APLIKASI TITRASI POTENSIOMETRI

1.PENENTUAN KANDUNGAN KARBON ORGANIK TOTAL TANAH DENGAN METODE POTENSIOMETRI

Unsur karbon di dalam tanah berada dalam 4 wujud, yaitu wujud mineral karbonat, unsur padat seperti arang, grafit dan batubara, wujud humus sebagai sisa-sisa tanaman dan hewan serta mikroorganisma yang telah mengalami perubahan, namum relatif tahan terhadap pelapukan dan wujud yang terakhir berupa sisa-sisa tanaman dan hewan yang telah mengalami dekomposisi di dalam tanah. Berkaitan dengan wujud-wujud unsur karbon tersebut di dalam tanah, maka penentuan kandungan karbon tanah dilakukan berdasarkan kandungan karbon organik totalnya.
Prosedur Kerja

1. Penentuan waktu respon
Membuat larutan yang mengandung CO2 dengan konsentrasi 9,09 x 10-7M hingga 2,83 x 10-1M dari pengerjaan titrasi larutan NaHCO3 dengan HCl pekat, sambil dilakukan pengadukan dengan pengaduk magnetik dan sekaligus pengukuran potensial CO2 menggunakan elektroda selektif CO2 pada setiap saat (menit). Waktu respon ditentukan berdasarkan saat elektroda menunjukkan respon potensial yang maksimum dan stabil.

2. Penentuan daerah konsentrasi, faktor Nernst dan limit deteksi
Dari data yang akan diperoleh pada percobaan 3.3.1, selanjutnya dibuat grafik potensial (mV) terhadap –log[CO2]. Dari grafik ini diperoleh bagian garis
yang linier sebagai daerah konsentrasi (kurva kalibrasi). Faktor Nernst diperoleh dari harga kemiringan garis linier tersebut, sedangkan limit deteksi ditentukan dengan cara membuat garis ekstrapolasi dari kurva linier dengan garis horisontal pada grafik tersebut, sehingga didapatkan harga pCO2 pada titik perpotongan kedua garis sebagai limit deteksi
3. Penentuan pH optimum
Membuat larutan yang mengandung CO2 dengan konsentrasi 8,2 x 10-4M hingga 8,2 x 10-2M pada kondisi pH 2; 3; 4; 4,5; 4;8; 5; dan 6 dari hasil titrasi larutan NaHCO3 dengan HCl pekat sambil melakukan pengadukan dan sekaligus mengukur respon potensialnya menggunakan elektroda selektif CO2. Selanjutnya membuat grafik dengan mengalurkan potensial (mV) terhadap –log[CO2] untuk menentukan faktor Nernst dan linieritasnya. PH optimum dipilih dari grafik yang memberikan fungsi paling linier dengan faktor Nernst yang paling mendekati nilai teori. .

4. Penentuan pengaruh ion CH3COO- dan H2PO4- terhadap respon potensial CO2
Membuat larutan yang mengandung CO2 dengan konsentrasi yang sama dengan percobaan 2.3.3, tetapi setiap larutan mengandung ion CH3COO- 10-2 M maupun H2PO4-10-2 M dan sambil melakukan pengadukan, diamati respon potensialnya. Hal yang sama dilakukan terhadap larutan CO2 yang mengandung CH3COO- maupun H2PO4- dengan konsentrasi 10-3M dan 10-4 M. Selanjutnya dibuat grafik potensial (mV) terhadap -log[CO2] untuk menentukan koefisien selektivitasnya (Kij) dari ekstrapolasi garis horisontal dan vertikal pada grafik tersebut.
5. Kurva Kalibrasi
Kurva kalibrasi sebagai kurva pembanding untuk penentuan karbon organik total tanah dibuat dari reaksi redoks antara campuran larutan asam oksalat 0,1 M dan H2SO4 0,1 M dengan KMnO4 0,1 M, sehingga didapatkan CO2 dengan konsentrasi 5 x 10-4 M, 10-3 M, 5 x 10-3 M, 10-2 M, 5 x 10-2 M dan 0,1 M sambil mengukur respon potensialnya bersamaan dengan dilakukannya pengadukan. Selanjutnya membuat grafik potensial (mV) terhadap –log[CO2] sebagai kurva kalibrasi.

