LAPORAN PRAKTIKUM PENGOPERASIAN DAN PEMELIHARAAN ALAT pH METER DAN CARA PENGOPERASIAN pH METER Disusun oleh : Tia Rahmatul Awaliah J3L111130
PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA PROGRAM DIPLOMA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012
PH METER 1. Sejarah penemuan pH meter Sejarah dalam mengukur kadar keasaman cairan secara elektris dimulai pada tahun 1906 ketika Max Cremer di dalam studinya tentang hubungan cairan (interaksi antara zat cair dan zat padat) dan ditemukan ternyata hubungan antara cairan bisa dipelajari dengan bertiupnya suatu gelembung dari kaca tipis satu cairan yang di tempatkan di dalam dan di luar. Itu membuat suatu tegangan elektrik yang bisa diukur. Gagasan ini telah diambil lebih lanjut oleh Fritz Haber (yang menemukan sintese amoniak dan tiruan fertiliser) dan Zygmunt Klemsiewicz yang menemukan bahwa bohlam/gelembung kaca (yang ia namakan elektrode kaca) bisa digunakan untuk mengukur aktivitas ion hidrogen yang diikuti suatu fungsi logaritmis. Kemudian ahli biokimia Denmark Soren Sorensen menemukan skala pH pada tahun 1909. Karena kepekaan di dalam dinding gelas sangat tinggi, berkisar antara 10 sampai 100 Mega-Ohm, voltase elektrode kaca tidak bisa diukur dengan teliti sampai tabung elektron telah ditemukan. Kemudiannya, penemuan transistor efek medan (field-effect transistors FETs) dan integrated sirkit ( ICs) dengan meringankan temperatur, membuatnya mungkin untuk mengukur voltase elektrode kaca itu dengan teliti. Voltase yang diproduksi oleh satu pH unit (misalnya saja dari pH=7.00 - 8.00) secara khas sekitar 60 mV ( mili volt). Kini Ph Meter yang terdiri atas mikro prosesor yang diperlukan untuk koreksi temperatur dan kalibrasi.Meskipun demikian, pH meter modern masih mempunyai kekurangan, yaitu perubahan yang lambat, yang merupakan masalah penting dalam menentukan skala yang valid. 2. Gambar pH meter
Gambar 1. pH Meter
Gambar 2. pH Meter
Gambar 3. Keterangan gambar dan tombol pH meter 1. Body pH meter 2. Body elektroda 3. Layar 4. Kabel elektroda 5. Kabel sensor suhu 6. Tombol MEAS untuk pengukuran 7. Tombol MODE untuk pemilihan mode pengukuran 8. Tombol Set untuk setting pengukuran 9. Tombol CAL untuk proses kalibrasi 10.Tombol CAL DATA untuk mereview data kalibrasi yang telah dilaukan 11.Tombol ON/OFF 12.Tombol Data OUT untuk mengeluarkan data yang sudah di input 13.Tombol ENTER 14.Elektroda gelas 15.Elektroda pembanding (reference) 3. Prinsip pH meter pH meter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur kadar asam dan basa dalam suatu larutan atau bahan. Prinsip kerja dari alat ini yaitu semakin banyak elektron pada sampel maka akan semakin bernilai asam begitu pun sebaliknya, karena batang pada pH meter berisi larutan elektrolit lemah. alat ini ada yang digital dan juga analog. pH meter banyak digunakan dalam analisis kimia kuantitatif.
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 4. 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 (AgCl 2) dihubungkan kedalam larutan tersebut. Untuk meminimalisir pengaruh electric yang tidak 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 5. 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. 1. Cara pengoperasian pH meter a. 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 b. 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
1. Cara Pemeliharaan pH meter Dalam perangkat pHmeter, komponen alat yang paling menentukan akuran pengukuran adalah elektroda gelas. Oleh karena itu, pemeliharaan berpusat pada elektroda. a. Pastikan bahwa selama tidak digunakan, elektrode harus tercelup ke dalam larutan KCl atau NaCl jenuh. b. Meskipun tidak digunakan, cek secara berkala kalibrasinya. c.
Setelah digunakan, pastikan elektrode bersih dari bahan yang telah diperiksa pHnya.
d. Pastikan alat pHmeter dalam kondisi bersih dan kering setelah digunakan. e. Untuk menghindari kerusakan karena kesalahan pemakaian, ikuti manualnya apabila akan menggunakan. f.
Pastikan alat dalam keadaan “off” setelah digunakan.
2. Aplikasi Pada kehidupan sehari-hari pH meter sangat banyak digunakan dalam kegiatan-kegiatan yang pelaksanaannya sangat bergantung pada pH. pH meter dapat digunakan untuk mengukur pH tanah dan juga dapat digunakan untuk mengukur pH air. Sehingga pH meter tidak hanya digunakan untuk kegiatan-kegiatan di laboratorium saja. Dalam pengukuran pH tanah, terdapat dua metode untuk mengukur pH-nya. Pertama dengan menggunakan kertas lakmus dan kedua dengan menggunakan pH meter. Namun pada pelaksanaan pengukuran dengan menggunakan kertas lakmus, seorang pengukur harus memiliki keterampilan khusus. Kertas lakmus memiliki keakuratan yang lebih rendah dibandingkan dengan dengan pH meter.
Gambar 6. Pemeliharaan tanah
Gambar 7. Alat ukur
Daftar Pustaka Murdiyanto. 2009. Penggunaan pH meter [terhubung berkala] http://www.purewatercare.com/ph_meter_digital.php?id=ph_meter_digital Hamdani S. 2005. Kaliberasi pH meter [terhubung berkala] http://catatankimia.com/catatan/kaliberasi-ph-meter.html Suwargana. 2008. pH meter [terhubung berkala] http://suwargana.multiply.com/journal/item/16?&show_interstitial=1&u= %2Fjournal%2Fitem Web master. 2009. Mengukur pH tanah dan kebutuhan kapur [terhubung berkala] http://kapurpertanian.com/index.php/Berita-Terbaru/Mengukur-pH-tanahdan-kebutuhan-kapur.html
