bundelan ob 3 cpe fix edit

Upload: lawrence-davis

Post on 24-Feb-2018

258 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    1/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    BAB I. PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Elektroda ion selektif ini banyak digunakan dalam pengaplikasiannya dibidang

    penelitian. Sebagai contoh, menganilisis kadar kalsium dalam darah. Elektroda

    merupakan sebuah logam yang jika dimasukkan kedalam larutan elektrolit,

    akan terjadi pemisahan muatan yang berada di elektroda dan di larutan,

    perbedaan inilah yang menyebabkan adanya potensial. Pengukuran beda

    potensial dapat dilakukan dengan menggabungkan dua kombinasi sel (sel

    elektrokimia). Ion selektif elektroda adalah suatu elektroda atau sensor yang

    bekerja secara potensiometri yang akan memberikan respon berupa potensial

    listrik terhadap ion tertentu secara selektif.Sejak permulaan abad ini metode potensiometri telah digunakan untuk

    mendeteksi titik akhir titrasi. Sekarang metode ini dapat digunakan secara

    langsung untuk menentukan konsentrasi suatu ion (ion elektroda selektif). Alat

    alat yang diperlukan dalam metode potensiomtri adalah elektroda pembanding,

    elektroda indikator dan alat pengukur potensial.

    !alam metode potensiometri, pengukuran beda potensial suatu sistem

    dilakukan tanpa adanya aliran listrik dalam sistem tersebut. "ilai beda potensial

    tersebut didapat dari perbedaan dari dua buah elektroda yang dipergunakan.

    Salah satu elektroda jenis ini adalah elektroda yang selektif terhadap ammonia.

    #enis ini diproduksi oleh $rion %esearch.Inc menggunakan membrangas

    permiabel hidrofobik. Ammonia yang terlarut dalam suatu larutan sampel akan

    berdifusi melalui membran sampai tekanan parsial ammonia pada dua sisi

    membran menjadi sama besar, tekanan parsial ini proporsional dengan

    konsentrasi ammonia.

    1.2 Tujuan

    a. &empelajari penerapan potensiometris penentuan ion tertentu.

    b. &enentukan kadar ion sianida menggunakan elektroda ion selektif.

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    2/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    1.3 Manfaata. !apat mempelajari penerapan dari prisnio potensiometris untuk

    penentuan ionb. !apat menentukan kadar ionion seperti sianida dengan mengggunakan

    elektroda ion selektif

    BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Pten!"#etr"Potensiometri merupakan salah satu cara analisis yang didasarkan pada

    pengukuran beda potensial yang terjadi diantara sepasang elektroda yakni

    elektroda pembanding dan elektroda indikator yang dicelupkan dalam larutan

    dimana besaran beda potensialnya merupakan fungsi dari kandung komponen

    tertentu yang ditunjukkan oleh elektroda indikatornya'.Potensiometri merupakan salah satu pemeriksaan fisikokimia yang

    menggunakan peralatan listrik untuk mengukur potensial elektroda indikator.

    *esarnya potensial elektroda indikator ini bergantung pada kepekatan ionion

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    3/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    tertentu dalam suatu larutan. $leh karena itu kepekatan ion dalam larutan dapat

    dihitung langsung dari harga potensial yang diukur dengan menggunakan

    persamaan "ernst'+.

    Potensial suatu elektroda tidak dapat diukur tersendiri tetapi dapat

    ditentukan dengan menggabungkan elektroda indikator dengan elektroda

    pembanding yang mempunyai harga potensial yang tetap selama pengukuran.

    Elektroda pembanding yang digunakan sebagai standar internasional adalah

    elektroda hidrogen. arga potensial elektroda ini ditetapkan nol pada keadaan

    baku pada '- & pada tekanan gas / atm pada suhu /0 12. Sedangka

    gaya gerak listrik (334) pasangan elektroda itu diukur dengan bantua

    potensiometer yang sesuai yang biasanya dipakai peralatan elektronik

    (5oltmeter bertransistor)'.

    2.2 Elektr$a Pe#%an$"ng!idalam beberapa penggunaan analisis elektrokimia, diperlukan suatu

    elektroda dengan harga potensial setengah sel yang diketahui, konstan, dan

    sama sekali tidak peka terhadap komposisi larutan yang sedang diselidiki.

