pH METER

Oleh:

Annisa Nurul Chaerani

ANALIS KESEHATAN D3

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN

JENDERAL AHMAD YANI

CIMAHI

2010

A. Tujuan

1. Mengenal pH meter

2. Melakukan kalibrasi pH meter

B. Prinsip

Perubahan arus listrik yang diberikan oleh kawat melalui karbon dan terdapat

elektrolit

C. Dasar teori

Berdasarkan keasaman dan kebasaannya, larutan dapat dikelompokan

menjadi larutan asam, larutan basa dan larutan netral.

pH (power of hydrogen) merupakan parameter yang digunakan untuk

menyatakan tingkat keasaman suatu larutan. Larutan asam memiliki pH <7 lrutan

netral memiliki pH=7, dan larutan basa memiliki pH>7.

pH meter adalah alat yang digunakan unutk pengukuran pH

potensiometik. pH dapat diukur dengan menggunakan pH indikator pH baik

dalam bentuk larutan (seperti phenophtaleine) atau pH strip atau menggunakan

metode potentiometric. Strip dnagat berguna untuk mengukur pH dengan

ketepatan 0,2-0,5 unit pH. Ketika dibutuhkan presisi tinggi pH meter dapat

digunakan. pH meter yang digunakan harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan

menggunakan larutan dengan pH tertentu (misalnya 4 dan 7) sebagai buffer.

Setelah dikalibrasi, pH meter siap digunakan.

Universal test paper merupakan sebuah kertas yang akan menunjukkan

warna tertentu apabila menyentuh larutan. Warna tersebut menunjukkan pH

larutan yang disentuhnya.

1. Penyidikan

Langkah-langkah pemeriksaan pH sebagai aktivitas ion hidrogen yang

mengelilingi berdinding tipis kaca bola lampu di ujungnya. Penyidikan

menghasilkan tegangan kecil (sekitar 0,06 volt per pH unit) yang diukur dan

ditampilkan sebagai unit pH meter. Untuk informasi lebih lanjut tentang pH

probe, lihat gelas elektrode.

2. Meter

Rangkaian meteran tidak lebih dari sebuah voltmeter yang

menampilkan unit pengukuran pH bukan volt. Impedansi input dari meteran

harus sangat tinggi karena resistansi tinggi - sekitar 20-1.000 MΩ - elektroda

kaca probe biasanya digunakan dengan pH meter. Rangkaian pH meter yang

sederhana biasanya terdiri dari penguat operasional dalam konfigurasi

pembalik, dengan total gain tegangan sekitar -17. Penguat pembalik

mengubah tegangan kecil yang dihasilkan oleh probe (0,059 volt / pH) ke

dalam unit pH, yang kemudian diimbangi oleh tujuh volt untuk memberikan

bacaan pada skala pH.

Contoh:

a) Pada pH netral (pH 7) tegangan pada output probe adalah 0 volt. 0 * 17 +

7 = 7.

b) Pada pH dasar, tegangan pada output probe berkisar antara 0-0,41 volt (7 *

0,059 = 0,41). Jadi untuk contoh pH 10 (3 unit di atas pH netral), 3 *

0,059 = 0,18 volt), output dari meteran's penguat adalah 0,18 * 17 + 7 =

10.

c) Pada pH asam, tegangan pada output probe berkisar dari -0,41 volt ke -0.

Jadi untuk contoh pH 4 (3 unit di bawah ini pH netral), -3 * 0,059 = -0,18

volt, output dari meteran's penguat adalah -0,18 * 17 + 7 = 4.

Dua penyesuaian dasar dilakukan pada kalibrasi (lihat di bawah) mengatur

gain dan offset penguat pembalik.

3. Kalibrasi dan cara menggunakan

Pekerjaan yang sangat tepat pH meter harus dikalibrasi sebelum dan

setelah setiap pengukuran. Untuk penggunaan normal kalibrasi harus

dilakukan pada awal setiap hari. Alasan untuk ini adalah bahwa elektroda kaca

tidak memberikan diulang ggl selama periode waktu yang lebih lama.

