95163037 Laporan Lab Air Konduktivitas Amp pH
Transcript of 95163037 Laporan Lab Air Konduktivitas Amp pH
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
LABORATORIUM PENGOLAHAN AIR DAN LIMBAH
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
OLEH :
Nama : Muhammad Riadi
Nim : 090302023
Kelas : 3 A PPL
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE
2012
CONDUKTIVITAS
DAN pH
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Tujuan Percobaan
Menghitung derajat keasaman (pH) air baku (raw meter)
Menentukan konduktivitas elektrik sampel padat dan cair
1.2. Alat dan Bahan
1.2.1. Peralatan yang digunakan
pH meter
conductivity meter
magnetic stirrer
Gelas kimia 250 ml
Gelas kimia 50 ml
Spatula
1.2.2. Bahan yang digunakan
Air limbah rumah sakit
Air aquades
Air sumur bor
Tanah kuning
Pasir laut
Tanah alue awe
Air sumur tanah
1.3. Prosedur Kerja
1.3.1. Mengukur pH
a. Pembuatan larutan buffer
Buffer pH 4,0
Sebanyak 10,21 g Kalium biftalat KHC8H4O4 dilarutkan dalam aquades dan diencerkan
sampai volumenya 1 liter.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Buffer pH 6,8
3,4 g KH2PO4 anhidrous dan 3,55 g NaHPO4 dilarutkan dalam aquades dan diencerkan
sampai volumenya 1 liter.
Buffer pH 9,18
3,81 g natrium borat Na2B4O7.10H2O dilarutkan dalam aquades dan diencerkan sampai
volumenya 1 liter.
b. Cara kalibrasi pH meter
Cuci elektroda dengan aquades, keringkan dengan kertas penghisap, kemudian celupkan
ke dalam larutan buffer pH 4. Nyalakan pH meter.
Putar pengatur pH sehingga pembacaan menunjukkan nilai pH yang sesuai dengan
larutan pH buffer.
Kalibrasi diteruskan dengan larutan buffer pH 7 dan pH 9.
Kalibrasi dengan menggunakan kurva kalibrasi
Catat nilai pH yang ditunjukkan pada saat pengukuran pH setiap larutan pH buffer 4, 7,
dan 9. Buat kurva hubungan antara pH yang diukur (sumbu y) terhadap pH buffer (sumbu X).
Kurva ini digunakan untuk menentukan pH sebenarnya dari sampel air.
c. Pengukuran pH sampel air
Sebanyak 150 ml sampel air dimasukkan ke dalam gelas kimia 250 ml.
Ukur suhu air tersebut dengan thermometer, kemudian elektroda yang telah dibersihkan
dicelupkan ke dalam sampel air.
Nyalakan pH meter, putar pengatur suhu sesuai dengan suhu sampel air. Setelah nilai pH
yang ditunjukkan tidak berubah, catat pH tersebut.
Selama pengukuran, sampel air diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer untuk
homogenisasi.
1.3.2.Mengukur konduktivitas
a. Cara kalibrasi Conductivity Meter
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Siapkan alat Conductivity Meter sesuai dengan buku petunjuk alat tersebut
Larutan standar KCl 0,0100 M disimpan dalam pemanas air sehingga temperature larutan
standar tersebut mencapai 25°C.
Celupkan elektroda ke dalam larutan standart KCl 0,00100 M
Putar temperature alat sehingga menunjukkan temperature 25°C
Putar pengatur kalibrasi sehingga alat tersebut memberikan pembacaan 1413 µmhos/cm
Cuci elektroda dengan aquades dan keringkan
Kalibrasi dapat dilakukan terhadap larutan standar KCL pada berbagai konsentrasi dan
akan memberikan pembacaan seperti pada Tabel berikut:
b. Preparasi sampel tanah (padatan)
Sebanyak 20 gram tanah (padatan) kering dicampur dengan 100 ml aquades atau dengan
perbandingan tanah dan aquades (1:5 m/v)
Aduk menggunakan magnetic stirrer dengan kecepatan sedang (± 350-400 rpm) selama
30 menit.
Diamkan selama 5 menit untuk mengendapkan padatan
Tentukan konduktivitas cairan tersebut menggunakan konductivity meter.
c. Menentukan konduktivitas elektrik
Masukkan 100 ml sampel air ke dalam gelas kimia
Celupkan probe conductivity meter ke dalam sampel, tunggu beberapa saat sampai nilai
yang ditunjukkan alat tidak berubah. Catat
Bandingkan nilai conductivity elektrik sampel-sampel tersebut dan beri komentar.