    Suatu elektroda yang memenuhi persyaratan diatas disebut elektroda

    pembanding. Pasangan elektroda pembanding adalah elektroda indikator yangpotensialnya bergantung pada konsentrasi 6at yang sedang diselidiki. 2ontoh

    elektroda pembanding adalah sebagai berikut 7

    . Elektroda 8alomel

    Setengah sel elektroda kalomel dapat ditunjukkan sebagai7II g/2l/(sat9d), 82l (:m) I g

    dengan ; menunjukkan konsentrasi 82l di dalam larutan. %eaksi elektroda

    dapat dituliskan sebagai7g/2l/(s)- /e /g(l)- /2l

    Potensial sel ini akan bergantung pada konsentrasi klorida ;, dan harga

    konsentrasi ini harus dituliskan untuk menjelaskan elektroda.Elektroda kalomel jenuh (S2E) biasanya banyak digunakan oleh pakar

    kimia analitik karena banyak tersedia di pasaran dan konsentrasi klorida

    tidak mempengaruhi harga potensial elektroda. arga potensial S2E

    adalah

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    4/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    Elektroda kalomel terbuat dari tabung glas atau plastik dengan panjang 0

    sampai 0 cm dan garis tengah g/2l/terdapat

    di dalam tabung yang lebih dalam, dihubungkan dengan larutan 82l jenuh

    melalui lubang kecil. 8ontak elektroda ini dengan larutan dari setengah sel

    lainnya melalui penyekat yang terbuat dari porselen atau asbes berpori'+.

    /. Elektroda perak>Perak klorida

    Elektroda pembanding yang mirip denga elektroda kalomel adalah terdiri

    dari suatu elektroda perak yang dicelupkan ke dalam larutan 82l yang

    dijenuhkan dengan Ag2l. Setengah sel elektroda perak dapat ditulis7II Ag2l (sat9d), 82l (;&) I Ag

    %eaksi setengah selnya adalah7

    Ag2l(s)- e Ag(s)- 2l

    *iasanya elektroda ini terbuat dari suatu larutan jenuh atau ?,0 & 82l yang

    harga potensialnya adalah

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    5/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    untuk halida. #adi untuk menentukan ion klorida, kita hanya menjenuhkan

    larutan 6at yang akan dianalisis dengan perak klorida, kita hanya menjenuhkan

    larutan 6at yang akan dianalisis dengan perak klorida.

    Suatu cara pembuatan elektroda yang peka terhadap ion klorida adalah

    membuat suatu kaBat perak murni yang bertindak sebagai anode di dalam sel

    elektrolit yang mengandung kalium klorida. 4ogam dilapisi oleh endapan perak

    halida yang segera berkesetimbangan dengan larutan halidanya. $leh karena

    kelarutan Ag2l rendah, elektroda yang dibuat dengan cara ini dapat digunakan

    untuk sejumlah pengukuran'?.

    ?. Elektroda #enis 8etiga

    Elektroda jenis ketiga adalah elektroda logam yang harga potensialnyabergantung pada konsentrasi ion logam lain.

    2ontoh elektroda g dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi 2a /-,

    Cn/-atau 2d/-yang terdapat dalam larutan. Seperti pada contoh elektroda jenis

    kedua, sedikit kompleks g(II)E!DA ditambahkan ke dalam larutan cuplikan

    +. Elektroda %edoks4ogamlogam mulia seperti platina, emas dan palladium bertindak sebagai

    elektroda indikator pada reaksi redoks. 2ontoh potensial elektroda platina di

    dalam larutan yang mengandung ionion 2e?-

    dan 2e+-

    adalah

    E= EO

    - 0,059 log[Ce3+ ][Ce4+ ]

    #adi elektroda platina dapat bertindak sebagai elektroda indikator di dalam

    titrasi cerimetri.2.3 Elektr$a !elekt"f "n

    Elektroda selektif ion (ESI) adalah suatu setengan sel elektrokomia yang

    menggunakan membran sebagai sensor kimia lingkungan ionik dan mengukur

    akti5itas (konsentrasi) ionion, yang potensialnya berubahubah secara

    re5ersible terhadap perubahan akti5itas ion dalam larutan yang dapat

    menembus antarmuka membranmembran yang diukurnya. &embran yang

    digunakan dalam sel elektrokimia dan potensiometeri merupakan aplikasi

    langsung dari persamaan "ernst dengan cara pengukuran potensial dua

    elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol'+.

