Makalah Kimia Analitik

PBL 2 : PotensiometriAwas, Banyak Perhiasan Mengandung Zat Berbahaya

Kelompok:Kelompok 4Nama Anggota:Claudia Harfian(1206239876) Didik Sudarsono(1206242555 ) Indah Puspita(1206201952) Irpan Friyadi(1206249076 ) Wildan Nurasad(1206202160 )DEPARTEMEN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIADepok, Oktober 2013KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa, yang karena karunia dan rahmat-Nya, penulis bisa menyelesaikan makalah ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada orang-orang yang telah mendukung dan membantu dalam proses pembuatan makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dianursanti selaku dosen pembimbing kelas Kimia Analitik - 01.

Makalah ini disusun dalam rangka menyelesaikan tugas mata kuliah Kimia Analitik, yaitu Problem Based Learning 2 dengan topik Potensiometri dan dengan pemicu Awas, Banyak Perhiasan Mengandung Zat Berbahaya. Makalah ini menjelaskan tentang efek negatif dari logam berbahaya yang biasa dikandung oleh perhiasan murah, metode analisis elektrokimiawi untuk menentukan kandungan ion Cr dalam darah, rancangan beserta penjelasan untuk analisis ion krom dengan metode potensiometri langsung, prinsip dari senyawa penjaga kekuatan ion dalam larutan (TISAB), cara menentukan konsentrasi suatu ion pada sampel dengan metode sampel addition, cara menentukan kurva kalibrasi dari suatu data potensiometri yang telah didapat, dan alasan penggunaan metode sampel adition pada suatu kasus beserta prinsipnya.

Akhir kata, kami mengutip peribahasa 'Tiada gading yang tak retak', begitupula dengan makalah ini yang masih jauh dari kesempurnaan. Saran dari para pembaca sangat kami harapkan agar kami dapat membuat makalah yang lebih baik lagi kedepannya. Kami juga berharap topik yang dibahas dalam makalah ini dapat ditinjau serta dikembangkan lebih lanjut oleh penulis makalah lainnya. Sekali lagi kami mengucapkan terima kasih pada semua pihak yang telah membantu proses pembuatan makalah ini.

Penulis berharap, pembaca bisa mendapat manfaat setelah membaca makalah ini. Penulis juga berharap, pembaca bisa mengerti dan paham tentang topik Potensiometri secara umum. Selamat membaca.Depok, Oktober 2013

PenulisDAFTAR ISI

Kata Pengantar

iiDaftar Isi

iiiDaftar Tabel

ivDaftar Gambar

ivPENDAHULUANLatar Belakang

1Perumusan Masalah .. 1 Informasi yang Dibutuhkan 2

ISI

Tugas 11. Efek negatif dari logam berbahaya yang biasa

dikandung oleh perhiasan murah

32. Metode analisis elektrokimiawi untuk menentukan

kandungan ion Cr dalam darah

43. Rancangan beserta penjelasan untuk analisis ion krom

dengan metode potensiometri langsung 74. Prinsip dari senyawa penjaga kekuatan ion dalam larutan (TISAB) 95. Cara menentukan konsentrasi suatu ion pada

sampel dengan metode sampel addition 126. Cara menentukan kurva kalibrasi dari suatu

data potensiometri yang telah didapat 137. Alasan penggunaan metode sampel adition pada

suatu kasus beserta prinsipnya 16PENUTUPKesimpulan 18Daftar Pustaka 19

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Hubungan Antara log C dan Potensial Sel 15

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Grafik Hubungan Antara log C dan Potensial Sel 16

BAB 1

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Kandungan Zat Berbahaya Pada Perhiasan Murah

Seiring perkembangan zaman gaya hidup dari masing masing orang tentu berbeda. Salah satu contohnya adalah penggunaan perhiasan oleh kaum wanita yang ibarat sudah seperti keharusan. Banyak sekali jenis dan ragamnya, salah satunya seperti costume jewelry yaitu perhiasan palsu berukuran besar. Perhiasan jenis ini memang sangat laku karena bentuknya yang besar dan murah banyak digemari oleh wanita sebagai pelengkap penampilan.