Kalibrasi harus dilakukan dengan setidaknya dua standar solusi yang

buffer span kisaran nilai pH yang akan diukur. Untuk tujuan umum buffer

pada pH 4 dan pH 10 adalah diterima. PH meter memiliki satu kontrol

(kalibrasi) untuk mengatur pembacaan meter sama dengan nilai standar

pertama buffer dan kontrol kedua (kemiringan) yang digunakan untuk

mengatur pembacaan meter dengan nilai buffer kedua. Kontrol ketiga

memungkinkan suhu harus ditetapkan. Standar buffer sachet, yang dapat

diperoleh dari berbagai pemasok, biasanya negara bagaimana perubahan nilai

buffer dengan suhu.

Proses kalibrasi tegangan berhubungan yang dihasilkan oleh probe

(kira-kira pH 0,06 volt per unit) dengan skala pH. Setelah setiap satu

pengukuran, pesawat itu dibilas dengan air suling atau air deionized untuk

menghilangkan jejak dari solusi yang diukur, mengusap dengan tisu yang

bersih untuk menyerap sisa air yang dapat mengencerkan sampel dan dengan

demikian mengubah membaca, dan kemudian cepat-cepat terbenam solusi

lain. Ketika tidak digunakan, ujung probe basah harus dijaga sepanjang waktu.

Hal ini biasanya tetap direndam dalam larutan asam pH sekitar 3.0. Dalam

keadaan darurat, diasamkan air keran dapat digunakan, tetapi suling atau air

deionised tidak boleh digunakan untuk jangka panjang sebagai probe

penyimpanan air yang relatif ionless "sucks" ion keluar dari probe melalui

difusi, yang mengalami degradasi itu.

Kadang-kadang (sekitar sekali sebulan), pesawat itu dapat dibersihkan

dengan menggunakan elektroda pH larutan pembersih, umumnya suatu

larutan 0,1 M asam klorida (HCl) digunakan [1], mempunyai pH sekitar satu.

Sebelum menggunakan pH meter harus dikalibrasi. Setiap pH

elektroda digunakan untuk pengukuran adalah sedikit berbeda dan perubahan

karakteristik dengan penuaan. Tanpa hasil kalibrasi pH meter akan biasanya

off oleh paling tidak beberapa persepuluh dari unit. pH meter prosedur

kalibrasi panggilan untuk menggunakan dua atau tiga kalibrasi pH diketahui

dengan pasti penyangga pH (ini dapat dibeli baik sebagai solusi atau dalam

bentuk padat) di mana elektroda pH pH meter dicelup dan indikasi yang

dikoreksi. Tergantung pada jenis pH meter mungkin baik mengenali buffer

kalibrasi secara otomatis dan melakukan prosedur hampir di sendiri (hanya

bertanya untuk penyangga perubahan bila diperlukan) atau anda harus

mengkalibrasi dengan menggunakan tombol-tombol dan mengubah kalibrasi

penyangga sekali setiap langkah selesai. Dalam kedua kasus prinsip dasar

adalah sama - mendapatkan dan offset ditetapkan asumsi parameter linear

antara elektroda pH dan tegangan.

kalibrasi pH meter lebih sering disebut sebagai elektroda pH kalibrasi,

sebagai parameter mengatur perangkat tidak tergantung, tapi tergantung

elektroda. Prosedur yang benar dari kalibrasi pH meter biasanya digambarkan

dalam pH meter manual. Garis besar umum dari prosedur tersebut disajikan

dalam bagian kalibrasi elektroda pH.

4. Jenis-jenis pH meter

a) pH meter sederhana

pH meter berkisar dari yang sederhana dan murah seperti pena-

perangkat yang kompleks dan mahal peralatan laboratorium dengan

antarmuka komputer dan beberapa masukan untuk indikator (ion-sensitif,

redoks), elektroda referensi, dan sensor suhu seperti thermoresistors atau

termokopel. Model murah kadang-kadang mensyaratkan bahwa

pengukuran suhu dapat dimasukkan untuk menyesuaikan untuk sedikit

variasi pH yang disebabkan oleh suhu. Meter dan probe khusus tersedia

untuk digunakan dalam aplikasi khusus, lingkungan yang keras, dll Pocket

pH meter sudah tersedia saat ini untuk beberapa puluhan dolar yang secara

otomatis memberikan kompensasi untuk suhu (ATC, Automatic

Temperature Compensation).

b) Beckman pH meter

Pendahulu dari Model G. Ini adalah gambar dari model asli yang

dibuat pada tahun 1934 dan dipatenkan. Picture courtesy of Beckman

Coulter, Inc. Ide segera prooved untuk dapat bekerja dan pada tahun 1936

Beckman memutuskan untuk mencoba menjual pH meter komersial

sebagai Model G acidimeter, kemudian berganti nama menjadi G Model

pH meter. Dia memutuskan untuk meletakkan seluruh aparat - amplifier,

sel elektrokimia, elektroda, kalibrasi cepat, baterai dan mengukur gauge -

menjadi satu kotak kayu, ide tidak begitu jelas pada tahun 1936 seperti

sekarang. Pasar awalnya dievaluasi sebagai 600 pH meter yang akan jenuh

permintaan global dalam 10 tahun. Penjualan tahun pertama mencapai 444

item, menunjukkan bahwa pasar baru untuk alat pengukur ditemukan.

Model G dibuat dan dijual sampai lima puluhan, dengan nomor seri

perangkat mencapai 126 ribu kisaran tahun 1955.

c) Model G pH meter - acidmeter

Model G pH meter. Perangkat ini ditutup pada kotak kayu 12

"lebar 8" dengan kedalaman 9 "tinggi. Itu memiliki kulit yang membawa

menangani, tapi - seperti untuk standar todays - hampir tidak portabel,

bobot hampir 8 kilogram. Referensi elektroda dan elektroda kaca diikatkan

ke pintu dan dapat digunakan untuk pengukuran di posisi ini, namun

mereka bisa juga dihapus jika perlu). Gambar courtesy of Beckman

Coulter, Inc. Sementara Model G pH meter adalah succes komersial, itu

segera menyadari bahwa keandalan dari elektrode kaca sangat rendah.

Sebagai aparatur pembangunan memaksa elektroda untuk digunakan

selalu dalam posisi yang hampir sama dalam larutan (lihat gambar di atas),

tidak begitu jelas, tetapi penelitian independen yang dilakukan di Stanford

University menunjukkan bahwa hasil pengukuran pH sangat sangat

tergantung pada kedalaman elektroda pencelupan. Ini menyebabkan

mendesain ulang lengkap dari elektroda pada tahun 1937.

Pada saat yang sama produsen lain mulai memproduksi pH meter

juga - di Eropa diperkenalkan Dannish Radiometer tersedia secara

komersial pertama pH meter, model PHM1, pada bulan Oktober 1937.

Meskipun 72 tahun berlalu sejak itu, hampir semua pH meter

mengikuti ide umum yang sama - pH eksternal dan elektroda referensi

(sering di perumahan yang sama), penguat gain tinggi, dan amperometer,

semua dalam satu kotak portabel.

5. Sejarah

Komersial pertama pH meter itu dibangun sekitar 1936 oleh

Radiometer di denmark dan oleh Dr Arnold O. Beckman di Amerika Serikat.

Sementara Beckman adalah seorang asisten profesor kimia di California

Institute of Technology, ia diminta untuk merancang sebuah metode yang

cepat dan akurat untuk mengukur keasaman air jeruk untuk California Fruit

Growers Exchange (Sunkist). Beckman's penemuan membantunya untuk

meluncurkan perusahaan Instrumen Beckman (sekarang Beckman Coulter).