Pastikan pengukuran dilakukan pada temperatur yang konstan untuk setiap sampel.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori dasar pH
Gambar 2.4. pH meter
pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman
atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion
hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara
eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala
absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan
berdasarkan persetujuan internasional.
Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz
Sørensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH".
Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk powerp (pangkat), yang
lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat), dan ada pula yang
merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000
yang berargumen bahwap adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif”.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau basa yang
dimiliki oleh suatu zat, larutan atau benda. pH normal memiliki nilai 7 sementara bila pH > 7
menunjukkan zat tersebut memiliki sifat basa sedangkan nilai pH < 7 menunjukkan keasaman.
Mengukur nilai pH air sama dengan kandungan asam didalam air. Skala pH (dihitung
dari 0,0 – 14 unit Ph) adalah skala logaritma dari konsentrasi ion hidrogen.
pH = -log [H+]
Larutan yang mempunyai ph lebih besar daripada 7,0 diklasifikasikan sebagai basa dan
larutan yang mempunyai pH lebih kecil dari 7,0 dikelompokkan sebagai asam. Sementara pH 7,0
adalah netral. Setiap perbedaan satu unit pH berikutnya. Sebagai contoh, air yang memiliki pH 4
mempunyai kandungan ion hydrogen 10kali lebih besar daripada air yang mempunyai pH 5 pH 3
mengandung 100 kali banyaknya asam daripada pH 5. Oleh karena itu, perubahan sedikit saja
terhadap pH akan mempunyai efek besar terhadap kualitas air.
Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0.
Larutan dengan pH kurang dari pada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih
dari pada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam
bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia
seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan),
dan oseanografi. Tentu saja bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun
dalam frekuensi yang lebih rendah.
pH didefinisikan sebagai minus logaritma dari aktivitas ion hidrogen dalam larutan
berpelarut air. pH merupakan kuantitas tak berdimensi.
dengan aH adalah aktivitas ion hidrogen. Alasan penggunaan definisi ini adalah bahwa aH dapat
diukur secara eksperimental menggunakan elektrode ion selektif yang merespon terhadap
aktivitas ion hidrogen ion. pH umumnya diukur menggunakan elektrode gelas yang mengukur
perbedaan potensial E antara elektrode yang sensitif dengan aktivitas ion hidrogen dengan
elektrode referensi. Perbedaan potensial pada elektrode gelas ini idealnya mengikuti persamaan
Nernst:
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
dengan E adalah potensial terukur, E0 potensial elektrode standar, R tetapan gas, T temperatur
dalam kelvin, F tetapan Faraday, dan n adalah jumlah elektron yang ditransfer. Potensial
elektrode Eberbanding lurus dengan logartima aktivitas ion hidrogen.
Definisi ini pada dasarnya tidak praktis karena aktivitas ion hidrogen merupakan hasil
kali dari konsentrasi dengan koefisien aktivitas. Koefisien aktivitas ion hidrogen tunggal tidak
dapat dihitung secara eksperimen. Untuk mengatasinya, elektrode dikalibrasi dengan larutan
yang aktivitasnya diketahui.
Definisi operasional pH secara resmi didefinisikan oleh Standar Internasional ISO 31-8 sebagai
berikut: Untuk suatu larutan X, pertama-tama ukur gaya elektromotif EX sel galvani
elektrode referensi | konsentrasi larutan KCl || larutan X | H2 | Pt
dan kemudian ukur gaya elektromotif ES sel galvani yang berbeda hanya pada penggantian
larutan X yang pHnya tidak diketahui dengan larutan S yang pH-nya (standar) diketahui pH(S).
pH larutan X oleh karenanya
Perbedaan antara pH larutan X dengan pH larutan standar bergantung hanya pada
perbedaan dua potensial yang terukur. Sehingga, pH didapatkan dari pengukuran potensial
dengan elektrode yang dikalibrasikan terhadap satu atau lebih pH standar. Suatu pH meter diatur
sedemikiannya pembacaan meteran untuk suatu larutan standar adalah sama dengan nilai pH(S).
Nilai pH(S) untuk berbagai larutan standar S diberikan oleh rekomendasi IUPAC. Larutan
standar yang digunakan sering kali merupakan larutan penyangga standar. Dalam prakteknya,
adalah lebih baik untuk menggunakan dua atau lebih larutan penyangga standar untuk
mengijinkan adanya penyimpangan kecil dari hukum Nerst ideal pada elektrode sebenarnya.
Oleh karena variabel temperatur muncul pada persamaan di atas, pH suatu larutan bergantung
juga pada temperaturnya.
Pengukuran nilai pH yang sangat rendah, misalnya pada air tambang yang sangat
asam, memerlukan prosedure khusus. Kalibrasi elektrode pada kasus ini dapat digunakan
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
menggunakan larutan standar asam sulfat pekat yang nilai pH-nya dihitung menggunakan
parameter Pitzer untuk menghitung koefisien aktivitas.
pH merupakan salah satu contoh fungsi keasaman. Konsentrasi ion hidrogen dapat diukur
dalam larutan non-akuatik, namun perhitungannya akan menggunakan fungsi keasaman yang
berbeda. pHsuperasam biasanya dihitung menggunakan fungsi keasaman Hammett, H0.
Umumnya indikator asam-basa sederhana yang digunakan adalah kertas lakmus yang
berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya rendah
Selain menggunakan kertas lakmus, indikator asam basa dapat diukur dengan pH meter
yang bekerja berdasarkan prinsip elektrolit / konduktivitas suatu larutan.
1.3.3. p[H]
Menurut definisi asli Sørensen, p[H] didefinisikan sebagai minus logaritma konsentrasi
ion hidrogen. Definisi ini telah lama ditinggalkan dan diganti dengan definisi pH. Adalah
mungkin untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen secara langsung apabila elektrode yang
digunakan dikalibrasi sesuai dengan konsentrasi ion hidrogen. Salah satu caranya adalah dengan
mentitrasi larutan asam kuat yang konsentrasinya diketahui dengan larutan alkali kuat yang
konsentrasinya juga diketahui pada keberadaan konsentrasi elektrolit latar yang relatif tinggi.
Oleh karena konsentrasi asam dan alkali diketahui, adalah mudah untuk menghitung ion
hidrogen sehingga potensial yang terukur dapat dikorelasikan dengan kosentrasi ion. Kalibrasi
ini biasanya dilakukan menggunakan plot Gran. Kalibrasi ini akan menghasilkan nilai potensial
elektrode standar, E0, dan faktor gradien, f, sehingga persamaan Nerstnya berbentuk
Persamaan ini dapat digunakan untuk menurunkan konsentrasi ion hidrogen dari
pengukuran eksperimental E. Faktor gradien biasanya lebih kecil sedikit dari satu. Untuk faktor
gradien kurang dari 0,95, ini mengindikasikan bahwa elektrode tidak berfungsi dengan baik.
Keberadaan elektrolit latar menjamin bahwa koefisien aktivitas ion hidrogen secara efektif
konstan selama titrasi. Oleh karena ia konstan, maka nilainya dapat ditentukan sebagai satu
dengan menentukan keadaan standarnya sebagai larutan yang mengandung elektrolit latar.
Dengan menggunakan prosedur ini, aktivitas ion akan sama dengan nilai konsentrasi.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Perbedaan antara p[H] dengan pH biasanya cukup kecil. Dinyatakan bahwa pH = p[H] +
0,04. Pada prakteknya terminologi p[H] dan pH sering dicampuradukkan dan menyebabkan
kerancuan.
1.3.4. P[OH]
pOH kadang-kadang digunakan sebagai satuan ukuran konsentrasi ion hidroksida OH−.
pOH tidaklah diukur secara independen, namun diturunkan dari pH. Konsentrasi ion hidroksida
dalam air berhubungan dengan konsentrasi ion hidrogen berdasarkan persamaan
[OH−] = KW /[H
+]
dengan KW adalah tetapan swaionisasi air. Dengan menerapkan kologaritma:
pOH = pKW − pH.
Sehingga, pada suhu kamar pOH ≈ 14 − pH. Namun hubungan ini tidaklah selalu berlaku pada
keadaan khusus lainnya.
pH meter
pH meter adalah peralatan pengukuran potensial dari satu sel elektrokimia yang terdiri dari
dua elektroda dan digunakan untuk mengukur pH (derajat keasaman) dari cairan (meskipun
probe khusus kadang-kadang digunakan untuk mengukur pH zat semi-padat)
Prinsip Kerja pH meter
Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia yang
terjadi antara larutan yang terdapat didalam elektroda gelas (membran gelas) yang telah
diketahui dengan larutan yang terdapat diluar elektroda gelas yang tidak diketahui. Hal ini
dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hidrogen yang
ukurannya relatif kecil dan aktif, elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia
dari ion hidrogen atau diistilahkan dengan potential of hidrogen. Untuk melengkapi sirkuit
elektrik dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak mengukur
arus tetapi hanya mengukur tegangan.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Skema Elektrode pH meter
pH meter akan mengukur potensial listrik (pada gambar alirannya searah jarum jam)
antaramerkury Cloride (HgCl) pada elektroda pembanding dan potassium chloride (KCl) yang
merupakan larutan didalam gelas electrode serta potensial antara larutan dan elektroda perak.
Tetapi potensial antara sampel yang tidak diketahui dengan elektroda gelas dapat berubah
tergantung sampelnya, oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi dengan menggunkan larutan
yang ekuivalen yang lainya untuk menetapkan nilai dari pH.an elektrolit yang mana terjadi
kontak dengan mercury chloride (HgCl) diujung larutan KCl. Tabung gelas ini mudah pecah
sehingga untuk menghubungkannya digunakan keramik berpori atau bahan sejenisnya. Elektroda
semacam ini tidak mudah terkontaminasi oleh logam dan unsur natrium.
Elektroda gelas terdiri dari tabung kaca yang kokoh yang tersambung dengan gelembung
kaca tipis yang. Didalamnya terdapat larutan KCl sebagai buffer pH 7. Elektroda perak yang
ujungnya merupakan perak klorida (AgCl2) dihubungkan kedalam larutan tersebut. Untuk
meminimalisir pengaruh elektrik yang gak diinginkan, alat tersebut dilindungi oleh suatu lapisan
kertas pelindung yang biasanya terdapat dibagian dalam elektroda gelas.
Pada kebanyakan pH meter modern sudah dilengkapi dengan thermistor temperature yaitu
suatu alat untuk mengkoreksi pengaruh temperatur. Antara elektroda pembanding dengan
elektroda gelas sudah disusun dalam satu kesatuan.
2.1 Konduktivitas
Gambar 2.1. Konduktivity meter
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Menurut Mc Neely et al, (1979) dalam Wardhani (2002), Daya Hantar Listrik (DHL)
menunjukkan kemampuan air untuk menghantarkan aliran listrik. Konduktivitas air tergantung
dari konsentrasi ion dan suhu air, oleh karena itu kenaikan padatan terlarut akan mempengaruhi
kenaikan DHL.
DHL adalah bilangan yang menyatakan kemampuan larutan cair untuk menghantarkan
arus listrik. Kemampuan ini tergantung keberadaan ion, total konsentrasi ion, valensi konsentrasi
relatif ion dan suhu saat pengukuran. Biasanya makin tinggi konduktivitas dalam air, maka air
akan terasa payau sampai asin.
Konduktivitas elektrik dipengaruhi oleh:
Konsentrasi ion : semakin tinggi konsentrasi ion maka nilai konduktivitas elektrik
semakin tinggi.
Temperature larutan : semakin tinggi temperature larutan maka nilai konduktivitas
elektrik semakin tinggi.
Sifat dasar ion : semakin tinggi kemampuab spesifik dan valensi ion maka nilai
konduktivitas elektrik semakin tinggi.
Konduktivitas air ditetapkan dengan mengukur tahanan listrik antara dua elektroda dan
membandingkan tahanan ini dengan tahanan suatu larutan potasium klorida pada suhu 25oC.
Bagi kebanyakan air, konsentrasi bahan padat terlarut dalam miligram per liter sama dengan 0,55
sampai 0,7 kali hantaran dalam mikroumhos per sentimeter pada suhu 25oC. Nilai yang pasti dari
koefisien ini tergantung pada jenis garam yang ada didalam air (Aidia MJ, 2011).
