Coulometri

Coulometer
rdmag.com

Coulometri adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada prinsip kuantitas kelistrikan (pengukuran coulomb), yang mempelajari hubungan antara konsentrasi dengan muatan listrik

Coulometri menunjukkan ke pengukuran coulomb (yaitu banyaknya listrik). Dalam kimia analitik, istilah ini berarti suatu pengukuran coulomb dengan keadaan sedemikian rupa, hingga banyaknya yang diukur berhubungan dengan suatu reaksi elektrokimia tertentu. Ini memungkinkan suatu perhitungan yang sederhana, dan yang menjurus, berdasarkan Hukum Faraday.

Apabila suatu arus 1 ampere lewat selama 1 detik, maka banyaknya listrik yang tersangkut adalah 1 coulomb; yaitu,

                                    Coulomb = ampere x detik

Satuan-satuan lain, seperti milicoulomb kadang-kadang serasi, tepat seperti kita mempunyai milimol, mikrogram, dan sebagainya. Sekarng menurut Hukum Faraday, satu ekivalen sebarang dengan zat elektroaktif memerlukan 96.493 coulomb untuk reaksi lengkap. Harga 96.493 coulomb disebut Faraday, F (96.500 adalah cukup dekat untuk banyak perhitungan).

 Coulometri adalah sederhana pada dasarnya dan relatif tidak rumit dalam penggunaan di laboratorium. Permasalahan utama adalah untuk meyakinkan bahwa semua listrik yang lewat melalui sel, sebenarnya adalah berhubungan dengan reaksi elektroda yang dikehendaki.

Metoda coulometri merupakan metode yang sangat efektif dengan jumlah analit sangat kecil. Ada beberapa metode analisis dalam koulometri, yaitu koulometri potensial terkendali, titrasi koulometri dan elektrografimetri.

A.    Coulometri Potensial Terkendali

Suatu cara untuk mencegah reaksi elektrode yang tak diharapkan adalah dengan mengendalikan potensial elektroda. Dalam coulometri potensial terkendali digunakan elektroda kerja yang berfungsi sebagai acuan untuk mengukur potensial elektroda test, elektroda pembantu yang berfungsi untuk menyediakan arus pada larutan elektrolit, dan suatu potensiostat yang merupakan pengontrol potensial electroda test di nilai yang diinginkan. Dalam pelaksanaan metode koulometri potensial terkendali, arus akan agak melemah yang mengakibatkan arus menjadi tidak konstan , sehingga coulomb total (C) memiliki rumus: C = ∫0i dt dimana integral tersebut menyatakan luas dibawah kurva arus-waktu.

Coulometri potensial terkendali telah diterapkan dalam penetapan sejumlah logam seperti tembaga, kadnium, perak, dan uranium; senyawa organik; ion halida; dan penetapan nilai –n dalam penyelidikan reaksi elektrokimia baru.

B.     Titrasi Koulometri

Titrasi koulometri merupakan suatu metode yang lebih efektif dan penggunaannya lebih meluas dibandingkan koulometri potensial terkendali. Titrasi koulometri dapat digolongkan menjadi dua, yaitu titrasi koulometri langsung dan titrasi koulometri tak langsung. Dalam titrasi koulometri langsung, zat yang akan ditetapkan bereaksi secara eksklusif pada elektroda kerja, sedangkan dalam titrasi koulometri tak langsung, elektrolisis akan menurunkan reagensia yang kemudian akan bereaksi secara kimiawi dengan konstituen yang diinginkan.

Instrumen titrasi koulometri terdiri atas:

·      Sumber arus listrik dan jam

Sumber arus listrik dan jam di pasang bersama-sama. Sumber arus yang digunakan merupakan suatu voltase arus searah yang tinggi dan dihubungkan seri dengan suatu resistor besar, sehingga perubahan resistans sel elektrolisis selama titrasi dapat diabaikan dan arus tetap konstan.

·      Elektroda Generator

Elektroda yang biasa digunakan adalah suatu potongan platina, yang ditempatkan di dalam larutan yang dianalisis dalam suatu gelas/kaca frit

·       Elektroda Indikator

·       Elektroda Pembantu

Diletakkan di dalam ruang yang terpisah dari elektroda generator, yang dasarnya berupa cakram saringan terbuat dari kaca masir. Pemisahan elektroda pembantu tersebut bertujuan untuk mencegah terangkutnya produk elektroda apapun yang tidak diinginkan ke dalam larutan uji oleh aliran cairan.

·      Stirrer (pengaduk magnetik)

Dalam titrasi koulometri, titrasi dilakukan dengan mengoperasikan saklar (seperti keran buret) sampai reaksi antara konstituen (baik langsung maupun tak langsung) dengan suatu zat lain yang dibentuk dielektrode berjalan sempurna. Titik akhir titrasi koulometri dapat menggunakan teknik titik akhir visual potensiometrik, fotometrik, amperometrik atau yang lainnya. Dengan diketahuinya waktu yang diperlukan dalam titrasi, besarnya arus konstan dan hokum Faraday, maka dapat diketahui coulombs yang bekerja dalam titrasi tersebut.

Q = I . t

Dimana

I = Arus listrik dalam ampere

t = waktu dalam sekon

1 Faraday = 1,6.10-19 elektron = 96500 Coulomb

1 Faraday = 1 ekivalen

Dalam analisis koulometri juga telah dikembangkan kondisi untuk menghasilkan sejumlah besar titran secara elektrolisis. Keunggulan kondisi tersebut adalah hanya diperlukan kuantitas fundamental arus listrik dan waktu.

Sumber: Day, R.A., Underwood, A.L., 1994. Analisa Kimia Kuantitatif ,  http://indonesiakimia.blogspot.com/2011/05/coulometry.html dan http://ruangkimia.blogspot.com/2010/02/koulometri.html