Tugas Khusus

Praktikum Kimia Fisika II

Shift : Rabu Siang

Nama Co-Shift : Dina

Sapta Rianda

Sofyan Usman

Kelompok : VI (enam)

Nama : 1. Nita Fitriyanti (56081010006)

2. Putyawismarina Lasutri (56081010008)

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Pogram Studi Pendidikan Kimia (Ekstensi)

Nama : Rananda Vinsiah

NIM : 06091410006

Kelompok : V (lima)

Judul Tugas : Skala pH Meter

pH Meter

pH adalah suatu satuan ukur yang menguraikan derajat tingkat kadar

keasaman atau kadar alkali dari suatu larutan. Unit pH diukur pada skala 0 sampai 14.

Istilah pH berasal dari " p", lambang matematika dari negatif logaritma, dan " H",

lambang kimia untuk unsur Hidrogen. Definisi yang formal tentang pH adalah

negative logaritma dari aktivitas ion Hydrogen.

pH = -log[H+].

pH dibentuk dari informasi kuantitatif yang dinyatakan oleh tingkat derajat

keasaman atau basa yang berkaitan dengan aktivitas ion hydrogen. Nilai pH dari

suatu unsur adalah perbandingan antara konsentrasi ion hydrogen [H+] dengan

konsentrasi ion hidroksil [OH-]. Jika konsentrasi H+ lebih besar dari OH-, material

disebut asam; yaitu., nilai pH adalah kurang dari 7. Jika konsentrasi OH- lebih besar

dari H+, material disebut basa, dengan suatu nilai pH lebih besar dari 7. Jika

konsentrasi H+ sama dengan OH- maka material disebut sebagai material netral.

Asam dan basa mempunyai ion hydrogen bebas dan ion alkali bebas.Besarnya

konsentrasi ion H+ dalam larutan disebut derajat keasaman.Untuk menyatakan derajat

keasaman suatu larutan dipakai pengertian pH.

Atas dasar pengertian ini, ditentukan:

Jika nilai pH = pOH = 7, maka larutan bersifat netral.

Jika nilai pH < 7, maka larutan bersifat asam.

Jika nilai pH > 7, maka larutan bersifat basa.

Pada suhu kamar: pKw = pH + pOH = 14 .

Pengukuran pH secara kasar bias dilakukan dengan kertas pH atau kertas

indicator pH, dengan perubahan warna pada level pH yang bervariasi. Indicator ini

mempunyai keterbatasan pada tingkat akurasi pengukuran, dan dapat terjadi

kesalahan pengamatan warna yang disebabkan larutan sampel yang berwarna atau

sampel yang keruh..

Pengukuran pH yang lebih akurat biasa dilakukan dengan menggunakan pH

meter. Sestem pengukuran pH mempunyai tiga bagian yaitu elektroda pengukuran

pH, elektroda reffernsi,dan alat pengukur impedansi tinggi. pH elektroda dapat

diasumsikan sebagai battery, dengan voltase yang bervariasi hasil pengukuran dari

pH larutan yang diukur.

Sejarah pH Meter

Sejarah pengukuran pH suatu larutan dengan menggunakan pH meter system

elektrik dimulai pada tahun 1906 ketika Max Cremer dalam sebuah penelitiannya

menemukan adanya interaksi dari aktivitas ion hydrogen yang dihubungkan dengan

suatu sel akan menghasilkan tegangan listrik. Dia menggunakan gelembung kaca

yang tipis yang diisi dengan suatu larutan dan dimasukan kedalam larutan yang lain

dan ternyata menghasilkan tegangan listrik. Gagasan ini kemudian dikembangkan

oleh Firtz Haber dan Zygmunt Klemsiewcz yang menemukan bahwa tegangan yang

dihasilkan oleh gelembung kaca tersebut merupakan suatu fungsi logaritmis.

pH meter untuk penggunaan komersial pertama kali diproduksi oleh

Radiometer pada tahun 1936 di Denmark dan Arnold Orville eckman dari Amerika

Serikat. Penemuan tersebut dilakukan ketika Beckman menjadi assisten professor

kimia di California Institute of Technology, dia mekatakan untuk mendapatkan

metoda yang cepat dan akurat untuk pengukuran asam dari jus lemon yang diproduksi

oleh California Fruit Growers Exchange (Sunkist). Hasil penemuannya tersebut

membawa dia untuk mendirikan Beckman Instruments Company (sekarang Beckman

Coulter).