Konduktivitas air bergantung pada jumlah ion-ion terlarut per volumenya dan mobilitas
ion-ion tersebut. Satuannya adalah (μmho/cm, 250C). Konduktivitas bertambah dengan jumlah
yang sama dengan bertambahnya salinitas. Secara umum, faktor yang lebih dominan dalam
perubahan konduktivitas air adalah temperatur. Untuk mengukur konduktivitas digunakan
konduktivitimeter. Berdasarkan nilai DHL, jenis air juga dapat dibedakan melalui nilai
pengukuran daya hantar listrik dalam μmho/cm pada suhu 250C menunjukkan klasifikasi air
sebagai berikut:
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Tabel 2.1. Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL)
No. DHL (μmho/cm, 25°C) Klasifikasi
1. 0,0055 Air murni
2. 0,5-5 Air suling
3. 5-30 Air hujan
4. 30-200 Air tanah
5. 45000-55000 Air laut
(Sumber : Davis dan Wiest, 1996)
Berdasarkan batas konduktivitas listrik klasifikasi intrusi air laut dapat juga dibedakan
yaitu sebagai berikut:
Tabel 2.2. Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan konduktivitas listrik
No. Batas konduktivitas
(μmho/cm, 250C)
Klasifikasi intrusi
1. ≤ 200,00 Tidak terintrusi
2. 200,01-229,24 Terintrusi sedikit
3. 229,25-387,43 Terintrusi sedang
4. 387.44-534,67 Terintrusi agak
tinggi
5. ≥534,68 Terintrusi tinggi
(Sumber : Davis dan Wiest, 1996)
Konduktivitas elektrik (electrical conductivity-EC) disebut juga daya hantar listrik (DHL)
adalah ukuran kemampuan air untuk menghantarkan listrik. Konduktivitas elektrik merupakan
salah satu parameter yang sangat penting dalam penentuan kualitas air. Ditinjau dari pengaruh
faktor alamiah, konduktifitas elektrik dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, seperti:
iklim, biota local (tmbuhan dan hewan), batu karang, geologi permukaan, serta pengaruh
manusia terhadap tanah.Secara umum, air distilasi (distillet water ) atau air deonisasi (deionized
water) dan air lelehan glasier memiliki ion terlarut yang sangat rendah, sehingga konduktivitas
elektriknya rendah, biasanya berkisar dalam range 0 sampai beberapa µS/cm. Pada umum nya
air yang dipengaruhi atau terdapat kontribusi air tanah, seperti air sungai dan danau memiliki
konduktivitas elektrik yang lebih tinggi.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Konduktivitas berubah terhadap waktu penyimpanan dan temperatur, oleh karena itu
penentuan nilai konduktivitas elektrik sebaiknya dilakukan in situ (langsung ditempat). Cara
pengukurannya adalah dengan mencelupkan elektroda /proble langsung ke sungai, sumur, atau
sumber air lainnya. Selain itu juga dapat dilakukan dengan mengukur nilai konduktivitas elektrik
sampel langsung setelah sampling.
Nilai konduktivitas elektrik (EC) merupakan cara cepat dan tepat untuk memperkirakan
konsentrasi ion total dalam suatu larutan. Oleh karena setiap ion memiliki karakteristik
tersendiri dalam menghantar listrik, maka nilai EC hanya menunjukkan konsentrasi ion total
dalam suatu larutan.
Satuan konduktivitas adalah siemen atau mho (kebalikan dari ohm), karena luas
penampang dasn jarak plat juga mempengaruhi konduktivitas, maka satuan konduktivitas
menjadi S/cm atau mho/cm.
1 µS/cm = 1 x 10-6
S/cm
1 S/cm = 1Mho/cm
Konduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan
arus listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah konduktor,
muatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik. Konduktivitas listrik
didefinsikan sebagai ratio dari rapat arus terhadap kuat medan listrik :
Pada beberapa jenis bahan dimungkinkan terdapat konduktivitas listrik yang anisotropik.
Lawan dari konduktivitas litrik adalah resistivitas listrik atau biasa disebut sebagai resistivitas
saja, yaitu
.
EC (Electrical Conductivity) atau konduktansi adalah ukuran kemampuan suatu bahan
untuk menghantarkan arus listrik. Konduktansi (G) merupakan kebalikan (invers) dari resistansi
(R). Sehingga persamaan matematisnya adalah :
G = 1 / R
Note : Pada literatur lainnya, simbol untuk konduktansi adalah σ, γ atau κ.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Sehingga dengan menggunakan Hukum Ohm, maka didapatkan definisi lainnya :
V = I x R
I = G x E
Secara definisi diatas : jika dua plat yang diletakkan dalam suatu larutan diberi beda
potensial listrik (normalnya berbentuk sinusioda), maka pada plat tersebut akan mengalir arus
listrik.
