1. Elektroda Pembanding
Di dalam beberapa penggunaan analisis elektrokimia, diperlukan suatu
elektrode pembanding (refference electrode) yang memiliki
syarat harga potensial setengah sel yang diketahui, konstan, dan sama
sekali tidak peka terhadap komposisi larutan yang sedang
selidiki.. Pasangan electrode pembanding adalah elektrode indikator
(disebut juga working electrode) yang potensialnya bergantung pada
konsentrasi zat yang sedang diselidiki.
Syaratnya adalah:
· Memiliki potensial elektroda yang konstan oleh waktu
· Segera kembali keharga potensial semula apabila dialiri arus yang
kecil
· Hanya memiliki efek hysterisis yang kecil jika diberi suatu siklus
suhu
· Merupakan elektroda yang bersifat nonpolarisasi secara ideal
2. Elektroda Indikator
a. Pengertian Elektroda indikator
Elektroda indikator
(elektroda kerja) adalah suatu elektroda yang potensial elektrodanya bergantung
terhadap konsentrasi (aktivitas) analit yang diukur(vogel:).
b. Jenis-jenis elektroda indikator
i. Elektroda indikator logam
· Elektroda jenis pertama
Elektroda logam yang potensialnya merupakan fungsi dari konsentrasi Mn+ dalam
Mn+|M reaksi setengah redoks. Elektroda jenis pertama merupakan
elektroda logam murni yang memepertukarkan kationnya langsung dengan
logamnya.Elektroda jenis pertama tidak banyak digunakan karena sangat tidak
selektif dan merespon kation lainnya yang mudah tereduksi. Kelemahan dari
elektroda ini tidak terlalu selektif, kadang bereaksi dengan katon lain yg
lebih mudah tereduksi, elektroda logam dangat mudah teroksidasi
· Elektroda jenis ke-2
Elektroda logam yang potensialnya merupakan fungsi dari konsentrasi X dalam
MXn|M reaksi setengah redoks.
Logam tidak hanya merespon kationnya tetapi juga merespon anion yang
membentuk endapan sedikit larut dan kompleks stabil dengan kationnya. Elektroda
jenis ini memiliki ion-ion yang tidak bertukar elektron langsung dengan
elektrodanya. Sebagai gantinya, anion akan mengatur konsentrasi kation yang
bertukar elektron dengan elektroda.
· Elektroda redoks
Elektroda inert yang dapat menjadi sumber elektron bagi reaksi setengah
redoks.
ii. Elektroda membran
Pada elektroda membran, tidak ada
elektron yang diberikan oleh atau kepada membran tersebut. Sebagai
gantinya, suatu membran membiarkan ion-ion jenis tertentu menembusnya, namun
menghentikan ion-ion lain.
· Potensial membran
Suatu perubahan potensial pada sebuah membran konduktif dimana sisi yang
berlawanan kontak (berhubungan) dengan larutan yang memiliki komposisi berbeda.
· Elektroda selektif ion
Sebuah elektroda dimana potensial membrannya merupakan fungsi konsentasi
dari satu ion tertentu.
· Elektroda kaca
Sebuah elektroda selektif ion berdasarkan membran kaca yang potensial
terbentuk dari reaksi pertukaran ion pada permukaan membran.
· Elektroda membran Kristal
Sebuah elektroda selektif ion yang
didasarkan pada kelarutan yang kecil dari bahan kristal anorganik. Tidak
hanya kaca saja yang selektif terhadap kation, tetapi beberapa zat padat
lainnya juga selektif terhadap kation. Sebagai contoh kristal tunggal lantanum
florida yang bertindak sebagai membran digunakan untuk menetapkan ion
fluorida.Kristal itu dikontaminasi dengan suatu unsur tanah langka,
europium(II), untuk meningkatkan daya hantar listriknya. Elektroda ini mampu merespon
ion fluorida smpai konsentrasi 10-5 M.
· Elekroda membran liquid
Sebuah elektroda selektif ion di mana chelating agen dimasukkan ke
dalam membran hidrofobik.
