Dasar Titrasi Potensiometri Reaksi Asam Fosfat

Karena potensial sel galvanik tergantung pada aktivitas zat-zat ionik tertentu di dalam larutan sel, maka pengukuran potensial sel merupakan hal yang sangat penting dalam kimia analitik. Dalam banyak hal suatu sel dapat disusun yang potensialnya tergantung pada aktivitas suatu macam zat ionik tunggal dalam larutan. Salah satu elektroda sel harus sedemikian rupa hingga potensialnya tergantung pada aktivitas ion yang akan ditentukan; ini disebut elektroda indikator. Elektroda yang lainnya merupakan sebuah pembanding, seperti kalomel, yang potensialnya diketahui dan tetap selama pengukuran (Underwood, 1986).

Ada dua cara yang digunakan untuk melakukan pengukuran eksperimental. Pertama, suatu pengukuran tunggal dari potensial sel dilakukan; ini cukup untuk menentukan aktivitas ion yang bersangkutan. Kedua, ion dapat dititrasi dan potensial diukur sebagai fungsi volume titran. Cara pertama disebut potensiometri langsung dan telah digunakan terutama pada pengukuran pH larutan-larutan dalam air. Pada waktu sekarang ini juga secara luas digunakan untuk pengukuran ion-ion lain dengan menggunakan elektroda ion selektif. Cara kedua, yang disebut titrasi potensiometrik, mempergunakan pengukuran potensial untuk mengetahui titik ekivalen suatu titrasi. Dapat diterapkan terhadap semua jenis reaksi yang kita pandang sesuai untuk analisa titrimetrik (Underwood, 1986).

Pengukuran potensiometrik secara langsung adalah sangat berguna untuk menentukan aktivitas suatu macam zat di dalam suatu campuran yang yang berkeseimbangan, karena keseimbangan tidak terganggu oleh pengukuran. Misalnya pH suatu larutan 0,10 F asam asetat dapat diukur dan konsentrasi ion hidrogen (diperkirakan dari aktivitas) dutemukan sejumlah 0,0013 M. Sebaliknya jika larutan dititrasi, kita akan menemukan bahwa konsentrasinya adalah 0,10 M. Titrasi menghasilkan keterangan stoikhiometri tentang jumlah total proton yang tersedia, sedangkan langsung memberikan aktivitas keseimbangan dari proton di dalam larutan pada setiap sel (Underwood, 1986).

Bermacam reaksi titrasi dapat diikuti dengan pengukuran potensiometri. Reaksinya harus meliputi penambahan atau pengurangan beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodanya. Potensial diukur sesudah penambahan sejumlah kecil volume titran secara berturut-turut atau secara kontinyu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan sel konsentrasi (Khopkar, 2003).

a. Reaksi netralisasi: Titrasi asam basa dapat diikuti dengan elektroda indikatornya elektroda gelas. Tetapan ionisasi harus kurang dari 10-8.

b. Reaksi pembentukan kompleks dan pengendapan: Pembentukan endapan atau kompleks akan membebaskan ion terhidrasi dari larutan. Biasanya digunakan elektroda Ag dan Hg. Berbagai logam dapat dititrasi dengan EDTA.

c. Reaksi redoks: Elektroda Pt atau elektroda inert dapat digunakan pada titrasi redoks. Oksidator kuat (KMnO4, K2Cr2O7, Co(NH3)3) membentuk lapisan logam-oksida yang harus dibebaskan dengan reduksi secara katoda dalam larutan encer

(Khopkar, 2003).

Semua potensial elektroda dikutip relatif terhadap potensial elektroda hidrogen standar. Jadi, elektroda hidrogen haruslah dianggap sebagai elektroda rujukan primer. Elektroda yang paling meluas penggunaannya adalah elektroda kalomel, disebabkan oleh mudahnya pembuatan dan konstan potensial. Sebuah sel-paruh kalomel adalah sel paruh dalam mana merkurium dan kalomel (merkurium(I) klorida) ditutup dengan konsentrasi tertentu; dapat 0,1 N; 1,0 N; 3,5 N; atau jenuh. Larutan kalium klorida haruslah dijenuhi oleh kalomel. Potensial elektroda kalomel pada 25OC relatif terhadap elektroda hidrogen normal untuk 0,1 N; 1,0 N dan jenuh masing-masing adalah 0,3371; 0,2846; dan 0,2458 volt (Bassett, J. dkk., 1994).

Elektroda indikator suatu sel adalah elektroda yang potensialnya bergantung pada aktivitas (dan karena itu pada konsentrasi) spesi ion tertentu yang konsentrasinya akan ditentukan. Dalam potensiometri langsung atau titrasi potensiometri suatu ion logam, sebuah elektroda indikator sederhana biasanya akan terdiri dari batang atau kawat yang dibersihkan dengan seksama yang terbuat dari logam yang tepat; paling penting adalah permukaan logam yang akan dicelupkan ke dalam larutan itu bebas dari lapisan tipis oksida atau hasil korosi apa saja. Dalam beberapa kasus elektroda yang lebih memuaskan dapat disiapkan dengan menggunakan kawat platinum yang telah disalut dengan lapisan tipis logam yang tepat dengan cara pengendapan secara listrik (Bassett, J. dkk., 1994).

Bila dilibatkan ion hidrogen, sebuah elektroda hidrogen dapat jelas digunakan sebagai elektroda indikator, namun peran itu dapat juga dilakukan oleh elektroda lain, yang terkemuka adalah elektroda kaca. Inilah contoh elektroda membran dalam mana potensial yang dikembangkan antara suatu selaput kaca dan larutan merupakan suatu fungsi linier pH larutan, dan karena itu dapat untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen dari larutan itu. Karena selaput kaca itu mengandung ion logam alkali, juga mungkin untuk mengembangkan elektroda kaca yang dapat digunakan untuk menetapkan konsentrasi ion-ion ini dalam larutan, dan dari pengembangan ini (yang didasarkan pada mekanisme pertukaran ion), sederetan lengkap elektoda membran telah dikembangkan berdasarkan baik pada bahan pertukaran ion zat padat maupun cairan: elektroda-elektroda ini merupakan bagian deret yang penting dari elektroda peka-ion yang sekarang tersedia untuk banyak macam ion (Bassett, J. dkk., 1994).

*SUMBER:

Bassett, J., R.C. Denney, G.H. Jeffery, dan J. Mendham, 1994, Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

Day, RA dan A.L Underwood, 1986, Analisa Kimia Kuantitatif, Erlangga, Jakarta.

Khopkar, S.M., 2003, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta.