POTENSIOMETRI

Potensiometeri merupakan aplikasi langsung dari persamaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol.

Bila sepotomg logam M dicelupkan ke dalam suatu larutan yang mengandung ion logam itu Mⁿ⁺, maka terjadilah suatu potensial elektroda, yang nilainya diberikan oleh persamaan Nernst sebagai

            E=E^Ө + (RT/nF) ln aMⁿ⁺

Dengan E^Ө suatu potensial electrode standar yang constant dari logam itu. E dapat diukur dengan menggabungkan elektroda itu dengan suatu elektroda rujukan ( biasanya dalah elektroda kalomel jenuh ), dan mengukur e.m.f. dari dari sel yang terbentuk. Jadi dengan mengetahui E_r elektroda rujukan dapatlah nilai potensial elektroda E dihitung, dan jika potensial elektrode standar E^Ө dari logam itu diketahui, dapatlah aktivitas ion logam aMⁿ⁺ dalam lerutan itu dihitung. Untuk larutan encer aktivitas ion yang diukur itu akan dapat dikatakan sama dengan konsentrasi ion, dan untuk larutan yang lebih pekat, yang koefisien aktivitasnya diketahui, dapatlah aktivitas ion terukur itu diubah menjadi konsentrasi padanannya.

Persamaan Nernst memberikan hubungan anatara potensial relatif suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dalam larutan. Dengan pengukuran potensial reversible suatu elektroda, maka perhitungan aktivitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan.

Banyak analisis makanan yang relatif tidak mengenal teknik elektroanalitik dan instrumentasi dan metode potensiometri juga tidak dikenal dalam analisis makanan. Namun prinsip dasar untuk elektroda ion selektif adalah potensiometri. Jantung utama dari teknik elektroanalitik lainnya adalah elektroda. Ketika elektroda ditempatkan dalam larutan, itu brtujuan untuk mengirim ion-ion tersebut menuju larutan (tekanan larutan elektrolittik), dan ion-ion dalam larutan bereaksi dengan elektroda. Dua factor ini, tekanan elektroda dan aktivitas dari ion-ion dalam larutan bereaksi dengan potensial elektroda.

           

Aplikasi dari potensiometri termasuk penggunaannya dalam sel elektrokimia yang mengandung elektroda pembanding dari potensial yang konstan dan sebagai elektroda indikator yang merespon komposisi sampel. Gaya gerak listrik dari sel ini menunjukkan adanya perbedaan potensial dari dua elektroda (setengah sel).

 

Sel Potensiometri (Sumber : sribd.com/doc/98275984/potensiometri)

Pada metode analisis potensiometri umumnya menggunakan elektroda selektif ion. Elektroda selektif ion (ESI) adalah suatu setengan sel elektrokomia yang menggunakan membran sebagai sensor kimia lingkungan ionik dan mengukur aktivitas (konsentrasi) ion-ion, yang potensialnya berubah-ubah secara reversible terhadap perubahan aktivitas ion dalam larutan yang dapat menembus antarmuka membran-membran yang diukurnya.

Membran yang digunakan dalam sel elektrokimia dan potensiometeri merupakan aplikasi langsung dari persamaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol. Membran yang digunakan dalam sel elektrokimia dan berfungsi sebagai sensor ion tertentu disebut membran selektif ion. Elektroda bermembran ini memiliki jenis yang cukup beragam diantarnya :

1. Elekroda Bermembran Kaca

   Elektroda kaca yang umum digunakan untuk mengukur pH merupakan contoh suatu sensor potensiometri. Membran dalam elektroda pH adalah kaca natrium silikat yang dibuat dari campuran Al₂O₃, Na₂O, dan SiO₂ yang dibentuk membran secara peniupan.

2. Elektroda Bermembran Padat

   Membran padat berbahan aktif garam anorganik yang sukar larut seperti LaF₃, Ag₂S dan CuS yang digunakan dapat saja bersifat homogen dan dapat pula bersifat heterogen.

3. Elektroda Bermembran Cair

   Membran cair umumnya mempunyai tahanan listrik cukup tinggi (dalam orde 1 MΩ), tetapi harus dapat menghantarkan listrik agar berfungsi sebagai sensor ion (menurut hukum Ohm) yang ditimbulkan oleh pergerakan karier bermuatan di dalam kanal-kanal cairan dalam membran.

4. Elektrode Bermembran Probe Gas

   Elektroda ini dibuat dengan menggunakan sensor membran kaca, terutama untuk pH, untuk menentukan konsentrasi gas yang terlarut dalam larutan air. Prinsipnya adalah menempatkan suatu membran yang bersifat permeable terhadap gas pada bagian ujung sebuah tabung.

5. Elektroda Bermembran enzim Teramobilisasi Pada Gel

   Elektroda jenis ini merupakan contoh pertama biosensor, karena melibatkan proses biokimia yang melibatkan reaksi katalisis oleh enzim dengan analit menghasilkan produk yang dapat disensor secara sensor kimia potensiometri, misal adalah sensor urea.