Konduktansi suatu larutan akan sebanding dengan konsentrasi ion-ion dalam larutan
tersebut. Namun pada beberapa situasi hal ini tidak berlaku, seperti yang ditunjukkan pada
gambar dibawah ini :
Gambar 2.2. Hubungan Konduktansi dan Konsetrasi Ion
(captured from http://www.coleparmer.com)
Terlihat pada grafik diatas bahwa pada Sodium Chlorida, konduktansi sebanding dengan
konsentrasi ion-ion (semakin besar konsentrasi ion-ion pada Sodium Chlorida semakin besar
pula nilai konduktansinya). Namun pada Sulfuric Acid, konduktansi akan linear terhadap
perubahan konsentrasi ion hanya pada batas tertentu. Untuk konsentrasi ion yang lebih tinggi
lagi, maka konduktansi menjadi tidak linear.
Satuan dasar untuk konduktansi adalah Siemens (S), dan formalnya menggunakan satuan
Mho (kebalikan dari Ohm). Karena luas penampang plat dan jarak antar plat juga
mempengaruhi konduktansi, maka secara matematis ditulis dengan :
C = G x ( L / A )
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Dimana :
C : Konduktansi spesifik (S)
G : Konduktansi yang terukur (S)
L : Jarak antar plat (cm)
A : Luas penampang plat (cm2)
Gambar 2.3. Pengaruh luas penampang terhadap konduktansi
(captured from http://www.coleparmer.com)
Sehingga satuan konduktansi menjadi Siemens/cm (S/cm). Besarnya pengaruh elektroda
(L/A) akan mempengaruhi juga range pengukuran. Pada table dibawah ini terlihat bahwa range
pengukuran konduktansi berubah ketika pengaruh elektroda (L/A) berubah.
Tabel 2.3 Pengaruh penampang Elektroda terhadap konduktansi
Elektroda
(dalam cm)
Range Konduktansi
(dalam μS/cm)
0,1 0,5 s/d 400
1,0 10 s/d 2.000
10,0 1.000 s/d 200.000
Konduktansi dipengaruhi pula oleh temperatur. Dalam sebuah metal, konduktansi
menurun dengan naiknya temperatur, namun dalam sebuah semikonduktor, konduktansi akan
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
makin besar dengan makin tingginya temperatur. Untuk ini maka diperlukan kompensasi, yaitu
dengan menggunakan rumus :
dimana :
σT1
= Electrical Conductivity pada suhu yang diukur
σT = Electrical Conductivity pada suhu normal (25˚C)
α = Koefisien temperatur larutan
T1
= Suhu pengukuran
T = Suhu normal (25˚C)
Hubungan TDS/ppm dan EC
1 μS/cm = 1 x 10-6
S/cm
1 S/cm = 1 Mho/cm
1 μS/cm = 0.5 ppm
1 ppm = 2 μS/cm
2K ppm = 4K μS/cm = 4 mS/cm = ¼K Ohm = 250 Ohm
250 ppm = 0,5K μS/cm = 0,5 mS/cm = 1/0,5K Ohm = 2K Ohm
10 ppm = 20 μS/cm = 1/20M Ohm = 0,05M Ohm = 50K Ohm
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
BAB III
DATA PENGAMATAN
Table 3.1 Data hasil pengamatan
NO Jenis Sampel T
(°C) pH
TDS
(mg/L)
EC (µS/cm)
EC sampel awal
ECsampel (*setelah
dikurangi EC
aquades)
1 Aquades 25,3 7.425 120,7 251 0
2 Air sumur tanah 26,5 7.11 515 1063,5 812,5
3 Air sumur bor 27,3 7,25 449 937,5 686,5
4 Air parit rumah
sakit 27,15 7,555 140,1 291 40
5 Tanah kuning 26,3 8,725 125,7 262,5 11,5
6 Tanah alue awe 26,9 7,365 242,5 503 252
7 Tanah pasir laut 26,65 7,44 125,05 745,5 1183
Table 3.2 pH buffer dan pH yang terbaca
No pH Buffer pH yang terbaca
1
2
3
4
7
9
6,46
6,75
7,61
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Pembahasan
Pada praktikum ini adapun yang akan dilakukan yaitu uji pH, TDS dan konduktifitas
pada masing-masing sampel air. Sampel air yang digunakan yaitu air sumur lhokseumawe, air
buketrata, air alue awe, air parit rumah sakit, air tanah alue awe, air tanah lhokseumawe dan air
pasir pantai lhokseumawe.
