BAB II Revisi1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori II.1.1Pengertian konduktometri Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik berhubungan deng dengan an perg pergera eraka kan n suat suatu u ion ion dida didala lam m laru laruta tan n ion ion yang yang mu muda dah h bergerak bergerak mempunyai mempunyai daya hantar hantar listrik yang besar (Hendayana (Hendayana,, 1995). 1995). Konduktometri merupakan analisa kimia berdasarkan pengukuran daya daya hant hantar ar list listri rik k laru laruta tan. n. Daya Daya hant hantar ar list listri rik k suat suatu u laru laruta tan n bergan bergantun tung g pada pada jenis jenis dan konsen konsentra trasi si senyaw senyawa a ion. ion. Alat Alat untuk untuk melakukan percobaan ini adalah konduktometer yang dihubungkan dengan dua elektroda sejenis,biasanyan logam Pt. Dalam metode inidikenal titrasi konduktometri, kurvanya berupa hubungan antara daya hantar listrik (Ω) dengan dengan Penambaha Penambahan n volume volume penitran penitran pada titrasi larutan NH3 oleh larutan baku CH 3COOH (Hendayana, 1995).

V, ml CH3COOH

Gambar II.1 Kurva hubungan antara daya hantar listrik ( Ω) dengan volume pereaksi yang diperoleh dari pengukuran

Kond Konduk ukto tome metr trii meru merupa paka kan n pros prosed edur ur titr titras asi, i, seda sedang ngka kan n konduktansi bukanlah prosedur titrasi. Metode konduktansi dapat diguna digunakan kan untuk untuk mengik mengikuti uti reaksi reaksi titras titrasii jika jika perbed perbedaan aan antara antara kond konduk ukta tans nsii cuku cukup p besar besar sebel sebelum um dan dan sesu sesuda dah h pena penamb mbah ahan an reagen (Khopkar, 1983). II.1.2 Daya Hantar Listrik

II-1

Titrasi Konduktometri Daya Daya Hantar Hantar Listri Listrik k seband sebanding ing dengan dengan konsen konsentra trasi si laruta larutan n pada pada temper temperatu aturr tetap, tetap, tetapi tetapi pengen pengencer ceran an akan akan menyeb menyebabk abkan an hantarannya tidak berfungsi secara linear lagi dengan konsentrasi (Khopkar, 1983). Konduktometri adalah suatu metoda analisis yang berdasarkan kepada pengukuran daya hantar listrik yang dihasilkan oleh sepasang elektroda inert yang mempunyai luas penampang (A) dan dan jara jarak k tert terten entu tu (d). (d). Daya Daya hant hantar ar list listri rik k ters terseb ebut ut meru merupa paka kan n fungsi konsentrasi dari dari larutan elektrolit yang di ukur. ukur. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion ion yang yang mu muda dah h berg berger erak ak memp mempun unya yaii daya daya hant hantar ar list listri rik k yang yang besar (Nuansa, 2011). Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehing sehingga ga daya daya hantar hantar listrik listrik mempun mempunyai yai satuan satuan ohm-1 . Bila arus listrik listrik dialir dialirkan kan dalam dalam suatu suatu laruta larutan n mempun mempunyai yai dua elektr elektroda oda,, maka aka daya aya hant antar list listri rik k (G) (G) berb berban and ding ing luru lurus s deng dengan an luas luas permuk permukaan aan elektr elektroda oda (A) dan berban berbandin ding g terbal terbalik ik dengan dengan jarak jarak kedua elektroda (l) (Hendayana, 1995). Jadi

Dimana : G = Daya hantar listrik (ohm -1) R = Tahanan (ohm) A = Luas permukaan elektroda (cm 2) L = Jarak kedua elektroda (cm) k = Daya hantar jenis (ohm -1 cm -1) Prin Prinsip sip kerja kerja dari dari kond konduk ukto tome metr trii ini ini adal adalah ah sel hant hantar aran an dicelupkan kedalam larutan ion positif dan negatif yang ada dalam laruta larutan n menuju menuju sel hantar hantaran an mengha menghasil silkan kan sinyal sinyal listrik listrik berupa berupa hambatan listrik larutan. Hambatan listrik dikonversikan oleh alat menjadi hantaran listrik larutan (Nuansa, 2011). II.1.2Daya Hantar Ekivalen (Equivalen Conductance) Kemamp Kemampuan uan suatu suatu zat terlaru terlarutt untuk untuk mengha menghant ntarka arkan n arus arus listrik disebut daya hantar ekivalen (^) yang didefinisikan sebagai daya hantar satu gram ekivalen zat terlarut di antara dua elektroda dengan jarak kedua electroda 1cm. Yang dimaksud dengan berat ekuivalen adalah berat molekul dibagi jumlah muatan positif atau negatif. Contoh berat ekivalen BaCl 2 adalah BM BaCl 2 dibagi dua. Volume Volume laruta larutan n (cm3) yang yang mengan mengandun dung g satu satu gram gram ekival ekivalen en zat terlarut diberikan oleh :

II-2

LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

Titrasi Konduktometri

Dimana : C = konsentrasi (ekivalen per cmˉ 3), bilangan 1000 menunjukkan 1 liter = 1000 cm 3. Volume dapat juga dinyatakan sebagai hasil kali luas (A) dan jarak kedua elektroda (1). V= l A

Keterangan : V = Volume (cm3) l = Jarak kedua elektroda (cm) A = Luas (cm2)

dengan l sama dengan 1 cm ,

V= A= Keterangan : V = Volume (cm3) 1 = (cm3) C = Konsentrasi (ekivalen per cm- 3), bilangan 1000 menunjukkan 1 liter = 1000 cm 3. Substitusi persamaan ini ke dalam persamaan G diperoleh,

G = Daya hantar listrik (mS/cm) R = Tahanan (ohm) k = Konduktivitas (ohm-1 cm -1) C = Konsentrasi (ekivalen per cmˉ 3)

Daya hantar ekivalen (^) akan sama dengan daya hantar listrik (G) bila 1 gram ekivalen larutan terdapat di antara dua elektroda dengan jarak 1 cm.

Keterangan :

^ = Daya hantar ekivalen R = tahanan (ohm) LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-3

Titrasi Konduktometri k = Konduktivitas (ohm-1 cm -1) C = Konsentrasi (ekivalen per cmˉ 3) Daya hantar ekivalen pada larutan encer diberi simbol yang harganya tertentu untuk setiap ion (Hendayana, 1995). Tabel 2.1 Pengaruh konsentrasi pada daya hantar ekivalen Konsentrasi NaCl, ek/1 0,1 0,01 0,001 ∞

Daya hantar (mS/cm) 106,7 118,5 123,7 126,4 (^o)

ekuivalen

(Hendayana, 1995)

II.1.3Pengukuran Daya Hantar Listrik Pengukuran daya hantar memerlukan sumber listrik, sel untuk menyimpan larutan dan jembatan (rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan larutan. 1. Sumber listrik Hantaran arus DC (misal arus yang berasal dari baterai) melalui larutan merupakan proses Faraday, yaitu oksidasi dan reduksi terjadi pada kedua elektroda. Sedangkan arus AC tidak memerlukan reaksi elektro kimia pada elektroda- elektrodanya, dalam hal ini aliran arus listrik bukan akibat proses faraday. Perubahan karena proses Faraday dapat merubah sifat listrik sel, maka pengukuran konduktometri didasarkan pada arus nonfaraday atau arus AC. 2. Tahanan Jembatan Jembatan wheatstone merupakan jenis alat yang digunakan untuk pengukuran daya hantar. 3. Sel Salah satu bagian konduktometer adalah sel yang terdiri dari sepasang elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda berupa logam yang dilapisi logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda (nuansa, 2011). II.1.4Titrasi konduktometri II.1.4.1 Pengertian Titrasi Konduktometri Titrasi Konduktometri merupakan metode analisa kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan II-4


Titrasi Konduktometri suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar (Hendayana, 1995). Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1. Bila arus listrik dialirkan ke dalam suatu larutan melalui dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l) (Hendayana, 1995). Sehingga, G

1 =

R

=

K .

A 1

Keterangan : k = Konduktivitas (ohm-1 cm -1) G = Daya hantar listrik (mS/cm) l = Jarak kedua elektroda (cm) R = Tahanan (ohm) A = Luas permukaan elektroda (cm 2) Kekuatan listrik mengalir melalui suatu penghantar, jadi jumlah listrik yang mengalir perdetik, ditentukan oleh beda potensial dan tahanannya. Satuan-satuan beda potensial (E) dan tahanan (R) dipilih, hingga f = 1. Satuan-satuan listrik dapat dinyatakan dalam :    

cgs electromagnetic units (emu), berdasarkan hukum penarikan dan penolakan magnet. cgs electrostatic units (esu), berdasarkan hukum daya tarik antara muatan-muatan listrik. absolute unit diturunkan dari emu. International units

(Sukardjo, 2002)

Titrasi konduktometri merupakan salah satu dari sekian banyak macam – macam titrasi. Didalam titrasi konduktometri ini tidak terlalu berbeda jauh dari titrasi – titrasi yang lainya, yang membedakan biasanya hanya terdapat bagaimana cara untuk mengetahui titik ekivalen dari larutan itu. Kalau kita menggunakan titrasi volumetri yang biasa kita praktikan sebelumnya titik ekivalen diketahui ketika terjadi perubahan warna, zat itu akan mengalami peruban warna bila zat itu dalam keadaan setimbang. Untuk mempermudah kita untuk melihat zat itu sudah mencapai ekivalen maka digunakan indikator. Tetapi banyak sekali para praktikan LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-5

Titrasi Konduktometri yang merasa kesulitan untuk menentukan dengan tepat titik ekivalen dengan menggunkan titrasi volumetri ini. Maka kami membuat makalah yang berjudul titrasi kondutometri ini, titrasi konduktometri ini lebih mudah jika dibandingkan dengan titrasi lainya, walaupun ada kelemahan tetapi juga ada kelebihanya. Titik ekivalen dapat kita ketahui dari daya hantar dari larutan yang kita ukur, jika daya hantar sudah konstan berarti titrasi sudah mencapai ekivalen. Titrasi ini juga tidak perlu menggunakan indikator (Supadi, 2010).

