POTENSIOMETER

POTENSIOMETRI

A.   PENGERTIAN

Potensiometri adalah metode analisa kimia untuk menentukan potensial listrik dengan menggunakan elektroda dan alat yang digunakan dalam potensiometri ini adalah potensiometer. Potensiometer merupakan aplikasi langsung dari perasaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol. Persamaan Nernst memberikan hubungan antara potensial relative suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dengan larutan. Dengan pengukuran potensial reversible suatu elektroda,maka perhitungan aktifitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan.
jadi pengertian potensiometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan potensial listrik dengan menggunakan elektroda 

B.   PRINSIP KERJA ALAT

Potensiometri merupakan salah satu cara pemeriksaan fisik kimia yang menggunakan peralatan listrik untuk mengukur potensial elektroda, besarnya potensial elektroda ini tergantung pada kepekatan ion–ion tertentu dalam larutan, karena itu dengan memakai persamaan Nernst :

E = E^o + K log (c)

Dimana :        

E = sel potensial yang diukur

E^o = konstan selama pemberian suhu

C = konsentrasi yang ditentukan

K = RT log ( 10 ) / n F

Dimana:         

R = gas konstan

T = suhu absolut

F = suhu faraday konstan

N = nomer dari elektron atau diambil dari satu molekul yang ditentukan

Tetapi dalam kenyataan ( n ) tidak diperlukan, itu terjadi jika ( n ) merupakan muatan yang sama dan telah terbentuk menjadi ionic dari yang telah ditentukan. Sehingga kepekatan ion dalam larutan dapat dihitung langsung dari harga potensial yang diukur itu.

Potensial suatu elektroda tidak dapat diukur tersendiri, tetapi dapat ditentukan dengan menggunakan elektroda indikator dengan elektroda pembanding yang hanya memiliki harga potensial yang tetap selama pengukuran.

Elektroda pembanding yang diambil sebagai baku international adalah elektroda hidrogen baku. Harga potensial elektroda ini ditetapkan nol pada kesadahan baku ( H⁺ )= 1 M, tekanan gas H₂ = 1 atm dan suhu 25^o C, sedangkan gaya gerak listrik ( GGL ) pasangan

elektroda itu diukur dengan bantuan potensiometer yang sesuai, dan sering digunakan peralatan elektronik ( volt meter ).

C.     GAMBAR ALAT

BAGIAN ALAT

1.    Elemenresistif

2.    Badan

3.    Penyapu (wiper)

4.    Sumbu

5.    Sambungantetappertama

6.    Sambunganpenyapu

7.    Cincin

8.    Baut

9.    Sambungantetapkedua

D.   SKEMA KERJA POTENSIOMETER

Komponen yang diperlukan pada metoda potensiometri :

1.      Elektroda Pembanding

2.      Elektroda Indikator

3.      Alat ukur potensial

Komponen-komponen tersebut disusun  membentuk suatu sel potensiometri. Sel potensiometri disusun dari dua setengah sel yang dihubungkan dengan  jembatan garam yang  berfungsi penyeimbangkan muatan larutan pada masing-masing setengah sel, selain itu juga berfungsi sebagai penghubung antara dua setengah sel  tersebut.  Masing-masing setengah sel terdapat elektroda yang  tercelup dalam  larutan elektrolit untuk ditentukan konsentrasinya oleh potensial elektrodanya. Pemisahan elektrode ini diperlukan untuk  mencegah terjadinya reaksi redoks spontan dari laruan-larutan elektrolit yang digunakan dalam  sel potensiometri. 

E.    APLIKASI METODA POTENSIOMETRI DI INDUSTRI

1.      mengukur konsentrasi suatu  larutan

2.    Analisis klorida pada pul dan kertas

3.    Analisis nitrat dalam sampel tanah

4.    Analisis NO3-, F-, Br-, Ca2+ dalam minuman, susu, daging atau jus buah

Read More ->>

KONDUKTOMETER

KONDUKTOMETER

A.   PENGERTIAN KONDUKTOMETER

Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan dan mengukur derajat ionisasi suatu larutan elektrolit dalam air dengan cara menetapkan hambatan suatu kolom cairan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar. Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda.
Konduktometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan daya hantar suatu larutan dan mengukur derajat ionisasi suatu larutan elektrolit dalam air dengan cara menetapkan hambatan suatu kolom cairan selain itu konduktometer memiliki kegunaan yang lain yaitu mengukur daya hantar listrik yang diakibatkan oleh gerakan partikel di dalam sebuah larutan. Menurut literatur faktor-faktor yang mempengaruhi daya hantar adalah perubahan suhu dan konsentrasi. Dimana jika semakin besar suhunya maka daya hantar pun juga akan semakin besar dan apabila semakin kecil suhu yang digunakan maka sangat kecil pula daya hantar yang dihasilkan dan begitu dengan sebaliknya antara konsentrasi dan daya hantar. Oleh sebab itu pengaruh suhu dan konsentrasi dapat mempengaruhi daya hantar.

