KONSEP ANALISIS KUANTITATIF DAN PENGUKURAN PH

KONSEP ANALISIS KUANTITATIF DAN PENGUKURAN PH

ERNALIA ROSITA

133020175

Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan

ABSTRAK

                Titrasi merupakan suatu metode yang bertujuan untuk menentukan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang dianalisis atau ingin diketahui kadarnya atau konsentrasinya. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan pH larutan, membuat dan membakukan larutan, menentukan konsentrasi dan dapat memilih indikator yang tepat pada larutan untuk titrasi sesuai pH indikator dari larutan tersebut. Prinsip dari percobaan ini adalah berdasarkan metode Asidimetri dan Alkalimetri, dimana pereaksi standar bereaksi dengan larutan yang diuji dengan dibantu oleh indikator sebagai penunjuk TAT (Titik Akhir Titrasi) sehingga bereaksi secara kuantitatif. Berdasarkan teori Arrhenius (1884), bahwa apabila suatu elektron melarut, sebagian dari elektrolit ini terurai menjadi partikel positif dan partikel negatif yang disebut ion.

Keywords: Titrasi, indikator pH, Asidimetri, Alkalimetri, teori Arrhenius.

PENDAHULUAN

                Titrasi merupakan suatu metode yang bertujuan untuk menentukan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang dianalisis atau ingin diketahui kadarnya atau konsentrasinya. Suatu zat yang akan ditentukan konsentrasinya disebut titran dan biasanya diletakkan di dalam labu Erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai titer atau titrat dan biasanya diletakkan di dalam buret. Baik titer maupun titran biasanya berupa larutan.

                Pada titik ekivalen, jumlah yang dititrasi ekivalen dengan jumlah basa yang dipakai. Untuk menentukan titik ekivalen ini biasanya dipakai suatu indikator asam basa yaitu suatu zat yang dapat berubah warnanya tergantung pH larutan. Macam indikator, jika pada suatu titrasi dengan indikator tertentu timbul perubahan warna, maka titik akhir tercapai. Jadi titik akhir titrasi adalah saat timbulnya perubahan warna indikator yang dipakai, Titik Akhir Titrasi tidak selalu berimpit dengan titik ekivalen dan selisihnya disebut kesalahan titrasi.

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan pH larutan, membuat dan membakukan larutan, menentukan konsentrasi dan dapat memilih indikator yang tepat pada larutan untuk titrasi sesuai pH indikator dari larutan tersebut.

Prinsip dari percobaan ini adalah berdasarkan metode Asidimetri dan Alkalimetri, dimana pereaksi standar bereaksi dengan larutan yang diuji dengan dibantu oleh indikator sebagai penunjuk TAT (Titik Akhir Titrasi) sehingga bereaksi secara kuantitatif. Berdasarkan teori Arrhenius (1884), bahwa apabila suatu elektron melarut, sebagian dari elektrolit ini terurai menjadi partikel positif dan partikel negatif yang disebut ion.

METODOLOGI

Bahan dan Alat

                Bahan yang digunakan pada percobaan konsep analisis kuantitatif dan pengukuran adalah HCl, Na₂B₄O₇ . 10H₂O 0.05 M, NaOH, CH₃COOH_A, CH₃COOH_B, dan H₂C₂O₄ 0.1 M. Sedangkan alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah pH meter, gelas kimia, indikator universal, kertas lakmus, labu ukur, klem, statif, buret dan labu Erlenmeyer.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan                                                                                   

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut:     

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pengukuran pH dengan Berbagai Indikator

Sampel	Lakmus		Indikator Universal	pH Meter
	Merah	Biru
A	Merah	Merah	2	2,08
B	Merah	Merah	5	3,08
C	Biru	Biru	11	12,70

(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)             

