pH meter: fungsi, prinsip kerja elektroda gelas, dan mengapa suhu memengaruhi hasil

Apa fungsinya

pH meter menentukan tingkat keasaman atau kebasaan larutan berdasarkan aktivitas ion hidrogen. Skalanya dari 0 sampai 14: di bawah 7 bersifat asam, di atas 7 bersifat basa, dan sekitar 7 netral. Pengukuran pH menjadi dasar banyak pekerjaan, dari mengendalikan reaksi kimia sampai menilai kualitas air.

Cara kerja secara sederhana

Bagian terpenting adalah elektroda gelas. Ujungnya berupa membran kaca tipis yang peka terhadap ion hidrogen. Ketika membran terendam larutan, perbedaan konsentrasi ion hidrogen di kedua sisinya menghasilkan beda potensial listrik yang sangat kecil, hanya beberapa puluh milivolt. Elektroda referensi yang stabil memberi titik acuan, dan meter mengukur selisih tegangan antara keduanya.

Hubungan antara tegangan dan pH mengikuti persamaan Nernst. Pada 25 °C, setiap perubahan satu satuan pH menghasilkan perubahan tegangan sekitar 59 mV. Meter kemudian mengubah tegangan itu menjadi angka pH berdasarkan hasil kalibrasi.

Mengapa kalibrasi dan suhu penting

• Kalibrasi. Setiap elektroda memiliki karakter sedikit berbeda dan berubah seiring umur. Kalibrasi dengan buffer bernilai diketahui menyesuaikan pembacaan meter dengan kondisi elektroda saat itu.
• Suhu. Kemiringan hubungan tegangan dan pH bergantung pada suhu. Selain itu, pH larutan sendiri dapat berubah dengan suhu. Karena itu alat memakai kompensasi suhu otomatis, dan hasil dicatat bersama suhunya.
• Kekuatan ion. Larutan yang sangat encer, seperti air murni, memberikan sinyal yang mudah tidak stabil karena sedikitnya ion pembawa muatan.

Contoh pemakaian dan siapa yang membutuhkan

• Laboratorium lingkungan dan air minum: baku mutu air minum di Indonesia umumnya mengacu pada rentang pH sekitar 6,5 sampai 8,5.
• Industri makanan dan minuman: pengendalian keasaman produk dan proses fermentasi.
• Industri farmasi dan kimia: kontrol larutan, buffer, dan reaksi.
• Pertanian dan budidaya perairan: pH tanah, air kolam, dan tambak.
• Pendidikan dan penelitian: praktikum kimia dan biokimia.

Parameter yang perlu diperhatikan