6. Pengukuran karbon organik total tanah
Pengukuran respon potensial CO2 hasil oksidasi C-organik total tanah dengan larutan KMnO4 dalam suasana asam dilakukan berdasarkan 3 (tiga) parameter, yaitu pada berat sampel tanah maupun volume H2SO4 tetap (parameter 1), pada berat sampel bervariasi dan volume H2SO4 tetap (parameter 2), dan pada berat sampel tetap namun volume H2SO4 bervariasi (parameter 3). Dari hasil pengukuran ini diperoleh kondisi yang tepat untuk pengukuran konsentrasi karbon organik total tanah, baik dengan metode potensiometri maupun titrimetri. Untuk penentuan dengan metode potensiometri, 2 gram sampel tanah kering dimasukkan ke dalam gelas beker yang berisi 25 ml. H2SO4 0,1 M, kemudian dititrasi dengan KMnO4 0,1 M secara berlebih sambil diaduk dan diukur potensialnya, sampai diperoleh CO2 yang potensialnya terbesar saat diukur dengan elektroda selektif CO2. Harga potensial ini selanjutnya dimasukkan ke dalam persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi yang telah dibuat. Untuk pengukuran dengan metode titrimetri, sampel yang telah diukur potensialnya selanjutnya disaring dan filtrat yang didapatkan dititrasi balik dengan asam oksalat 0,1 M sampai titik ekivalen tercapai. Kandungan karbon organik total tanah ditentukan berdasarkan jumlah KMnO4 yang diperlukan untuk mengoksidasi C-organik total menjadi CO2.

2.PENENTUAN MAGNESIUM DI DALAM AIR SECARA POTENSIOMETRI
Analisis penentuan magnesium dengan metoda titrasi potensiometri dapat dilakukan secara
mudah dan dengan ketelitian cukup baik.
Cara Kerja
Dibuat larutan titer, c(Na-EDTA) = 0,01 mol/L + c(KOH) = 0,1 mol/L, Larutan Auxiliary
complexing yaitu c(acetyl aceton) = 0,1 mol/L + c(TRIS) = 0,2 mol/L, masing-masing dibuat I liter.
Dibuat juga larutan standar campuran calcium 1000 ppm dan magnesium 500 ppm sebanyak 200
ml.
Pada percobaan ini digunakan titer larutan Na-EDTA 0.01 M dan larutan standar campuran
Calcium dan Magnesium. Larutan standar campuran merupakan campuran dari standar calcium
1000 ppm (CaCO3) dan standar magnesium 500 ppm (MgO), disebut larutan induk.
Parameter percobaannya yaitu variasi konsentrasi larutan campuran standar calsium dan
magnesium, tiap tiap parameter dilakukan pengulangan tujuh kali. Percobaan dilakukan dengan
membuat larutan standar Magnesium dengan konsentrasi 1, 2, 2.5, 5, dan 10 pmm, dengan cara
dipipet larutan induk sebanyak 100, 200, 250, 500 dan 1000 mikro liter, dilarutkan dalam 50 ml air
suling. Untuk penentuan calcium dan magnesium ditambah 7,50 mL larutan Auxiliary complexing
yaitu c(acetyl aceton) = 0,1 mol/L + c(TRIS) = 0,2 mol/L Masing-masing parameter dititrasi dengan
larutan titer c(Na-EDTA) = 0,01 mol/L + c(KOH) = 0,1 mol/L dengan pengulangan 7 kali. Titrasi
dilakukan dengan menggunakan alat titroprocessor.

