TUGAS INSTRUMEN V

Ph meter & Turbidimeter

A.    PH Meter

pH adalah tingkat keasaman atau kebasa-an suatu benda yang diukur dengan menggunakan skala pH antara 0 hingga 14. Sifat asam mempunyai pH antara 0 hingga 7 dan sifat basa mempunyai nilai pH 7 hingga 14. Sebagai contoh, jus jeruk dan air aki mempunyai pH antara 0 hingga 7, sedangkan air laut dan cairan pemutih mempunyai sifat basa (yang juga di sebut sebagai alkaline) dengan nilai pH 7 – 14. Air murni adalah netral atau mempunyai nilai pH 7. Di dalam air minum PH meter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tingkat keasaman dan kebasa-an.Keasaman dalam larutan itu dinyatakan sebagai kadar ion hidrogen disingkat dengan [H+], atau sebagai pH yang artinya –log [H+]. Dengan kata lain pH merupakan ukuran kekuatan suatu asam.

          pH suatu larutan dapat ditera dengan beberapa cara antara lain dengan jalan menitrasi larutan dengan asam dengan indikator atau yang lebih teliti lagi dengan pH meter. Pengukur PH tingkat asam dan basa air minum ini bekerja secara digital, PH air disebut asam bila kurang dari 7, PH air disebut basa (alkaline) bila lebih dari 7 dan
PH air disebut netral bila ph sama dengan 7. PH air minum ideal menurut standar Departemen Kesehatan RI adalah berkisar antara 6,5 sampai 8,5 , Cara kerja alat ini adalah dengan cara mencelupkan kedalam air yang akan diukur (kira-kira kedalaman 5cm) dan secara otomatis alat bekerja mengukur.Pada saat pertama dicelupkan angka yang ditunjukkan oleh display masih berubah-ubah, tunggulah kira-kira 2 sampai 3 menit sampai angka digital stabil

         

Selain untuk mengukur ph air maka ph meter ini dapat digunakan untuk mengukur ph tanah dengan terlebih dahulu mencampurkan tanah yang akan diukur dengan sejumlah air. Komposisi campuran air dan tanah mengikuti aturan yang berlaku yaitu dengan nisbah 1:1 atau 1:2,5 atau 1:5. Tipe keasaman aktif atau keasaman actual disebabkan oleh adanya Ion H+ dalam larutan tanah. Keasaman ini ditulis dengan pH (H2O). Sebagai contoh keasaman (pH) tanah diukur dengan nisbah tanah : air 1 : 2,5 (10 g tanah dilarutkan dengan 25 ml air) dan ditulis dengan pH2,5(H2O). Di beberapa laboratorium, pengukuran pH tanah dilakukan dengan perbandingan tanah dan air 1 : 1 atau 1 : 5. Pengukuran pada nisbah ini agak berbeda dengan pengukuran pH2,5 karena pengaruh pengenceran terhadap konsentrasi ion H. Untuk tujuan tertentu, misalnya pengukuran pH tanah basa, dilakukan terhadap pasta jenuh air. Hasil pengukuran selalu lebih rendah daripada pH2,5 karena lebih kental dan konsentrasi ion H+ lebih tinggi. Di bidang pertanian tanah yang ideal adalah PH mendekati 7 sehingga unsur hara dan senyawa yang penting dapat diserap oleh tanaman. Jika PH tanah terlalu asam yaitu dibawah nilai 7 maka perlu diperbaiki dengan menambahkan kapur (CaCO3) pada tanah tersebut sehingga PH-nya mendekati netral. Caranya pada awal musim kemarau kita gemburkan tanah menggunakan cangkul, taburkan kapur giling atau kapur pertanian yang memiliki kadar CaCO3 sampai 90%. Campur kapur tersebut dengan tanah yang akan kita netralkan dengan dosis ½ kg tiap m2, biarkan selama kurang lebih 1 bulan (pengapuran diusahakan agar tidak terkena hujan). Setelah 1 bulan atau lebih, kita ukur kembali pH tanah tersebut hingga mendapat pH 7. Setelah kita dapatkan pH 7 biarkan 2 minggu , kalau akan di Tanami kita harus menyiramnya paling tidak 5 kali apabila akan kita lakukan pemupukan untuk dilakukan penanaman(sebaiknya menggunakan pupuk kandang).Jika tanah bersifat basa caranya sama dengan jenis tahah yang Asam, tetapi tidak menggunakan kapur, melainkan menggunakan belerang dan lakukan cara yang sama apa bila akan dilakukan pemupukan. Penggunaan PH meter dapat lebih komplek lagi untuk pengukuran PH tepung, PH Urine, maupun PH Karbon aktif dan lain-lain.