Setelah lakukan uji pH buffer yaitu pada pH 4, 7, dan 9 masing-masing pH yang terbaca
yaitu 6,46 , 6,75 dan 7,61. Untuk perlakuan uji pH buffer dilakukan sampai 2 kali pengulangan
agar data yang didapat lebih menunjukkan keakuratan.
Pada setiap perlakuan uji pH, TDS dan konduktifitas pada masing-masing sampel didapat
data yang berbeda-beda. Untuk pH tertinggi terdapat pada sampel air tanah kuning, untuk TDS
tertinggi terdapat pada sampel air sumur tanah yaitu 515 mg/l dan untuk konduktifitas tertinggi
terdapat pada sampel air tanah pasir laut yaitu 1183 µS/cm.
pada pH terendah terdapat pada sampel air sumur tanah yaitu 7,11, untuk TDS terendah
terdapat pada air aquades yaitu 120,7 mg/l dan konduktifitasnta terendah terdapat pada sampel
air aquades 0 dan air sampel air parit rumah sakit yaitu 40 µS/cm. untuk data air sampel yang
lain bisa dilihat pada data pengamatan. Dalam praktikum ini uji sampel dlakukan hingga dua kali
pengulangan kemudian di rata-ratakan.
Berikut ini adalah kurva kalibrasi yang didapat untuk pH buffer vs pH yang terbaca pada
uji kalibrasi :
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Dari kurva diatas di dapat harga slope dan intersep yang didapat yaitu y = 0,43x + 3,74
yang merupakan harga yang didapat dari perpotongan harga X dan harga Y. Untuk tingkat
kelinieran garis dari kurva tersebut diagap sangat bagus bahkan bisa dibilang sangat sempurna
karena nilai R2
= 1. Jadi antara harga X dan harga Y yang didapat dari kurva kalibrasi ini sangat
cocok dan sesuai yang diharapkan.
y = 0.43x + 3.74 R² = 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 2 4 6 8 10
pH
yan
g te
rbac
a
pH Buffer
Kurva kalibrasi
Kurva kalibrasi
Linear (Kurvakalibrasi)
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari praktikum ini adapun hal yang dapat ditarik menjadi kesimpulan yaitu :
pH tertinggi terdapat pada sampel air tanah kuning yaitu 8,725
pH terendah terdapat pada sampel air sumur tanah yaitu 7,11
TDS tertinggi terdapat pada sampel air sumur tanah yaitu 515 mg/l
TDS terendah terdapat pada sampel air aquades yaitu 120,7 mg/l
Konduktifitas tertinggi terdapat pada sampel air air pasir yaitu sebesar 1183 µS/cm
Konduktifitas terendah terdapat pada sampel air aquades dan air parit rumah sakit yaitu sebesar 0
µS/cm dan 40 µS/cm.
Harga slope dan intersep yang didapat dari kurva kalibrasi yaitu y = 0,43x + 3,74
Harga linear garis (R2 = 1) yang menunjukkan berarti sangat lurus
5.1 Saran
Adapun saran yang dapat penulis sampaikan yaitu:
Lakukan uji sampel dengan memvariasikan sampel air yang digunakan
Lakukan uji sampel air limbah rumah tangga dan industri lalu dibahas perbedaan dan
kesamaan karakteristik yang didapat setelah uji sampel tersebut.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
DAFTAR PUSTAKA
Aidia. 2011. http://kuliahitukeren.blogspot.com/2011/07/beberapa-parameter-kualitas-fisika
dan.html. diakses 07 april 2012.
http://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_listrik. diakses 07 april 2012.
http://insansainsprojects.wordpress.com/tds-meter/ . diakses 07 april 2012.
http://id.wikipedia.org/wiki/PH. diakses 07 april 2012.
repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28791/.../Chapter%20II.pdf . diakses 07 april 2012.
Tim Penyusun. 2012. Penuntun Praktikum Laboratorium Pengolahan Air dan Limbah TA 2012.
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe.