3.PENGARUH UNSUR Al, Mg, DAN Na PADA ANALISIS URANIUM SECARA POTENSIOMETRI

Bahan yang digunakan adalah Standard Reference Material uranium oksida, fero sulfat,
asam sulfamat, asam nitrat, asam fosfat, amonium heptamolibdat, kalium bikromat, vanadium
sulfat, dan larutan uranil nitrat hasil pelarutan PEB; larutan standar Al 1000 ppm, 2000 ppm,
4000 ppm, 6000 ppm, 8000 ppm, dan 10 000 ppm; larutan standar Na 1000 ppm, 2000 ppm, 4000 ppm, 6000 ppm, 8000 ppm, dan 10 000 ppm; dan larutan standar Mg 1000 ppm, 2000
ppm, 4000 ppm, 6000 ppm, 8000 ppm, dan 10 000 ppm.
Alat yang digunakan adalah Potensiometer Metrohm 682, peralatan gelas, pemanas
listrik, dan elektrode kombinasi Pt kalomel.
Cara Kerja
1. Pengukuran kadar uranium tanpa pemanasan
Ke dalam masing-masing 7 buah gelas piala ditambahkan 1 ml larutan cuplikan
(cuplikan standar, cuplikan contoh uranil nitrat hasil pelarutan dan cuplikan simulasi dengan
penambahan unsur pengotor) menggunakan pipet. Kemudian dimasukkan 10 ml air bebas
mineral, 2 ml asam amido sulfonat, 16 ml asam fosfat pekat, dan 2 ml ferro sulfat, dan
panaskan sampai suhu 40 °C selama 1 menit sambil diaduk. Setelah itu ditambahkan 4 ml
larutan A, diaduk dengan pengaduk magnet selama 3 menit. Terakhir dimasukkan 40 ml
larutan vanadium 0,4 g/l, dan dilakukan titrasi dengan 0,027 N kalium bikromat sampai titik
akhir titrasi tercapai.
2. Pengukuran kadar uranium pemanasan dengan asam perklorat
Ke dalam masing-masing 7 buah gelas piala ditambahkan 1 ml larutan cuplikan
(cuplikan standar, cuplikan contoh uranil nitrat hasil pelarutan dan cuplikan simulasi dengan
penambahan unsur pengotor) menggunakan pipet. Kemudian dimasukkan 4 ml asam perklorat,
lalu panaskan sampai timbul uap putih. Pemanasan dilanjutkan sampai sekitar 1 menit, lalu
dinginkan. Tambahkan 10 ml air bebas mineral, 2 ml asam amido sulfonat, 16 ml asam fosfat pekat, dan 2 ml fero sulfat, dan panaskan sampai suhu 40 °C selama 1 menit sambil diaduk.
Setelah itu ditambahkan 4 ml larutan A, dan aduk dengan pengaduk magnet selama 3 menit.
Terakhir dimasukkan 40 ml larutan vanadium 0,4 g/l, dan dilakukan titrasi dengan 0,027 N
kalium bikromat sampai titik akhir titrasi tercapai.

4.PENENTUAN KADAR FLORIDA DAN KLORIDA DALAM SERBUK UO2 SECARA POTENSIOMETRIK ELEKTRODA ION SELEKTIF DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK PIROHIDROLISIS

