manfaat dan cara penggunaan pH meter

Manfaat dan Cara Menggunakan pH Meter

Ilustrasi ph meter

Keasaman (pH) larutan bisa diukur kadarnya memakai pH meter. Alat ini dapat menguraikan derajat tingkat keasaman dengan skala 0 sampai 14. Satuan pH biasa dipakai sebagai indikator untuk menentukan suatu zat itu bersifat asam atau basa. Jika larutan atau zat punya derajat keasaman di bawah skala 7, maka disebut asam.Namun, jika skala menunjukkan angka di atas 7, maka disebut basa. Dalam menentukan asam atau basa ditentukan oleh komponen hidrogen. Sesuatu yang bersifat asam, konsentrasi ion hidrogennya lebih besar dibanding ion hidroksida.

Kadar keasamannya bahkan menunjukkan skala 1 hingga 2. Artinya, larutan ini begitu kuat keasamannya. Hebatnya, HCl bisa bertahan di dalam tubuh  tanpa melepuhkan lambung. Fungsi HCl ini adalah untuk membunuh kuman yang ikut masuk bersama makanan. Inilah contoh bahwa keasaman sangat bermanfaat dengan melihat situasi dan kondisi. Pada percobaan laboratrium, larutan HCL bisa melarutkan logam alumunium.  Zat asam maupun basa punya karakteristik sendiri. Pada asam yang lemah, jika dirasakan akan terasa masam atau kecut (jawa). Buah jeruk atau minuman yang asam adalah contoh dari basa lemah. 

Zat basa murni biasanya akan memadat berbenuk kristal. Pada zat basa yang derajatnya tinggi atau kuat, sama bahayanya dalam membuat luka di kulit. Kalau dicek dengan kertas lakmus, akan memunculkan warna biru.Pemakaian kertas lakmus memang bisa mendeteksi derajat keasaman.Namun, kertas ini kurang mampu memberikan keakuratan dalam pemeriksaan. Keberadaan pH meter bisa menggantikan fungsi kertas lakmus dengan lebih baik. Pasalnya, pH meter langsung menunjukkan derajat keasaman dengan penunjukan jarum yang ada alat. Penghitungan dengan pH meter bisa berlangsung dengan akurat.

Seluk Beluk pH meter

Alat pH meter sebenarnya cukal bakalnya sudah dimulai sejak lama. Kala itu, di tahun 1906, pH meter sistem elektrik ditemukan pertama kalim oleh Max Cremer. Cremer mencoba melihat hubungan antara ion hidrogen dengan arus listrik.

Ternyata, percobaannya membuah hasil. Cremer melihat terjadi tegangan listrik dari interaksi aktivitas ion hidrogen yang dihubungkan ke sebuah sel. Dalam percobaan itu perangkat yang dipakai Cremer adalah gelembung kaca tipis yang diisi larutan, yang selanjutnya disatukan bersama larutan lain. Dari sinilah, kemudian tegangan listrik itu muncul. Temuan Cremer menginspirasi Firtz Haber dan Zygmunt Klemsiewcz. Mereka mengembangkannya dan kemudian tercapai kesimpulan adanya fungsi logaritma yang dihasilkan oleh gelembung kaca tersebut.

Akhirnya, temuan tersebut berkembang dari tahun ke tahun. Arnold Orville Beckman, seorang asisten profesor Kimia di California Institue of Technology, menemukan cara yang akurat dan tepat untuk mengukur derajat keasaman. Percobaannya dilakukan pada jus lemon produksi California Fruit Growers Exchange, yang dikenal membawa merek Sunkist. Jus tersebut diukur dan didapatkan derajat keasamannya.

Temuan ini lantas membuat Beckman membawanya ke ranah komersial dan jadilah perusahaan Beckman Instruments Company, yang sekarang dikenal dengan Beckman Coulter.Tahun 1936, alat ini dirilis di Amerika Serikat. Sementara itu, di Denmark, alat pH meter dibuat oleh perusahaan Radiometer dan dijual pada tahun yang sama.

Alat pH meter mempunyai prinsip kerja mengukur derajat keasaman berdasarkan potensial elektro kimia yang muncul antara larutan dalam elektroda gelas dengan larutan di luar elektroda ge;as yang tidak diketahui. Lapisan tipis ada gelembung kaca  bereaksi bersma ion hidrogen kecil namun aktif.

Selanjutnya, potential of hydrogen terlihat dari situ, yaitu elektroda gelas mengukur potensial elektrokimia yang keluar dari ion hidrogen. Elektroda pembanding juga disiapkan agar sirkuit elektrik menjadi lengkap. Yang diukur oleh pH meter adalah tegangan listriknya, bukan arusnya.

Cara Menggunakan pH meter

Sebelum menggunakan alat pH meter, terlebih dahulu lakukan proses kalibrasi. Sesuaikan alat menggunakan standar pH (buffer pH), yaitu larutan dengan nilai keasaman yang sudah diketahui untuk berbagai tingkatan suhu.

