Potensiometri FA2 - UNJANI 2014
Tursino, M.Si., Apt.
Potensiometri Potensiometri merupakan salah satu cara analisis fisikokimia yang mengukur potensial sel elektrokimia pada kondisi yang mendekati zero current
Potensial sel:
E j merupakan potensial dari junction (jembatan garam)
Gambar sel potensiometri
E j bernilai cukup kecil, namun potensial junction dan ketidakpastiannya dapat menjadi faktor yang membatasi akurasi dan presisi pengukuran, sehingga dimasukkan dalam persamaan
Prinsip Umum
Elektrode baku/pembanding: diketahui potensialnya E ref , tidak tergantung pada konsentrasi analit atau ion-ion pada larutan Elektrode indikator: elektrode yang dicelupkan pada larutan analit dan menghasilkan potensial E ind , yang tergantung pada aktivitas analit. Kebanyakan bersifat selektif Jembatan garam
Persamaan Nernst
Keterangan R = konstanta gas T = suhu F = bilangan faraday = 9.65x10 4 coulomb E = potensial elektroda (volt) n = valensi dari ion C = konsentrasi
Potensial elektroda standar beberapa elektroda setengah sel :
Adalah elektroda yang potensial standarnya diketahui, konstan, mengikuti persamaan Nernst. GGL hanya mencerminkan respons elektroda indikator terhadap analit.
Notasi :
Hg│Hg2Cl2 (jenuh), KCl (x M)║ x = konsentrasi KCl. Konsentrasi KCl jenuh lebih mudah dibuat dan lebih sering digunakan, tetapi mudah terpengaruh oleh suhu. Reaksi yang terjadi pada elektroda Kalomel: Hg2Cl2(s) +2e
↔ 2 Hg(l) + 2Cl-(aq)
Notasi :
Ag│AgCl (jenuh), KCl(jenuh)║
Reaksi Redoks: Ag + + e ↔ Ag AgCl + e ↔ Ag + Cl-
Logam perak sebagai elektroda yang dicelup dalam KCl jenuh dan pasta AgCl. Potensialnya pada 25oC adalah 0,199 V.
Syarat:
•
Memenuhi persamaan Nersnt dan reversibel
•
Potensial elektroda konstan oleh waktu
•
Jika dialiri arus kecil akan kembali ke potensial semula
Jenis-jenis Elektroda Indikator
Elektroda jenis I
Elektroda Logam
Elektroda jenis II
Elektroda Inert
Elektroda jenis III
Elektroda Membran
Elektroda kaca
Metode Analisis Potensiometri
Metode Analisis Potensiometri
Potensiometri Langsung
Titrasi Potensiometri
Potensial (E) dari larutan standar atau seri larutan standar (kurva
kalibrasi) diukur, lalu plot antara E vs log [standar]. - pers regresi linear. Larutan sampel diukur potensialnya dan konsentrasi ditentukan
dengan teknik one point method atau kurva kalibrasi. Elektroda indikator selalu dianggap sebagai katoda dan elektroda
acuan sebagai anoda. Indikator membran atau ISE :
Elektroda kaca E ~ pH Elektroda membran : penisilin E ~ pPenisilin
Pers. Nernst : E ~ log C
Terjadi reaksi penambahan atau pengurangan beberapa ion, sesuai dengan jenis elektrodenya. Potensial diukur setelah penambahan sejumlah kecil volume titran secara kontinu dengan perangkat automatik.
Titrasi Potensiometri Keuntungan : Dapat mendeteksi titik akhir dalam larutan berwarna atau
keruh, yang mana tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi Memberikan titik akhir yang tidak ambigu ketika
perubahan warna indikator tidak jelas atau tiba-tiba Kelemahan - Berlangsung lambat (?)
Titrasi Asam Basa
-Elektroda gelas (elektroda indikator) -Elektroda kalomel atau perak-perak klorida (elektroda pembanding) E = k + 0,0591 pH
Titrasi Kompleksometri
-Elektroda Hg-Hg(II) -Elektroda kalomel (elektroda pembanding) -Titrasi ion logam Mg, Ca, Al, Bi dengan EDTA E = Eo + 0,0296 (log K-pM), K = tetapan kesetimbangan Hg-Hg(II) EDTA
Titrasi Redoks : Elektroda platina (elektroda indikator) Elektroda kalomel atau perak-perak klorida (elektroda pembanding) Titrasi dengan arsenit, brom, serium (IV), dikromat, heksasianoferat(III), iodat, nitrit, permanganat, tiosulfat
E = Eo + 0,0591/n log [Oks]/[Red] Oks + ne <==> Red
Titrasi Pengendapan: Elektroda perak (elektroda indikator) Elektroda kalomel dengan jembatan garam kalium nitrat (elektroda pembanding) Titrasi dengan atau untuk perak melibatkan halida atau tiosianat. E = Eo + 0,0591 log [Ag+]
Penentuan titik ekivalen titrasi potensiometri dng cara diferensial dilakukan dengan cara :
Kurva Titrasi Metode Bisection, Metode Tangensial, Metode Circle-Fit
Metode Kurva Turunan Pertama dan atau Kedua. Kurva diferensial pertama dibuat dengan menghitung kenaikan pH per satuan kenaikan volume titran (pH/ V) atau (E/ V) Kurva diferensial kedua dibuat dengan cara merajah (2pH/ V2) atau (2E/ V2)
Contoh 1 Potensiometri Kadar penisilin (BM 356,37) dalam suatu sampel dapat ditentukan secara potensiometri dengan menggunakan elektroda membran. Data berikut diperoleh dari larutan seri standar penisilin.
