederhana, Kimia Analitik adalah ilmu yang menjawab pertanyaan:
- “Apa yang ada dalam sampel?” (Analisis Kualitatif)
- “Berapa banyak zat tertentu yang ada dalam sampel?” (Analisis Kuantitatif)
- “Bagaimana struktur dan karakternya?”
Kimia Analitik mencakup teori (prinsip-prinsip kimia dan fisika yang mendasari metode) dan praktik (teknik dan prosedur eksperimental) dari metode-metode analisis.
1.1.2 Ruang Lingkup dan Penggolongan
Kimia Analitik dapat digolongkan berdasarkan tujuan dan metode yang digunakan:
| Kriteria Penggolongan | Kategori | Tujuan/Dasar |
| Berdasarkan Tujuan Analisis | Kualitatif | Menemukan atau mengidentifikasi jenis unsur, ion, atau senyawa yang ada dalam sampel. |
| Kuantitatif | Menentukan jumlah atau kadar suatu komponen spesifik (analit) dalam sampel. | |
| Berdasarkan Metode | Klasik (Konvensional) | Metode yang didasarkan pada reaksi kimia dengan stoikiometri yang diketahui (Kimia Basah). Meliputi Gravimetri (pengukuran massa) dan Volumetri/Titrasi (pengukuran volume). |
| Instrumental | Metode yang didasarkan pada pengukuran sifat fisikokimia analit menggunakan instrumen modern. Meliputi Spektroskopi, Kromatografi, Elektroanalisis. |
1.1.3 Peran dan Aplikasi
Kimia Analitik memiliki peran fundamental sebagai “instrumen” untuk menarik kesimpulan di hampir semua disiplin ilmu, antara lain:
- Industri: Pengendalian Mutu (Quality Control/QC) bahan baku dan produk jadi (farmasi, makanan, kosmetik, migas).
- Kesehatan/Klinik: Pengujian darah, urin, dan sampel biologis lainnya untuk diagnosis penyakit.
- Lingkungan: Analisis residu pestisida, polutan, logam berat dalam air, udara, dan tanah.
- Forensik: Identifikasi zat-zat terlarang, racun, atau bukti di tempat kejadian perkara.
1.2 Terminologi Dasar dalam Analisis Kimia
Pemahaman terminologi berikut adalah wajib dalam Kimia Analitik:
| Istilah | Definisi |
| Analit | Komponen (unsur, ion, atau senyawa) yang ingin ditetapkan atau diukur. |
| Sampel (Sample) | Sebagian kecil materi yang diambil dari suatu populasi (bahan) untuk dianalisis. |
| Matriks (Matrix) | Semua komponen dalam sampel selain analit. Matriks seringkali dapat mengganggu hasil analisis. |
| Reagen (Reagent) | Zat kimia dengan kemurnian tinggi yang digunakan untuk bereaksi dengan analit atau untuk menyiapkan larutan standar. |
| Larutan Standar | Larutan yang konsentrasinya diketahui secara pasti dan digunakan sebagai pembanding atau titran. Dibagi menjadi Larutan Standar Primer (dibuat dari zat murni yang ditimbang) dan Sekunder (distandarisasi dengan standar primer). |
| Akurasi (Accuracy) | Seberapa dekat hasil pengukuran individual terhadap nilai sebenarnya (true value). |
| Presisi (Precision) | Seberapa dekat nilai-nilai hasil pengukuran yang berulang satu sama lain (keterulangan). |
Satuan Konsentrasi (Kuantitas Analit)
Kuantifikasi analit dinyatakan dalam berbagai satuan konsentrasi, termasuk:
- Molaritas ($M$): Mol zat terlarut per liter larutan ($\text{mol}/\text{L}$).
- Normalitas ($N$): Jumlah ekivalen per liter larutan ($\text{ekivalen}/\text{L}$).
- Persentase ($w/w, v/v, w/v$): Gram, volume, atau gabungan komponen per 100 gram/volume sampel.
- Bagian per Juta (ppm) dan Bagian per Miliar (ppb): Digunakan untuk konsentrasi yang sangat kecil (trace analysis).
1.3 Proses Umum Analisis Kimia
Setiap analisis kimia, baik kualitatif maupun kuantitatif, mengikuti serangkaian langkah logis yang bertujuan untuk memperoleh hasil yang akurat dan representatif. Tahapan ini harus dilakukan secara runtut dan cermat.
| Tahap | Keterangan | Isu Kritis |
| 1. Perumusan Masalah | Mendefinisikan tujuan analisis, analit, tingkat akurasi yang dibutuhkan, dan matriks sampel. | Menentukan metode yang paling cocok dan sensitif. |
| 2. Pengambilan Sampel (Sampling) | Mengambil sejumlah kecil materi (sampel) yang representatif dari keseluruhan bahan (populasi/lot). | Sampel harus homogen dan representatif agar hasil analisis dapat mewakili seluruh populasi. |
| 3. Persiapan Sampel | Meliputi pengeringan, penghalusan, pelarutan, atau digesti (perusakan matriks) agar analit siap diukur. | Penghilangan kontaminan dan pengganggu (interferen) dari matriks. |
| 4. Pemilihan & Pelaksanaan Metode | Pemilihan metode (klasik atau instrumental) yang paling tepat dan diikuti dengan kalibrasi alat. | Akurasi kalibrasi alat dan ketaatan pada Prosedur Operasi Standar (SOP) metode. |
| 5. Pengukuran | Melakukan pengukuran fisik atau kimia terhadap analit (misalnya: volume titran, absorpsi cahaya, massa endapan). | Memaksimalkan sinyal (data analit) dan meminimalkan noise (derau/gangguan). |
| 6. Perhitungan dan Interpretasi Data | Mengolah data mentah menggunakan perhitungan stoikiometri atau model kalibrasi. Meliputi penggunaan statistik untuk menilai keandalan hasil (akurasi dan presisi). | Penggunaan statistik yang tepat (misal: Deviasi Standar) dan Uji Validasi. |
| 7. Pelaporan Hasil | Menyajikan hasil analisis secara ilmiah, lengkap dengan tingkat ketidakpastian (error) dan interpretasi maknanya. | Laporan harus jelas, tidak ambigu, dan mudah dipahami. |