Namun menurut penelitian yang telah dilakukan oleh The Ecology Center, perhiasan macam ini ternyata banyak mengandung sejumlah logam berbahaya seperti lead, cadmium, chromium, mercury, bahkan arsenic. Sekitar 25% dari perhiasan yang diuji terbukti mengandung logam-logam tersebut dalam jumlah yang melewati batas. Tentu penemuan ini sangat meresahkan masyarakat, tak dipungkiri ada juga anak kecil yang membeli perhiasan ini dan tanpa sengaja menggigitinya karena dianggap mainan. B. PERUMUSAN MASALAH Apa efek negatif dari logam berat (timbel, cadmium, chromium, dan lain-lain) pada kesehatan? Apa metode yang paling tepat untuk menguji kandungan Cr dalam darah dan apa kelebihannya dibanding metode lain? Bagaimana prinsip rancangan suatu alat yang berdasar metode potensiometri langsung untuk menganalisis ion krom ? Apa itu TISAB? Bagaimana prinsip TISAB? Bagaimana cara menentukan konsentrasi suatu ion dalam sampel dengan metode sampel addition? Bagaimana cara menentukan kurva kalibrasi dari suatu data potensiometri? Bagaimana prinsip dari metode sampel addition dan apa kelebihannya?C. INFORMASI YANG DIBUTUHKAN Efek negatif dari logam timbel, chromium, cadmium, mercury, arsenic, dan tembaga pada kesehatan Pengertian dan prinsip kerja dari metode sampel addition Pengertian dan prinsip kerja dari metode standar addition Pengertian dan prinsip kerja dari TISAB Pengertian dan prinsip kerja dari metode potensiometri langsung Kelebihan dan kekurangan metode sampel addition Kelebihan dan kekurangan metode standard addition Manfaat dari metode sampel addition dan standard additionBAB II

ISI1. Menurut anda mengapa penggunaan perhiasan murah diatas memiliki potensi berbahaya, jika ditinjau dari sisi jenis bahan yang digunakan?

Alasannya adalah karena perhiasan murah ini memiliki kandungan bahan yang berbahaya untuk kesehatan. Berdasar penelitian yang telah dilakukan oleh The Ecology Center, California menemukan bahwa lebih dari 50% perhiasan yang diuji memiliki kandungan zat berbahaya yang melebihi batas. Hampir 90% perhiasan ini mengandung chromium dan nikel yang dapat menyebabkan reaksi alergi, dan 10% dari perhiasan ini juga mengandung cadmium. Permasalahan lainnya adalah zat-zat berbahaya ini sangat mudah masuk ke dalam tubuh dengan berbagai cara. Seperti yang kita tahu bahwa perhiasan ini murah, sehingga kualitasnya pun buruk dan mudah terkikis. Sangatlah mungkin secara tidak sengaja tangan kita yang telah terkontaminasi ini memegang mulut atau makanan yang akan kita makan. Selain itu tidaklah jarang para pengguna perhiasan ini mengalami iritasi dan alergi kulit karena terlalu seringnya logam-logam berbahaya ini melakukan kontak dengan kulit secara langsung. Berikut penjelasan lebih lanjut karakteristik dan efek negatif apa saja yang dapat diakibatkan oleh logam-logam berbahaya ini.

Arsen

Arsen inorganik dapat larut dalam air atau berbentuk gas dan terpapar pada manusia. Menurut National Institute for Occupational Safety and Health (1975), arsen inorganik bertanggung jawab terhadap berbagai gangguan kesehatan kronis, terutama kanker. Arsen (As) juga dapat merusak ginjal dan bersifat racun yang sangat kuat.

Merkuri

Merkuri (Hg) atau air raksa adalah logam yang ada secara alami, merupakan satu-satunya logam yang pada suhu kamar berwujud cair. Logam Hg (dalam bentuk garamnya) sering digunakan dalam krim pemutih dan krim antiseptic. Penggunaan bahan kosmetik atau perhiasan yang mengandung merkuri secara rutin dapat berbahaya, karena logam merkuri ini dapat dengan mudah masuk ke peredaran darah melalui pori-pori kulit dan menimbulkan kerusakan kulit, saraf, bahkan kanker.

Chromium

Dampak kelebihan kromium (Cr) pada tubuh akan terjadi pada kulit, saluran pernafasan, ginjal, lambung, dan hati. Pengaruh lainnya yaitu iritasi paru-paru, infeksi saluran pernapasan, dan iritasi kulit adalah akibat dari menghirup debu kromium dalam jangka panjang dan mempunyai efek juga terhadap iritasi kronis, polyp, tracheobronchitis dan pharingitis kronis. Reaksi asma lebih sering terjadi akibat Cr (VI) daripada Cr (III). Jumlah chromium yang dibutuhkan tubuh adalah 25 mg/hari. Tembaga

Jika tembaga yang terkonsumsi melebihi batas dapat menyebabkan keracunan yang ditandai dengan muntah, pusing, lemas, sakit perut dan diare. Jika terjadi terus-menerus dapat menyebabkan sakit jantung dan kerusakan hati yang berakibat pada kematian. Jumlah tembaga yang dibutuhkan tubuh per hari adalah 0,05 mg/kg berat badan.