Titrasi konduktometri sangat sesuai untuk asam atau basa lemah, karena penggunaan potensiograph / titroprocessor dengan elektroda kaca menghasilkan titik akhir yang kurang jelas. Namun titrasi konduktometri tidak dapat dilakukan dalam cuplikan yang mengandung konsentrasi ion lain yang tinggi, karena titik akhir menjadi kurang tajam. Titrasi konduktometri sangat berguna untuk melakukan titrasi pengendapan. Keuntungan titrasi konduktometri adalah grafik titrasi seluruhnya digunakan untuk menentukan titik akhir sedangkan pada kurva titrasi potensiometri titik akhir ditentukan dari bentuk grafik dekat titik akhir saja. Kepekaan cara konduktometri jauh lebih baik. Titrasi konduktometri masih memberi titik akhir yang jelas untuk asam atau basa lemah dalam konsentrasi encer, sedangkan dengan potensiometri titik akhir tidak jelas lagi .

Menurut hukum Ohm,

di mana: I = Arus (ampere) E = Tegangan (volt) Reaksi = Tahanan (ohm) Hukum di atas berlaku bila difusi dan reaksi elektroda tidak terjadi. Konduktansi sendiri didefinisikan sebagai kebalikan dari tahanan sehingga,

Satuan dari hantaran (konduktansi) adalah mho. Hantaran L suatu larutan berbanding lurus pada luas permukaan elektroda a, II-6


Titrasi Konduktometri konsentrasi ion persatuan volume larutan C i, pada hantaran ekivalen ionik S 1, tetapi berbanding terbalik dengan jarak elektroda d, sehingga:

Dimana: S menyatakan bahwa sumbangan berbagai ion terhadap konduktansi bersifat aditif. Karena a dan d dalam satuan cm, maka konsentrasi C tentunya dalam ml. Bila konsentrasi dinyatakan dalam normalitas, maka harus dikalikan faktor 1000. nilai d/a = S merupakan faktor geometri selnya dan nilainya konstan untuk suatu sel tertentu sehingga disebut tetapan sel. Untuk mengukur konduktivitas suatu larutan, larutan ditaruh dalam sebuah sel, yang tetapan selnya telah ditetapkan dengan kalibrasi dengan suatu larutan yang konduktivitasnya diketahui dengan tepat, misal, suatu larutan kalium klorida standar. Sel ditaruh dalam satu lengan dari rangkaian jembatan Wheatstone dan resistansnya diukur. Pengaliran arus melalui larutan suatu elektrolit dapat menghasilkan perubahan-perubahan dalam komposisi larutan di dekat sekali dengan lektrode-elektrode, begitulah potensial-potensial dapat timbul pada elektrode-elektrode, dengan akibat terbawanya sesatan-sesatan serius dalam pengukuran-pengukuran konduktivitas, kecuali kalau efek-efek polarisasi demikian dapat dikurangi sampai proporsi yang terabaikan (Supadi, 2010). Konduktivitas suatu larutan elektrolit, pada setiap temperatur hanya bergantung pada ion-ion yang ada, dan konsentrasi ion-ion tersebut. Bila larutan suatu elektrolit diencerkan, konduktivitas akan turun karena lebih sedikit ion berada per cm 3 larutan untuk membawa arus. Jika semua larutan itu ditaruh antara dua elektrode yang terpisah 1 cm satu sama lain dan cukup besar untuk mencakup seluruh larutan, konduktans akan naik selagi larutan diencerkan. Ini sebagian besar disebabkan oleh berkurangnya efekefek antar-ionik untuk elektrolit-elektrolit kuat dan oleh kenaikan derajat disosiasi untuk elektrolit-elektrolit lemah. Penambahan suatu elektrolit kepada suatu larutan elektrolit lain pada kondisi-kondisi yang tak menghasilkan perubahan volume yang berarti akan mempengaruhi konduktansi (hantaran) larutan, tergantung apakah ada tidaknya terjadi reaksi-reaksi ionik. Jika tak terjadi reaksi ionik, seperti pada penambahan satu garam sederhana kepada garam sederhana lain (misal, kalium klorida kepada natrium nitrat), konduktans hanya akan naik semata-mata. Jika terjadi reaksi ionik, konduktans dapat naik atau turn; begitulah pada penambahan suatu basa kepada suatu asam kuat, hantaran LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-7

