Studi Aplikasi Metode Potensiometri Pada Penentuan

Kandungan Karbon Organik Total Tanah

Kelompok 1

D III Anafarma

Latar Belakang

Kandungan bahan organik di dalam tanah sangat berpengaruh terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang selanjutnya berpengaruh terhadap tingkat kesuburan tanah.

Salah satu komponen utama penyusun bahan organik adalah unsur karbon, sehingga pengetahuan akan kandungan karbon di dalam tanah dapat memberikan informasi akan tingkat kesuburan tanah.

Rumusan masalah

Metode apa yang cocok untuk menentukan kandungan karbon organik total dalam tanah?

Tujuan

Untuk menentukan kandungan karbon organik total tanah dengan hasil yang diperkirakan lebih akurat dibandingkan dengan metode titrimetri biasa.

Prosedur

a. Penentuan waktu respon b. Penentuan daerah konsentrasi, faktor

Nernst dan limit deteksi c. Penentuan pH optimum d. Penentuan pengaruh ion CH3COO- dan

H2PO4- terhadap respon potensial CO2

e. Kurva Kalibrasi f. Pengukuran karbon organik total tanah

a. Penentuan waktu respon

Membuat larutan yang mengandung CO2

dengan konsentrasi 9,09 x 10-7M hingga 2,83 x 10-1M dari pengerjaan titrasi larutan NaHCO3

dengan HCl pekat, sambil dilakukan pengadukan dengan pengaduk magnetik dan sekaligus pengukuran potensial CO2

menggunakan elektroda selektif CO2

pada setiap saat (menit). Waktu respon ditentukan berdasarkan saat elektroda menunjukkan respon potensial yang maksimum dan stabil.

b. Penentuan daerah konsentrasi, faktor Nernst dan limit deteksi

selanjutnya dibuat grafik potensial (mV) terhadap –log[CO2]. Dari grafik ini diperoleh bagian garis yang linier sebagai daerah konsentrasi (kurva kalibrasi). Faktor Nernst diperoleh dari harga kemiringan garis linier tersebut, sedangkan limit deteksi ditentukan dengan cara membuat garis ekstrapolasi dari kurva linier dengan garis horisontal pada grafik tersebut, sehingga didapatkan harga pCO2

pada titik perpotongan kedua garis tersebut sebagai limit deteksi.

c. Penentuan pH optimum

Membuat larutan yang mengandung CO2

dengan konsentrasi 8,2 x 10-4M hingga 8,2 x 10-2M pada kondisi pH 2; 3; 4; 4,5; 4,8; 5; dan 6 dari hasil titrasi larutan NaHCO3

dengan HCl pekat sambil melakukan pengadukan dan sekaligus mengukur respon potensialnya menggunakan elektroda selektif CO2. Selanjutnya membuat grafik dengan menyalurkan potensial (mV) terhadap –log[CO2] untuk menentukan faktor Nernst dan linieritasnya. pH optimum dipilih dari grafik yang memberikan fungsi paling linier dengan faktor Nernst yang paling mendekati nilai teori.

d. Penentuan pengaruh ion CH3COO- dan H2PO4

- terhadap respon potensial CO2

Membuat larutan yang mengandung CO2 dengan

konsentrasi yang sama dengan percobaan sebelumnya, tetapi setiap larutan mengandung ion CH3COO- 10-2 M maupun H2PO4

-10-2 M dan sambil melakukan pengadukan, diamati respon potensialnya. Hal yang sama dilakukan terhadap larutan CO2

yang mengandung CH3COO- maupun H2PO4

- dengan konsentrasi 10-3M dan 10-4 M. Selanjutnya dibuat grafik potensial (mV) terhadap -log[CO2] untuk menentukan koefisien selektivitasnya (Kij) dari ekstrapolasi garis horisontal dan vertikal pada grafik tersebut.

e. Kurva Kalibrasi

Kurva kalibrasi sebagai kurva pembanding untuk penentuan karbon organik total tanah dibuat dari reaksi redoks antara campuran larutan asam oksalat 0,1 M dan H2SO4

0,1 M dengan KMnO4 0,1 M, sehingga

didapatkan CO2 dengan konsentrasi 5 x 10-4

M, 10-3 M, 5 x 10-3 M, 10-2 M, 5 x 10-2 M dan 0,1 M sambil mengukur respon potensialnya bersamaan dengan dilakukannya pengadukan. Selanjutnya membuat grafik potensial (mV) terhadap –log[CO2] sebagai kurva kalibrasi.

Kurva kalibrasi

f. Pengukuran karbon organik total tanah

Pengukuran respon potensial CO2 hasil oksidasi

C-organik total tanah dengan larutan KMnO4

dalam suasana asam dilakukan berdasarkan 3 (tiga) parameter, yaitu pada berat sampel tanah maupun volume H2SO4

tetap (parameter 1), pada berat sampel bervariasi dan volume H2SO4

tetap (parameter 2), dan pada berat sampel tetap namun volume H2SO4

bervariasi (parameter 3). Dari hasil pengukuran ini diperoleh kondisi yang tepat untuk pengukuran konsentrasi karbon organik total tanah, baik dengan metode potensiometri maupun titrimetri.

Untuk penentuan dengan metode potensiometri, 2 gram sampel tanah kering dimasukkan ke dalam gelas beker yang berisi 25 ml. H2SO4

0,1 M, kemudian dititrasi dengan KMnO4

0,1 M secara berlebih sambil diaduk dan diukur potensialnya, sampai diperoleh CO2

yang potensialnya terbesar saat diukur dengan elektroda selektif CO2.

Harga potensial ini selanjutnya dimasukkan ke dalam persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi yang telah dibuat. Untuk pengukuran dengan metode titrimetri, sampel yang telah diukur potensialnya selanjutnya disaring dan filtrat yang didapatkan dititrasi balik dengan asam oksalat 0,1 M sampai titik ekivalen tercapai. Kandungan karbon organik total tanah ditentukan berdasarkan jumlah KMnO4

yang diperlukan untuk mengoksidasi C-organik total menjadi CO2.

TERIMA KASIH