Tabel 2. Hasil Pengamatan Asidimetri dan Alkalimetri

Percobaan	Hasil Kuantitatif
Asidimetri	V1 NaOH                     = 11,9 ml V2 NaOH                     = 12,3 ml V rata-rata NaOH       = 12,1 ml V H2C2O4                    = 25 ml       N H2C2O4                    = 0,05 N N NaOH                     = 0,103 N
	V1 NaOH                    = 24,9 ml V2 NaOH                    = 25,1 ml V rata-rata NaOH      = 25 ml V HCl                         = 25 ml N NaOH                     = 0,103 N N HCl                         = 0,103 N
	V1 NaOH                    = 11,2 ml V CH3COOH              = 25 ml N NaOH                     = 0,103 N % Cuka                      = 2,76 %
Alkalimetri	V1 HCl                       = 8,4 ml V2 HCl                       = 8,4 ml V rata-rata HCl          = 8,4 ml + 8,4 ml   = 8,4 ml                                                 2                            V1 Na2B4O7                = 25 ml V2 Na2B4O7                = 25 ml V rata-rata Na2B4O7  =  25 ml + 25 ml   = 25 ml                                                        2 N Na2B4O7                   = 0,05 N N HCl                         = V Na2B4O7 x N Na2B4O7     =  25 ml x 0,05 N = 0,15 N                                                  V HCl                               8,4 ml
	V1 HCl                       = 24,8 ml V2 HCl                       = 25,1 ml V rata-rata HCl          = 24,8 ml + 25,1 ml   = 24,95 ml                                                 2 V1 NaOH                    = 25 ml V2 NaOH                    = 25 ml V rata-rata NaOH      = 25 ml + 25 ml   = 25 ml                                                 2 N HCl                              = 0,15 N                       V HCl x N HCl             =          V NaOH x N NaOH                     24,95 ml x 0,15 N          =            25 ml x  N NaOH                               3,74                     =                  N NaOH                                 25                            N NaOH                 =                    0,15 N
	V NaOH                          = 7,3 ml V1 CH3COOHA                   = 25 ml V2 CH3COOHA                   = 25  ml V rata-rata CH3COOHA  = 25 ml + 25 ml  = 25 ml                                                    2 N NaOH                          = 0,15 N                   V NaOH x N NaOH        =      V CH3COOHA  x N CH3COOHA                      7,3 ml x 0,15 N             =            25 ml x  N CH3COOHA                               1,095                   =                  N CH3COOHA                                  25                        N CH3COOHA                  =                         0,04 N % Cuka                           = Fp x (XN) NaOH x Mr Cuka      x 100%                                              V CH3COOHA  x 1000                                        = 1000/25 x (7,3 x 0,15) x 60       x 100%                                                         25  x 1000                                        =  40 x 0,95 x 60    x 100%                                                  25000                                        =     2628      x 100%                                              25000                                        = 0,10 x 100%                                        = 10 %

(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)

B.    PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil percobaan konsep analisis kuantitatif dan pengukuran didapatkan hasil pegukuran alkalimetri dan asidimetri. Pada alkalimetri didapatkan N HCl sebesar 0.15 N, N NaOH sebesar 0.15 N dan persen cuka sebesar 10%. Sedangkan pada asidimetri didapatkan N NaOH sebesar 0.103 N, N HCl sebesar 0.103 N dan persen cuka sebesar 2,76%.

Kesalahan yang dapat terjadi pada saat melakukan perngukuran alkalimetri dan asidimetri adalah kurang bersihnya alat yang digunakan sehingga reaksi yang terjadi kurang maksimal, kesalahan membaca buret dan praktikan bingung menentukan m iniskus atas dan miniskus bawah, praktikan juga terkadang lupa memasukkan indikator PP dan MM, dan kurang telitinya mengeluarkan cairan sehingga warna yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Titrasi merupakan suatu metode yang bertujuan untuk menentukan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang dianalisis atau ingin diketahui kadar atau konsentrasinya.

Perbedaan alkalimetri dan asidimetri yaitu alkalimetri adalah pengukuran konsentrasi basa dengan menggunakan larutan baku asam sedangkan asidimetri adalah pengukuran konsentrasi asam dengan menggunakan larutan baku basa.

Perbedaan TET (Titik Ekuivalen Titrasi) dan TAT (Titik Akhir Titrasi) yaitu TET (Titik Ekuivalen Titrasi) adalah titik dimana titran ditambahkan tepat bereaksi dengan seluruh zat yang dititrasi tanpa adanya titran yang tersisa. Sedangkan TAT (Titik Akhir Titrasi) adalah titik atau keadaan dimana reaksi telah berjalan dengan sempurna yang biasanya ditandai dengan perubahan warna indikator. Semua metode titrimetri tergantung pada larutan standar yang mengandung sejumlah reagen persatuan volume larutan dengan ketetapan yang tinggi. Metode volumetri diklasifikasikan menjadi titrasi asam-basa, titrasi redoks, titrasi pengendapan dan titrasi kompleksometri.

