<1071> Penetapan pH


 

Harga pH adalah harga yang diberikan oleh alat potensiometrik (pH meter) yang sesuai, yang telah dibakukan sebagaimana mestinya, yang mampu mengukur harga pH sampai 0,02 unit pH menggunakan elektrode indikator yang peka, elektroda kaca, dan elektrode pembanding yang sesuai.

Alat harus mampu menunjukan potensial dari pasangan elektrode dan untuk pembakuan pH menggunakan potensial yang dapat diukur oleh sirkuit dengan menggunakan “pembakuan”, ”nol”, ”asimetri”, atau “kalibrasi”  dan harus mampu mengontrol perubahan dalam milivolt per perubahan unit pada pembacaan pH melalui kendali “suhu” dan/ atau kemiringan. Pengukuran dilakukan pada suhu 250± 20, kecuali dinyatakan lain dalam masing-masing monografi. Skala pH ditetapkan dengan persamaan sebagai berikut:

 

 

E dan Es berturut-turut adalah potensial terukur dengan sel galvanic berisi larutan uji, dinyatakan sebagai pH dan Larutan dapar untuk pembakuan yang tepat, dinyatakan sebagai pHs; harga k adalah perubahan dalam potensial per perubahan  unit dalam pH, dan secara teoritis sebesar {0,05916 + 0,000198 (t – 25)} volt pada suhu t.

 

Perlu ditekankan disini bahwa definisi pH, skala pH, dan harga yang ditunjukkan oleh Larutan dapar untuk pembakuan ditujukan untuk memperoleh sistem operasional yang praktis, sehingga hasil dapat dibandingkan antar laboratorium. Harga pH yang diukur disini tidak persis sama dengan yang diperoleh dengan definisi klasik, bahwa pH = - [log H+(dalam air)]. Jika pH larutan yang diukur mempunyai komposisi yang cukup mirip dengan larutan dapar yang digunakan untuk pembakuan, pH yang diukur mendekati pH teoritis. Meskipun tidak ditegaskan hubungan pengukuran kesesuaian sistem untuk aktivitas ion hidrogen dalam larutan air.

Jika pH meter dibakukan menggunakan larutan dapar dalam air, kemudian digunakan untuk mengukur “pH” larutan atau suspensi dalam pelarut bukan air, maka tetapan pengionan dari asam atau basa, tetapan dielektrik dari medium, potensial sambungan cairan (yang dapat memberikan kesalahan lebih kurang 1 unit pH), dan respons ion hidrogen dari elektrode kaca, semua akan berubah. Oleh karena itu, harga yang diperoleh dengan larutan yang sifatnya hanya mengandung sebagian air, dapat dianggap hanya sebagai harga pH.

 

Larutan Dapar untuk Pembakuan pH Meter

 

Larutan dapar untuk pembakuan Buat menurut petunjuk sesuai Tabel. Simpan dalam wadah tahan bahan kimia, tertutup rapat, sebaiknya dari kaca Tipe I atau botol polietilen dengan tutup rapat atau tabung yang menyerap karbon dioksida (kaca soda). Larutan segar sebaiknya dibuat dengan dengan interval tidak lebih dari 3 bulan menggunakan air bebas karbon dioksida. Tabel berikut menunjukan pH dari larutan dapar sebagai fungsi dari suhu. Petunjuk ini digunakan untuk pembuatan larutan dapar dengan kadar molal sebagaimana disebutkan. Untuk  memudahkan, petunjuk diberikan dengan pengenceran hingga volume 1000 mL g pelarut yang merupakan dasar sistem molalitas dari kadar larutan. Jumlah yang disebutkan tidak dapat secara sederhana diperhitungkan tanpa informasi tambahan.

Kalium tetraoksalat 0,05 m Larutkan 12,61 g KH3(C2O4)22H2O dalam air hingga 1000 mL.

Kalium biftalat 0,05 m Larutkan 10,12 g KHC8H4O4, yang telah dikeringkan pada suhu 110° selama 1 jam, dalam air hingga 1000 mL.