Prinsip Kerja pH Meter

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial

elektro kimia yang terjadi antara larutan yang terdapat didalam elektroda gelas

(membrane gelas) yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat diluar elektroda

gelas yang tidak diketahui. Hal ini dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca

akan berinteraksi dengan ion hydrogen yang ukurannya relative kecil dan aktif,

elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hydrogen atau

diistilahkan dengan potential of hydrogen. Untuk melengkapi sirkuit elektrik

dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak

mengukur arus tetapi hanya mengukur tegangan.

Gambar 1. Skema elektroda pH meter

pH meter akan mengukur potensial listrik (pada gambar alirannya searah

jarum jam) antara merkuri Cloride (HgCl) pada elektroda pembanding dan potassium

chloride (KCl) yang merupakan larutan didalam gelas electrode serta potensial antara

larutan dan elektroda perak. Tetapi potensial antara sampel yang tidak diketahui

dengan elektroda gelas dapat berubah tergantung sampelnya, oleh karena itu perlu

dilakukan kalibrasi dengan menggunkan larutan yang equivalen yang lainya untuk

menetapkan nilai dari pH.

Elektroda pembanding calomel terdiri dari tabung gelas yang berisi potassium

kloride (KCl) yang merupakan elektrolit yang mana terjadi kontak dengan mercuri

chloride (HgCl) diujung larutan KCl. Tabung gelas ini mudah pecah sehingga untuk

menghubungkannya digunkan ceramic berpori atau bahan sejenisnya. Elektroda

semacam ini tidak mudah terkontaminasi oleh logam dan unsure natrium.

Elektroda gelas terdiri dari tabung kaca yang kokoh yang tersambung dengan

gelembung kaca tipis yang. Didalamnya terdapat larutan KCl sebagai buffer pH 7.

Elektroda perak yang ujungnya merupakan perak kloride (AgCl2) dihubungkan

kedalam larutan tersebut. Untuk meminimalisir pengaruh electric yang gak

diinginkan, alat tersebut dilindungi oleh suatu lapisan kertas pelindung yang biasanya

terdapat dibagian dalam elektroda gelas. Pada kebanyakan pH meter modern sudah

dilengkapi dengan thermistor temperature yaitu suatu alat untuk mengkoreksi

pengaruh temperature. Antara elektroda pembanding dengan elektroda gelas sudah

disusun dalam satu kesatuan.

Gambar 2. Elektroda pH meter modern

Keterangan gambar.

1. A sensing part of electrode, a bulb made from a specific glass

2. Sometimes the electrode contains a small amount of AgCl precipitate inside

the glass electrode

3. Internal solution, usually 0.1M HCl for pH electrodes or 0.1M MeCl for pMe

electrodes

4. Internal electrode, usually silver chloride electrode or calomel electrode

5. Body of electrode, made from non-conductive glass or plastics.

6. Reference electrode, usually the same type as 4

7. Junction with studied solution, usually made from ceramics or capillary with

asbestos or quartz fiber.

Cara Penggunaan.

Calibrasi

Sebelum pH meter digunakan, pH meter harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan

menggunkan standar pH atau sering disebut buffer pH. Standar pH adalah larutan

yang nilai pH-nya telah diketahui pada setiap perubahan suhu. Standar pH merupakan

larutan buffer pH (penyangga pH) dimana nilainya relative konstan dan tidak mudah

berubah.

Urutan kerja kalibrasi pH meter adalah :

1. Siapkan buffer pH 7 dan buffer pH 4

2. Buka penutup plastic elektroda

3. Bilas elektroda dengan air DI (De Ionisasi/ air bebas ion) dan keringkan

dengan menggunakan kertas tisu

4. Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF.

5. Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 7

6. Tekan tombol CAL dua kali, putar elektroda agar larutan buffer homogeny

7. Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah

8. Tekan tombol CAL satu kali lagi, dan biarkan tulisan CAL pada disply

berhenti berkedip

9. Angkat elektroda dari larutan buffer pH 7, kemudian bilas dengan air DI

beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu

10. Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 4

11. Tekan tombol CAL dua kali, putar elektroda agar larutan buffer homogeny

12. Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah

13. Tekan tombol CAL satu kali lagi, dan biarkan tulisan CAL pada disply

berhenti berkedip

14. Angkat elektroda dari larutan buffer pH 4, kemudian bilas dengan air DI

beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu

15. Pada layar bagian bawah akan muncul angka 7 dan angka 4 yang menunjukan

pH meter tersebut telah dikalibrasi dengan buffer pH 7 dan buffer pH 4

16. pH meter telah siap digunakan

Pengukuran pH Larutan

Setelah pH meter dikalibrasi maka pH meter tersebut sudah siap digunakan.

Biasanya kalibrasi disarankan dilakukan setiap 1 kali sehari sebelum digunakan. Cara

pengukurannya adalah sebagai berikut :

1. Siapkan sampel larutan yang akan di check pH-nya.

2. Jika larutan panas, biarkan larutan mendingin sampai dengan suhunya sama

dengan suhu ketika kalibrasi. Contohnya jika kalibrasi dilakukan pada suhu

20°C maka pengukuranpun dilakukan pada suhu 20°C.

3. Buka penutup plastic elektroda, bilas dengan air DI dan keringkan dengan

menggunakan kertas tisu.

4. Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF.

5. Masukan elektroda kedalam sampel, kumudian putar agar larutan homogeny.

6. Tekan tombol MEAS untuk memulai pengukuran, pada layar akan muncul

tulisan HOLD yang kelapkelip.

7. Biarkan sampai tulisan HOLD pada layar berhenti kelap-kelip.

8. Nilai pH yang ditunjukan pada layar adalah nilai pH larutan yang di check

9. Matikan pH meter dengan menekan kembali tombol ON/OFF

Pemeliharaan pH Meter

pH meter harus dilakukan perawatan berkala untuk menjaga umur pakai dari alat

tersebut. Pemeliharaannya meliputi :

a. Batere, penggantian batere dilakukan jika pada layar muncul tulisan low

battery

b. Elektroda, pembersihan elektroda bisa dilakukan berkala setiap minimal satu

minggu satu kali. Pembersihannya menggunakan larutan HCL 0.1N (encer)

dengan cara direndam selama 30 menit, kemudian dibersihkan dengan air DI.

c. Penyimpanan, ketika tidak dipakai, elektroda terutama bagian gelembung

gelasnya harus selalu berada pada keadaan lembab. Oleh karena itu

penyimpanan elektroda disarankan selalu direndam dengan menggunkan air

DI. Penyimpanan pada posisi kering akan menyebabkan membrane gelas yang

terdapat pada gelembung elektroda akan mudah rusak dan pembacaannya

tidak akurat.

d. Suhu penyimpan. Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu

ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat

rusak.

Teknik Pengenceran

Pada umumnya asam-asam anorganik berupa cairan pekat ada yang berasap

atau bersifat korosif. Zat cair organik umumnya bersifat mudah menguap dan mudah

terbakar. Asam-asam anorganik dan beberapa cairan organik sering harus disiapkan

sebagai sediaan berupa larutannya yang lebih encer dalam suatu pelarut.

Teknik pengenceran cairan pekat asam anorganik dan cairan pekat organik

pada dasarnya tidak begitu berbeda. Teknik pengenceran melibatkan teknik

pengukuran volum dan teknik pelarutan(teknik pencampuran). Tentang kedua teknik

ini, beberapa hal harus diperhatikan seperti diuraikan berikut ini:

a. Teknik pengenceran dari cairan pekat

pra pengenceran:

- hitung volume cairan pekat dan volume akuades yang akan diukur

- ukur volume akuades tersebut dan siapkan didalam gelas kimia teknik

pengukuran volume cairan pekat

- mengingat sifat zat cair pekat, maka pengukuran vlumenya harus dilakukan

diruang asam dan pembacaan skala volumenya harus sesegera mungkin

- sebaiknya menggunakan masker pencampuran atau pelarutan

- segera alirkan perlahan cairan pekat lewat batang pengaduk kedalam gelas

kimia berisi akuades diatas.