Titrasi Konduktometri turun disebabkan oleh penggantian ion hidrogen yang konduktivitasnya tinggi oleh kation lain yang konduktivitasnya lebih rendah. Ini adalah prinsip yang mendasari titrasi-titrasi konduktometri yaitu, substitusi ion-ion dengan suatu konduktivitas oleh ion-ion dengan konduktivitas yang lain (Supadi, 2010). Konduktometri merupakan metode untuk menganalisa larutan berdasarkan kemampuan ion dalam mengantarkan muatan listrik di antara dua elektroda. Ini berarti konduktometri adalah salah satu metode analisa elektrokimia di samping potensiometri, amperometri dan sebagainya. Pengukuran konduktovitas (hantaran) dapat pula di gunakan untuk penentuan titik ahir titrasi. Titrasi konduktometri dapat dilakukan dengan dua cara, tergantung pada frekuensi arus yang digunakan. Jika frekuensi arus bertambah cukup besar, maka pengaruh kapasitan dan induktif akan makin besar. Adapun jenis titrasi tersebut adalah sebagai berikut: 1. Titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus rendah (maksimum 300Hz) 2. Titrasi yang dilakukan dengan menggunakan frekuensi arus tinggi disebut titrasi frekuensi tinggi II.1.4.2 Titrasi Konduktometri (frekuensi rendah) Penambahan suatu elektolit ke elektrolit lain pada keadaan yang tidak ada perubahan volum yang begitu besar akan mempengaruhi konduktovitas larutan terjadi reaksi ionik atau tidak. Jika tidak terjadi reaksi ionic, maka perubahan konduktovitas sedikit sekali atau hampir tidak ada. Bila terjadi reaksi ionik, maka perubahan konduktivitas yang relatif cukup besar sehingga dapat diamati, seperti pada titrasi basa kuat oleh asam kuat. Dalam titrasi ini terjadi penurunan konduktivitas karena terjadi penggantian ion hydrogen, yang mempunyai konduktovitas tinggi, dengan kation lain yang mempunyai konduktivitas rendah. Pada titrasi penetralan, pengendapan dll, penentuan titik ahir titrasi titrasi di tentukan berdasarkan perubahan koduktivitas(hantaran) dari reaksi kimia yang terjadi. Hantaran di ukur pada setian penambahan sejumlah pereaksi dan titik pengukuran tersebut bila di alurkan memberikan 2 garis lurus yang saling perpotongan dinamakan titik ekivalen titrasi. Ketepatan metode ini bergantung pada sudut perpotongan dan kerapatan titik pengukuran. Secara praktik konsentrasi penitran 20-100 kali lebih kali pekat dari larutan yang dititrasi. II-8


Titrasi Konduktometri Kelebihan titrasi ini, baik untuk asam yang sangat lemah seperti asam borat dan fenol yang secara potensiometri tidak dapat di lakukan. Selain itu, titrasi konduktometri tidak I perlukan control suhu (Supadi, 2010). Pada konduktometri yang dientukan adalah daya hantar suatu larutan. Laruatn berada dalam sel daya hnatar yang didalamnya terletak 2 elektrode platina yang dipasang pada sumber arus (lihat gambar). Untuk menghindari penguraian elektrode. Digunakan arus bolak balik. Untuk pengukuran daya hantar digunakan jembatan wheatstone. Yang diukur adalah tahanan R antara elektrode platina.

Dari sini R1 dan sebagai harga kebaliikan daya hantar dapat dihitung. Kontak penututp tahanan dapat diatut (trayek AC) , digeser sampai pada alat penunjuk tidak ada aliran arus lagi. Maka rasio tahanan R1 terhadao tahanan pembanding rasio R2 adalah trayek AB per BC :

Keterangan : R1 = Rasio Tahanan 1 R2 = Rasio Tahanan 2 AB = Trayek AB BC = Trayek BC


II-9

Titrasi Konduktometri Gambar II.1 Pengukuran Daya Hantar Daya hantar larutan

Dimana : R

= Tahanan (Ohm)

Q

= Tahanan spesifik (Ohm. cm)

I

= Panjang kolom cairan (jarak antara elektrode (cm)

Q

= Penampang melintang kolom cairan yang menghantar (bidang elektrode (cm2)

Faktor proporsionalitas pada persamaan diatas dinyatakan sebagai tahanan spesifik dan merupakan tahanan yang diukur pada penampang elektrode dengan luas 1 cm 2 dan jarak 1 cm. Harga resiproknya disebut daya hantar spefsifik. Daya hantar L adalah harga resiprok tahanan R. Konstanta sel

dapat ditentukan secara eksperimen dengan

larutan yang daya hantar spesifiknya diketahui (larutan kalium klorida 0,1 molar, larutan kalium sulfat jenuh). Pendekatan pertama adalah bahwa daya hantar spesifik proporsional dengan kjonsentrasi c *mol. Iˉ 1)

Keterangan : K = Konstanta sel A = Daya hantar molar (cm2.mol-1) C = Konsentrasi (molar) Faktor proporsional A dinyatakan sebagai daya hantar molar dan mempunyai dimensi : cm2.mol-1 Daya hantar molar A dipengaruhi suhu dan konsentrasi. Ketergantungan akan konsentrasi ini pada elektrolit lemah disebabkan oleh berambahnya disosiasi denagn berambahnya pengenceran, pada elektrolit kuat, dengan pengenceran yang besar antara kation dan anion yang berjalan berlawanan akan berkurang saling menghalangi. Pada pengenceran tidak terhingga. Daya II-10