Apabila indikator PP dan MM diganti, penggantian indikator itu akan berpengaruh pada larutan yang akan diuji karena akan mempengaruhi titik

akhir titrasi dan titik ekuivalen titrasi oleh karena itu indikator yang dipakai sebagai penguji harus disesuaikan dengan larutan yang diuji agar mendapatkan hasil titrasi yang tepat. Fungsi PP dalam percobaan kimia adalah sebagai indikator asam-basa. PP biasa ditambahkan pada proses titrasi untuk mengetahui apakah reaksi sudah mencapai titik ekuivalen atau belum. Adapun Metil Merah adalah senyawa organik yang memiliki rumus kimia C₁₅H₁₅N₃O₂, senyawa ini banyak dipakai untuk indikator titrasi asam-basa. Indikator ini berwarna kuning diatas 6,2. Warna transisinya menghasilkan warna orange.

Tabel 3. Trayek Perubahan Warna dari Berbagai Indikator

Indikator	Trayek perubahan warna	Perubahan warna (dari pH rendah ke PH tinggi)
Metil hijau	0,2 – 1,8	Kuning – Biru
Timol hijau	1,2 – 2,8	Kuning – Biru
Metil jingga	3,2 – 4,4	Merah – Kuning
Metil merah	4,0 – 5,8	Tidak berwarna – Merah
Metil ungu	4,8 – 5,4	Ungu – Hijau
Bromkresol ungu	5,2 – 6,8	Kuning – Ungu
Bromtimol biru	6,0 – 7,6	Kuning – Biru
Lakmus	4,7 – 8,3	Merah – Biru
Kresol merah	7,0 – 8,8	Kuning – Merah
Timol biru	8,0 – 9,6	Kuning – Biru
Fenolftalein	8,2 – 10,0	Tidak berwarna – Merah jambu
Timolftalein	9,4 – 10,6	Tidak berwarna – Biru
Alizarin kuning	10,3 – 12,0	Kuning – Merah
Klayton kuning	12,2 – 13,2	Kuning – Kuning gading

Larutan baku adalah larutan yang dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi dari larutan lain.  Dikenalnya adanya dua macam larutan baku atau zat baku yaitu zat baku primer dan zat baku senkunder.

Zat baku primer adalah zat yang dipakai langsung untuk menentukan kadar atau konsentrasi dari larutan lain. Adapun syarat-syarat larutan standar primer ialah:

1.     Mempunyai kemurnian yang tinggi (100 %)

2.     Mempunyai rumus molekul yang pasti

3.     Tidak mengalami perubahan selama penimbangan

4.     Mempunyai berat ekivalen tinggi sehingga kesalahan penimbangan dapat diabaikan

5.     Zat tersebut harus stabil baik pada suhu kamar ataupun pada waktu dilakukan pemanasan, standar primer biasanya dikeringkan terlebih dahulu sebelum ditimbang

6.     Mudah diperoleh

Zat baku sekunder adalah bahan yang telah dibakukan sebelumnya oleh baku primer kareana sifatnya yang tidak stabil,  larutan yang konsentrasinya ditentukan dengan cara pembakuan. Adapun syarat - syarat larutan standar sekunder:

1.     Derajat kemurniannya lebih rendah dari larutan primer

2.     Berat ekivalennya tinggi

3.     Larutan relatif stabil didalam penyimpanan

Miniskus adalah suatu keadaan dimana larutan berair dalam sebatang buret (atau tabung apapun) membentuk permukaan cekung atau cembung.

Percobaan atau analisis yang dilakukan secara duplo (pengukuran berulang pada contoh yang sama) bertujuan untuk meningkatkan ketepatan percobaan.

Berdasarkan hasil pengamatan pengukuran pH dengan kertas lakmus larutan A berwarna merah pada lakmus biru, larutan B berwarna merah dari kertas lakmus biru, larutan C berwarna biru dari kertas lakmus merah, dengan indikator universal larutan A pH= 2, larutan B pH=5, larutan C pH= 11, dengan pH meter larutan A pH= 2.08, larutan B pH= 3.08, larutan C pH= 12.70.

Pada pegukuran pH digunakan tiga sampel, yaitu sampel A, sampel B dan sampel C yang diuji dengan pH meter, indikator universal dan kertas lakmus. Diketahui bahwa sampel A merupakan larutan asam, sampel B merupakan larutan garam dan sampel C merupakan larutan basa. Larutan asam mempunyai nilai pH <7, larutan garam yang bersifat asam mempunyai pH ≤7, larutan garam yang bersifat basa mempunyai pH ≥7, sedangkan larutan basa mempunyai nilai pH >7.