- hitung balik, konsentrasi cairan hasil pengenceran; tambahkan sesuai dengan

kekurangan akuades.

b. teknik pengenceran dari cairan kurang pekat

teknik pengenceran dari larutan tidak pekat menjadi larutan yang lebih

encer(misal dari 3M ke 1M) lebih mudah dilakukan dan tidak perlu diruang asam.

Caranya: ukur akuades(hasil hitung) dengan gelas ukur(berukuran sesuai dengan

volume akhir larutan); kemudian tuangkan larutan lebih pekatnya kedalam gelas ukur

tersebut sampai volumenya mendekati tanda batas; lanjutkan penambahan tetes per

tetes sampai tanda batas volume akhir yang diharapkan.

c. Perhitungan volume dan konsentrasi cairan

sebelum melakukan perhitungan volume cairan, catatlah harga

kadar/konsentrasi cairan yang akan diencerkan dari label kemasannya, dan tetapkan

besarnya volume larutan encer yang hendak dibuat. Asam-asam pekat yang

diperdagangkan, pada labelnya ditemukan dari harga molar, persen(b/b), dan massa

jenisnya. Hubungan pengenceran Molar(M) hubungan matematis yang diterapkan:

V1 x M1 = V2 x M2

dimana: V= volume cairan(L), dan M= molaritas(mol/L)

Teknik Pelarutan

Pelarutan zat padat untuk menghasilkan larutannya sering dilakukan dalam

kesehrian. Caranya, ” sejumlah zat padat dituangi sevolum pelarut” atau “sevolum

pelarut dimasukkan sejumlah zat padat”; biasanya diikuti dengan pengadukan.

Pembuatan larutan dari zat padat sebagai pereaksi itu untuk tujuan analisa kuantitatif

atau untuk tujuan tertentu lainnya.

Pembuatannya harus melakukan perencanaan (termasuk perhitungan) sesuai

dengan kebutuhan atau sifat analisis yang diterapkan (kualitatif atau kuantitatif).

Bayangkan bila terjadi kesalahan, akibatnya adalah pemborosan zat kimia yang

mahal, tenaga dan waktu hilang, data pengamatan yang tidak jelas, serta hasil analisis

yang tidak tepat(salah).

Beberapa hal dan langkah tentang pembuatan larutan dari padatan dan teknik

pelarutannya yang harus diperhatikan adalah:

a. Sifat analisis: tetapkan apakah akan melakukan analisis kuantitatif atau

kualitatif(sesuaikan dengan tujuan analisis)

b. Kuantitas larutan(volum, konsentrasi): tetapkan sesuai dengan kebutuhan

c. Kuantitas zat padat(rumus, kelarutan, massa): tetapkan rumus zat padat(kristal),

daya larut dan massa padatan yang akan dilarutkan(dihitung)

d. Sifat zat padat: tetapkan apakah stabil, higroskopis, atau dapat bereaksi dengan

air.

e. Alat ukur massa(neraca): jika kualitatif gunakan neraca T atau Sa dan jika

kuantitatif gunakan neraca T dan neraca A.

f. Alat ukur volum: jika kualitatif gunakan gelas ukur dan jika kuantitatif gunakan

labu takar.

g. Pelarutan, meliputi:

- peralatan pendukung: siapkan gelas kimia, batang pengaduk, botol timbang,

corong, pipet tetes, botol semprot, botol kemasan pereaksi.

- pelaksanaan: jika kualitatif pindahkan padatan kedalam gelas kimia dan

larutkan dengan akuades secukupnya, lalu pindahkan kedalam gelas ukur dan

tuang akuades sampai tanda batas. sedangkan jika kualitatif pindahkan dulu

seluruh padatan kedalam gelas kimia dan larutkan dengan akuades secukupnya,

lalu pindahkan seluruhnya secara kuantitatif kedalam labu takar lewat corong;

tambahkan akuades sedemikian; keringkan bagian atas skala; lalu secara tetes

per tetes sampai tanda batas volum; tutup labunya dan homogenkan.

- pengemasan: bilasi botol pereaksi hingga bersih/kering dengan sedikit larutan

diatas, dan pindahkan seluruh larutan ke botol, tutup dan beri label dengan jelas.

http://suwargana.multiply.com/journal/item/16