Titrasi Konduktometri hantar molar mencapai harga limit Az . Daya hantar liimt inii untuk setiap elketrolit merupakan harga karakteristik. Daya hantar keseluruhan A suatu larutan, adalag akibat gerakan semua kation dan anion yang tegak lurus terhadap arus balok balik antara elektrode. Dalam larutan encer, pengaru jenis ion terhadap daya hantar bertambah limnier dengan bertambahnya konsentrasi jenis ion ini komponen daya hantar tergantung dari gerakan ion, yang untuk setiap jenis dan muatan ion dapat sangat berbeda. Pada tabel sebagai contoh diberikan daya hantar untuk kation dan anion bervalensi satu . Tabel II.1 Komponen daya hantar Kation

ion bervalensi satu

Anion

H3O+

315

OHˉ

174

K +

65

Clˉ

66

Ag+

54

NO3ˉ

62

Na+

44

CH3COOˉ

34

Dalam suatu larutan kalium klorida, ion kalium dan ion klorida mempunyai pengaruh yng hampir sama pada daya hantar keseluruhan, karena kedua ion pada muatan unsur yang sama hampir mempunyai daya hantar yang sama. Srbaliknya pada larutan asam klorida, karena dibandingkan dengan ion klorida on hidronium mempunyai daya hantar empat kali lebih besar, maka ion hidronium akan menganmbil alih transport arus. Konduktometri sesuai untuk penentuan titik ekivalen banyak prosedur titrasi dan dapat juga diterapkan untuk larutan sangat encer atau larutan berwarna. Metode ini dapat digunakan dengan aanyan garam asing dengan konsentrasi tinggi. Pada titrasi konduktometri sedapat muungkin larutan yang hendak dititrasi adalah larutan pekat. Untuk mencegah perubahan volume selama titrasi. Juga harus diaduk untuk menjaminpencampuran yang baik. II.1.4.3 Titrasi Konduktometri Frekuensi Tinggi Metode ini sesuai untuk sel yang terdiri atas sistem kimia yang dibuat bagian dari atau di pasangkan dengan sirkuit osilator beresonasi pada frekuensi beberapa mega hertz. Keuntungan Keuntungan cara ini antara lain elektroda di tempatkan di luar sel dan tidak langsung kontak dengan LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-11

Titrasi Konduktometri larutan uji. Kerugiannya adalah respon tidak spesifik karena bergantung pada konduktovitas(hantaran) dan tetapan di elektrik dari sistem (Supadi, 2010). Satu ohm internasional ialah tahanan pada 0 oC suatu kolom air raksa dengan penampang sama, panjang 106,300 cm dan berat 14,4521 gram (Sukardjo, 2002). II.1.5 Konduktivitas Konduktivitas adalah suatu bilangan yang dinyatakan dengan tepat dari suatu larutan, sehingga menimbulkan suatu aliran listrik. Ketepatan tersebut meliputi ion, konsentrasi total, mobilitas, valensi dan konsentrasi yang berhubungan serta pengukuran suhu atau temperatur. Perhitungan secara fisika dalam laboratorium dipengaruhi oleh konduktivitas dimana biasanya berlawanan, dihitung dalam satuan ohm atau mega ohm. Hal yang bertentangan atau berlawanan dari konduktor adalah kebalikan proporsional dari area yang berlapis-lapis silang dan yang menunjukkan proporsional dari sebagian area tersebut. Ukuran yang berlawanan dalam larutan begitu penting, karena itu karakteristik dari konduktivitas bergantung dari sel yang digunakan dan tidak dapat didefinisikan tanpa adanya pengetahuan dari karakteristik tersebut. Spesifikasi dari hal yang bertentangan tersebut adalah pipa yang berukuran 1 cm yang berlawanan yang berada di tepi. Dalam suatu larutan seperti pengukuran dapat dikatakan jarang karena sukarnya pembuatan elektroda. Prakteknya, mengukur elektroda memberikan fraksi dari spesifikasi hal bertentangan tersebut, fraksi tersebut berupa konstanta C. Satuan dari hantaran (konduktansi) adalah ohm. Hantaran L suatu larutan berbanding lurus pada luas permukaan elektroda a, konsentrasi ion per satuan volume larutan C1, pada hantaran akuivalen ionik λ; tetapi berbanding terbalik dengan jarak elektroda d, sehingga : L =

a d

ΣC 1λ 1

Keterangan: L = a = d = C =

Daya hantar (ohm-1cm-1) Luas (cm2 ) Jarak elektroda (cm) Konsentrasi (ekivalen/cm3)

(Khopkar, 1983)

Tanda Σ menyatakan bahwa sumbangan berbagai ion terhadap konduktansi sifatnya aditif. Karena a dan d dalam satuan cm, maka konsentrasi C tentunya ml. Bila konsentrasi dinyatakan II-12


Titrasi Konduktometri dalam normalitas, maka harus dikalikan faktor 1000 (Khopkar, 1983). Nilai

Keterangan: θ = konstanta sel (cm-1) a = Luas (cm2 ) d = Jarak elektroda (cm) merupakan faktor geometri selnya dan nilainya konstan untuk suatu sel tertentu sehingga disebut sebagai tetapan sel (Khopkar, 1983). Seperti : L =

ΣC i λ i

1000θ

=

ΣC i λ i a

1000 d

Keterangan: L = Daya hantar (ohm-1cm-1) a = Luas (cm2 ) d = Jarak elektroda (cm) C = Konsentrasi (ekivalen/cm3) Θ = Konstanta sel (cm-1) Selain hantaran ekuivalen ionik, dikenal pula hantaran ekuivalen A, yang nilainya ∆ = Σ.λ sedang konduktivitas spesifik didefinisikan sebagai (Khopkar, 1983): i

Keterangan: L = Daya hantar (ohm -1cm-1) a = Luas (cm2 ) d = Jarak elektroda (cm) θ = Konstanta sel (cm -1) (Khopkar, 1983)

Tetapan sel dapat ditentukan secara eksperimental dengan persamaan tersebut, dimana pengukuran hantaran dilakukan pada larutan yang diketahui hantaran spesifiknya. Pada umumnya, KCl digunakan sebagai larutan pembanding. Nilai konduktansi spesifik (K) pada 20 ◦ C pada konsentrasi berbeda-beda ialah: 

71,13 g/kg = 0,11134 mho cm -1


II-13

Titrasi Konduktometri 

7,419 g/kg = 0,01265 mho cm -1



0,749 g/kg = 0,00140 mho cm -1.

Hantaran elektrolitik merupakan besaran yang tergantung pada temperatur. Berarti pengukuran harus dilakukan pada temperatur yang tetap. Biasanya semua pengukuran dibuat pada temperatur 25◦C. λ tergantung pada konsentrasi total konsentrasi ionik suatu larutan dan bertambah besar dengan pengenceran (Khopkar, 1983). Proses penghantaran arus listrik dalam larutan elektrolit dapat terjadi karena perpindahan ion-ion bermuatan positif ke arah anoda dan yang bermuatan negatif ke arah katoda.Daya hantar larutan didefinisikan sebagaiukuran dari aliran arus pada suatu kekuatan listrik teretntu, bergantung pada jumlah muatan partikel– partikel dari dalamnya. Fraksi arus yang di bawa oleh suatu jenis ion ditentukan oleh suatu konsentrasi dan mobilitas ion-ion. Suatu metode yang penting untuk menentukan derajat disosiasi didasarkan atas pengukuran konduktivitas elektrolirt tersebut (metode konduktivitas/konduktometri). Metode ini berkaitan dengan fakta, bahwa arus listrik dibawa oleh ion-ion ini yang terdapat dalam larutan. Jumlah relatif ion-ion ini yang sangat erat kaitannya dengan derajat disosiasi, akan menentukan konduktivitas larutan itu. Konduktivitas itu sendiri adalah suatu besaran yang diturunkan karena konduktivitas tersebut tidak dapat diukur langsung. Untuk menentukan konduktivitas kita harus mengukur resistensi spesifik (resisvitas) dari larutan tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan memasukkan larutan kedalam sebuah sel kubus bentuknya dengan sisi berkisar 1 cm yang dua dari dua bidangnya paralel terbuat dari zat penghantar (konduktor: contohnya platina) kenyataannyatidak perlu menggunakan sel khusus untuk pengukuran. Setiap sel dari dimensi-dimensi yang konstan adalah sesuai bahwa sel konstannya telah ditentukan oleh prosedur kalibrasi menggunakan suatu elektrolit misalnya larutan kalium klorida, dengan tahanan yang secara khusus diketahui. Sel yang berbentuk kubus ini lalu dihubungkan sebagai resistansi yang tidak diketahui dalam suatu rangkaian jembatan Wheatstone, yang diberi aliran arus bolak-balik yang simetris sempurna (tahanan spesifik atau sinisoid), pada tegangan rendah. Arus searah akan menimbulkan perubahanperubahan konsentrasi larutan karena elektrolosis. Resistansi spesifik (tahanan spesifik), ρ, dinyatakan dalam satuan Ω/cm. Kebalikan dari resistensi spesifik , dinamakan konduktani spesifik(daya hantar spesifik) atau konduktivitas, k, dan dinyatakan dalam satuan Ω -1cm-1. Untuk larutan elektrolit, biasanya kita menyatakan besaran yang disebut konduktivitas molar, Ω , ini II-14


Titrasi Konduktometri adalah suatu konduktivitas larutan yang mengandung 1 mol zat terlarut antara dua elektroda yang besarnya tidak terhingga, dan berjarak 1 cm satu sama lain (Basset.J, 1994). Konduktivitas pada laboratorium digunakan untuk mengukur : 1. Menetapkan tingkat dari mineralisasi untuk menunjukkan efek yaitu konsentrasi total ion kimia sampai mencapai keseimbangan, efek pada tumbuhan dan hewan secara fisiologi, ukuran korosi, dll. 2. Menunjukkan tingkat mineralisasi dalam penyulingan dan pengionan kembali air. 3. Variasi nilai dalam pemisahan konsentrasi mineral dari air baku atau air berlebihan. 4. Penafsiran ukuran sampel untuk digunakan menentukan kimia secara umum dan untuk mengecek hasil dari analisa kimia. 5. Menentukan banyaknya reagen ion yang dibutuhkan dalam nyata dan reaksi neutralisasi, point akhir yang berarti perubahan dalam memiringkan kurva hasil dari pembacaan buret dalam perencanaan konduktifitas. 6. Penafsiran TDS (Total Dissolved Solids) dalam sampel dengan perkalian konduktivitas (micromhos/cm) oleh faktor pengalaman. (Wilfred W. Schott, dkk, 1920)

