titrasi permanganometri

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Tujuan

     Menentukan jumlah air Kristal dalam H₂C₂O₄.XH₂O

I.2 Latar Belakang

Titrasi permanganometri adalah suatu proses titrasi untuk penentuan konsentrasi suatu reduktor dengan dengan menggunakan oksidator (KMnO₄) sebagai larutan standar. Kalium permanganate merupakan oksidator kuat yyang dapat bereaksi dengan cara yang berbeda-beda, tergantung dari pH larutannya. Kekuatannya sebagai oksidator juga berbeda-beda sesuai dengan yang terjadi pada pH. yang berbeda itu. Reaksi yang bermacam raga mini disebabkan oleh keragaman valensi mangan.

Prinsip titrasi permanganomet adalah reaksi oksidasi reduksi pada suasana asam yang melibatkan electron dengan jumlah tertentu, dibutuhkan suasana asam (H₂SO₄) untuk mencapai tingkat oksidasi dari KMnO4 yang paling tinggi dan bilangan oksidasi +7 menjadi +2. Pada proses titrasi tidak dibutuhkan indicator lain. Karena KMnO₄ sudah mampu memberikan perubahan warna saat titik akhir titrasi yang ditandai dengan terbentuknya warna merah muda. Sifat dari KMnO₄ ini dikenal sebagai autoindikator.

       (Tim Pusat Pendidikan Tenaga Kesehatan. 1995)

I.3 Dasar Teori

Titrasi permanganometri adalah penetapan kadar zat berdasarkan hasil oksidasi dengan kalium permanganat KmnO4. Titrasi permanganomet merupakan salah satu titrasi redoks. Metode permanganometri didasarkan pada reaksi oksidasi pada ion permanganat. Oksidasi ini dapat berlangsung dalam suasana asam, netral dan alkalis.

Titrasi permanganometri dilakukan dengan bantuan pemanasan ( 70ºC) untuk memperceepat reaksi. Pada awal reaksi titrasi, warna merah mantap untuk beberapa saat yang menandakan reaksi berlangsung lambat. Pada pembuatan titran selanjutnya, warna merah hilang makin cepat karena ion mangan (II) yang terjadi berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi Selanjutnya titran ddapat ditambahkan lebih cepat sampai titik akhir titrasi tercapai yaitu sampai pada tetesan dimana warna merah menjadi warna merah jambu. (Harjadi,W.1990)

Meskipun KMnO₄ dapat diperoleh dalam keadaan murni, tetapi larutan titernya tidak dapat dibuat langsung dengan menimbang seksama. Ini disebabkan waktu dilarutkan dalam air, ia akan bereaksi dengan pengotoran yang mungkin ada dalam air atau pada dinding waddah. Karena itu mula-mula dibuat larutan kira-kira sama dengan yang kemudian dibakukan, misalnya dengan menggunakan natrium oksalat. Larutan permanganate yang akan disimpan dibuat dengan pemanasan kemudian disaring dengan glasswall, krus atau penyaring asbes. Bila larutan ini akan dipakai hanya untuk hari itu saja, maka pemanasan ini tidak perlu..

Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan endapan MnO₂ yang dapat mempercepat penguraian larutan. Sejumlah baku primer tersedia untuk pembakuan larutan kalium permanganate antara lain asam oksalat dihidrat dan natrium oksalat. Larutan permanganate apabila larutan encer tidak stabil karena adanya reaksi berikut :

     4 KMn   + 2H₂O                4 MnO₂ + 4 OH^- + 3O₂

Sifat-sifat kalium permanganat :

Kalium pemanganat telah banyak dipergunakan sebagai agen pengoksidasi selama lebih dari 100 tahun. Reagen ini dapat diperoleh dengan mudah, tidak mahal, dan tidak membutuhkan indikator kecuali untuk larutan yang amat encer. Satu tetes 0,1 N permanganat memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutan yang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini dipergunakan untuk mengidentifikasi kelebihan reagen tersebut. Permanganatmenjadi beragam reaksi kimia, karena mangan dapat hadir dalam kondisi-kondisioksidai +2,+3,+4,+6 dan +7

Reaksi yang paling  umum ditemukan dalam laboratorium adalah reaksi yang terjadidalam larutan-lrutan yang bersifat amat asam 0,1 N atau lebih besar. (Harjadi,W.1990)

Permanganat  merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat KMnO₄ . Reaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO₄ dengan bahan baku tertentu. Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi seperti Fe³⁺, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yang tidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri,seperti

1.         Ion-ion Ca, Ba,Sr, Pb, Zn, dan Hg yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelah endapan disaring dan dicuci dilarutkan dalam H₂SO₄ berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapat di hitung banyaknya ion lagam yang bersangkutan.

2.         Ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam kromat. Setelah disaring, dicuci, dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO₄ dioksidasi oleh kromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan KMnO₄

Gambar I.3. Alat titrasi

Sumber-sumber kesalahan pada titrasi permanganomet, antara lain:

a.         Larutan pentiter KMnO₄ pada buret.

Apabila percobaan dilakukan dalam waktu yang lama, larutan KMnO₄ pada buret yang terkena sinar akan terurai menjadi MnO₂ sehingga pada titik akhir titrasi akan diperoleh pembentukan presipilat coklat yang seharusnya adalah larutan yang berwarna merah rosa.

b.        Penambahan KMnO₄ yang terlalu cepat pada larutan seperti H₂C₂O₄.     Pemberian KMnO₄ yang terlalu cepat pada larutan H₂C₂O₄ yang telah ditambahkan H2SO4 dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO₄^- dengan Mn²⁺.

   MnO₄^-+3Mn⁺+2H₂O                         5MnO₂+4H⁺

c.         Penambahan KMnO₄ yang terlalu lambat pada larutan seperti H₂C₂O₄ yang telah ditambahkan asam sulfat dan telah dipanaskan mungkin akan terjadi kehilangan oksalat karena membentuk peroksida yang kemudian terurai menjadi air.

         H₂C₂O₄+O₂             H₂O2+2CO₂

                                    Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan pereaksi ini, namaun beberapa pereaksi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Kalau bukan karena fakta bahwa banyak pereaksi permanganat berjalan, akan lebih banyak kesulitan lagi yang akan ditemukan dalam penggunaan reagen ini, sebagai contoh, permanganat adalah agen unsur pengoksida yang cukup kuat.

                             Permanganometri merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kalium permanganat (KMnO4). Reaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 dengan bahan baku tertentu. Titrasi dengan KMnO4 sudah dikenal lebih dari seratus tahun. Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi seperti Fe+, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yang tidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri seperti: (1) ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, dan Hg (I) yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelah endapan disaring dan dicuci, dilarutkan dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asam oksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapat dihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan. (2) ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam khromat. Setelah disaring, dicuci, dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih. Sebagian Fe2+ dioksidasi oleh khromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya dengan menitrasinya dengan KMnO4.(Vogel,A.I.1990)

Standar-standar Primer untuk Permanganat

a.          Natrium Oksalat

Senyawa ini, Na₂C₂O₄ merupakan standar primer yang baik untukpermanganat dalam larutan asam. Senyawa ini dapat diperoleh dengan tingkat kemurnian tinggi, stabil pada saat pengeringan, dan non higroskopis. Reaksinya dengan permanganate agak sedikit rumit dan berjalan lambat pada suhu ruangan, sehingga larutan biasanya dipanaskan sampai sekitar 60°C. Bahkan pada suhu yang lebih tinggi reaksinya mulai dengan lambat, namun kecepatannya eningkat ketika ion mangan (II) terbentuk. Mangan (II) bertindak sebagai katalis, dan reaksinya disebut autokatalitik, karena katalisnya diproduksi di dalam reaksi itu sendiri. Ion tersebut dapat memberikan efek katalitiknya dengan cara bereaksi dengan cepat dengan permanganate untuk membentuk mangan berkondisi oksidasi menengah (+3 atau +4), di mana pada gilirannya secara cepat mengoksidasi ion oksalat, kembali ke kondisi divalent.

Persamaan utnuk reaksi antara oksalat dan permanganate adalah

5C₂O₄^2- + 2MnO₄^- + 16H⁺                      2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O

Hal ini digunakan untuk analisis Fe (II), H₂C₂O₄, Ca dan banyak senyawa lain. Selama beberapa tahun analisis-analisis prosedur yang disarankan oleh McBride¹, yang mengharuskan seluruh titrasi berlangsung perlahan pada suhu yang lebih tinggi dengan pengadukan yang kuat. Belakangan, Fowler dan Bright² menyelidiki secara menyeluruh reaksinya dan menganjurkan agar hampir semua permanganate ditambahkan secara tepat ke larutan yang diasamkan pada suhu ruangan. Setelah reaksinya selesai, larutan tersebut dipanaskan sampai 60°C dan titrasi diselesaikan pada suhu ini. Prosedur ini mengeliminasi kesalahan apa pun yang disebabkan oelh pembentukan hydrogen peroksida. (Vogel,A.I.1990)

b.             Besi

                Kawat besi dengan tingkat kemurnian yang tinggi dapat dijadikan sebagai standar primer. Unsur ini larut dalam asam klorida encer, dan semua besi (III) yang diproduksi selama proses pelarutan direduksi menjadi besi (II). Oksidasi dari ion klorida oleh permanganate berjalan lambat pada suhu ruangan. Namun demikian, dengan kehadiran besi, oksidasi akan berjalan lebih cepat. Meskipun besi (II) adalah agen pereduksi yang lebih kuat daripada ion klorida, ion yang belakangan disebut ini teroksidasi secara bersamaan dengan besi. Kesulitan semacam ini tidak ditemukan dalam oksidasi dari As₂O₃ ataupun Na₂C₂O₄ dalam larutan asam klorida.

                Sebuah larutan dari mangan (II) sulfat, asam sulfat dan asam fosfat, disebut larutan “pencegah”, atau larutan Zimmermann-Reinhardt, dapat ditambahkan ke dalam larutan asam klorida dari besi sebelum dititrasi dengan permanganate. Asam fosfat menurunkan konsentrasi dari ion besi (III)dengan membentuk sebuah kompleks, membantu memaksa reaksi berjalan sampai selesai, dan juga menghilangkan warna kuning yang ditunjukkan oleh besi (III) dalam media klorida. Kompleks fosfat ini tidak berwarna, dan titik akhirnya lebih jelas.Hidrogen peroksida

Penentuan-penentuan dengan Permanganat :

Penentuan besi dalam bijih-bijih besi adalah salah satu aplikasi terpenting dari titrasi-titrasi permanganate. Asam terbaik untuk melerutkan bijih-bijh besi adalah asm klorida, dan Timah (II) klorida sering ditambahkan untuk membantu proses pelarutan. Sebelum titrasi dengan permanganate setiap besi (III) harus direduksi menjadi besi (II). Timah (II) klorida biasanya dipergunakan untuk mereduksi besi dalam sampel-sampel yang telah dilarutkan dalam asam klorida. Larutan pencegah Zimmermann-Reinhardt lalu ditambahkan jika titrasi akan dilakukan dengan permanganate. Banyak agen pereduksi selain besi (II) dapat ditentukan melalui titrasi langsung dengan permanganate dalam larutan asam.

(Vogel,A.I.1990)

Konduktometri

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

1.      Menentukan konsentrasi asam basa secara konduktometri

2.      Menentukan konstanta sel konduktansi

3.      Menentukan kelarutan AgCl secara konduktometri

1.2 Latar Belakang Teori

1.2.1. Hantaran Larutan

Penghantar listrik merupakan fenomena transport, yakni perpindahan sesuatu yang bermuatan (baik dalam bentuk elektron maupun ion) melalui sistem. Oleh karena itu, hukum atau persamaan yang berlaku untuk penghantar logam juga berlaku untuk penghantar yang lainya termasuk elektrolit.

I=∆ ǿ/R

Persamaan diatas dikenal sebagai hukum ohm. Pada persamaan tersebut, I merupakan kuat arus yang mengalir melalui medium (konduktor), ∆ ǿ beda potensial listrik sepanjang medium dan R tahanan dari medium. Dalam sistem SI, kuat arus dinyatakan dalam ampere (A), perbedaan potensial dalam volt (v) dan tahanan dalam ohm (Ω). Tahanan sepanjang medium bergantung pada ukuran dari konduktor. Untuk konduktor dengan luas penampang yang sama:

R=pl/A

Dimana:

l =panjang (cm)

A= luas penampang (cm)

p= tahanan jenis (cm)

R= tahanan dari medium ohm (Ω)

Tahanan jenis merupakan sifat khas dari zat penyusun konduktor. Kebalikan dari tahanan adalah hantaran, l dan kebalikan dari tahanan jenis adalah jenis atau daya hantar jenis, dari symbol huruf Yunani , k (dibaca: kappa) (Nugroho,2010).

1.2.2. Daya Hantaran (k)

Tahanan (R) dari suatu penghantar listrik berbanding lurus dengan panjang (l) dan berbanding terbalik dengan luas penampang (A). Jika R dinyatakan dalam ohm (Ώ), l dalam meter (m) dan A dalam m² maka satuan dari ρ adalah Ώ m, sedangkan 1/ ρ adalah daya hantaran (k ) dengan satuan ohm^-1 cm^-1 (Ώ cm^-1).

                                               1

L =           

                                               R

L = Ls      A 

                                                   

                                                l

Dimana,

L= daya hantar (mho)

Ls= daya hantaran jenis (mho/cm)

A = luas penampang bahan, luas elektroda (cm²)

l = panjang bahan, jarak antar elektroda (cm)

Ø Mekanisme Penghantar Listrik

Aliran listrik melalui suatu konduktor (penghantar) melibatkan perpindahan elektron dari potensial negatif yang tinggi ke potensial lainnya yang lebih rendah. Dalam penghantar elektronik, seperti padatan dan lelehan logam, penghantaran berlangsung melalui perpindahan elektron langsung melalui penghantar dengan pengaruh dari potensial yang di terapkan. Dalam hal ini atom-atom penyusun penghantar tidak terlibat dalam proses tersebut. Akan tetapi pada penghantar elektrolitik, yang mencakup larutan elektrolit dan lelehan garam-garam, penghantaran berlangsung melalui perpindahan ion-ion baik positif maupun negatif menuju elektroda-elektroda.

Mekanisme elektrolisis bahwa elektron masuk dan keluar dari larutan terjadi melalui perubahan kimia pada elektroda-elektrodanya.

Ø Pengukuran hantaran jenis larutan

Hantaran jenis larutan tidak dapat diukur langsung, yang dapat diukur langsung adalah tahanan dari suatu larutan elektrolit. Selanjutnya hantaran jenis dapat digunakan dengan menggunakan persamaan dibawah ini:

Ls = L      l      

                                              A

Tahanan (R) dari suatu larutan elektrolit tidak dapat diukur dengan baik jika digunakan arus searah, karena akan terjadi peristiwa, karena akan terjadi elektrolisis yang mengakibatkan perubahan konsentrasi elektrolit dan penumpukan hasil elektrolisis pada elektroda akan mengubah tahanan larutan. Untuk menghilangkan hal tersebut digunakan arus bolak-balik. Elektroda yang digunakan adalah platina yang dilapisi platina hitam (Nugroho, 2010).

Untuk memaksimumkan kepekaan dalam pengukuran larutan dengan hantaran tinggi diperlukan suatu sel dengan tetapan sel yang tinggi. Suatu larutan dengan konsentrasi yang berbeda akan mempunyai hantaran jenis yang berbeda, karena volume larutan dengan konsentrasi berbeda mengandung ion yang berbeda. Karena itu, untuk memperoleh ukuran kemampuan mengangkut listrik dari sejumlah tertentu elektrolit, disebut hantaran molar. Dalam hal ini hantaran dinyatakan dalam bentuk jumlah muatan individual yang diangkut.

Ø Hantaran molar

Meskipun hantaran jenis dapat diukur dengan mudah, tetapi besaran ini tidak biasa digunakan dalam membahas proses penghantaran dalam suatu larutan elektrolit. Suatu larutan dengan konsentrasi yang berbeda akan mempunyai hantaran jenis yang berbeda karena volume larutan dengan konsentrasi berbeda mengandung jumlah ion yang berbeda. Karena itu untuk memperoleh ukuran kemampuan mengangkut listrik dari sejumlah tertentu elektrolit, di definisikan hantaran molar (A).

Dengan C konsentrasi elektrolit (perhatikan bahwa hantaran molar bukan hantaran jenis per mol), melainkan hantaran jenis persatuan konsentrasi molar.

Dapat dilihat dari persamaan :

A  =  Ls 

                                         C

C = konsentrasi molar zat terlarut (mol dm^-3 )

Ls = daya hantaran jenis (S m^-1 )

A = hantaran molar(S m^-1 )

Ø  Kebergantungan Hantaran Molar Terhadap Konsentrasi

Berdasarkan hantarannya, elektrolit dibedakan menjadi dua, yakni elektrolit kuat (garam-garam dan sebagian asam seperti nitrat, sulfat, klorida) dan elektrolit lemah (seperti asam asetat dan asam organik lainnya). Elektrolit kuat mempunyai hantaran molar yang lebih tinggi dan dengan pengenceran mengalami kenaikan yang tidak terlalu besar. Sedangkan elektrolit lemah mempunyai hantaran yang jauh lebih rendah pada konsentrasi tinggi, tetapi nilainya meningkat tajam dengan semakin encernya larutan (Nugroho, 2010).

Untuk elektrolit kuat yang tidak mengandung asosiasi ion, konsentrasi ionnya berbanding lurus dengan konsentrasi elektrolitnya. Hal ini terjadi karena ada antaraksi diantara ion-ion yang mempengaruhi hantaran jenisnya. Interaksi ini berubah dengan berubahnya konsentrasi.

Menurut Kohlrausch, pada pengenceran tak hingga dimana disosiasi untuk semua elektrolit berlangsung sempurna dan semua gaya antar ion hilang, masing-masing ion dalam larutan bergerak bebas dan tidak bergantung pada ion pasangannya. Kontribusinya terhadap daya hantar molar hanya bergantung pada sifat dari ionnya tersebut. Jadi gaya hantar molar setiap elektrolit pada pengenceran tak hingga merupakan jumlah dari daya hantar molar ion-ionnya pada pengenceran tak hingga (Nugroho, 2010).

1.2.3. Titrasi konduktometri

Pengukuran daya hantar dapat digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi. Sebagai contoh kita tinjau titrasi asam basa. Pertama kita kaji dulu titrasi asam kuat seperti asam klorida (HCI) oleh basa kuat seperti NaOH. Daya hantar H⁺ dan OH^- jauh lebih besar dari pada kation-kation dan anion-anion lainnya. Sebelum ditambahkan basa, larutan HCl mengandung banyak iaon H⁺ yang menyebabkan daya hantar larutan tersebut tinggi. Ketika ditambahkan basa ion H⁺ dari HCl akan bereaksi dengan OH^- dari NaOH membentuk air dan H^- yang bereaksi digantikan oleh Na (dari basa) yang daya hantarnya lebih rendah. Sehingga daya larutan turun. Demikian seterusnya sampai penambahan basa mencapai titik ekivalen. Penambahan basa selanjutnya akan meningkatkan kembali daya hantar karena larutan sekarang kelebihan Na dan OH^-.

Konduktivitas suatu larutan elektrolit pada setiap temperatur hanya bergantung pada ion-ion yang ada, dan konsentrasi ion-ion tersebut. Bila larutan suatu elektrolit diencerkan, konduktivitas akan turun karena lebih sedikit ion berada per cm3 larutan untuk membawa arus. Jika semua larutan itu ditaruh antara dua elektrode yang terpisah 1 cm satu sama lain dan cukup besar untuk mencakup seluruh larutan, konduktans akan naik selagi larutan diencerkan. Ini sebagian besar disebabkan oleh berkurangnya efek-efek antar-ionik untuk elektrolit-elektrolit kuat oleh kenaikan derajat disosiasi untuk elektrolit-elektrolit lemah.

 Biasanya konduktometri merupakan prosedur titrasi, sedangkan konduktansi bukanlah prosedur titrasi. Metode konduktansi dapat digunakan untuk mengikuti reaksi titrasi jika perbedaan antara konduktansi cukup besar sebelum dan sesudah penambahan reagen. Tetapan sel harus diketahui. Berarti selama pengukuran yang berturut-turut tahanan sehingga I = EL. Satuan dari hantaran (konduktansi) adalah mho (Khopkar, jarak elektroda harus tetap, tetapi pengenceran akan menyebabkan hantarannya tidak berfungsi secara linear lagi dengan konsentrasi. Menurut hukum Ohm I = E / R, dimana I adalah arus dalam ampere, E adalah tegangan dalam volt, dan R adalah tahanan dalam ohm. Hukum ini berlaku bila difusi dan reaksi elektroda tidak terjadi. Konduktansi sendiri didefinisikan sebagai kebalikan dari tahanan sehingga I = EL. Satuan dari hantaran (konduktansi) adalah mho” (Khopkar, 1990).

Selama berjalannya penetralan, pengendapan dan sebagainya pada umumnya dapat diharapkan perubahan dalam konduktivitas, dan karenanya ini dapat digunakan dalam penetapan titik akhir maupun jalannya reaksi. Konduktivitas ini diukur setelah setiap penambahan suatu volume kecil reagensia, dan titik-titik yang demikian diperoleh, digambarkan untuk memberi grafik yang terdiri dari dua garis lurus yang berpotongan pada titik ekivalen. Kontras dengan metode-metode titrasi potensiometri, tetapi serupa dengan metode-metode titrasi amperometri. Pengukuran-pengukuran dekat titik ekivalen tak mempunyai makna khusus. Sesungguhnya, karena hidrolisis, disosiasi, atau kelarutan dari produk-produk reaksi, nilai-nilai konduktivitas yang diukur didekat sekitar titik-titik ekivalen biasanya tak berharga dalam menyusun grafik, karena satu atau kedua kurva akan menunjukkan bagian yang membulat pada titik ini.

Titrasi konduktometri sangat berguna bila hantaran sebelum dan sesudah reaksi cukup banyak berbeda. Metode ini kurang bermanfaat untuk larutan dengan konsentrasi ionik terlalu tinggi, misalkan titrasi Fe3+ dengan KMnO4, di mana perubahan hantaran sebelum dan sesudah titik ekivalen terlalu kecil dibandingkan besarnya konduktansi total (Khopkar, 1990).

1.2.4. Konduktivitas

Dalam cairan atau gas, umumnya terdapat baik ion positif atau ion negatif yang bermuatan tunggal atau kembar dengan massa yang sama atau berbeda. Konduktivitas akan terpengaruh oleh semua faktor-faktor tersebut. Pada konduktor logam, hanya elektron valensi saja yang bebas bergerak. Dalam semikonduktor , seperti germanium dan silikon, konduksi tadi lebih kompleks. Dalam struktur kristal, setiap atom mempunyai ikatan kovalen dengan dua atom yang berdekatan (Sinaga, 2010).

Gambar 1.1 Konduktivitas (a) cairan atau gas, (b) logam, (c) semi konduktor 

(Sumber: Sinaga, 2010)

Ø Konduktivitas Elektrik

Pengukuran konduktivitas elektrik adalah penentuan konduktivitas spesifik dari larutan. Konduktivitas spesifik adalah kebalikan dari tahanan untuk 1 cm³ larutan. Pemakaian cara untuk pengukuran ini antara lain mendeteksi pengotoran air karena zeolit atau zat kimia., seperti limbah industri, pengolahan air bersih dan lain-lain. Karena ada relevansi antara konduktivitas dengan konsentrasi suatu larutan, maka untuk menentukan konsentrasi larutan dapat dilakukan dengan cara mengukur konduktivitas larutan tersebut. Dalam hal itu hubungan antara konsentrasi dan konduktivitas larutan telah ditentukan (Sinaga, 2010).

Larutan asam, basa dan garam dikenal sebagai elektrolit yang dapat menghantarkan arus listrik atau disebut konduktor listrik. Konduktivitas listrik ditentukan oleh sifat elektrolit suatu larutan, konsentrasi dan suhu larutan. Pengukuran konduktivitas suatu larutan dapat dilakukan dengan pengukuran konsentrasi larutan tersebut, yang dinyatakan dengan persen dari berat, part per million (ppm) atau satuan lainnya.

Jika harga konduktivitas dari bermacam konsentrasi larutan elektrolit diketahui, maka untuk menentukan konsentrasi larutan tersebut dapat dilakukan dengan mengalirkan arus melalui larutan dan mengukur resistivitas atau konduktivitasnya.

Gambar 1.2 menunjukkan grafik hubungan antara konduktivitas dan konsentrasi untuk beberapa jenis larutan pada suhu tertentu.

Gambar 1.2.4 Grafik Hubungan Konduktivitas dengan Konsentrasi

(Sumber: Sinaga, 2010)

Elemen pertama pada pengukuran konduktivitas listrik berbentuk konduktivitas sel yang terdiri atas sepasang elektroda yang luas permukaannya ditetapkan dengan teliti. Konduktivitas yang diukur dengan sel konduktivitas dinyatakan dengan rumus:

                                                           

dimana;

k = konduktivitas (mho/cm)

C = konduktansi (mho)

A = Luas elektroda (cm³ )

l = Jarak antara elektroda (cm)

Dari persamaan diatas, suatu konduktansi dengan nilai 1 mho dapat dinyatakan sebagai kemampuan hantar dari zat cair yang berukuran luas penampang 1 cm² dan jarak 1 cm atau volume zat cair sebesar 1 cm³ untuk arus 1 ampere dengan tegangan 1 volt. Jika arus yang dapat dihantarkan lebih besar lagi, maka konduktansinya lebih besar pula. Jika pada suatu resistor dialirkan arus yang membesar, maka tahanan atau resistansinya akan mengecil. Hal ini berarti bahwa konduktivitas adalah kebalikan dari dari resistansi, mho = 1/ohm (Sinaga, 2010).

Ø  Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik (Konduktivitas)

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Perbedaan antara kedua larutan ini terlihat pada table berikut :

Tabel 1.2.4. Perbandingan larutan elektrolit dan larutan non elektrolit

(Sumber: Sinaga, 2010)

DAFTAR PUSTAKA

Khopkhar, SM. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI Press

Nugroho, Arya. 2010. Larutan Elektrolit.

Sinaga. 2010. Studi Flowmeter Magnetik.