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+].

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.

Pengukuran pH secara kasar bias dilakukan dengan kertas pH atau kertas indicator pH, dengan perubahan warna pada level pH yang bervariasi. 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.

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.

pH METER HORIBA JAPAN MODEL D51

pH meter ini menggunakan larutan standar pH 4.0, pH 7.0 dan pH 12.0 yang digunakan untuk kalibrasi pH.

CARA PENGGUNAAN

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.

Siapkan buffer pH 7 dan buffer pH 4

Buka penutup plastic elektroda

Bilas elektroda dengan air DI (De Ionisasi/ air bebas ion) dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu.

Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF.

Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 7

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

Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah

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

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:

Siapkan sampel larutan yang akan di check pH-nya

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

Buka penutup plastic elektroda, bilas dengan air DI dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu

Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF

Masukan elektroda kedalam sampel, kumudian putar agar larutan homogeny

Tekan tombol MEAS untuk memulai pengukuran, pada layar akan muncul tulisan HOLD yang kelapkelip

Biarkan sampai tulisan HOLD pada layar berhenti kelap-kelip

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

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:

Batere, penggantian batere dilakukan jika pada layar muncul tulisan low battery

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

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.

Suhu penyimpan. Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat rusak

GAMBAR ALAT DAN KETERANGAN

Gambar 4. Keterangan gambar dan tombol pH meter

Body pH meter

Body elektroda

Layar

Kabel elektroda

Kabel sensor suhu

Tombol MEAS untuk pengukuran

Tombol MODE untuk pemilihan mode pengukuran

Tombol Set untuk setting pengukuran

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)