pH meter dan Tubidimeter

pH (Pondus Hidrogen)

 

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H⁺) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional.

Prinsip Kerja pH Meter

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia yang terjadi antara larutan yang terdapat di dalam elektroda gelas yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat di luar elektroda gelas yang tidak diketahui. Hal ini dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hidrogen yang ukurannya relatif kecil dan aktif. Elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen atau diistilahkan dengan potential of hidrogen. Untuk melengkapi sirkuit elektrik dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak mengukur arus tetapi hanya mengukur tegangan. Skema elektroda pH meter akan mengukur potensial listrik antara Merkuri Klorid (HgCl) pada elektroda pembanding dan potassium chloride (KCl) yang merupakan larutan di dalam gelas elektroda serta petensial 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 menggunakan larutan yang equivalent yang lainnya untuk menetapkan nilai pH.

Elektroda pembanding calomel terdiri dari tabung gelas yang berisi potassium kloride (KCl) yang merupakan elektrolit yang berinteraksi dengan HgCl diujung larutan KCl. Tabung gelas ini mudah pecah sehingga untuk menghubungkannya digunakan keramik berpori atau bahan sejenisnya. Elektroda semacam ini tidak mudah terkontaminasi oleh logam dan unsure natrium. Elektroda gelas terdiri dari tabung kaca yang kokoh dan tersambung dengan gelembung kaca yang tipis. Di dalamnnya terdapat larutan KCl yang buffer ph 7. Elektroda perak yang ujungnya merupakan perak kloride (AgCl2) dihubungkan ke dalam larutan tersebut. Untuk meminimalisir pengaruh elektrik yang tidak diinginkan, alat tersebut dilindungi oleh suatu lapisan kertas pelindung yang biasanya terdapat di bagian dalam elektroda gelas. Pada kebanyakan pH meter modern sudah dilengkapi dengan thermistor temperature, yakni suatu alat untuk mengkoreksi pengaruh temperature. Antara elektroda pembanding dengan elektroda gelas sudah disusun dalam satu kesatuan.

Pemeliharaan pH Meter

pH meter harus dirawat secara berkala untuk menjaga umur pakai dari alat tersebut.
Pemeliharaannya meliputi :
- Penggantian batere dilakukan jika pada layer muncul tulisan low battery
- Pembersihan elektroda bisa dilakukan berkala setiap minimal 1 minggu sekali. Pembersihannya menggunakan larutan HCl 0.1 N (encer) dengan cara direndam selama 30 menit kemudian dibersihkan dengan air DI.
- Ketika tidak dipakai, elektroda utama bagian gelembung gelasnya harus selalu berada pada keadaan lembab. Oleh karena itu, penyimpanan elektroda disarankan selalu direndam dengan menggunakan air DA. Penyimpanan pada posisi kering akan menyebabkan membran gelas yang terdapat pada gelembung elektroda akan mudah rusak dan pembacaannya tidak akurat.
- Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat rusak.

Skema Elektrode pH meter

 

CARA PENGGUNAAN pH meter
- Kalibrasi
Sebelum pH meter digunakan, pH meter harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunkan standar pH atau sering disebut buffer pH. Standard 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

- 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 pengukuran pun 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

 PEMELIHARAAN pH METER
pH meter harus dilakukan perawatan berkala untuk menjaga umur pakai dari alat tersebut. Pemeliharaannya meliputi :
a. Batere, penggantian batere dilakukan jika pada layar muncul tulisan low battery
b. 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.
c. 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.
d. Suhu penyimpan. Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat rusak.

Turbidimeter

Turbidimeter adalah salah satu alat pengujian kekeruan dengan sifat
optik akibatdispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan
cahaya yang dipantulkanterhadap cahaya yang tiba.Intensitas cahaya
yang dipantulkan oleh suatu suspensiadalah fungsi konsentrasi jika
kondisi-kondisi lainnya konstan.

Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu :

1.     Pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan
terhadapintensitas cahaya yang datang;

2.     Pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak
tampak di dalam lapisan medium yang keruh.

3.     Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall
meter.Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung.
Sedang pada nefelometer,intensitas cahaya diukur dengan larutan
standar.Turbidimeter meliputi pengukuran cahaya yang diteruskan.
Turbiditas berbandinglurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi
turbiditas tergantung juga padawarna. Untuk partikel yang lebih kecil,
rasio Tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan
berbanding terbalik terhadap pangkat empat panjang gelombangnya.

Prinsip kerja turbidimeter:
Alat akan memncarkan cahaya pada media (sampel), cahaya tersebut akan
diserap, dipantulkan, atau menembus media tersebut. Cahaya yang
diserap media akan diukurdan ditransfer dalam bentuk agka yang dibaca
sebagai tingkat kekeruhan. (satuan: NTU=Nephelometric Turbidity unit)

Skema kerja Dual angle laboraory turbidimeter:
VIS/NIR lamp -> Primary Optics module dengan filter khusus -> Sample
chamber windows -> Sample chamber dengan waterbath dan turntable ->
forward scattered light optics -> 11 degree forward scatter photo
diodes -> direct beams photo diode -> Side scatter optics -> 90
degrees side scatter optics diode