Mengenal Perangkat Instrumentasi pH Meter

Type pH meter

Ada banyak metode yang digunakan untuk mengukur tingkat pH, diantaranya kertas lakmus, indikator cairan berwarna dan type pH elektrode.  Selain type portable seperti tersebut diatas ada model pH meter yang dipakai untuk pengukuran berkesinambungan atau dikenal dengan sebutan online analyzer.

Definisi pH meter

pH didefinisikan sebagai pengukuran aktivitas ion hidrogen dalam suatu zat untuk mengetahui seberapa asam atau seberapa basa kandungan suatu cairan . Karakteristik ini diukur pada skala 0 sampai dengan 14, angka 0 (nol) menunjukkan kondisi paling asam dan angka 14 menunjukkan kondisi paling basa, sedang PH 7 artinya netral, yaitu tidak asam maupun basa.

Prinsif kerja pH meter

Sudah sejak lama  perangkat pH meter digunakan dalam industri, beberapa kegiatan terkait yang biasanya memakai perangkat berupa pH meter diantaranya, untuk menguji kandungan tanah dalam kegiatan explorasi, mengukur kadar keasaman pada industri makanan dan petrokimia, mengetahui kandungan keasaman produk di pabrik kosmetik dan makanan ternak, serta masih banyak lagi yang lainnya.

Perangkat pH meter pada umumnya dirancang dengan dua elektroda, satu berupa sensor yang berguna  untuk mendeteksi ion hidrogen dan satu lagi sebagai referensi.
Elektroda sensor  bekerja dengan mendeteksi  tegangan berdasarkan aktivitas ion hidrogen, sedangkan elektroda referensi mengeluarkan  tegangan konstan untuk perbandingan. Perbedaan antara dua tegangan tersebut ditampilkan sebagai nilai pH meter, dimana tegangan yang  tinggi menandakan tingkat pH asam dan tegangan yang rendah menandakan tingkat pH basa.

Agar perangkat pH meter dapat di pastikan mampu memberikan hasil pengukuran yang akurat maka terhadap alat tersebut perlu dilakukan kegiatan pemeriksaan yang dinamakan kalibrasi. Kalibrasi perangkat pH meter pada umumnya dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran yang ditampilkan pada layar monitor daripada perangkat, dengan  larutan yang nilai pH nya sudah diketahui, bilamana ada penyimpangan (error) maka sebagai tahapan kalibrasi pengaturan terhadap perangkat harus dilakukan, ini yang dinamakan adjustment.

Contoh praktek kalibrasi pH meter sebagai berikut;  ketika probe sebuah pH meter di celupkan pada cairan standar dengan pH 4 tetapi monitor pada perangkat menunjukkan hasil pengukuran pH 4.7 maka harus dilakukan adusment sehingga perangkat menunjukkan angka pH 4. Kemudian langkah selanjutnya yaitu memeriksa angka pada perangkat  ketika probe di celupkan ke dalam cairan standar yang memiliki nilai pH 9, pada saat ini perangkat harus menunjukkan nilai pH 9, jika tidak maka harus dilakukan adjustment.  Demikian langkah membandingkan nilai hasil pengukuran dengan larutan standar ini harus dilakukan berulang-ulang hingga di peroleh hasil yang memuaskan. Langkah-langkah diatas di sebut sebagai langkah kalibrasi 2 point karena hanya menggunakan 2 jenis larutan standar yang memiliki nilai pH berbeda yaitu pH 4 dan pH 9. Selain kalibrasi 2 point bisa juga kalibrasi dilakukan dengan menggunakan 3 larutan standar atau lebih dari 3 larutan standar, misalnya  larutan dengan pH 4, pH 7 dan pH 9. Langkah kalibrasi dengan menggunakan lebih dari 2 macam larutan standar dinamakan kalibrasi multipoint. Hasil yang diperoleh dalam kalibrasi 2 point dengan hasil yang diperoleh pada kalibrasi multipoint tentu saja berbeda bobotnya, dimana kalibrasi dengan 3 larutan atau lebih akan menghasilkan akurasi yang lebih baik sehingga jangka waktu kalibrasi berikutnya bisa dilakukan dalam rentang waktu yang lebih panjang, dengan kata lain hasil kalibrasi multipoint akan menyebabkan perangkat lebih handal, oleh karena itu langkah kalibrasi multipoint  ini sangat dianjurkan.

Gambar dibawah ini menampilkan perangkat pH meter yang terdiri dari; Monitor, Sensor  dan Buffer solution.

Fungsi daripada Kalibrasi pada pH meter

Jika kita bertanya mengapa pH meter ini harus dikalibrasi maka point-point berikut ini adalah sebagai jawabannya. 

  1. Mempertahankan keakurata perangkat (Higher Accuracy)

Agar perangkat tetap  memiliki akurasi tinggi maka kalibrasi harus dilakukan, semakin presisi langkah yang dilakukan saat kalibrasi maka akan semakin panjang waktu yang perlukan bagi alat tersebut untuk mengalami penyimpangan pengukuran.  Kalibrasi yang benar sebaiknya dilakukan dengan menggunakan larutan standar  minimal 3 macam agar diperoleh kurva kalibrasi yang lebih . Jika kalibrasi PH meter dilakukan dengan cara yang  tidak benar misalnya tidak mencuci probe ketika hendak dicelupkan ke larutan standar yang berbeda maka hasil kalibrasi tidak akan akurat.

      2. Mempertahankan karakteristik sensor (Changing Characteristics)

Seiring dengan waktu pH meter yang sedang dipakai akan mengalami perubahan daya ukurnya, hal ini disebabkan oleh adanya material yang melapisi elektroda setelah probe pH meter berada dalam media yang diukurnya. Tiap-tiap electrode pH meter memiliki karakteristik masing masing, hampir tidak ada electrode yang memiliki karakteristik yand sama meskipun keduanya merupakan electrode yang baru diproduksi dari pabriknya, oleh karena itulah maka kalibrasi terhadap probe pH meter wajib dilakukan bahkan pada pemakaian pertamakalinya.

       3. Menghilangkan penyimpangan (Reduced Drift )

Drift atau penyimpangan hasil pengukuran merupakan hal yang umum dalam setiap perangkat pengukur yang menggunakan elektroda sebagai sensornya, demikian pula pada perangkat pH meter. Karena drift ini merupakan gejala yang tidak bisa dihindari maka melakukan kalibrasi denga teratur merupakan  solusi terbaik agar perangkat tidak sampai menghasilkan hasil pengukuran dengan drift yang sangat lebar.

         4. Menjaga sensitivity sensor (Sample Differences Effect)

Adanya pengukuran sample yang berbeda-beda oleh satu perangkat pH meter dapat menurunkan sensitivity daripada sensor,  dengan dilakukan nya kalibrasi maka kemampuan sensor dalam mendeteksi sample akan selalu maksimal, ini terutama berkaitan dengan masalah kehandalan elektrodanya. Sebagai efek daripada seringnya sensor dipakai untuk mengukur media yang memiliki perbedaan ionic yang ekstrim, maka kehandalannya  akan menurun lalu kalibrasi ulang akan mengembalikan akurasi alat.




Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *