Elektroda Reference

ELEKTRODA STANDAR

Pengukuran tingkat keasaman suatu larutan penting sekali dalam industri kimia untuk menjamin  bahwa proses yang diharapkan diharapkan benar-benar benar-benar terjadi. terjadi. Tingkat Tingkat keasama keasaman, n, pH, yang terlalu rendah rendah atau terlalu tinggi akan mengganggu jalannya proses. Pengukuran tingkat keasaman dalam beberapa kasus dapat dilakukan seeara manual. Untuk mendapatkan pengukuran yang akurat dan terusmenerus, maka pengukuran yang dilakukan menggunakan metode potentiometrik. Pengukuran dengan metoda ini memerlukan memerlukan elektroda referensi. Selain untuk pengukuran tingkat keasaman larutan, elektrode referensi juga diperlukan untuk melakukan pengukuran-pengukuran dalam menentukan tingkat korosi suatu logam. Pengukuran yang dilakukan antara lain, Open circuit potential yaitu pengukuran beda potensial suatu logam di dalam suatu larutan elektrolit tanpa pemberian arus listrik ke logam terse but. Selain itu, pengukuran yang lainnya adalah polarisasi yaitu pengukuran besamya arus yang melewati elektroda terhadap  beda potensial potensial yang diberikan. Pengukuran Pengukuran yang yang terakhir dikenal dengan pengukuran korosi yang dipereepat. Makalah ini akan membahas jenis-jenis elektroda referensi dan karakteristiknya serta  perhitungan konversi konversi potensial suatu suatu elektroda referensi referensi ke elektroda elektroda refemsi refemsi lainnya. II.

JENIS-JENIS ELEKTRODA POSITIF

Elektrode referensi yang baik mempunyai mempunyai : a. Potensial elektroda referensi yang yang stabil. Stabilitas yang tinggi akan tereapai tereapai jika material material yang digunakan untuk elektroda maupun pengisinya telah di ketahui karakteristiknya dengan baik.  b. Perubahan potensial elektroda elektroda referensi referensi terhadap perubahan perubahan temperatur temperatur harus keeil. keeil. Beberapa jenis elektroda referensi yang umum digunakan

:

a. Sistem logam mulia / gas hidrogen Pada sistem ini akan terjadi reaksi r eaksi reduksi ion hidrogen menjadi gas hidrogen dan sebaliknya pada  permukaan  permukaan logam mulia platina. Logam platina yang digunakan biasanya diperoleh dari elektrodeposisi sehingga butirannya halus.  b. Sistem logam / garam tak larut Pada sistem ini akan terjadi reaksi reduksi dari garam logam menjadi logam mulia dan sebaliknya. Garam yang terbentuk umumnya tidak lamt dalam air. Sistem ini dapat dioperasikan hingga temperature lebih dari 100°C tergantung pada logam mulia yang digunakan c. Sistem logam / garam

Pada sistem ini terjadi reaksi reduksi dari ion logam membentuk logam dan sebaliknya. Banyak  pendapat yang menyatakan bahwa sistem ini tidak sepenuhnya elektroda referensi tetapi elektroda referensi semu. Elektroda Hidrogen Standar (SHE)

Gambar 1. Elektroda Hidrogen Standar Ini merupakan elektroda referensi dengan sistem logam mulia / gas hidrogen. Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut: H+ + e- = ½ H2 Elektrolit yang digunakan dalam elektroda ini adalah as am klorida. Fasa-fasa yang ada dapat dinyatakan sebagai berikut : Pt (s) I H2 (g) I H+ (aq) Potensial elektroda sekarang menjadi potensial elektroda hidrogen standar (SHE) yang nilainya not  pada semua temperatur. Berdasarkan konvensi SHE merupakan elektroda referensi standar utama. Elektroda hidrogen standar dipelihatkan pada gambar 1. Elektroda ini sangat tidak praktis, karena elektroda ini memerIukan suplai gas hidrogen. Waktu yang diperIukan untuk menstabilkan elektroda hidrogen standar yang baru di buat cukup lama. Hal ini disebabkan lambatnya elektroda hidrogen mencapai

kesetimbangan. Karena kesulitan-kesulitan ini, maka elektroda ini jarang digunakan.

Elektroda Perak /Perak Klorida

Gambar 2. Elektroda Perak Ini merupakan elektroda referensi dengan sistem logam / garam. Elektroda ini banyak digunakan karena mudah dan handal. Elektroda ini dapat dioperasikan pada temperatur lebih dari 100°C. Reaksi keseimbangan yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut: AgCI

+

eO

 Ag + cr 

Potensial elektrodanya dapat dinyatakan sebagai berikut: EAg/AgCI= EOAg/AgCI- (RT/F) In ([AgCI]/([Ag][Cr])

(7)

Dimana EOAg/AgCl= 0,2223 V vs SHE pada 2SoC dengan koefisien temperatur - 0,23 mV fC. karena perak dan perak klorida berada dalam bentuk padat maka [AgCI]=[Ag]=l. Kelemahan dari elektroda ini adalah sensitif terhadap cahaya. Cahaya menyebabkan AgCl berubah menjadi Ag. Selain itu elektroda ini tidak cocok untuk larutan yang mengandung ion komplek seperti ion ammonium dan ion sianida

Elektroda Merkuri I Merkuro Klorida (Calomel) SCE

Gambar 3. Elektroda calomel SCE Ini merupakan elektroda referensi dengan sistem logam / garam tak lamt. Elektroda ini digemari karena kemudahan dan kehandalannya. Elektroda ini lebih dikenal dengan sebutan kalomel. Gambar 3 memperlihatkan elektroda kalomel. Reaksi keseimbangan yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut:

HgCl

+ e- O Hg + cr -

Potensial

elektrodanya

dapat dinyatakan

sebagai berikut:

EHglHgCI= EDHglHgCI- (RT/F) In ([HgCl]/([Hg][Cr]) Umumnya elektroda ini mempunyai larutan pengisi yang mengandung garam kalium klorida jenuh. Konsentrasi kalium klorida yang jenuh dapat dilihat pada bagian bawah elektroda yang umumnya didapatkan kalium klorida padat (tidak larut). Elektroda ini mempunyai 2 kendala, pertama, temperatur maksimum dimana elektroda ini bekerja stabil adalah 70°C,

kedua,

pembuatan

elektroda ini lebih sulit dibandingkan dengan elektroda Ag/AgCI. Selain elektroda kalomel, ada 2 elektroda referensi lain yang menggunakan merkuri. Elektroda Merkuri / Merkuro Sulfat Ini merupakan elektroda referensi dengan sistem logam / garam tak larut. Reaksi keseimbangan yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut:

Yz  Hg2S04

+ e' = Hg + Y2S0l' Fasa-fasa yang ada

dapat dinyatakan sebagai berikut : Hg (I) I Hg2S04 (s) I sol'

(aq)

Jika elektroda diisi dengan kalium sui fat jenuh, maka potensialnya sebesar 0,644 V vs SHE pada temperatur 27°C. Elektroda ini juga dapat diisi dengan natrium sulfat dengan karakteristik yang hampir sarna.

Elektroda Merkuri / Merkuro Oksida Ini merupakan elektroda referensi dengan sistem logam / garam tak larut. Reaksi keseimbangan yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut:

HgO

+ H20 + 2e-

=

Hg

+ 20H-

Jika elektroda ini diisi dengan natrium hidroksida 0.1 M, maka potensialnya menjadi 0,926 V vs SHE pada temperature 25°C.