Gambar.2. Perbandingan antara elektroda kaca konvensional dengan elektroda
membran liquid.(sumber: Fundamentals of Analytical Chemistry)
Elektroda jenis ini menggunakan cairan
yang tidak bercampur dengan air sebagai membrannya. Elektroda membran cairan
menghasilkan potensial dari kedua larutan yang mengandung analit dan liquid-ion
exchanger. Cairan tersebut akan mengikat dengan selektif ion yang akan
ditetapkan. Sebagai contoh elektroda ion kalsium yang menggunakan suatu penukar
kation yang mengandung asam fosfat.
· ISFETS
ISFET adalah ion-sensitif field effect transistor yangdigunakan untuk
mengukur konsentrasi ion dalam larutan, ketika konsentrasi ion (seperti H +,
lihat skala pH) mengalami perubahan, arus melalui transistor akan berubah
sesuai. Di sini, solusinya digunakan sebagai elektroda gerbang. Sebuah tegangan
antara substrat dan permukaan oksida muncul akibat selubung ion.
· Elktroda enzim
Sebuah elektroda yang merespon konsentrasi substrat dengan mereaksikan
substrat dengan enzim yang statis, menghasilkan ion yang dapat dipantau dengan
ion-selektif elektroda.
iii. Gas sensing probe
Gas sensing probe adalah sel galvani yang potensialnya tergantung kepada
konsentrasi gas dalam larutan.
c. Pemilihan elektroda indikator
Elektroda indikator
harus memenuhi beberapa syarat antara lain harus memenuhi tingkat kesensitivan
yang terhadap konsentrasi analit. Tanggapannya terhadap keaktifan teroksidasi
dan tereduksi harus sedekat mungkin dengan yang diramalkan dengan persamaan
Nernst. Sehingga adanya perbedaan yang kecil dari konsentrasi analit, akan
memberikan perbedaan tegangan(skoog:).
3. Pengukuran Ph dengan Elektroda Kaca
Sel untuk mengukur pH dengan elektrode kaca tersusun dari suatu membran
kaca tipis yang melekat erat pada tabung berisi suatu elektrode pembanding
dalam, biasanya adalah elektrode perak-perak klorida, yang diujungnya
ditempatkan kawat perak sebagai elektroda pembanding. Tabung dibenamkan dalam
larutan yang pH-nya akan diukur beserta dengan tabung elektroda kalomel, yang
keduanya dihubungkan ke pH meter.
Gambar.3. Elektroda Kaca untuk Pengukuran pH (sumber: Fundamentals of Analytical Chemistry)
Dibandingkan dengan elektrode indikator lain, elektrode kaca memiliki
beberapa keunggulan. Pertama, tidak ada zat asing yang ditambahkan ke dalam
larutan yang pH-nya akan diukur. Kedua, zat-zat yang mudah dioksidasi atau
direduksi dapat berada dalam larutan tanpa mengganggu. Ketiga, karena potensial
tidak bergantung pada ukuran fisik elektrode, maka elektrode dapat dibuat
sangat kecil sehingga dapat digunakan untuk mengukur larutan dengan
volume yang kecil. Selain itu, tidak ada permukaan katalitik yang mudah
terkotori seperti pada elektroda hidrogen, dan cocok untuk pengukuran berulang.
Pada proses penetapan pH suatu larutan secara potensiometri perlu dilakukan
terlebih dahulu kalibrasi elektrode indikator. Metode kalibrasi elektrode
indikator ini dilakukan sebelum analisis potensiometri dilakukan untuk
memberikan beberapa keuntungan seperti kesederhanaan, kecepatan dan
keaplikatifan dalam penentuan nilai pH. Karena elektroda kaca ini spesifik
untuk ion H+, maka elektroda ini digunakan untuk mengukur pH, namun
kurang cocok apabila digunakan untuk analisis kandungan ion logam. Maka dalam
penentuan kandungan ion logam perlu digunakan elektrode indikator membran jenis
lain yaitu elektroda selektif-ion
Tidak ada komentar:
Posting Komentar