Timbal

Logam timbal (Pb) merupakan logam yang sangat populer dan banyak dikenal oleh masyarakat awam. Hal ini disebabkan oleh banyaknya Pb yang digunakan di industri nonpangan dan paling banyak menimbulkan keracunan pada makhluk hidup. Pb mempunyai sifat bertitik lebur rendah, mudah dibentuk, mempunyai sifat kimia yang aktif, sehingga dapat digunakan untuk melapisi logam untuk mencegah perkaratan.

Cadmium

Kadmium (Cd) adalah logam non-esensial yang sering mencemari lingkungan dan mengakibatkan toksik pada hewan dan manusia. Pengaruh negatif kadmium yang utama terhadap manusia ialah terganggunya fungsi ginjal yang dapat mengakibatkan gejala glikosuria, proteinuria, aciduria dan hiperkalsiuria. Gejala tersebut bila berlanjut akan menyebabkan gagalnya fungsi ginjal dan mengakibatkan kematian (KOBAYASHI, 1978).2. Laboratorim di tempat anda memiliki sebuah pH meter/volt meter, titrator dan sebuah elektroda standar kalomel jenuh serta elektroda indicator untuk analisis zat besi. Dapatkah anda menjelaskan usulan tentang metode analisis elektrokimiawi untuk menentukan kandungan ion logam Cr (sebagai salah satu logam yang sering digunakan untuk bahan baku perhiasan) pada sampel perhiasan yang diuji. Bagaimana anda menjelaskan kepada anggota tim lain, bahwa zat krom lain dapat dianalisis dengan teknik analisis tersebut. Apa alasan anda memilih teknik analisis ini dibandingkan teknis lain untuk menganalisis darah atau serum?

Metode analisis potensiometri yang kami pilih adalah metode adisi sampel. Dengan menggunakan metode ini, kita hanya mengambil sedikit sampel darah dari pasien yang tubuhnya terindikasi tercemar ion krom. Adapun langkah-langkah metode analisis ini yaitun:

1. Menyiapkan larutan sampel dan larutan standar.

Larutan sampel diambil dari darah orang yang terindikasi tercemar ion krom (Cr VI). Sementara larutan standar yang digunakan adalah larutan yang telah diketahui konsentrasinya dan mengandung ion krom.

2. Menyiapkan peralatan.

Peralatan yang digunakan diantaranya elektroda indicator, elektroda referensi dan voltmeter. Elektroda referensi yang digunakan dalam kasus ini adalah elektroda kalomel yang mengandung KCl jenuh. Kemudian peralatan tersebut disusun dimana elektroda indicator dihubungkan dengan kutub positif voltmeter, sedangkan elektroda referensi dengan kutub negatif. Setelah itu larutan standar kita masukan ke dalam wadah untuk diukur potensial selnya.

3. Pengukuran potensial sel.Pengukuran potensial sel larutan standar dilakukan setelah larutan standar dimasukan ke dalam wadah. Lalu pengukuran potensial sel dilakukan kembali setelah penambahan sampel.

4. Menentukan konsentrasi ion chromium dalam sampel (darah).Setelah didapat potensial sel sebelum dan setelah penambahan sampel, kita bisa mengetahui konsentrasi ion kromiun dalam sampel darah.

Potensial sel sebelum penambahan sampel dapat dituliskan :

(1)

Dimana, n biloks ion kromium yaitu 6, K adalah konstanta dan C1 adalah konsentrasi awal larutan standar.Potensial sel setelah penambahan sampel dapat dituliskan :

(2)

Dimana

Dengan V1 adalah volume larutan standar, C1 adalah konsentrasi awal larutan standar, V2 adalah volume larutan sampel dan C2 adalah konstrasi ion kromium.

Dengan operasi pengurangan antara (1) dan (2)

Kemudian persamaan tersebut disederhanakan menjadi

Sehingga C2 dapat ditentukan dengan persamaan

(3) Kelebihan metode adisi sampel dibandingkan potensiometri langsung :1. Kalibrasi dan pengukuran sampel dilakukan secara bersamaan sehingga perbedaan kekeruhan atau ion dari temepratur standar dan sampel tidak terlalu signifikan.

2. Selama proses, elektroda tetap tercelup dalam larutan sehingga hanya terdapat sedikit perubahan pada junction potensial larutan.