B.   PRINSIP KERJA ALAT

Prinsip kerja konduktometer adalah sel hantaran di celupkan ke dalam larutan ion positif dan negatif yang ada dalam larutan menuju sel hantaran menghasilkan sinyal listrik berupa hambatan listrik larutan. Hambatan listrik dikonversikan oleh alat menjadi hantaran listrik larutan. Semakin  banyak konsentrasi suatu misel dalam larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya karena semakin banyak ion-ion dari larutan yang menyentuh konduktor dan semakin tinggi suhu suatu larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya, hal ini karena saat partikel berada di lingkungan yang suhunya semakin bertambah maka pertikel tersebut secara tidak lansung akan mendapat tambahan energi dari luar dan dari sinilah energi kinetik yang dimiliki suatu partikel semakin tinggi (gerakan molekul semakin cepat). Sehingga semakin sering suatu konduktor menerima sentuhan dari ion-ion larutan.

C.    GAMBAR ALAT

D.   SKEMA KERJA KONDUKTOMETER

skemanya cari sendiri

Ada 3 komponen penting pada konduktometer :

1.      Sumber listrik              : sel untuk menyimpan laruan. Hantaran arus listrik DC melalui larutan merupakan proses faraday, yaitu oksidasi dan reduksi terjadi pada kedua elektroda. Arus AC tidak memerlukan reaksi elektrokimia pada elektroda-elektrodanya .

2.      Tahanan Jembatan     : untuk mengukur tahanan larutan.

3.      Sel                               : terdiri dari sepasang elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda terbuat dari logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.

E.    APLIKASI METODA KONDUKTOMETRI DI INDUSTRI

Aplikasi metoda konduktometri :

1.      Penentuan kadar suatu zat dalam sampel.

2.      Pemisahaan zat-zat logam yang berbahaya yang ada dalam air.

3.      Mengukur daya hantar larutan elektrolit seperti air limbah

4.      Untuk menentukan kelarutan dan hasil kali kelarutan suatu elektrolit yang sulit larut

Read More ->>

TURBIDIMETER

 TURBIDIMETER

 A. PENGERTIAN TURBIDIMETER

 Turbidity Meter adalah salah satu alat umum yang biasa digunakan untuk keperluan analisa kekeruhan air atau larutan. Turbidity meter merupakan alat pengujian kekeruan dengan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang datang. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi padatan adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Alat ini banyak digunakan dalam pengolahan air bersih untuk memastikan bahwa air yang akan digunakan memiliki kualitas yang  baik dilihat dari tingkat kekeruhanya.

      Turbidimetri merupakan analisis kuantitatif yang didasarkan pada pengukuran kekeruhan atau turbidan dari suatu larutan akibat adanya suspensi partikel padat dalam larutan. Artinya turbidimetri adalah analisa yang berdasarkan hamburan cahaya. Hamburan cahaya terjadi akibat adanya partikel yang terdapat dalam larutan. Partikel ini menghamburkan cahaya ke segala arah yang mengenainya. Turbidimetri adalah pengukuran spesies hamburan cahaya dalam larutan dengan memanfaatkan intensitas cahaya berkas masuk setelah dilewatkan melalui larutan.

Dalam turbidimetri digunakan larutan yang berupa koloid atau tersuspensi. Larutan jernih juga dapat diukur dengan metoda ini dengan jalan memberikan emulgator untuk mengemulsi larutan. Larutan tersuspensi atau koloid mengandung partikel yang berukuran besar dari 10^-10 cm. Ukuran partikel ini biasanya dapat dilihat dengan mata. Kegunaan metode turbidimetri antara lain untuk menentukan kadar senyawa tertentu yang terdapat pada suatu tempat yaitu dengan merubahnya terlebih dahulu menjadi senyawa yang sulit larut, kemudian diberi emulgator. Contohnya penentuan kadar kalsium dalam suatu batuan, dimana sebelumnya kalsium diubah menjadi kalsium karbonat yang sulit larut, kemudian ditambahkan emulgator.

Analisa kuantitatif secara turbidimetri didasarkan pada intensitas cahaya yang diteruskan, setelah cahaya tersebut melalui larutan yang mengandung partikel-partikel tersuspensi dari zat yang dianalisa.  Hamburan yang terukur pada alat turbidimeter adalah hamburan yang diteruskan atau yang membentuk sudut 180⁰. Sedangkan hamburan yang membentuk sudut 90⁰, hamburannya terdeteksi oleh alat nefelometer.

