Titrasi Potensiometrik

Proses titrasi potensiometri dapat dilakukan dengan bantuan elektroda indikator dan elektroda pembanding yang sesuai. Dengan demikian, kurva titrasi yang diperoleh dengan menggambarkan grafik potensial terhadap volume pentiter yang ditambahkan, mempunyai kenaikan yang tajam di sekitar titik kesetaraan. Dari grafik itu dapat diperkirakan titik akhir titrasi. Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnya dalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator .Titik akhir dalam titrasi potensiometri dapat dideteksi dengan menetapkan volume pada mana terjadi perubahan potensial yang relatif besar ketika ditambahkan titran.

1.      Titrasi Manual

Prinsipnya sederhana: tambahkan kenaikan berurutan dari larutan titran; ukur tegangan sel setelah tiap penambahan; siapkan suatu tabel volume titran dan nilai tegangan yang sesuai; plot suatu grafik seperti yang ada dalam Gambar 1; nyatakan di mana grafik tersebut yang paling curam dan ambil volume tersebut untuk titik ujung. Untuk hasil yang terbaik, kita menginginkan bagi langkah terakhir suatu metode yang lebih tepat dan yang kurang subjektif daripada hanya mengamati grafik secara sederhana.

           

            Analisis Kemiringan

            Gambar 2 adalah plot dari kemiringan kurva titrasi terhadap volume titran, misalnya dE/dV vs V. Tentu saja ini memiliki suatu titik maksimum pada volume di mana kurva dalam Gambar 1 merupakan yang paling curam. Seseorang dengan sendirinya merasa bahwa titik ujung yang ditentukan dari grafik ini akan lebih presisi daripada yang diperoleh dengan hanya mengamati grafik dalam Gambar 1 atau bahkan meletakkan penggaris di sepanjang kurva.

Grafik seperti dalam Gambar 2 dapat diperoleh secara percobaan: titrasikan dengan cepat pada mulanya, memperoleh titik-titik yang agar bagian yang curam tidak terlewati; dekat dengan titik ekuivalen, tambahkan serangkaian kenaikan volume sama yang kecil, hitung ∆E/∆V, tegangan tersebut berubah per kenaikan volume, dan plot terhadap volume titran. Tabel 1 menunjukkan beberapa data aktual.

Berikutnya perhatikan turunan keduanya, d²E/dV² , yang mendekati nol bila dE/dV maksimum, seperti diperlihatkan dalam Gambar 3. Dalam praktek, kenaikan tertentu (nilai ∆) akan dihitung, seperti terlihat dalam kolom terakhir dari tabel tersebut. Titik ujung dapat dihitung tanpa menggambarkan grafiknya. Kita mengasumsikan bahwa bagian tengah kurva tersebut dalam Gambar 3, dari sedikit di atas ke sedikit dibawah persilangan nol, adalah linear dan hitung titik ujung dengan interpolasi. Untuk data dalam tabel, perhatikan bahwa perubahan tanda di kolom terakhir terjadi di antara 24,3 dan 24,4 mL. Di antara titik-titik ini, suatu kenaikan titran 0,10 mL menyebabkan perubahan 4,4 - (-5,9) = 10,3. Dengan mengasumsikan sifat linier, kita hitung kenaikan volume yang akan mengubah ∆²E/∆V² dari +4,4 hingga tepat nol :

Maka titik ujungnya adalah 24,3 + 0,042 = 24,342 mL.

  Titrasi yang Diotomatiskan

Seseorang yang melakukan titrasi potensiometrik mungkin hanya sesekali melakukannya secara manual, seperti yang sebelumnya. Tidak perlu menghabiskan ribuan dolar untuk mengotomatiskan suatu prosedur yang jarang digunakan. Sebaliknya, untuk suatu laboratorium yang melakukan ratusan titrasi atau lebih dalam seminggu, efektivitas biaya bisa membutuhkan otomatisasi; instrumrn-instrumen yang mahal bisa berbiaya lebih sedikit daripada tenaga manusia. Ada banyak cara untuk menghilangkan pekerja titrasi potensiometrik dalam tingkat yang berbeda-beda.

            Alat-alat Sebelumnya

            Metode-metode yang paling awal melibatkan perekaman otomatis dari kurva titrasi. Alat yang disebut potensiometer perekam, atau seringkali hanya disebut perekam, memplot dengan pena dan tinta pada grafik yang bergerak yang memasukkan tegangan sebagai fungsi waktu. Jika titran diberikan ke larutan analit pada laju tetap dan tegangan sel diberikan ke perekam, pena tersebut merekam suatu kurva titrasi. Sementara ini bekerja, operator dapat menyiapkan sampel berikutnya atau mengambil minum atau apa saja. Namun pada akhirnya, masalah lama muncul: di mana kurva yang paling curam dan seberapa besar presisi titik tersebut ditempatkan? Dan reaksi titrasi harus cepat jika pena tersebut untuk merekam secara tegangan kesetimbangan secara kontinu

Alat-alat yang Dikendalikan Komputer

            Ada alat-alat buatan rumahan yang dapat melakukan hal ini jauh lebih baik. Pemberian titran dapat       dipicu oleh data tegangan terkomputerisasi. Komputer tersebut mengawasi tegangan tersebut sebagai fungsi waktu, dan bila komputer “memutuskan” (dalam suatu batas yang lebih dulu diatur) bahwa pengadukan dua reaksi telah mencapai kesetimbangan dalam sel, komputer memberitahu pompa untuk memberi porsi titran lainnya. Selama komputer itu bekerja, komputer dapat juga mengandalikan volume kenaikan titran saat kurva menjadi curam dan memeriksa perbedaan tegangan untuk memutuskan di mana titik ujungnya. Titran dalam pengaturan di atas diberikan bukan dari suatu buret konvensional, tetapi mungkin dari suatu alat menyerupai suatu hypodermic syringe dalam perpipaan dapat memasang alat semacam itu.

            Alat-alat yang Tersedia secara Komersial

                    

    Akhirnya, instrumen lengkap tersedia secara komersial. Serangkaian sampel dapat dimasukkan sekaligus dan dititrasi dengan baik sementara operatornya pergi ke luar kota. Beberapa instrumen menitrasi suatu potensial yang titik ujungnya ditentukan sebelumnya dan merekam hasilnya sementara beberapa instrumen lain menentukan pada volume titran berapa kurva tersebut yang paling curam dengan memeriksa kemiringan yang diperlihatkan oleh tegangan secara berturut-turut pada suatu kenaikan titran yang kecil. Lainnya membedakan data tegangan secara elektronik dan menghentikan aliran titran bila sinya turunan kedua mengubah tanda.

Daftar Pustaka

Day, R.A Jr dan Underwood, A.L.1980. Analisa Kimia Kuantitatif, Edisi ke-4. terjemahan Drs. R. Soendoro. 1981. Jakarta : Penerbit Erlangga. 

Day, R.A Jr dan Underwood, A.L. 2001. Analisa Kimia Kuantitati. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Fernando, Quintus dan Michael D. Ryan.1997. Kimia Analitik Kuantitatif. Yogyakarta :Andi.

Skoog, Douglas A., et al. 2004. Fundamentals of Analytical Chemistry, Eight Edition. Kanada: Brooks/Cole, Thomson Learning.