Gambarkan kurva kalibrasi untuk data
diatas ! Buat persamaan regresi linear untuk kurva di point (a) ! Jika suatu sampel yang mengandung penisilin mempunyai potensial 135 mV, berapa kadar penisilin dalam sampel tesebut ? Nyatakan dalam(% b/v).
[Penisilin]
Potensial
mM
mV
125,8
204
21,2
172
9,9
141
3,2
115
1,3
80
6,2 x 10-1
49
7,9 x 10-2
33
1,1 x 10-3
25
Contoh 1 Potensiometri Kadar penisilin (BM 356,37) dalam suatu sampel dapat ditentukan secara potensiometri dengan menggunakan elektroda membran. Data berikut diperoleh dari larutan seri standar penisilin.
Gambarkan kurva kalibrasi untuk data
diatas ! Buat persamaan regresi linear untuk kurva di point (a) ! Jika suatu sampel yang mengandung penisilin mempunyai potensial 135 mV, berapa kadar penisilin dalam sampel tesebut ? Nyatakan dalam(% b/v).
[Penisilin]
Potensial
mM
mV
125,8
204
21,2
172
9,9
141
3,2
115
1,3
80
6,2 x 10-1
49
7,9 x 10-2
33
1,1 x 10-3
25
Contoh2 Potensiometri Potensiometri merupakan salah satu metode elektrokimia yang paling banyak digunakan dalam bidang analisis farmasi. Salah satunya adalah untuk penentuan titik akhir pada suatu titrasi.
Jelaskan bagaimana potensiometri dapat digunakan untuk deteksi titik akhir pada titrasi asam basa, pengendapan, kompleksometri dan titrasi redoks (pilih 2).
Pada potensiometri digunakan 2 elektroda, yaitu elektroda kerja/indicator dan elektroda references. Apa fungsi dari kedua elektroda tersebut dan sebutkan @ 2 contohnya.
Penentuan titik akhir titrasi dengan potensiometri dapat dilakukan dengan beberapa cara. Jelaskan cara apa saja yang saudara ketahui !
Sebagai Farmasis di suatu lab Pengujian, anda diminta mengukur kadar asetosal per tablet yang diduga merupakan obat palsu dengan cara titrasi Asam Basa dengan titik akhir secara elektrokimia. 20 tablet ditimbang dan diperoleh bobot total 14000 mg. Gerus seluruh tablet hingga halus dan homogen, timbang sekitar 1000 mg serbuk dan masukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml, tambahkan 30 ml larutan NaOH 0,5 N, didihkan hati-hati selama 10 menit. Titrasi dengan HCl 0,5 N membutuhkan 10,3 ml, 10.2 ml dan 10,1 ml. Titrasi blanko dengan prosedur yang sama membutuhkan 29,9: 29.8 dan 29,7 ml.
1 ml NaOH 0,5 N setar a dengan 45,04 mg C H 8O 9 4
Data pembakuan NaOH: 2,075 g baku primer K Biftalat (BM 204,2) dititrasi terhadap indikator fenolftalein membutuhkan 20,5 dan 20,4 dan 20,6 ml larutan NaOH. Data Pembakuan HCl: 10 ml HCl ditirasi dengan NaOH 0,5 N hasil pembakuan dibutuhkan 9,8; 9,9 dan 9,7 ml NaOH. 1. Jelaskan metode elektrokimia apa yang dapat digunakan untuk penentuan titik akhir dan gambarkan kurva titrasi yang akan diperoleh ! 2. Hitung pembakuan HCl dan NaOH 3. Apakah yang dimaksud dengan larutan blanko? 4. Hitung kadar asetosal/tablet 5. Apakah tablet tersebut memenuhi persyaratan monografi ? Diketahui bahwa tablet asetosal mengandung 98,0 – 102,0 % asetosal dan berdasarkan etiket kadar asetosal adalah 250 mg/tablet.
Terima kasih