Kelebihan titrasi konduktometri a. titrasi tidak menggunakan indikator, karena pada titik keivalen sudah dapat ditentukan dengan daya hantar dari larutan tersebut. b. Dapat digunkan untuk titrasi yang berwarna c. Dapat digunakan untuk titrasi yang dapat menimbulkan pengendapatan d. Lebih praktis e. Lebih cepat atau waktu yang diperlukan lebih sedikit f. Untuk persen kesalahanya lebih kecil jika dibandingkan dengan titrasi volumetri Kekurangan titrasi konduktometri a. Hanya dapat diterapkan pada larutan elektrolit saja b. Sangat dipengaruhi temperatur c. Dapat ditunjukka dengan tidak langsung d. Peralatan cukup mahal e. Jika tidak hati – hati maka akan cepat rusak


II-15

Titrasi Konduktometri f.

Tidak bisa digunakan pada larutan yang sangat asam atau basa karena akan meleleh (Nafaly, 2012).

Adsorpsi Paraquat oleh Paleudult,Dystrandept dan Dystrudept pada Berbagai Jenis Pelarut Zainal Muktamar,Marlina, dan Nanik Setyowati Fakultas Pertanian,Universitas bengkulu Pendahuluan II-16


Titrasi Konduktometri Penggunaan herbisida untuk pengendalian gulma semakin meningkat seiring dengan pengelolaan lahan yang semakin intensif. Pengelolaan lahan tanpa olah tanah dan usaha perkebunan telah menyebabkan peningkatan penggunaan herbisida. Saay ini pemakaian herbisida menepati posisi tertinggi dari volume total penjualan pestisida di dunia yaitu 49,6 %, selebihnya 26,2 % insektisida, 19,5 % fungisida dan jenis lainnya 47 %. Pemakain herbisida yang tepat dan benar untuk mwngwndalikan gulma mempunyai beberapa keuntunganseperti daya berantas yang lebih baik, hemat waktu dan hemat biaya bila dibandingkan dengan penyiangan menggunakan tangan. Agar penggunaan herbisdia efektif makab gulma yang akan diendalikan harus bereaksi dengan herbisida yang diaplikasikan. Menurut waktu aplikasinnya, herbisida pra-pengolahan tanah, pra tanah , pra tumbuhan, dan paska tumbuh. Herbisida yang banyak digunakan diantarnya adalah herbisida yang berbahan aktif para quat. Herbisida paraqua (1-1 dimthyl -4,-4 bipiridinium) merupakan herbisida golongan piridin yang bersifat kontak non-selektif dan digunakan secara purna tumbuh. Herbisida ini efektif untuk mengendalikan pertumbuhan gulma semusim, khususnya rerumputan. Jenis herbisida ini dapat terikat kuat pada komponen tanah setelah plikasi dan dapat membunuh biji gulma yang sedang betkecambah apablia terjadi kntak dengan herbisida ( Humberg et al, 1989). Bahan dan metode percobaan Tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah paleudlut. Dys trandept, dan Dys trudept. Paleudult diambil dari Desa Dusun baru Kecamatan talang Empat, Kabupaten Bengkulu utara. Dau sampel tanah lainnya diambil dari kabupaten Rejang Lebng. Dystrandep diambil dari Desa Sumebr Urip, Kecamatan selepu Rejang dan Dystrupet diambil dari Deas Batu ampar,kecamatan Curup. Krtiga sampel dikeringkan selama 3-4 hari dan diayak dengan mata ayakan 0,5 mm. Pelarut herbisida terdiri atas aquades, air hujan, air sumur, air sungai, air gambut dan air payau. Sampel air sumur diambil dari kelurahan Pintu batu kota bengkulu, air sungai diambil dari Air Padang Bengkulu utara, air gambut dar kampus UNIB da air payau dari patai kelurahan Beringin Raya Kota Bengkulu. Sebelum digunakan , pelrut tersebut disimpan dalam lemari es. Larutan Paraquat yang digunakan dalam percobaam adsorpsi memiliki konsentrasi paraquat untuk percobaan adsorpsi pada Paleudult digunakan 500 mg L-1 karena pada konsentrasi 300 mg L-1, semua herbisida diadsorpsi oleh tanah tersebut. LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-17

