Pengertian dan Prinsip Dasar pH Meter
Instrumen pH meter adalah peralatan laboratorium yang digunakan untuk menentukan pH atau tingkat keasaman dari suatu sistem larutan. (Beran, 1996). 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 (Ulalopi, 2019). Pengukuran pH biasanya digunakan sebagai pengontrol dari bahan baku dalam industri terutama industri makanan, meningkatkan efektifitas dari suatu produksi, mencegah pencemaran lingkungan, dan melindungi suatu instrumen. Kelebihan dari pH meter ini yaitu pemakaiannya yang bisa berulang-ulang dan nilai pH yang terukur relatif cukup akurat. Insrumen yang digunakan dalam pH meter dapat bersifat analog maupun digital. Sebagaimana alat yang lain, untuk mendapatkan hasil pengukuran yang baik, maka diperlukan perawatan dan kalibrasi pH meter. Pada penggunaan pH meter, kalibrasi alat harus diperhatikan sebelum dilakukan pengukuran. Seperti diketahui prinsip utama pH meter adalah pengukuran arus listrik yang tercatat pada sensor pH akibat suasana ionik di larutan. Stabilitas sensor harus selalu dijaga dan caranya adalah dengan kalibrasi alat.
Komponen-Komponen pH Meter
Komponen-komponen instrumen pH meter:
1. Elektroda kaca
Elektrode kaca berfungsi sebagai salah satu kutub di antara dua elektrode pH meter yang tercelup ke dalam larutan. Pada ujung elektrode ini terdapat bulb yang berfungsi sebagai tempat terjadinya pertukaran ion positif (H+). Pertukaran ion yang terjadi menyebabkan adanya perbedaan beda potensial di antara dua elektrode, sehingga pembacaan potensiometer akan menghasilkan positif atau negatif. Jika larutan bersifat netral, maka potensiometer tidak membaca adanya perbedaan potensial di antara kedua kutub (pH=7).
2. Elektroda Referensi
Elektrode referensi berfungsi sebagai kutub lain selain elektrode kaca sehingga diantara keduanya, yang terendam larutan tertentu, terbentuk rangkaian listrik. Elektrode ini didesain memiliki nilai potensial yang tetap pada kondisi larutan apapun. Sehingga arah aliran listrik yang terjadi hanya tergantung dari lebih besar atau lebih kecilnya potensial elektrode kaca terhadap elektrode referensi.
3. Termometer
Jika larutan bersifat asam atau basa, pembentukan ion sangat dipengaruhi oleh temperatur. Karena pembacaan pH distandardisasi pada temperatur ruang 25°C, maka keberadaan sensor temperatur sangat krusial untuk mendapatkan pembacaan pH meter yang akurat. Tiga sensor pH meter yang terendam di dalam larutan yakni elektrode kaca, elektrode referensi, dan sensor temperatur, dapat digabungkan menjadi satu komponen probe saja sehingga didapatkan bentuk sensor pH meter yang lebih praktis.
4. Amplifier
Amplifier pada pH meter digunakan untuk penguat voltase. Sebagai contoh pada salah satu tipe amplifier pH meter, amplifier ini akan memperkuat voltase menjadi pada rentangan 0 hingga 14 V. Sehingga jika potensiometer membaca nilai 4,5 V, maka pH larutan yang diukur adalah 4,5.
5. Mikroprosesor
Mikroprosesor pada pH meter berfungsi untuk menterjemahkan nilai voltase yang dikirim oleh amplifier menjadi nilai pH. Perhitungan kompensasi nilai temperatur larutan terukur, juga dihitung oleh mikroprosesor ini. Mikroprosesor juga memproses semua opsi input yang ada pada pH meter. Hasil dari pemrosesan mikroprosesor ini ditampilkan pada layar LCD pH meter.
6. Layar pH meter dan tombol
Layar pH meter berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran/pembacaan dari pH. Selain pH, juga ditampilkan suhu dari sampel dan jam analisa. Sedangkan pada tombol berfungsi untuk mengatur/membuka menu dari pH meter.
Cara Kalibrasi pH Meter
Sebelum mengunakan alat pH meter maka perlu adanya kalibrasi terlebih dahulu agar hasil dari pengukuran bersifat akurat. Alat yang digunakan dalam kalibrasi ini adalah pH meter dan elektrodanya, gelas kimia, tisu, dan botol semprot. Bahan yang digunakan adalah larutan buffer 4, 7, dan 10 dan aquades. Langkah-langkah yang harus dilakukan yaitu:
- Disiapkan larutan standar buffer yang akan digunakan yaitu larutan buffer pada pH 4, 7, dan 10
- Elektroda dicuci menggunakan aquades, kemudian dibilas berkali-kali dengan menggunakan botol semprot. Air sisa semprotan dapat ditampung ke dalam gelas kimia 250 mL.
- Elektroda dikeringkan dengan tisu sampai benar-benar kering.
- Pada pH meter aktifkan tombol ON.
- Elektroda di rendam dalam larutan buffer pH 7 dalam gelas kimia 100 mL, sampai mencapai kesetimbangan.
- Kemudian skala pH dibaca, apabila tidak menunjukkan angka 7, maka tombol penyesuai diputar agar pH terbaca menjadi 7.
- Setelah itu, elektroda dicuci kembali menggunakan aquades berulang kali dan dikeringkan menggunakan tisu.
- Elektrode dicelupkan kembali ke dalam larutan buffer pH 4 dan dibiarkan sampai mencapai kesetimbangan.
- Skala pH dibaca dan harus menunjukkan pH 4 ± 0,02.
- Elektroda dicuci kembali dan dikeringkan seperti sebelumnya.
- Terakhir elektroda direndam ke dalam larutan buffer pH 10, dan dibiarkan pembacaan sampai stabil.
- Pembacaan pada pH meter harus menunjukan pH 10 ± 0,02. Apabila hasil prmbacaan di luar range yang telah ditetapkan artinya pH meter tidak terkalibrasi.
- Setelah selesai pH meter di OFF kan kembali.