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
LAMPIRAN 1 FOTO KEGIATAN PRAKTIKUM
Gambar 1 uji pH Gambar 2 penimbangan tanah liat
Gambar 3 penimbangan pasir
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
LAMPIRAN 2. JAWABAN DARI PERTANYAAN
Soal pH
1. Hitung kosentrasi asam dari kedua contoh air........?
2. Apa perbedaan pH air sungai dengan air danau.......?
Perbedaan pH air sungai dengan air danau, yaitu:
a. pH air sungai : pH air sungai rendah dan kadar zat organik yang terkandungpun
dalam air sungai lebih rendah dibandingkan dengan air danau karna air sungai
bersifat mengalir dan banyak mengandung ion OH- (Basa).
b. pH air danau :pH air danau lebih tinggi dan kadar zat dan kadar zat organik sangat
tinggi yang terkandung dalam air danau karena airnya tidak mengalir
dan kebanyakan bersifat Asam (ion-ion H+).
3. Faktor-faktor apa yang menyebabkan pH air berbeda di kedua sumber tersebut.....?
Faktor-faktor yang menyebabkan pH air sungai dan danau berbeda, yaitu:
A. Air Sungai
1. Kandungan zat organik rendah sehingga bersifat basa.
2. Lebih banyak mengandung ion-ion OH-
yang berasal dari kapur-kapur di bawa arus
sungai.
3. Air sungai mengalir sehingga bakteri tidak terlalu banyak dibandingkan dengan air
danau.
4. Airnya bersifat putih krn banyak mengandung kapur.
B. Air danau
1. Kandungan Zat organik yang tinggi, sehingga bersifat asam.
2. Air danau tidak mengalir sehingga bakteri lebih senang ditempat air yang tidak
mengalir.
3. Lebih banyak mengandung ion-ion H+.
4. Airnya bersifat : Berwarna, berbau, Rasanya bersifat asam. dll
1) Konsentrasi asam dari beberapa sampel
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Soal Konduktifitas
1) apa yg dimaksud dengan konduktivitas elektrik? parameter ap yang ditunjukkan oleh
konduktivitas?
Konduktivitas elektrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan
arus listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah
konduktor, muatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik.
Konduktivitas listrik didefinsikan sebagai ratio dari rapat arus terhadap kuat medan
listrik.
Parameter yang ditunjukkan oleh konduktivitas adalah konsentrasi ion dengan memiliki
satuan µS/cm atau mho/cm.
2) Faktor apa saja yg mempengaruhi konduktifitas elektrik tanah dan air?
Faktor yg mempengaruhi konduktifitas elektrik tanah dan air :
a. Berat dan muatan ion
b. Adanya hidrasi
c. Orientasi atmosfer pelarut
d. Gaya tarik antar ion
e. Temperatur
f. Viskositas
3) Berapa nilai standar baku konduktivitas elektrik untuk air minum yang diizinkan di
indonesia?
Nilai standar baku konduktivitas elektrik untuk air minum yang diizinkan di Indonesia
adalah terdapat pada table berikut:
Laporan Praktikum Conductivitas dan pH
Muhammad Riadi/090302023 Teknik Kimia 2009
Tabel Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL)
No. DHL (μmho/cm, 25°C) Klasifikasi
1. 0,0055 Air murni
2. 0,5-5 Air suling
3. 5-30 Air hujan
4. 30-200 Air tanah
5. 45000-55000 Air laut
(Sumber : Davis dan Wiest, 1996)
4) Apa efek negatif bagi kesehatan bila konduktivitas elektrik dalam air yang kita konsumsi
jauh lebih rendah atau lebih tinggi dari standar baku?
Efek negatif bagi kesehatan bila konduktivitas elektrik dalam air yang dikonsumsi jauh
lebih rendah atau lebih tinggi.
5) Pada konduktivitas elektrik tinggi akan menimbulkan inpeksi pada saluran pembuangan
air kencing, karena dalam air tersebut mengandung logam, kapur atau kandungan jenis
zat kimia lainnya.
6) Pada konduktivitas elektrik rendah, tenaga kita kurang mengakibatkan lemas, tulang
keropos, dll.
7) Apa kerugian bagi alat-alat industri bila menggunakan air proses yg mempunyai
konduktivitas sangat tinggi?
Kerugian bagi alat-alat industri bila menggunakan air proses yg mempunyai
konduktivitas sangat tinggi.
a. Alat – alat pabrik akan berkarat karna banyak mengandung mineral.
b. Alat pabrik akan kehilangan keindahan dan produk yang dihasilkan tidak sesuai yang
diinginkan karna terganggu dengan alat-alat yang telah rusak.
c. Alat pabrik akan lebih cepat memerlukan pengganti sehingga membutuhkan biaya yang
besar.