3. Pengukuran slope sangat mendekati konsentrasi sampel menunjukkan metode ini dapat menghasilkan hasil yang lebih akurat pada range non-linier dan dapat digunakan dengan elektoda tua atau lama yang rangenya tidak linier selama kemiringan stabil.4. Tidak dilakukan penyucian elektroda. Penggantian elektroda untuk mengukur potensial sel pada larutan standar dan sampel menghasilkan kesalahan kalibrasi yang akhirnya menyebabkan nilai Ej tidak konstan. Hal ini dapat diminimalkan dengan menggunakan metode sample addition yang tidak mengganti larutan yang dianalisis (tetapi hanya ditambahkan) sehingga nilai Ej dan K relative konstan.

Kelemahan metode adisi standar

Pengujian ion Cr pada metode standard addition tidak dapat dilakukan. Hal ini dikarenakan dalam metode ini membutuhkan jumlah sampel yang besar. Padahal dalam pengujian ion Cr dalam darah tersebut tidak mungkin menggunakan darah dalam jumlah yang besar sehingga metode ini tidak tepat untuk pengujian ion krom dalam darah.

Kelebihan metode adisi sampel terhadap adisi standar

Dibandingkan metode standar addition, metode sample addition memiliki kelebihan yaitu :1. Sampel darah yang dibutuhkan dalam metode ini yaitu jumlah sampel yang sedikit. Hal ini cocok karena sampel darah yang digunakan umumnya tersedia dalam jumlah terbatas.2. Dapat digunakan metoda multiple sample addition karena sampel yang digunakan

sedikit sehingga memungkinkan analisis ion lain untuk sampel. Darah dapat

digunakan untuk analisis lain, misalnya analisis kandungan ion besi,ion mercury,

fluorin dan sebagainya.

Kelemahan metoda adisi sampel

1. Diperlukan pencampuran yang akurat dari volume standar maupun sampek yang akan diukur.

2. Diperlukan perhitungan yang lebih rumit dibandingkan dengan potensiometri langsung.

3. Konsentrasi sampel juga harus diketahui sebelum memulai analisis untuk menentukan konsentrasi standar danvolume yang sesuai untuk kedua larutan. 3. Bagaimana anda menjelaskan rancangan analisis ion krom dengan metode

potensiometri langsung? Lengkapi dengan informasi yang cukup jelas baik dari segi

instrumentasi maupun prinsip dasar teoritis tentang metoda analisis ini.

Metoda potensiometri langsung merupakan metode yang cepat dan mudah untuk menentukan beragam aktivitas dari anion dan kation. Teknik ini hanya memberikan perbandingan dari peningkatan potensial sel ketika dicelupkan kedalam larutan standard yang dikenal dengan konsentrasi analit. Untuk melakukan metode analisis potensiometri langsung ini diperlukan elektroda standar (acuan), elektroda indikator (pembanding), dan voltmeter. Elektroda acuan. Elektroda ini tidak bergantung pada konsentrasi analit atau ion lain yang tergantung dalam larutan yang diuji. Elektroda ini bisa menggunakan elektroda hydrogen, namun elektroda ini jarang digunakan karena sifatnya yang tidak stabil. Elektroda yang biasa digunakan adalah kalomel atau Ag/AgCl Elektroda referensi. Elektroda ini bergantung pada aktivitas ion dari analit. Artinya potensial dari elektroda indicator akan berbeda-beda tergantung dari konsentrasi analitnya. Elektroda referensi yang digunakan biasanya adalah elektroda membrane, elektroda inert, dan elektroda logam. Voltmeter. Alat ini berguna untuk mengukur potensial listrik.

Untuk rancangan alat analisis ion krom dalam tubuh, pertama kita harus memahami ion krom apa yang berbahaya dan dapat masuk ke dalam tubuh. Dalam kehidupan sehari hari ion krom yang mudah kita temui ada dalam bentuk Cr3+. Ion ini sebenarnya juga dibutuhkan oleh tubuh walaupun memang tidak dalam jumlah yang banyak. Jenis ion krom yang dapat membahayakan tubuh dan mengakibatkan alergi, iritasi kulit, dan infeksi pernapasan adalah Cr6+.

Setelah itu kita juga harus memahami bahwa sampel yang akan diuji adalah darah, otomatis senyawa-senyawa yang dikandungnya pun juga kompleks. Selain itu jumlah sampel yang digunakan pun juga dalam jumlah yang sedikit. Dari ciri-ciri sampel tersebut kita dapat menentukan elektroda acuan dan referensi yang cocok.