          Jika pemakaian sudah mencapai beberapa lama misalnya 3 tahun, maka pengukuran PH terkadang bisa menjadi tidak akurat lagi, untuk itu diperlukan proses kalibrasi. PH meter dapat dikalibrasi menggunakan larutan standar misalnya Solusi PH7, PH10 atau PH14. Pada saat pertama kali Anda terima alat ini maka kondisi PH meter adalah telah siap untuk digunakan pengukuran. Hal ini dikarenakan telah dikalibrasi oleh pihak pabrik dengan hasil kalibrasi dilampirkan dalam kotak dus.

Larangan penggunaan :
PH Meter ini tidak boleh digunakan untuk mengukur cairan sebagai berikut :
1. Air panas dengan suhu melebihi suhu kamar karena pengukuran menjadi tidak presisi
2. Air Es / air dingin dengan suhu dibawah suhu kamar karena pengukuran menjadi tidak presisi
3. Jenis air atau cairan lainnya yang tidak masuk dalam range pengukuran dari spesifikasi alat ini

PRINSIP KERJA pH METER

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia yang terjadi antara larutan yang terdapat didalam elektroda gelas (membrane gelas) yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat diluar elektroda gelas yang tidak diketahui. Hal ini dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hidrogen yang ukurannya relatif kecil dan aktif, elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen atau diistilahkan dengan potential of hidrogen. Untuk melengkapi sirkuit elektrik dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak mengukur arus tetapi hanya mengukur tegangan.
Skema Elektrode pH meter

pH meter akan mengukur potensial listrik (pada gambar alirannya searah jarum jam) antara merkuri Cloride (HgCl) pada elektroda pembanding dan potassium chloride (KCl) yang merupakan larutan didalam gelas electrode serta potensial antara larutan dan elektroda perak. Tetapi potensial antara sampel yang tidak diketahui dengan elektroda gelas dapat berubah tergantung sampelnya, oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi dengan menggunkan larutan yang equivalen yang lainya untuk menetapkan nilai dari pH.
Elektroda pembanding calomel terdiri dari tabung gelas yang berisi potassium kloride (KCl) yang merupakan elektrolit yang mana terjadi kontak dengan mercuri chloride (HgCl) diujung larutan KCl. Tabung gelas ini mudah pecah sehingga untuk menghubungkannya digunakan keramik berpori atau bahan sejenisnya. Elektroda semacam ini tidak mudah terkontaminasi oleh logam dan unsur natrium.
Elektroda gelas terdiri dari tabung kaca yang kokoh yang tersambung dengan gelembung kaca tipis yang. Didalamnya terdapat larutan KCl sebagai buffer pH 7. Elektroda perak yang ujungnya merupakan perak kloride (AgCl2) dihubungkan kedalam larutan tersebut. Untuk meminimalisir pengaruh electric yang gak diinginkan, alat tersebut dilindungi oleh suatu lapisan kertas pelindung yang biasanya terdapat dibagian dalam elektroda gelas.
Pada kebanyakan pH meter modern sudah dilengkapi dengan thermistor temperature yaitu suatu alat untuk mengkoreksi pengaruh temperature. Antara elektroda pembanding dengan elektroda gelas sudah disusun dalam satu kesatuan.

