Pengertian dan Prinsip Dasar Konduktometer
Konduktometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan daya hantar suatu larutan dan mengukur derajat ionisasi suatu larutan elektrolit dalam air dengan cara menetapkan hambatan suatu kolom cairan. Selain itu konduktometer memiliki kegunaan yang lain yaitu mengukur daya hantar listrik yang diakibatkan oleh gerakan partikel di dalam sebuah larutan.
Berdasarkan daya hantar listriknya, suatu larutan dapat dibedakan menjadi larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah dan non elektrolit. Hal tersebut didasarkan pada derajat ionisasi dari zat yang terlarut didalamnya. Nilai daya hantar listrik yang terukur oleh alat konduktometer merupakan nilai daya hantar ekivelan yang didefiniskan sebagai kemampuan suatu zat terlarut untuk meghantarkan arus listrik pada satu gram berat ekivalen zat terlarut tersebut di antara dua elektroda dengan jarak 1 cm. Definisi dari berat ekivalen zat itu sendiri adalah berat molekul zat dibagi dengan jumlah muatan ion positif dan negatifnya. Daya hantar ekivalen pada larutan encer diberi simbol yang nilainya tertentu untuk setiap jenis ion.
Untuk elektrolit kuat, nilai batas dari konduktivitas molar, Ao, dapat ditentukan dengan meneruskan pengukuran sampai konsentrasi-konsentrasi rendah dan lalu mengekstrapolasi grafik antara konduktivitas terhadap konsentrasi, sampai ke konsentrasi nol. Untuk elektrolit lemah seperti asam asetat dan ammonia metode ini tidak dapat digunakan, karena disosiasinya adalah jauh dari sempurna pada konsentrasi terendah yang dapat diukur dengan baik (~10-14 M). Namun, konduktans batas ini bisa juga dihitung atas dasar hokum migrasi tak bergantung (independen) dari ion (Svehla, 1999)
Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1 . Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l).
G = l/R = k (A / l) dimana k adalah daya hantar jenis dalam satuan ohm -1 cm -1 (Basset & Mendham, 1994)
Prinsip kerja konduktometer adalah bagian konduktor atau yang di celupkan dalam larutan akan menerima rangsang dari suatu ion-ion yang menyentuh permukaan konduktor, lalu hasilnya akan diproses dan dilanjutkan pada outputnya yakni berupa angka. Semakin banyak konsentrasi suatu misel dalam larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya karena semakin banyak ion-ion dari larutan yang menyentuh konduktor dan semakin tinggi suhu suatu larutan maka semakin besar nilai daya hantarnya, hal ini karena saat suatu partikel berada pada lingkungan yang suhunya semakin bertambah maka pertikel tersebut secara tidak lansung akan mendapat tambahan energi dari luar dan dari sinilah energi kinetik yang dimiliki suatu partikel semakin tinggi (gerakan molekil semakin cepat). Sehingga semakin sering suatu konduktor menerima sentuhan dari ion-ion larutan.
Komponen-Komponen Konduktometer
Ada 3 komponen penting pada konduktometer:
- Sumber listrik: sel untuk menyimpan laruan. Hantaran arus listrik DC melalui larutan merupakan proses faraday, yaitu oksidasi dan reduksi terjadi pada kedua elektroda. Arus AC tidak memerlukan reaksi elektrokimia pada elektroda-elektrodanya.
- Tahanan Jembatan: untuk mengukur tahanan larutan.
- Sel: terdiri dari sepasang elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda terbuat dari logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.
Cara Kalibrasi Konduktometer
Sebelum konduktometer digunakan, konduktometer harus dikalibrasi terlebih dahulu.
Urutan kerja kalibrasi konduktometer adalah:
- Larutan elektrolit disiapkan sesuai dengan kebutuhan (10µS/cm, 500 µS/cm, 1410 µS/cm, dan sebagainya).
- Elektroda dibilas dengan air DI (De Ionisasi/ air bebas ion) dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu.
- Kemudian konduktometer dinyalakan dengan menekan tombol ON/OFF.
- Elektroda dimasukkan kedalam larutan elektrolit.
- Tekan tombol CAL, putar elektroda agar larutan elektrolit homogen.
- Setelah itu dibiarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di layar tidak berubah.
- Elektroda diangkat dari larutan elektrolit, kemudian bilas dengan air DI beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu. Konduktometer telah siap digunakan.
Aplikasi Metode Konduktometri pada Industri
Aplikasi metoda konduktometri:
- Penentuan kadar suatu zat dalam sampel.
- Pemisahaan zat-zat logam yang berbahaya yang ada dalam air.
- Mengukur daya hantar larutan elektrolit seperti air limbah
- Untuk menentukan kelarutan dan hasil kali kelarutan suatu elektrolit yang sulit larut