Untuk elektroda acuan, yang cocok kita gunakan adalah kalomel. Alasannya adalah apabila kita menggunakan elektroda hydrogen diperlukan logam mulia platina pada rancangan alatnya, dan platina ini sulit dan mahal untuk didapatkan sehingga kurang efisien. Lalu apabila kita menggunakan elektroda Ag/AgCl juga kurang cocok dikarenakan tidak stabil. Elektroda ini terlalu sensitive terhadap cahaya dan dapat mengubah AgCl menjadi Ag. Oleh karena itu yang paling cocok dan efisien adalah penggunaan elektroda kalomel karena sifatnya yang relatif stabil dan akurat. Walaupun memang terdapat sedikit kekurangan yaitu temperature maksimum ruangan elektroda ini dapat bekerja hanyalah 70o C, akan tetapi hal ini tidaklah berpengaruh karena analisis ion krom dalam darah dapat dilakukan pada suhu ruangan (25o C).

Lalu untuk pemilihan elektroda indikator juga harus memperhitungkan karakteristik dari sampel yang kita gunakan, yaitu darah. Seperti yang kita ketahui darah banyak mengandung senyawa kompleks, sehingga penggunaan elektroda logam (baik jenis 1, 2, atau 3) justru mempersulit karena elektroda ini juga ikut bereaksi terhadap kehadiran senyawa lain (tidak selektif). Penggunaan elektroda inert juga tidak efisien dikarenakan kita harus menggunakan logam inert seperti platina, emas, palladium sebagai elektrodanya. Seperti yang kita ketahui bahwa material-material ini mahal dan sulit didapat. Sehingga elektroda indicator yang paling cocok digunakan adalah ISFETS (Ion Sensitive Field Effet Transistor). Kelebihan dari elektroda ini adalah mempunyai tingkat selektivitas yang lebih tinggi dari elektroda membrane sehingga lebih akurat untuk menghitung aktivitas ion krom dalam darah. Selain itu elektroda ini juga mempunyai respon yang lebih cepat dibanding elektroda lain dan dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama.4. Bagaimana anda menjelaskan tentang yang and abaca di beberapa literature bahwa bila menggunakan teknik potensiometri langsung perlu penambahan senyawa penjaga kekuatan ion dalam larutan atau TISAB (Total Ionic Strenght Adjustment Buffer), kapan tidak diperlukan TISAB dan untuk apa dilakukan teknik penambahan larutan standar atau larutan sampel tak diketahui (standard addition atau sample addition method)?

TISAB (Total Ionic Strength Adjustment Buffer) adalah larutan buffer yang meningkatkan kekuatan ion menjadi relatif tinggi. TISAB digunakan untuk mengontrol kekuatan ion dan pH sampel dan larutan standar dalam elektroda ion-selektif karena elektroda ion selektif biasanya lebih mengukur aktivitas dari larutan analit dibandingkan dengan konsentrasinya. Dengan menambahkan TISAB, dapat diatasi gangguan kimia pada larutan analit, sehingga meningkatkan keakuratan dalam membacanya. Selain itu, dengan menambahkan TISAB maka sampel dan larutan standard memiliki pH dan kekuatan ion yang sama, sehingga digital meter dapat menghitung konsentrasi dibandingkan dengan aktivitasnya dengan lebih akurat. Larutan TISAB tidak diperlukan jika :1. Larutan sampel dan standar sangat encerPada saat konsentrasi larutan sampel dan larutan standar sangat encer, nilai aktivitas kedua larutan, , adalah 1 sehingga aktivitas sama dengan konsentrasi.2. Konsentrasi larutan melebihi 0.1 M

Pada saat konsentrasi larutan melebihi 0.1 M TISAB tidak dapat lagi menambahkan kekuatan ion kedua larutan sehingga kekuatan ion larutan tersebut tidak bisa sama.3. Larutan standar dan sampel memiliki kekuatan ion yang samaSeperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa TISAB berguna untuk menyamakan kekuatan ion. Apabila larutan standard dan sampel sudah sama tentu TISAB tidak diperlukan lagi.4. Dilakukan metode standard dan sample additionPenggunaan metode ini sudah memberikan pengaruh yang sama dengan pemberian larutan TISAB.5. Larutan sampel dan standar diencerkan

Aktivitas dari zat di dalam larutan bergantung pada konsentrasinya dan koefisien aktivitas larutan tersebut. Koefisien aktivitasnya bergantung pada kekuatan ion dari larutan. Contohnya adalah sebuah elektroda ion selektif dapat dikalibrasi menggunakan larutan encer dari analit pada air distilasi. Apabila kalibrasi in digunakan untuk menghitung konsentrasi dari analit pada larutan dengan kekuatan ion yang tinggi, kesalahan yang terjadi antara koefisien aktivitas dan konsentrasi sampel akan signifikan. Hal ini dapat dihindari dengan menambahkan TISAB kepada larutan analit, sehingga perbedaan antara koefisien aktivitas dan konsentrasi akan semakin kecil.