CARA PENGGUNAAN
          Kalibrasi Sebelum pH meter digunakan, pH meter harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunkan standar pH atau sering disebut buffer pH. Standard pH adalah larutan yang nilai pH-nya telah diketahui pada setiap perubahan suhu. Standar pH merupakan larutan buffer pH (penyangga pH) dimana nilainya relative konstan dan tidak mudah berubah.

Urutan kerja kalibrasi pH meter adalah :
1. Siapkan buffer pH 7 dan buffer pH 4
2. Buka penutup plastic elektroda
3. Bilas elektroda dengan air DI (De Ionisasi/ air bebas ion) dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu
4. Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF.
5. Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 7
6. Tekan tombol CAL dua kali, putar elektroda agar larutan buffer homogeny
7. Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah
8. Tekan tombol CAL satu kali lagi, dan biarkan tulisan CAL pada disply berhenti berkedip
9. Angkat elektroda dari larutan buffer pH 7, kemudian bilas dengan air DI beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu
10. Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 4
11. Tekan tombol CAL dua kali, putar elektroda agar larutan buffer homogeny
12. Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah
13. Tekan tombol CAL satu kali lagi, dan biarkan tulisan CAL pada disply berhenti berkedip
14. Angkat elektroda dari larutan buffer pH 4, kemudian bilas dengan air DI beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu
15. Pada layar bagian bawah akan muncul angka 7 dan angka 4 yang menunjukan pH meter tersebut telah dikalibrasi dengan buffer pH 7 dan buffer pH 4
16. pH meter telah siap digunakan

- Pengukuran pH larutan
Setelah pH meter dikalibrasi maka pH meter tersebut sudah siap digunakan. Biasanya kalibrasi disarankan dilakukan setiap 1 kali sehari sebelum digunakan.
Cara pengukurannya adalah sebagai berikut
1. Siapkan sampel larutan yang akan di check pH-nya.
2. Jika larutan panas, biarkan larutan mendingin sampai dengan suhunya sama dengan suhu ketika kalibrasi. Contohnya jika kalibrasi dilakukan pada suhu 20°C maka pengukuran pun dilakukan pada suhu 20°C.
3. Buka penutup plastic elektroda, bilas dengan air DI dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu.
4. Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF.
5. Masukan elektroda kedalam sampel, kumudian putar agar larutan homogeny.
6. Tekan tombol MEAS untuk memulai pengukuran, pada layar akan muncul tulisan HOLD yang kelapkelip.
7. Biarkan sampai tulisan HOLD pada layar berhenti kelap-kelip.
8. Nilai pH yang ditunjukan pada layar adalah nilai pH larutan yang di check
9. Matikan pH meter dengan menekan kembali tombol ON/OFF

 PEMELIHARAAN pH METER
pH meter harus dilakukan perawatan berkala untuk menjaga umur pakai dari alat tersebut. Pemeliharaannya meliputi :
a. Batere, penggantian batere dilakukan jika pada layar muncul tulisan low battery
b. Elektroda, pembersihan elektroda bisa dilakukan berkala setiap minimal satu minggu satu kali. Pembersihannya menggunakan larutan HCL 0.1N (encer) dengan cara direndam selama 30 menit, kemudian dibersihkan dengan air DI.
c. Penyimpanan, ketika tidak dipakai, elektroda terutama bagian gelembung gelasnya harus selalu berada pada keadaan lembab. Oleh karena itu penyimpanan elektroda disarankan selalu direndam dengan menggunkan air DI. Penyimpanan pada posisi kering akan menyebabkan membrane gelas yang terdapat pada gelembung elektroda akan mudah rusak dan pembacaannya tidak akurat.
d. Suhu penyimpan. Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat rusak.