Pada tahun 2004 pH meter Beckman ditetapkan suatu ACS Kimia Bersejarah

Landmark Nasional sebagai pengakuan dari makna sebagai sukses secara

komersial pertama pH meter elektronik.

Pada 1970-an Jenco Electronics dari taiwan dirancang dan diproduksi

pertama pH meter portabel digital. Meteran ini dijual di bawah Cole-Palmer

label.

6. Membangun pH meter

Pertama pH meter ini dibangun pada 1934 oleh Arnold Beckman.

Glass pH elektroda yang memiliki potensi aktivitas bergantung pada ion H +

dibangun jauh lebih awal, pada tahun 1906 oleh Fritz Haber dan Zygmunt

Klemensiewicz, tetapi kesulitan teknis yang mencegah penggunaan skala

besar potentiometric pengukuran pH (catatan bahwa sebelum 1909 pH tidak

dipanggil cara ini). Masalah utama disebabkan oleh resistansi internal yang

besar elektroda kaca, yang membuat pengukuran sangat sulit. Untuk

memperoleh hasil yang dapat dipercaya seorang pun dipaksa untuk

menggunakan sangat sensitif galvanoscope - mahal dan sulit untuk

mempertahankan. Untuk mengatasi masalah Arnold Beckman sederhana

diusulkan untuk menggunakan penguat gain tinggi dibuat menggunakan dua

tabung vakum. Diperkuat saat ini jauh lebih mudah untuk mengukur dengan

miliamperometers murah.

Karena sirkuit pH meter dasar cukup sederhana, adalah mungkin untuk

membangun dipergunakan pH meter atau pH controller dengan bagian-bagian

yang tersedia di lingkungan pengecer elektronik. (pH probe, bagaimanapun,

tidak begitu mudah diperoleh dan biasanya harus dipesan dari pemasok

instrumen ilmiah.) Untuk panduan tentang bagaimana membangun pH yang

paling sederhana meteror penjelasan rinci tentang bagaimana membangun

sebuah pH meter / pH controller, lihat pH Pages. Aplikasi catatan untuk

LM6001chip di situs web National Semiconductor juga memiliki rangkaian

demonstrasi yang sangat sederhana. Meskipun catatan aplikasi untuk IC

khusus, dipergunakan pH meter dapat dibangun dari penguat operasional

dengan impedansi masukan yang tinggi, seperti yang umum dan murah

National Semiconductor TL082 atau yang setara.

D. Alat dan Bahan

1. pH meter

2. beaker glass

3. pH 4

4. pH 7

5. Larutan H2SO4

6. Larutan KIO3

7. Larutan NH4OH

8. Aquades

E. Prosedur

1. Sebelum digunakan pH meter harus dikalibrasi, dibersihkan pengaduk

magnetik dengan aquqdes

2. Masukkan pengaduk magnetic ke dalam larutan pH 4 sampai bola kacanya

terendam

3. Tekan CAL, tunggu sampai tanda A berubah jadi √A dan catat hasilnya.

4. Keluarkan electrode dari larutan, lap dengan tissue.

5. Bilas dengan aquades, lap lagi dengan tissue.

6. Ulangi prosedur diatas dengan menggunakan pH 7, H2SO4, KIO3 dan NH4OH

(untuk larutan H2SO4, KIO3 dan NH4OH pada prosedur (3) tekan RED).

F. Hasil Percobaan

No Deviasi pH 4 pH 7 H2SO4 KIO3 NH4OH

1 104 4,00 6,86 - 1,90 10,16

2 106 4,00 6,86 0,30 2,06 10,19

3 104 4,00 6,86 - 1,99 10,21

4 103 4,00 6,86 0,08 2,01 -

5 105 4,00 6,86 0,15 2,06 10,19

G. Pembahasan

H. Kesimpulan

I. Daftar Pustaka