Turbiditas merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan. Yaitu pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas yang datang; pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman di mana cahaya yang mulai tidak tampak di dalam lappisan medium yang keruh. Instrumen pengukuran perbandingan tyndall disebut sebagai tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedangkan pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan larutan standar. Turbidineter mliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbandinglurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi turbiditas tergantung juga pada warna. Untuk partikel yang lebih kecil, rasio tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan berbanding terbalik terhadap pangkat empat panjang gelombang

Sinar yang dihamburkan oleh partikel terlarut dalam suatu larutan ada berbagai macam yaitu :

1.        Hamburan Rayleigh

Yaitu hamburan sinar oleh molekul-molekul yang diameternya jauh lebih kecil dari sinar yang dihamburkan. Intensitas sinar yang terpancar sebanding dengan satu per panjang gelombang berpangkat empat.

2.        Hamburan Tyndall

Yaitu hamburan sinar yang diameter molekul-molekulnya lebih besar dari sinar yang dihamburkan. Pada hamburan Reylegh dan hamburan Tyndal tidak terjadi perubahan frekuensi sinar datang dengan sinar yang dihamburkan.

3.        Hamburan Raman

Yaitu hamburan yang dapat mengubah frekuensi antara sinar yang datang dengan sinar yang dihamburkan.

Metoda pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu :

1.        Pengukuran perbandingan intensitas cahaya dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang datang.

2.        Pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang diteruskan terhadap cahaya yang datang.

3.   Pengukuran efek ekstingsi yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan yang keruh.

Faktor-faktor yang mempengaruhi intensitas sinar yang dihamburkan :

1.   Jumlah partikel yang berada dalam larutan, semakin banyak jumlah partikel yang ada dalam larutan semakin besar intensitas sinar yang dihamburkan.

2.    Ukuran partikel, semakin besar ukuran partikel maka intensitas sinar yang dihanburkan akan semakin besar.

3.        Indeks bias relatif antara partikel dengan medium, indeks bias berbanding lurus dengan kerapatan, maka semakin besar indeks bias menyebabkan intensitas sinar yang dihamburkan semakin banyak.

4.        Panjang gelombang yang digunakan

Dalam analisa besaran kekeruhan harus dipertahankan stabil selama pengukuran untuk itu perlu ditambahkan emulgator (zat penstabil). Contoh emulgator untuk klorida adalah amilum, dan untuk sulfide adalah tween 80.

Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk dan ukuran partikel tersuspensi :

1.        Konsentrasi cuplikan

2.        Konsentrasi pereaksi

3.        Lamanya didiamkan

4.        Kecepatan dan urutan pencampuran reagen

5.        Suhu

6.        pH

7.        kekuatan ion

Secara garis besar peralatan filter fotometer terdiri dari 6 komponen, yaitu :

1.    Sumber cahaya, beberapa sumber cahaya yang biasa digunakan antara lain adalah lampu pijar, lampu merkuri, lampu tungsten.

2.        Filter, syarat-syarat filter yang digunakan adalah :

·      Jika pelarut dan partikel yang terdispersi tidak berwarna maka digunakan filter light

·      Jika pelarut dan partikel terdispersi berwarna kuning kecoklatan maka digunakan filter light

·      Jika pelarut dan partikel terdispersi berwarna coklat maka digunakan filter dark

3.        Kuvet

4.   Detektor, pada turbidimeter digunakan detector phototube, sedangkan pada nefelometer digunakan photomultiliertube

 B.GAMBAR TURBIDIMETER

 
 

C. PRINSIP KERJA TURBIDIMETER

Prinsip kerja : menghitung jumlah cahaya yang diteruskan (dan mengkalkulasi jumlah cahaya yang diabsorbsi) oleh partikel dalam suspense untuk menentukan konsentrasi substansi yang ingin dicari.
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran konsentrasi, maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada :

1.     Jumlah partikel
2.     Ukuran partikel.

Prinsip umum dari alat turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu partikel ada yang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan sebagai dasar pengukuran(Day and Underwood, 2002).

D. SKEMA KERJA TURBIDIMETER
 Pada turbidimeter :Semakin besar dan banyak jumlah partikel, maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan semakin besar.
Dan untuk penentuan kadarnya (detector) digunakan spektrofotometer cahaya.
Ilustrasi :

 

Keterangan :

•       Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju monokromator
•     Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju cuvet yang berisikan suspensi sel
•       Ketika cahaya melewati cuvet, maka terjadi tiga kemungkinan

1.     Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi
2.     Sebagian cahaya diteruskan
3.     dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

•     Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel tersuspensi (konsentrasi sampel).
•       Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

 E. KEGUNAAN PADA INDUSTRI

 

Kegunaan :

• Penentuan konsentrasi total protein dalam cairan biologis seperti urin dan CSF yang mengandung sedikit protein (mg/L kuantitas) menggunakan Asam Trikoloroasetat.

• Penentuan aktivitas amilase menggunakan pati sebagai substrat. Penurunan kekeruhan berbanding lurus dengan aktivitas amilase.

• Penentuan aktivitas enzim lipase menggunakan trigliserida sebagai substrat. Penurunan kekeruhan berbanding lurus dengan aktivitas enzim lipase.

Read More ->>