Penambahan TISAB untuk meningkatkan kekuatan ion larutan dapat meningkatkan kestabilannya sehingga membuat hubungan linier antara logaritma dari konsentrasi dan tegangan. Dengan menambahkan TISAB ke sampel, korelasi linier yang dibentuk dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi dari larutan analit. TISAB biasanya mengandung chelator yang dapat mengikat ion yang apabila tidak diikat akan mengganggu analit. Chelator adalah ligan yang terlibat dalam chelation (menjelaskan cara ion dan molekul mengikat ion logam).

Manfaat dilakukannya Metode Standard Addition dan Sample AdditionMetode adisi standard dan adisi adisi sampel memiliki prinsip dasar yang sama. Untuk adisi standar, pertama-tama larutan sampel yang akan dianalisis diukur potensial selnya. Kemudian, ke dalam larutan sampel dimasukan sedikit larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya dan diukur potensial selnya. Dalam metode ini, volume larutan yang dimasukan pertama kali (yaitu larutan sampel) harus jauh lebih besar dari volume larutan yang ditambahkan. Hal ini dilakukan agar kekuatan ion dalam larutan relatif konstan sehingga dapat dibuat hubungan linear antara konsentrasi ion dan potensial sel. Untuk metode adisi sampel, larutan standar dimasukan terlebih dahulu dan larutan yang akan dianalisis dimasukan kemudian. Penggunaan metode ini memiliki setidaknya dua manfaat, yakni :

1. Menyamakan Kekuatan Ion Larutan Standar dan Larutan Sampel

Metode standard dan sample addition memiliki manfaat yang sama dengan penambahan larutan TISAB. Dengan menjamin bahwa larutan yang ditambahkan memiliki volume yang jauh lebih kecil, maka: 1) kekuatan ion larutan standar dan larutan yang diberi sampel relatif sama, dan; 2) pH larutan dapat dijaga dengan menjamin bahwa larutan yang pertama dimasukkan berada dalam pH netral dan larutan yang ditambahkan tidak terlalu banyak. Karena kekuatan ion larutan sampel dan standar sama, maka dapat dibuat hubungan linear antara konsentrasi dan potensial sel.2. Mengurangi Kesalahan Kalibrasi Nilai Konstanta KPada metode potensiometri langsung, salah satu kekurangan yang ada adalah konstanta K (E.ind E.ref + Ej) sesungguhnya tidak konstan. Hal ini dikarenakan elektroda yang telah digunakan untuk menguji potensial sel larutan standar dicuci untuk dilakukan pengujian pada larutan sampel. Hal ini cenderung merubah nilai Ej, salah satu komponen penyusun K. Pada metode standard dan sample addition, sel yang digunakan untuk pengukuran potensial sel larutan standar tidak diubah sehingga perubahan nilai Ej dapat diminimalkan.5. Bila anda menggunakan metode sample addition pada teknik potensiometri, bagaimana anda menjelaskan cara penentuan konsentrasi natrium pada sampel? Anda membaca suatu rumus hasil penurunan untuk menentukan konsentrasi suatu ion dengan metode sample addition adalah sbb:

(4)Yang berasal dari rumus awal

.. (5)Dimana

Cu = konsentrasi sample yang tidak diketahui (unknown)

Cs = konsentrasi ion dalam larutan standard

Vu = volume larutan sampel yang digunakan

Vs = volume larutan standar yang digunakan

E1 = potensial sel terukur tanpa ada larutan sampel

E2 = potensial sel terukur setelah ada tambahan larutan sampel

S = slope elektroda (yang diukur dengan menggunakan larutan standar)

a1 dan a2 = adalah keaktifan ion yang sama dengan konsentrasinya

Bagaimana anda mendapatkan persamaan di atas?

Potensial pertama adalah potensial sel larutan standard tanpa larutan sampel. . (6)

Dimana C1 adalah Cs.Potensial kedua adalah potensial sel setelah ditambah larutan sampel.

