Pengenceran: Prinsip Pengenceran dan Contoh Penyelesaian Kasus

Dalam ilmu kimia, pengenceran mengacu pada proses pengurangan konsentrasi zat terlarut dalam suatu larutan dengan menambahkan lebih banyak pelarut. Pengenceran umumnya dicapai dengan menambahkan lebih banyak pelarut ke larutan yang ada, sehingga meningkatkan volume larutan sembari menurunkan konsentrasi zat terlarut.

Metode pengenceran secara umum

Pengenceran adalah salah satu konsep yang sangat penting dalam kimia karena seringkali dalam melakukan percobaan kimia, kita perlu bekerja dengan larutan dengan konsentrasi lebih rendah daripada yang disediakan oleh produsen. Pengenceran juga dapat digunakan untuk menyesuaikan konsentrasi larutan ke tingkat yang diinginkan, atau menyiapkan larutan dengan konsentrasi tertentu untuk melakukan percobaan atau analisis tertentu.

Rumus Pengenceran

Keterangan:
c1 = konsentrasi atau Molaritas awal
V1 = volume awal
c2 = konsentrasi atau Molaritas akhir
V2 = volume akhir

Metode Pengenceran

Pengenceran langsung (direct dilution)

Pengenceran langsung merupakan metode pengenceran larutan yang melibatkan penambahan volume pelarut yang diketahui ke volume larutan pekat yang diketahui untuk mendapatkan larutan yang lebih encer dengan faktor pengenceran tertentu.

Pengenceran berseri (serial dilution)

Pengenceran berseri merupakan teknik pengenceran yang digunakan untuk menyiapkan serangkaian larutan dengan konsentrasi yang semakin menurun dengan mengambil sejumlah larutan pekat dan menambahkannya dengan pelarut, dan kemudian mengulangi proses tersebut dengan larutan yang dihasilkan untuk mendapatkan larutan yang lebih encer.

Faktor Pengenceran

Contoh Kasus

1. Pada sebuah laboratorium, terdapat larutan stok HCl pekat 37%. Bagaimana caranya apabila ada seorang peneliti ingin membuat larutan HCl 0.1 M sebanyak 25 mL apabila diketahui Mr HCl = 36.5 g/mol? Berapakah faktor pengencerannya?

Diketahui:
HCl pekat 37%
Mr HCl = 36.5 g/mol

Jawab: 

HCl pekat 37% = xx M

Jadi, HCl pekat 37% = 10.1 M 

 

Untuk membuat membuat larutan HCl 0.1 M sebanyak 25 mL, maka:

Sehingga, peneliti tersebut harus mengambil HCL 37% sebanyak 0.25 mL, kemudian ditambahkan pelarut sehingga volume akhir menjadi 25 mL.

Volume pelarut yang ditambahkan adalah:

Faktor pengencerannya adalah:

2. Sejumlah kristal insulin (massa molekul = 5808 Da, 1 Da = 1 g/mol) dilarutkan dalam buffer fosfat pH 7 hingga volumenya menjadi 1 mL. Larutan tersebut kemudian diberi label Larutan A.
Sebanyak 250 µL Larutan A dipindahkan ke dalam tabung yang baru dan kemudian diberi label Larutan B. Larutan B kemudian diencerkan sebanyak 10 kali sehingga menghasilkan larutan baru yang diberi label Larutan C. Diketahui Larutan C memiliki konsentrasi insulin sebanyak 100 µM. Berapakah molaritas Larutan A dan B, serta berapa banyak insulin yang ditimbang untuk membuat Larutan A?

Diketahui:
Massa molekul insulin: 5808 Da
Molaritas Larutan C: 100 µM
Larutan C 10 kali lebih encer daripada Larutan B

Jawab:
Molaritas Larutan B: Dikarenakan Larutan C 10 kali lebih encer daripada Larutan B, berarti volume larutan C 10 kali lebih banyak dibandingkan dengan Larutan B, maka:

Sehingga diketahui molaritas Larutan B adalah 1000 µM atau 1 mM Pengenceran memang menurunkan nilai molaritas, tetapi tidak mengubah nilai mol (n) zat terlarut, sehingga:

Molaritas Larutan A:
Molaritas Larutan A sama dengan molaritas Larutan B, yaitu 1 mM. Hal ini dikarenakan dalam pembuatan Larutan B, hanya dilakukan pemindahan larutan A ke tabung yang baru tanpa melakukan pengenceran. Kegiatan ini juga biasa disebut dengan pembuatan aliquot. Pembuatan aliquot tidak akan mengubah nilai molaritas, tetapi akan mengubah nilai mol zat terlarut. Dalam kasus ini adalah:

 

 
Jumlah insulin yang ditimbang untuk membuat larutan: 

Diketahui molaritas Larutan A: 1 mM

Sehingga:

 

 

3. Berikut ini tersaji resep dari sebuah reaksi PCR dengan volume akhir reaksi sebesar 20 µL:

Berapakah konsentrasi akhir dari Primer Forward, Primer Reverse, template DNA, dNTP dan MgCl2 setelah semua komponen dicampur dalam tabung PCR? 

Jawab:
Konsentrasi Primer Forward

Maka konsentrasi akhir primer Forward adalah 1 µM

Konsentrasi Primer Reverse

Karena konsentrasi stok primer Reverse sama dengan primer Forward, serta jumlah yang diambil sama, maka konsentrasi akhir primer Reverse adalah 1 µM

Konsentrasi Template DNA

Maka konsentrasi akhir primer Forward adalah 1 µM

Konsentrasi dNTP

Dikarenakan masing-masing nukleotida memiliki konsentrasi awal yang sama, maka perhitungan dapat dituliskan sebagai berikut:

 

Maka konsentrasi akhir dari masing-masing nukleotida adalah 0.2 mM

Sehingga konsentrasi akhir dNTP adalah:

 

Konsentrasi MgCl2

Maka konsentrasi akhir MgCl2 adalah 2 mM