Titrasi Konduktometri Rancangan percobaan yang digunakan pada penenlitian ini ialah Rancangan Acak lengkap (RAL), dengan 3 set percobaam terpisah yaitu adsorpsi oleh Paleudult,Dystrandept dan dystrudept. Adapun perlakuan yang diuji secara berturut-turut adalah paraquat dilarutkan dalam aquades; paraquat dilarutkan dalam air hujan, paraquay dilarutkan dalam air sumur, paraquat dilarukan dalam air sugai, paraquat dilarutkan pada air gambut, dan paraquat dilarukan pada air payai . Masing-masing perlakuan diulang 4 kali. Variabel yang diamatai dalam penelitian ini adalah herbisida yang teradsorpsi (prosedurBatch), pH (metode elektrometri dengan pH meter) dan DHL (Daya Hantar Listrik) metode elektrometri dengan konduktometer). Jumlah paraquat yang teradsorpsi ditentukan dengan menggunakan prosedur Batch. Sebanyak 5 gram sampel tanaha dierlukan dengan 50 ml larutan araquat dengan konsentrasi 500 mg L-1 untuk Paleudul dan 300 mg L-1 masing-masing untuk Dystrandept dan Dystrudept, yang dilarutkan sesuai dengan jenis pelarutnya. Suspensi kemudian digojog dengan rotary shaker selama 30 menit. Setelah digojog suspensi kemudian diukur pH meter dan konduktometer. Hasil pengukuran disebut pH dan DHL suspensi awal percobaan. Kemudian suspesi dibiarkan selama 2 jam pada suhu ruang. Setelah itu suspensi digojag selama 30 menit. Lalu pH dan DHL diukuu kembali (hasil ini disebut pH dan DHL suspensi akhir percobaan ). Selanjutnya suspensi disaring dengan kertas saring Whatman no.42 dan filtratnya ditampung untuk kemudian dianalisis konsentrasi paraquatnya dengan menggunakan spektrofotometer UV-VIS spectronic 21 D Milton Roy pada panjang gelombang 258 nm dengan sensivitas tinggi. Paraquat yang teradsorpsi merupakan selisih antara konsentrasi yang diberikan dikurangi konsentrsi antara konsentrasi paraquat dlam filtrat,yang dinyatakan dalam emo(+)kg-1. Data dianalisis dengan menggunakan uji F taraf 5 . apabila terdapat perbedaan nyata dilakukan uji beda rata-rata DMRT pada taraf 5%. Hasil dan Pembahasan Adsorpsi paraquat pada enam jenis Pelarut Setiap tanah yang digunakan pada penelitan ini memiliki kemampuan mengadsorpsi paraquat yang berbeda seperti pada tabel 1. Tabel II.II.1 Adsorpsi paraquat oleh Paleudut, Dystrandept dan dystrudept pada 6 jenis pelarut.

II-18


Titrasi Konduktometri Karakteristik Fisik-kimia Tanah

Jenis tanah

Paleudult Dystrandept Dystrudept pH (H20) 4,36 6,61 5,70 pH KCL (1N) 3,40 4,60 4,40 -1 DHL (us m ) 67,00 30,30 74,10 C-org (%) 0,03 0,07 0,20 B-org(%) 0,05 0,12 0,35 KTK (cm ol (+) kg -1) 29,67 22,00 31,30 %liat 45,09 6,87 5,99 + -1 K (cmol(+)kg ) 0,18 0,60 0,05 2+ -1 Mg (cm ol (+)kg ) 4,20 2,39 -1 Ca(cm ol (+)kg ) 3,00 3,80 3,20 -1 Al-dd (cm ol (+)kg ) 6,00 0,10 0,00 -1 H-dd(cm ol (+)kg ) 0,80 0,35 0,20 Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada koloom yang sama berbeda tidak nyata menurut uji MDRT pada taraf 5 %. Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa pada semua pelarut yang digunakan ., Paleudlut dapat mengadsorpsi paraquat lebih tinggi dibandingkan dua tanah lainnya. Seperti dijelaskan pada metode peelitian konsentrasi paraquat yang digunakan pada percobaan dengan Paleudult sebesar 500 mg-1 sementara tanah yang lain menggunakan konsentrasi paraquat 300 mg-1L. Pada konsentrasi 300 mg L-1, paleudult dapat mengadsorpsi secara keseluruhan walaupun dilarutkan pada pelarut yang berbeda. Adsorpsi paraquat oleh Paleudlut ini terkait dengan kadar liat yang lebih tinggi dibandingkan kedua tanah lainnya. Kesimpulan : 1. Pada Paleudult adsorpsi herbisida paraquat tertinggi dihasilkan pelarut air hujan dan yang terendah oleh pelarut aquadest. Untuk Dystrandept adsorpsi tertinggi dihasilkan oleh pelarut air hujan dan yang terendah oleh pelarut air payau. 2. Adsorpsi herbisida paraquat pada semua jenis pelarut menyebabkan penurunan pH tanah baik pada paleudult , Dystrandept maupun Dystrudept, namun disisi lain dapat meningkatakan DHL. 3. Aplikasi herbisida paraquat pada semua jenig pelarut menyebabkan penurunan pH tanah baik pada Paleudult, LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-19

Titrasi Konduktometri Dystrudrandept maupun Dystrudept, namun disisi lain dapat meningkatkan DHL. 4. Penggunaan pelarut herbsidia yang memungkinkan berkurangnya adsorpsi herbisidaoleh tanah dapat meningkatakan efektifitas paraquat dalam mengendalikan gulma tetatpi pada saat yang sama akan meningkatkan kemungkinan terjadinya pencemaran lingkungan.

II-20


BAB II Revisi1

Recommend Documents