Berdasarkan hasil pengamatan pengukuran pH dengan pH meter, indikator universal dan kertas lakmus didapatkan hasil bahwa sampel A bernilai 2,08 jika menggunakan pH meter, bernilai pH 2 dengan indikator universal dan bersifat asam dengan menggunakan kertas lakmus. pH pada sampel A yang merupakan larutan asam sesuai dengan literatur yaitu <7. Pada sampel B didapatkan pH 3,08 jika menggunakan pH meter, pH 5 dengan menggunakan indikator universal dan merupakan larutan asam dengan kertas lakmus. pH pada sampel B yang merupakan larutan garam kurang sesuai dengan literatur. Pada sampel C didapatkan pH 12,70 dengan pH meter, pH 11 dengan indikator universal dan bersifat basa dengan menggunakan kertas lakmus. pH pada sampel C yang merupakan larutan basa sesuai dengan literatur yaitu >7. Kesalahan pengukuran pH yang dapat terjadi yaitu kurang telitinya mengamati perubahan warna jika menggunakan kertas lakmus dan kertas indikator, kurang bersihnya alat penguji pH pada pH meter sehingga sifat yang dihasilkan kurang sesuai dengan yang seharusnya seperti pada sampel B yang merupakan larutan garam, ketika diukur pH-nya menggunakan pH meter nilai pH yang didapat tidak sesuai dengan literatur dan lebih bersifat asam. Kesalahan tersebut biasa terjadi karena kurang bersihnya alat sehingga setelah melakukan pengukuran pH dengan menggunakan pH meter, praktikan harus mencucinya terlebih dahulu dengan aquadest supaya hasil yang didapatkan tepat.

Dalam percobaan digunakan pH meter, indikator universal dan kertas lakmus untuk mengukur pH. Dengan menggunakan pH meter didapatkan hasil pH yang paling teliti karena pH meter dapat langsung menunjukkan nilai pH-nya secara teliti dengan nominal yang ada di belakang koma. Kemudian dengan menggunakan indikator universal yang memiliki trayek-trayek pH, sehingga dengan menggunakan indikator universal dapat menghasilkan pH tetapi tidak terlalu akurat karena hanya terdiri dari 1 satuan angka. Sedangkan dengan menggunakan kertas lakmus terdiri dari 2 warna yaitu merah dan biru, dengan cara ini kita hanya dapat menentukan sifat asam, basa atau netral tanpa mengetahui pH dari larutan-larutan yang diuji. Pengukuran pH dapat menggunakan kertas lakmus, indikator pH dan pH meter tetapi dari ketiganya yang paling akurat adalah pH meter karena hasil yang didapatkan hingga beberapa angka di belakang koma. Urutan dari yang lebih teliti ke yang kurang teliti yaitu pH meter, indikator universal dan kertas lakmus.

Deionaize water yaitu alat yang berfungsi untuk mensensitifkan elektroda yang ada di bawahnya. Setelah itu, ujung elektroda dibilas dengan menggunakan larutan buffer solution yang berfungsi untuk mempertahankaan, memperkuat, serta memperjelas pH pada larutan. Buffer solution terdapat dua macam, yaitu buffer solution asam dan buffer solution basa yang digunakan untuk mengukur pH larutan basa. pH universal disebut juga voltmeter elektronik.

Larutan buffer atau penyangga adalah suatu larutan yang mengandung pasangan asam dan basa konjugasi. Larutan semacam itu menolak perubahan pH yang besar ketika ditambahi ion H+ ata OH- dan ketika larutan itu diencerkan. Fungsi larutan buffer adalah sebagai penyangga maksudnya untuk menyeimbangkan konsentrasi yang ada pada larutan. Larutan buffer terdiri dari dua macam yaitu larutan buffer asam dan larutan buffer basa. Larutan buffer asam adalah larutan yang dapat mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Larutan penyangga asam terdiri dari asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A ^- ). Larutan ini dapat dibuat dengan mencampurkan larutan asam lemah dengan garamnya. Larutan buffer basa adalah larutan yang dapat mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Larutan penyangga basa terdiri dari basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH ⁺ ). Larutan ini bisa dibuat dengan mencampurkan larutan basa lemah dengan garamnya. 

KESIMPULAN

      Berdasarkan hasil pengamatan dari percobaan analisis kuantitatif dengan metode alkalimetri dan asidimetri didapatkan konsentrasi dari larutan NaOH, HCl dan CH₃COOH serta diketahui persen cuka dari sampel yang diamati. Berdasarkan hasil pengamatan pengukuran pH dapat disimpulkan bahwa sampel larutan A adalah asam, larutan B adalah larutan garam yang bersifat asam dan larutan C adalah basa dengan menggunakan kertas lakmus, indikator universal dan pH meter. Untuk mengetahui nilai pH dari suatu larutan dengan teliti dan benar sebaiknya menggunakan pH meter karena pH meter memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi dibandingkan dengan indikator universal dan kertas lakmus.