Ekuimolal fosfat 0,05 m Larutkan 3,53 g Na2HPO4 dan 3,39 g KH2PO4, masing-masing telah dikeringkan pada suhu 120° selama 2 jam, dalam air hingga 1000 mL.

Natrium tetraborat 0,01 m Larutkan 3,80 g Na2B4O7.10H2O dalam air hingga 1000 mL. Lindungi dari penyerapan karbon dioksida.

Kalium hidroksida jenuh pada suhu 25° Kocok kalium hidroksida P berlebih dengan air dan enap tuangkan pada suhu 25° sebelum digunakan. Lindungi dari  penyerapan karbon dioksida.

Karena adanya variasi dalam sifat maupun cara kerja pH meter, tidak praktis untuk memberikan petunjuk yang dapat diterapkan secara umum untuk penetapan pH secara potensiometrik. Prinsip umum yang harus diikuti dalam melakukan petunjuk yang terdapat pada masing-masing alat oleh pabrik yang akan diuraikan pada paragraf berikut. Sebelum digunakan, periksa elektrode, dan jembatan garam jika ada. Jika perlu, isi lagi larutan jembatan garam dan perhatikan petunjuk lain yang diberikan oleh pabrik alat atau pabrik elektrode. Untuk pembakuan pH meter, pilih 2 Larutan dapar untuk pembakuan yang mempunyai perbedaan pH tidak lebih dari 4 unit dan sedemikian rupa sehingga pH larutan uji diharapkan terletak diantaranya. Isi sel dengan salah satu Larutan dapar untuk pembakuan pada suhu yang larutan ujinya akan diukur. Pasang kendali pada suhu larutan, dan atur kontrol  kalibrasi untuk membuat pH identik dengan yang tercantum pada Tabel. Bilas elektrode dan sel beberapa kali dengan Larutan dapar untuk pembakuan yang kedua, kemudian isi sel dengan larutan tersebut pada suhu yang sama dengan larutan uji. pH dari larutan dapar kedua ± 0,07 unit pH dari harga yang tertera dalam Tabel. Jika penyimpangan terlihat lebih besar, periksa elektrode dan jika terdapat kesalahan, supaya diganti. Atur “kemiringan” atau “suhu” hingga pH sesuai dengan yang tertera dalam  Tabel. Ulangi pembakuan hingga kedua Larutan dapar untuk pembakuan memberikan harga pH tidak lebih 0,02 unit pH dari harga yang tertera dalam Tabel, tanpa pengaturan lebih lanjut dari pengendali. Jika sistem telah berfungsi dengan baik, bilas elektrode dan sel beberapa kali dengan larutan uji, isi sel dengan sedikit larutan uji dan baca harga pH. Gunakan air bebas karbon dioksida P untuk pelarutan atau pengenceran larutan uji pada penetapan pH. Pada semua pengukuran pH, diperlukan waktu yang cukup untuk mencapai kestabilan. Jika hanya diperlukan harga pH perkiraan dapat digunakan indikator dan kertas indikator.

    Untuk pemilihan dapar dan komposisi Larutan dapar untuk pembakuan seperti tertera pada uji dan penetapan kadar dalam kompendia (lihat Larutan dapar pada Pereaksi, indikator dan Larutan).


 

 

Harga pH Larutan Dapar untuk Pembakuan

Suhu °CKalium tetraoksalat 0,05 mKalium biftalat 0,05 mEkimolal fosfat 0,05 mNatrium tetraborat    0,01 mKalsium hidroksida jenuh pada suhu 25° C

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

1,67

1,67

1,68

1,68

1,68

1,69

1,69

1,70

1,71

1,72

1,72

4,00

4,00

4,00

4,01

4,02

4,02

4,04

4,05

4,06

4,08

4,09

6,92

6,90

6,88

6,86

6,85

6,84

6,84

6,83

6,83

6,83

6,84

9,33

9,28

9,23

9,18

9,14

9,10

9,07

9,04

9,01

8,99

8,96

13,00

12,81

12,63

12,45

12,29

12,13

11,98

11,84

11,71

11,57

11,45