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    6/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    Elektroda selektif ion biasanya peka hanya terhadap satu jenis ion saja,

    karena itu elektroda ini dinamakan elektroda selektif ion atau elektroda khas

    ion. Salah satu elektroda jenis ini yang paling penting dalam pemeriksaan kimia

    adalah elektroda gelas. Elektroda gelas mempunyai tanggapan potensial yang

    bolakbalik terhadap ion hidrogen sehingga sering digunakan untuk pengukuran

    p. Elektroda gelas ini terdiri atas sebuah bola gelas khusus berdinding tipis,

    didalamnya terdapat elektroda pembanding yang dicelupkan kedalam larutan

    penyangga. *ila elektroda gelas dicelupkan dalm larutan maka kesetimbangan

    akan terjadi antara ionion hidrogen yang terletak dibagian dalam lapisan tipis

    bola gelas dan ion hidrogen yang terletak dalam larutan yang diuji. &akin besar

    kadar ion hidrogen dalam larutan uji makin banyak ion hidrogen yang akan

    masuk kedalam lapisan gelas tadi dan makin besar muatan positif elektroda

    gelas itu secara keseluruhan. 4apisan gelas tersebut bertindak sebagai selaput

    yang selektif ion yang hanya membiarkan proton meleBatinya'0.2iri lain dari elektroda gelas adalah adanya potensial tak setangkup.

    "ilai potensial dapat diukur dengan percobaan asalkan p larutan dibagian

    dalam dan dibagian luar bola gelasnya sama. !engan demikian, potensial

    elektroda gelas harus sama dengan nol. Salah satu kelemahan elektroda gelas

    adalah adanya kesalahan alkali, yakni kesalahan yang timbul karena elektroda

    gelas juga memberikan tanggapan terhadap kepekaan ion alkali dalam larutan

    yang bersifat basa. 8esalahan alkali ini muncul pada p yang tinggi daripada

    kepekaan ion logam alkali yang tinggi (terutama ion natrium). Elektroda

    elektroda lain yang mempunyai selaput yang selektif ion biasanya terdiri dari

    garam yang sukar larut yang dimasukkan kedalam suatu acuan yang lembam

    secara kimia, atau terdiri dari sebuah hablur garam yang sukar larut, misalnya

    selaput hablur Ag/S bersifat berpilih terhadap ion S/. Sedangkan selaput hablur

    Ag/S yang didalamnya terdapat hablur 2uS bersifat selektif terhadap ion

    2u/-'0.&etode elektrokimia adalah metode yang didasarkan pada reaksi

    redoks, yakni gabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi, yang berlangsung

    pada elektroda yang sama atau berbeda dalam suatu sistim elektrokimia.

    Sistem elektrokimia meliputi sel elektrokimia dan reaksi elektrokimia. Sel

    elektrokimia yang menghasilkan listrik karena terjadinya reaksi spontan di

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    7/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    dalamnya di sebut sel gal5ani. Sedangkan sel elektrokimia di mana reaksi tak

    spontan terjadi di dalamnya disebut sel elektrolisis. Peralatan dasar dari sel

    elektrokimia adalah dua elektroda umumnya konduktor logamyang dicelupkan

    ke dalam elektrolit konduktor ion (yang dapat berupa larutan maupun cairan)

    dan sumber arus. 8arena didasarkan pada reaksi redoks, pereaksi utama yang

    berperan dalam metode ini adalah elektron yang di pasok dari suatu sumber

    listrik. Sesuai dengan reaksi yang berlangsung, elektroda dalam suatu sistem

    elektrokimia dapat dibedakan menjadi katoda, yakni elektroda di mana reaksi

    reduksi (reaksi katodik) berlangsung dan anoda di mana reaksi oksidasi (reaksi

    anodik) berlangsung'+.

    Penentuan konsentrasi suatu analit tertentu dengan menggunakanelektroda ion selektif ini dapat dilakukan dengan pengukuran langsung terhadap

    konsentrasi atau aktifasi ion yang dikenal sebagai teknik potensiometri

    langsung. !imana dalam hal ini konsentrasi atau aktifasi ion analit ditentukan

    melalui kur5a kalibrasi yang diperoleh dari pengukuran potensial pada

    konsentrasi ion standar yang telah diketahui dengan pasti. 8arena hubungan

    antara konsentrasi dengan potensial elektroda merupakan fungsi dari logaritmik

    maka akan lebih mudah bila ploting kur5a kalibrasi menggunakan kertas grafik

    semilogaritmik'/.&embran yang digunakan dalam sel elektrokimia dan berfungsi sebagai

    sensor ion tertentu disebut membran selektif ion. Elektroda bermembran ini

    memiliki jenis yang cukup beragam diantarnya 7

    . Elekroda *ermembran 8aca Elektroda kaca yang umum digunakan untuk mengukur p merupakan contoh

    suatu sensor potensiometri. &embran dalam elektroda p adalah kaca natrium

    silikat yang dibuat dari campuran Al/$?, "a/$, dan Si$/yang dibentuk

    membran secara peniupan./. Elektroda *ermembran Padat

    &embran padat berbahan aktif garam anorganik yang sukar larut seperti 4a?,

    Ag/S dan 2uS yang digunakan dapat saja bersifat homogen dan dapat pula

    bersifat heterogen.?. Elektroda *ermembran 2air

    &embran cair umumnya mempunyai tahanan listrik cukup tinggi (dalam orde

    &F), tetapi harus dapat menghantarkan listrik agar berfungsi sebagai sensor

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    8/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    ion (menurut hukum $hm) yang ditimbulkan oleh pergerakan karier bermuatan

    di dalam kanalkanal cairan dalam membran.+. Elektrode *ermembran Probe 3as

    Elektroda ini dibuat dengan menggunakan sensor membran kaca, terutama

    untuk p, untuk menentukan konsentrasi gas yang terlarut dalam larutan air.0. Elektroda *ermembran en6im Deramobilisasi Pada 3el

    Elektroda jenis ini merupakan contoh pertama biosensor, karena melibatkan

    proses biokimia yang melibatkan reaksi katalisis oleh en6im dengan analit

    menghasilkan produk yang dapat disensor secara sensor kimia potensiometri,

    misal adalah sensor urea'.

    BAB III. MET&D&L&'I P(AKTIKUM

    3.1 Te#)at $an *aktu Prakt"ku#

    Praktikum ini dilaksanakan di 4aboratorium Pendidikan I #urusan 8imia &IPA

    Gni5ersitas Andalas pada hari %abu / $ktober /

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    9/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    3.3 ,ara Kerja

    1. !isikan botol digital buret dengan larutan standar

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    10/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    1.!ipindahkan deretan standar ini pada gelas piala, dicelupkan elektroda

    beserta termometer pada larutan tugas. Perlakukan hal yang sama seperti

    perlakuan standard, dicatat nilai potensial yang dihasilkan.

    !ari data pengukuran deretan standard ini buatlah kur5a kalibrasi

    standard antara 7

    a. E =s log 2 pada kertas grafik biasa (mm blok)

    b. E =s 2 pada kertas grafik semi log

    11. !engan bantuan kur5a kalibrasi standard diatas, lalu tentukan kadar ion

    sianida dari larutan sampel saudara.

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    11/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    3.- Ske#a Kerja

    - diisi dengan larutan standar

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    12/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    - diganti dengan deretan standar ppm tunggu stabil, catat

    nilai Enya.- dilakukan hal yang sama terhadap standar lainnya

    - diminta pada asisten dengan menyerahkan labu ukur 0< ml- ditambahkan 0 ml "a$ ", encerkan sampai batas

    dengan akuades- dipindahkan deretan standar ini pada gelas piala- dicelupkan elektroda beserta thermometer pada larutan

    tugas- diperlakukan hal yang sama seperti perlakuan standar

    - dicatat- dibuatlah kur5a kalibrasi standar antara yaitu

    E 5s log 2 pada kertas grafik biasa

    E 5s 2 pada kertas grafik semi blog

    Elektroda Ion Selektif

    4arutan tugas

    "ilai potensial yang dihasilkan

    Dentukan kadar ion sianida dari larutan sampel

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    13/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    3. 'a#%ar Alat

    8eterangan 3ambar7

    . 4arutan standar/. !igital detector?. Ion meter atau p meter+. 4abu ukur

    Elektroda Ion Selektif

    +

    ?

    /

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    14/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    3./ Ske#a Alat

    Elektroda Ion Selektif

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    15/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    I4. HASIL DAN PEMBAHASAN

    -.1Data $an Per+"tungan+.. Pembuatan 5ariasi larutan standar

    a. Gntuk < ppm =; " =/; "/=;

  • 7/25/2019 Bundelan Ob 3 Cpe Fix Edit

    16/24

    Praktikum Cara Cara Pemisahan dan Elektroanalitik

    Tahun Akademik 2015/2016

    ; log 2 (ppm)

    y E (m=)

    +..? 8ur5a kalibrasi standar mm blok (grafik biasa)

    ; y ;y 82

    < HK.K