. (7)

Rumus ini didapat dari rumus awal

Potensial sel total dihitung dengan mengeleminasi persamaan (7) dengan (6)

E2 E1 = S log E2 E1 = S log = log Sesuai dengan prinsip logaritma, maka persamaan dapat diubah menjadi

+ = = (8)

Persamaan (4) tidak benar karena tidak sesuai dengan penurunan persamaan (5). Persamaan yang sesuai dengan penurunan dari persamaan (5) adalah persamaan (8), yaitu

= 6. Anda memperoleh data dari laboratorium sebagai berikut:Vol lar. Cr standar (750 mg/L) (ml)Potensial Sel (mV)

200-35.6

100-17.8

500.4

2516.8

12.534.9

6.2552.8

3.12570.4

1.56389.3

0.781107.1

0.391125.5

0.195142.9

Bagaimana menentukan kemiringan kurva kalibrasi yang merupakan ukuran respons elektroda ion selektif yang digunakan?

Ecell = S logC

y = m . x c

dimana C adalah konsentrasi dari larutan standard. Digunakan konsentrasi larutan standard karena dari soal tidak diketahui konsentrasi sampel. Jika konsentrasi sampel dan volume sampel diketahui maka dapat digunakan rumus :

= + Vs

y = m . x c

Dari soal diketahui bahwa konsentrasi dari larutan standard memiliki satuan mg/L, sedangkan satuan untuk konsentrasi adalah mol/L. Oleh karena itu, C harus dibagi dengan Mr sehingga satuannya dapat menjadi mol/L. Namun, karena Mr nya bersifat konstan, maka dapat diabaikan dalam perhitungan grafik.

Volum larutan standard yang diketahui harus diubah menjadi konsentrasi larutan standard. Contohnya pada data 1 diasumsikan bahwa larutan standard dengan volume 1 L memiliki konsentrasi 0.75 gr/L yang akan digunakan sebagai perbandingan. Konsentrasi larutan standard dapat dihitung dengan cara :

M1 V1 = M2 V2

. 1L = . 0.2L

M2 = 3.75 g/L

Begitu pula berlaku untuk data-data selanjutnya

Data yang ada dapat diolah untuk mendapatkan hubungan antara logC dan potensial sel seperti pada Tabel 1:

Tabel 1: Hubungan Antara log C dan Potensial Sel

Vol Lar Standar

(750 mg/L) (mL)Konsentrasi Lar Standar/C (gr/L)log10 CPotensial Sel (mV)Potensial Sel (V)

2003.750.574031-35.6-0.0356

1007.50.875061-17.8-0.0178

50151.1760910.40.0004

25301.47712116.80.0168

12.5601.77815134.90.0349

6.251202.07918152.80.0528

3.1252402.38021170.40.0704

1.563479.84642.68110289.30.0893

0.781960.30732.98241107.10.1071

0.3911918.1593.282885125.50.1255

0.1953846.1543.585027142.90.1429

Berdasarkan Tabel 1, dibuat hubungan antara log C dan potensial sel seperti pada Grafik

berikutGrafik 1: Hubungan Antara log C dan Potensial Sel

Dari grafik yang diperoleh, dapat dilihat bahwa persamaan yang terbentuk adalah y =

0.059x 0.0701. Kemiringan atau slope dari grafik di atas adalah 0.0597. Bila Anda memiliki sampel dengan konsentrasi yang relatif tinggi, metode

penambahan mana yang Anda gunakan? Standard addition atau sample addition?

Jelaskan argumentasi Anda. Bila sample memiliki konsentrasi relatif tinggi, maka metode yang paling tepat untuk digunakan adalah sample addition. Pemilihan ini didasarkan karena pada adisi sampel yang pertama kali dimasukkan adalah larutan standard dalam jumlah banyak, lalu kemudian dimasukkan larutan sampel dalam jumlah yang jauh lebih sedikit. Hal ini karena sampel telah memiliki konsentrasi yang relative tinggi, sehingga dibutuhkan dalam jumlah yang tidak terlalu banyak. Selain itu, sampel yang akan diuji adalah darah sehingga tidak mungkin kita mengambil darah dalam jumlah yang banyak. Kelebihan Sample Addition Method

1. Larutan sampel memiliki kekuataan ion yang tinggi (karena konsentrasinya yang tinggi) akan dengan mudah mengubah potensial sel secara signifikan. Agar kekuatan ion larutan standar tidak berubah, maka hanya diperlukan larutan standar dengan konsentrasi yang lebih rendah. Dengan demikian, akan menghemat biaya dan lebih efisien.

2. Konsentrasi sampel yang tinggi mengakibatkan hanya diperlukan penggunaan sampel dalam jumlah rendah, sehingga dimungkinkan pengulangan sample addition mehod berulang kali bila memiliki sampel dalam jumlah yang cukup. Hal ini disebut dengan multiple sample addition yang akan membantu untuk menghasilkan variasi data potensial sel yang lebih beragam untuk mengurangi serror dalam pengambilan data.3. Adisi sampel lebih cocok digunakan utuk sampel yang memiliki konsentrasi tinggi, karena hanya dengan penambahan sedikit larutan sampel dapat langsung merubah Ecell dari larutan sehingga dapat langsung diamati.Kekurangan Standard Addition Method

1. Pada standard addition, langkah pertama adalah menyiapkan larutan sampel, kemudian ditambahkan dengan larutan standar. Larutan sampel yang dibutuhkan pada metode ini relatif lebih banyak daripada larutan sampel yang dibutuhkan pada sample addition method. Sehingga lebih efektif dan efisien untuk menggunakan sample addition method, karena kebutuhan akan sample yang lebih sedikit.

2. Dengan konsentrasi larutan sampel yang tinggi, mengakibatkan penambahan larutan standar yang lebih sedikit hanya akan berjalan efektif (mengakibatkan perubahan potensial sel yang signifikan) apabila larutan standar memiliki konsentrasi yang relatif tinggi juga. Penggunaan larutan standar dengan konsentrasi yang tinggi akan menambah biaya.

3. Adisi sampel lebih cocok digunakan utuk sampel yang memiliki konsentrasi rendah, karena dibutuhkan sampel yang relative banyak untuk mengubah Ecell sehingga dapat diamati. Bab III

Penutup

KESIMPULAN

Melalui pembahasan yang telah dilakukan oleh penulis maka didapatkan beberapa kesimpulan, yaitu :

1. Perhiasan murah memiliki potensi bahaya karena bahan pembuatnya yang mengandung

logam berbahaya seperti chromium, cadmium, timbel, mercury, arsenic, dan tembaga yang

apabila terkonsumsi/masuk ke dalam tubuh akan berdampak fatal pada kesehatan

2. Metode yang digunakan untuk menganalisis ion krom adalah metode sample addition,

dengan alasan lebih akurat dan sampel (darah) yang diperlukan hanya sedikit3. Untuk menganalisis ion krom melalui metode potensiometri langsung kita menggunakan

elektroda kalomel sebagai elektroda acuan, dan elektroda ISFETS (Ion Sensitive Field Effet

Transistor) sebagai elektroda indicator.

4. TISAB tidak diperlukan ketika larutan sampel dan standar sangat encer, konsentrasi larutan

melebihi 0,1 M, larutan sampel dan standar memiliki kekuatan ion yang sama, dilakukannya

metode sample addition atau standard addition.

5. Manfaat dilakukannya metode sample addition atau standard addition adalah menyamakan

kekuatan ion larutan sampel dan standar, dan mengurangi kesalahan saat melakukan

kalibrasi.

6. Hubungan antara konsentrasi larutan dengan potensial sel yang dihasilkan adalah

berbanding lurus.

7. Metode sample addition adalah metode yang paling cocok bila sampel yang digunakan

mempunyai konsentrasi yang tinggi.DAFTAR PUSTAKA Darmono. 1999. Cadimun (Cd) dalam lingkungan dan pengaruhnya terhadap kesehatan dan produktivitas ternak. Badan Penelitian Veteriner. (http://peternakan.litbang.deptan.go.id/fullteks/wartazoa/wazo81-5.pdf) diakses pada 11 Oktober 2013, 19.00 WIB Day R.A. dan A.L. Underwood. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif (terjemahan). Jakarta: Penerbit Erlangga KOBAYASHI, J. 1978 . Pollution by cadmium and itai-itai disease in Japan. In : Toxicity of Heavy Metals in The Environment. Part 1 . Marcel and Decker Inc., New York.

Skoog, dkk.2006. Fundamentals of Analytical Chemistry 8th edition . California: Thomson

Vogel.1990.Analisis Anorganik dan Kualitatif edisi 5. Jakarta: Media Pusaka

Website

http://jezebel.com/5894749/buying-cheap-jewelry-could-have-deadly-consequences(diakses pada 11 Oktober 2013, 20.00 WIB) http://kumpulan.info/sehat/artikel-kesehatan/311-logam-dalam-tubuh.html (diakses

pada 12 Oktober 2013, 7.00 WIB)

http://kesehatan.kompas.com/read/2008/09/21/11254074/Bahaya.Logam.Berat.dalam

Makanan ( diakses pada 12 Oktober 2013, 7.15 WIB) http://www.asi-sensors.com/ASI/learning/standard_addition.pdf (diakses pada 13

Oktober 2013, 20.00 WIB) www.nico2000.net/datasheets/staddl.html (diakses pada 13 Oktober 2013, 20.30

WIB)ii