Selain menggunakan PH meter pendeteksian larutan asam basa dapat dilakukan menggunakan kertas lakmus dengan cara yang sangat sederhana sebagai berikut:
Warna kertas lakmus dalam larutan asam, larutan basa, dan larutan bersifat netral berbeda. Ada dua macam kertas lakmus, yaitu lakmus merah dan lakmus biru. Sifat dari masing-masing kertas lakmus tersebut sebagai berikut.
1.Lakmus merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa   berwarna biru dan dalam larutan netral berwarna merah.
2.Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru dan dalam larutan netral berwarna biru.
3.Metil merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna kuning dan dalam larutan netral berwarna kuning.
4.Metil Jingga dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna kuning dan dalam larutan netral berwarna kuning.
5.Fenolftalin dalam larutan asam berwarna - dan dalam larutan basa berwarna merah dan dalam larutan netral berwarna.

B.   Turbidimeter

  Turbidimeter merupakan alat yang digunakan untuk menguji kekeruhan, yang biasanya dilakukan pengujian adalah pada sampel cairan misalnya air. Salah satu parameter mutu yang sangat vital adalah kekeruhan yang kadang-kadang diabaikan karena dianggap sudah cukup dilihat saja atau alat ujinya yang tidak ada padahal hal tersebut dapat berpengaruh terhadap mutu. Oleh sebab itu untuk mengendalikan mutu dilakukan uji kekeruhan dengan alat turbidimeter. Ada beberapa cara praktis memeriksa kualitas air, yang paling langsung karena beberapa ukuran redaman (yaitu, pengurangan kekuatan) cahaya saat melewati kolom sampel air, Kekeruhan diukur dengan cara ini menggunakan alat yang disebut nephelometer dengan setup detektor ke sisi sinar. Satuan kekeruhan dari nephelometer dikalibrasi disebut Nephelometric Kekeruhan Unit (NTU). Kekeruhan di danau, waduk, saluran, dan laut dapat diukur dengan menggunakan Secchi disk. Kekeruhan di udara, yang menyebabkan redaman matahari, digunakan sebagai ukuran polusi. Untuk model redaman dari radiasi balok, beberapa parameter kekeruhan telah diperkenalkan, termasuk faktor kekeruhan Linke (TL). Kekeruhan (atau kabut) juga diterapkan untuk padatan transparan seperti kaca atau plastik. Dalam kabut produksi plastik didefinisikan sebagai persentase cahaya yang dibelokkan lebih dari 2,5 ° dari arah cahaya masuk.

           
         

Turbidimeter yaitu sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Turbidimeter meliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbanding lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi turbiditas tergantung juga pada warna. Untuk partikel yang lebih kecil, rasio Tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan berbanding terbalik terhadap pangkat empat panjang gelombangnya.

Prinsip spektroskopi absorbsi dapat digunakan pada turbidimeter dan nefelometer. Untuk turhidimeter, absorbsi akibat partikel yang tersuspensi diukur sedangkan pada nefelometer, hamburan cahaya oleh suspensilah yang diukur. Meskipun prcsisi metode ini tidak tinggi tetapi mempunyai kegunaan praktis, sedangkan akurasi pengukuran tergantung pada ukuran dan bentuk partikel. Setiap instrumen spektroskopi absorbsi dapat digunakan untuk turbidimeter, sedangkan nefelometer kurang sering digunakan pada analisis anorganik. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, absorbsi bervariasi secara Tinier terhadap konsentrasi, sedangkan pada konsentrasi lebih rendah untuk sistem koloid Te dan SnCl2, tembaga ferosianida dan sulfida-sulfida logam berat tidak demikian halnya. Kelarutan zat tersuspensi seharusnya kecil. Suatu gelatin pelindung koloid biasanya digunakan untuk membentuk suatu dispersi koloid yang seragam dan stabil.

Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu :

a. Pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang datang

b. Pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan medium yang keruh.

c. Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedang pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan larutan standar.

TERIMA KASIH ATAS KUNJUNGANNYA :):):)