Standar pH punya nilai yang cenderung konstan atau tetap dan tidak gampang berganti, sehingga menjadi larutan penyangga pH (buffer pH). Langkah-langkah untuk melakukan kalibrasi dilakukan dengan cara berikut ini:

• Siapkan larutan buffer pH diangka pH 7 dan pH 4.
• Buka tutup plastik elektroda yang ada.
• Bersihkan elektroda memakai air De Ionisasi (DI) atau air tanpa ion, lalu keringkan memakai tisu bersih.
• Aktifkan tombol on/of pada pH meter.
• Elektroda yang sudah bersih dimasukkan ke dalam larutan buffer dengan pH 7
• Selanjutya, tekan tombil CAL dua kali yang dilanjutkan memutar elektroda. Tujuannya agar larutan buffer menjadi homogen.
• Layar display akan bergerak angka. Tunggulah hingga angka tersebut berhenti bergerak atau tidak berubah angka lagi.
• Lanjutkan dengan menekal tom CAL sekali hingga tulisan CAL pada layar display tidak berkedip lagi.
• Setelah itu, keluarkan elektroda dari buffer pH 7 dan bersihkan air DI dan keringkan pakai tisu.
• Lanjutkan dengan memasukkan elektroda ke dalam larutan buffer yang punya pH 4.
• Tekan tom CAL dua kali dan putar elektroda agar larutan menjadi homogen.
• Angka pada display akan bergerak dan tunggu hingga angka diam 
• Teruskan dengan menekan CAL sekali lagi dan biarkan sampai display tulisan CAL berhenti berkedip.
• Angkat elektroda dari larutan pH 4, bilas dengan air DI, lalu keringkan memakai tisu.
• Setelah itu, Anda akan melihat sebelah bawah pH meter menunjuk angka 7 dan 4. Jika tampilannya seperti itu, maka proses kalibrasi berhasil dengan buffer pH 7 dan pH 4

Ketika alat pH meter sudah dikalibrasi, maka sudah bisa digunakan untuk mengukur derajat keasaman suatu larutan lain yang belum diketahui nilainya. Untuk mengukurnya, bisa dijelaskan dengan langkah-langkah berikut ini:

• Sediakan larutan yang akan dicari derajat keasamannya.
• Sebelum diukur, pastikan suhu larutan itu sama dengan suhu larutan yang dikalibrasi sebelumnya. Misalnya jika kalibrasi dilakukan dengan suhu larutan 21 derajat celcius, maka demikian pula pengukuran memakai larutan dengan suhu yang sama.
• Buka penutup elektroda, bersihkan dengan air DI, lalu keringkan elektroda memakai tisu.
• Hidupkan pH meter dan masukkan elektroda ke larutan sampel yang diukur. Lalu, putar elektroda agar larutan menjadi homogen.
• Teruskan dengan menekan tombol MEAS untuk mengukur. Sementara itu, pada display muncul tulisan HOLD yang berkedip. Tunggu saja sampai tulisan berhenti berkedip.
• Setelah itu, angka pH akan muncul di layar. Pengukuran selesai dan pH meter bisa dimatikan.

Begitulah sekilas tentang alat ini. Perangkat pH meter bermanfaat untuk mengetahui derajat keasaman zat yang akan berguna saat diperuntukan untuk memperbaiki kualitas hidup manusia.

Prinsip Kerja pH Meter

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia yang terjadi antara larutan yang terdapat di dalam elektroda gelas yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat di luar 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 elektroda pH meter akan mengukur potensial listrik antara Merkuri Klorid (HgCl) pada elektroda pembanding dan potassium chloride (KCl) yang merupakan larutan di dalam gelas elektroda serta petensial 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 menggunakan larutan yang equivalent yang lainnya untuk menetapkan nilai pH.

Elektroda pembanding calomel terdiri dari tabung gelas yang berisi potassium kloride (KCl) yang merupakan elektrolit yang berinteraksi dengan 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 unsure natrium. Elektroda gelas terdiri dari tabung kaca yang kokoh dan tersambung dengan gelembung kaca yang tipis. Di dalamnnya terdapat larutan KCl yang buffer ph 7. Elektroda perak yang ujungnya merupakan perak kloride (AgCl2) dihubungkan ke dalam larutan tersebut. Untuk meminimalisir pengaruh elektrik yang tidak diinginkan, alat tersebut dilindungi oleh suatu lapisan kertas pelindung yang biasanya terdapat di bagian dalam elektroda gelas. Pada kebanyakan pH meter modern sudah dilengkapi dengan thermistor temperature, yakni suatu alat untuk mengkoreksi pengaruh temperature. Antara elektroda pembanding dengan elektroda gelas sudah disusun dalam satu kesatuan.

Pemeliharaan pH Meter

pH meter harus dirawat secara berkala untuk menjaga umur pakai dari alat tersebut.
Pemeliharaannya meliputi :
- Penggantian batere dilakukan jika pada layer muncul tulisan low battery
- Pembersihan elektroda bisa dilakukan berkala setiap minimal 1 minggu sekali. Pembersihannya menggunakan larutan HCl 0.1 N (encer) dengan cara direndam selama 30 menit kemudian dibersihkan dengan air DI.
- Ketika tidak dipakai, elektroda utama bagian gelembung gelasnya harus selalu berada pada keadaan lembab. Oleh karena itu, penyimpanan elektroda disarankan selalu direndam dengan menggunakan air DA. Penyimpanan pada posisi kering akan menyebabkan membran gelas yang terdapat pada gelembung elektroda akan mudah rusak dan pembacaannya tidak akurat.
- Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat rusak.