Apa Definisi pH

Pengukuran pH digunakan dalam berbagai macam aplikasi: pertanian, pengolahan air limbah, proses industri, pemantauan lingkungan, dan dalam penelitian dan pengembangan. pH adalah ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan. Nilai pH menyatakan jumlah relatif ion hidrogen (H+) yang terkandung dalam suatu larutan. Semakin besar konsentrasi H+ maka semakin asam larutan tersebut dan semakin rendah pHnya. Dalam hubungan ini, pH didefinisikan sebagai logaritma negatif aktivitas hidrogen. Sistem pengukuran pH standar terdiri dari tiga elemen: 1) elektroda pH BOQU; 2) Elemen kompensasi suhu BOQU dan 3) Pengukur atau pengontrol pH BOQU.

Apa Definisi pH?

Nilai pH suatu larutan merupakan log negatif aktivitas ion hidrogen (α), yang merupakan hasil kali konsentrasi ion hidrogen [H+] dan koefisien aktivitas hidrogen (gH+) pada konsentrasi tersebut.

pH = –log α = –log γH+[H+]

Dalam air murni dan larutan encer, aktivitas H+ dapat dianggap sama dengan konsentrasi H+.

pH = –log γH+[H+] = –log [H+]

PH suatu larutan mengukur derajat keasaman atau kebasaan relatif terhadap ionisasi air. Air murni terdisosiasi menghasilkan 10-7 M [H+] dan [OH–] pada 25°C; jadi, pH air adalah 7, titik netral.

pHair = –log [H+] = –log 10-7 = 7

Sebagian besar pembacaan pH berkisar dari 0 hingga 14. Larutan dengan [H+] lebih tinggi dari air (pH kurang dari 7) bersifat asam; larutan dengan [H+] lebih rendah dari air (pH lebih besar dari 7) bersifat basa atau basa.

Definisi pH

Pengukuran pH melibatkan perbandingan potensial larutan dengan [H+] yang tidak diketahui dengan potensial referensi yang diketahui. Pengukur pH mengubah rasio tegangan antara setengah sel referensi dan setengah sel penginderaan menjadi nilai pH. Saat ini, sebagian besar elektroda merupakan elektroda kombinasi dengan setengah sel referensi dan penginderaan dalam tubuh yang sama.

Setengah Sel Referensi mengandung konduktor (biasanya perak dengan lapisan perak klorida) yang direndam dalam larutan dengan [H+] yang diketahui. Potensial antara konduktor internal ini dan larutan yang diketahui adalah konstan, sehingga menghasilkan potensial referensi yang stabil 

Setengah Sel Penginderaan (mengukur setengah sel) terbuat dari tabung kaca nonkonduktor (atau epoksi) yang disegel ke membran kaca konduktif. Seperti setengah sel referensi, setengah sel penginderaan juga berisi konduktor yang direndam dalam larutan elektrolit buffer, memastikan tegangan konstan pada permukaan bagian dalam membran kaca dan konduktor penginderaan.

Ketika elektroda pH direndam dalam larutan yang akan diukur, potensial terbentuk pada permukaan membran kaca penginderaan. Jika solusinya tidak diketahui  bersifat netral, jumlah tegangan tetap pada permukaan bagian dalam membran kaca dan pada konduktor penginderaan kira-kira seimbang dengan tegangan pada permukaan luar membran kaca dan setengah sel referensi. Ini menghasilkan beda potensial total 0 mV dan nilai pH 7.

Dalam larutan asam atau basa, tegangan pada permukaan membran luar berubah sebanding dengan perubahan [H+]. Pengukur pH mendeteksi perubahan potensial dan menentukan [H+] yang tidak diketahui dengan persamaan Nernst:

Di mana:

E = beda potensial total (diukur dalam mV)

T = suhu dalam Kelvin

n = jumlah elektron

E° = potensial referensi

F = Konstanta Faraday

R = konstanta gas

[H+] = konsentrasi ion hidrogen

Kompensasi Suhu pH

PH suatu larutan merupakan fungsi dari suhunya  Tegangan keluaran dari elektroda berubah secara linier sehubungan dengan perubahan pH, dan suhu larutan menentukan kemiringan grafik. Satu unit pH setara dengan 59,16 mV pada 25°C, tegangan dan suhu standar yang menjadi acuan semua kalibrasi. Tegangan elektroda turun menjadi 54,20 mV/pH satuan pada 0,0°C dan meningkat menjadi 74,04 mV/pH satuan pada 100,0°C

Karena nilai pH bergantung pada suhu, aplikasi pH memerlukan beberapa bentuk kompensasi suhu untuk memastikan standarisasi nilai pH  Pengukur dan pengontrol dengan kompensasi suhu otomatis (ATC) menerima sinyal kontinu dari elemen suhu dan secara otomatis mengoreksi nilai pH berdasarkan suhu larutan  Kompensasi suhu manual mengharuskan pengguna memasukkan suhu. ATC dianggap lebih praktis untuk sebagian besar aplikasi pH.