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktek kerja nyata ini meliputi bahan uji dan bahan kimia murni untuk dianalisis. Bahan uji meliputi serbuk uranium dioksida sedangkan pereaksi-pereaksi yang digunakan adalah: Standar induk klorida 1000 mg/L, standar induk florida 1000 mg/L, larutan Total Ionic Strength Adjusment Buffer (TISAB), larutan Chloride Ionic Strength Adjustor (CISA), larutan kalium dikromat (K2Cr2O7), larutan hidrogen peroksida (H2O2), larutan asam sulfat (H2SO4), larutan natrium hidroksida (NaOH), larutan perak nitrat (AgNO3) dan larutan asam nitrat (HNO3). Air aqudestilat dan larutan standar ion Florida dan klorida.
Alat yang digunakan adalah: elektroda ion selektif klorida dan florida, autotitropocessor (potensiometri) Metrohm 672, seperangkat alat pirohidrolisis, dan alat-alat gelas. Pemanas listrik serta peralatan volumetrik standar dan botol polietilen
Cara Kerja
A. Pemisahan Klorida dan Florida dari Serbuk Uranium Dioksida secara Pirohidrolisis
Ditimbangkan 2,50 gram serrbuk uranium dioksida, kemudian dipindahkan ke dalam suatu gelas piala 250 ml. Serbuk dilarutkan dengan penambahan asam sulfat 2:1 sebanyak 10 mL, selanjutnya ditambahkan tetes demi tetes larutan hidrogen peroksida 30% (untuk kandungan florida) dan kalium dikromat 0,1N (untuk kandungan klorida) sampai serbuk uranium oksida larut sempurna.
Larutan di atas kemudian dipindahkan ke dalam tabung contoh yang berada di dalam alat pirohidrolisis, lalu distilat ditampung didalam gelas ukur 100 ml, yang telah di isi dengan 10 mL larutan natrium hidroksida 1 N hingga mempeoleh distilat sebanyak 50 mL.
B. Penetapan Klorida dan Florida dengan Alat Potensiometer Ion Selektif
Pembuatan larutan standar
1. Larutan Total Ionic Strength Adjusment Buffer (TISAB)[4]
Ditimbang 58 g serbuk natrium klorida dan 0,3 g serbuk natrium nitrat, dimasukkan ke gelas piala 600 mL, kemudian ditambahkan 57 mL larutan asam asetat glasial, dilarutkan dengan 500 mL air suling. Diatur pH larutan antara 5,0 sampai dengan 5,5 dengan menambahkan larutan-larutan natrium klorida 5N. Ditambahkan air suling sampai volumenya 1 L.
2. Larutan Chloride Ionic Strength Adjustor (CISA)[4]
Ditimbangkan 100 g serbuk kalium nitrat, dimasukkan ke gelas piala 600 mL kemudian ditambahkan 50 mL larutan asam asetat glasial, dilarutkan dengan 500 mL air suling, pH larutan diatur antara 5,0 sampai dengan 5,5 dengan menambahkan larutan natrium hidroksida 5 N, kemudian diencerkan dengan air suling sampai volumenya 1 L.
3. Larutan Asam Nitrat 15 N
Diencerkan 475 mL larutan asam nitrat 70% dengan air suling sampai volumenya 500 mL.
C. Pengukuran Deret Standar Klorida
Dipipet 0,00 mL; 50,00 μL; 500,00 μL; 5,00 mL dan 10,00 mL standar induk 1000 mg/L klorida kemudian dimasukkan ke labu takar 50 mL, ditambahkan 25 mL larutan CISA, kemudian di ukur besarnya potensial dari masing-masing larutan dengan potensiometer.
D. Pengukuran Deret Standar Florida
Dipipet 0,00 mL; 50,00 μL; 500,00 μL dan 5,00 mL standar induk 1000 mg/L florida kemudian dimasukkan ke labu takar 50 mL, ditambahkan 25 mL larutan TISAB, kemudian di ukur besarnya potensial dari masing-masing larutan dengan potensiometer.
E. Pengukuran Klorida dan Florida dalam Distilat
Dipipet sejumlah distilat kemudian dimasukkan ke labu takar 50 mL, ditambahkan larutan standar CISA untuk klorida dan larutan TISAB untuk florida, pH diatur agar sama dengan standar, kemudian diukur besarnya potensial dari masing-masing larutan dengan potensiometer.
F. Pengukuran pengaruh matriks uranium terhadap hasil analisis Klorida dan Florida
Dipipet 50 ppm; 100 ppm; 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm dan 300 ppm uranium, kemudian ditambahkan 10 ppm standar larutan florida lalu dimasukkan ke dalam labu takar 50 mL. Dengan cara yang diambil larutan uranium kemudian ditambahkan 10 ppm standar larutan klorida dan dimasukkan ke dalam labu takar 50 mL. Setelah itu ditambahkan larutan standar CISA untuk klorida dan larutan TISAB untuk florida, pH diatur agar sama dengan standar, kemudian ditentukan besarnya potensial pengukuran dengan alat potensiometer.

5.ANALISIS KADAR URANIUM DAN KEASAMAN DALAM LIMBAH
CAIR UNTUK KEPERLUAN AKUNTING BAHAN NUKLIR
TATA KERJA
Bahan dan Alat
a. Bahan yang digunakan
- Limbah cair di laboratorium kimia HR-24, Gd. 65
- K2Cr2O7
- FeSO4.7H2O
- H2SO4 96 %
- HNO3 65 %
- H3PO4 85 %
- (NH4)6Mo7O24.4H2O
- NH2HSO3
- VOSO4.5H2O
- NaOH
- H2C2O4
- (NH4)2C2O4
- Na2CO3
- Indikator fenolftalin
- Air suling
b. Peralatan yang digunakan
- gelas piala
- pemanas
- pengaduk magnet
- gelas ukur
- labu ukur
- pipet volume
- pipet micro
- Titroprosesor
- Multidosimat

CARA KERJA
1. Analisis kadar uranium
Dilakukan dengan mengambil sampel dalam tiap wadah pada bagian atas kiri 25 ml, bagian
tengah 25 ml, dan bagian bawah kanan 25 ml. Dihomogenkan menggunakan pengaduk magnet
(Larutan cuplikan). Kemudian dianalisis kadar uraniumnya dengan metoda potensiometri
menggunakan alat Titroprosesor (IK/5.4/01/01/U Titro)[3].
Untuk limbah organik larutan cuplikan di-stripping dahulu dengan larutan sodium karbonat 10
% dengan perbandingan volume 1:1. Selanjutnya fasa airnya dianalisis kadar uraniumnya.
2. Analisis keasaman
Larutan cuplikan diencerkan keasamannya berkisar 0,1 N, larutan hasil pengenceran diambil
10 mL, ditambahkan 1 mL larutan ammonium oksalat jenuh dan 2 tetes indikator fenolftalin,
kemudian dititrasi dengan larutan standar sodium hidroksida 0,1 N.