Masya Marchelina Natasukma coulometri By Masya Marchelina Natasukma Aas Yanuar Anggraeni Endah Nur Chakimah Rachma Karolinasari

COULOMETRI? Coulometri merupakan salah satu metode elektroanalisis, yaitu analisa kimia yang melibatkan pengukuran jumlah arus listrik (dalam coulomb) yang diperlukan untuk mengubah analit secara kuantitatif ke tingkat oksidasi yang berbeda. Teknik ini berlaku untuk reaksi redoks. Reaksi dikendalikan dengan mengatur energi potensial listrik dan jumlah listrik yang diperlukan untuk melengkapi reaksi. Coulometri adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada prinsip kuantitas kelistrikan (pengukuran coulomb), yang mempelajari hubungan antara konsentrasi dengan muatan listrik.

Dalam suatu analisis coulometri berat analit yang sedang di elektrolisis dapat di hitung berdasarkan persamaan : Coulomb merupakan kuantitas kelistrikan yang melibatkan jumlah muatan yang dipindahkan dalam 1 detik dan arus tetap 1 A. Dalam kimia analisis, pengukuran cuolomb dilakukan pada kondisi tertentu sehingga kuantitas yang terukur dapat dikaitkan dengan suatu reaksi elektrokimia tertentu sehingga dapat dilakukan perhitungan analisis, berdasarkan hukum Faraday yang pertama dimana untuk setiap ekivalen perubahan kimia pada suatu elektrode diperlukan 96.487 coulomb listrik (tetapan faraday).

coulometry potensiostatic Coulometri coulometry potensiostatic coulometry amperostatic Melibatkan potensial listrik konstan selama reaksi Teknik coulometri yang arusnya (dalam ampere) dijaga konstan selama proses yang lebih dikenal dengan titrasi coulometri

Coulometry Potensiostatic Metode coulometri yang melibatkan pengaturan potensial listrik elektroda yang bekerja (elektroda yang menyebabkan terjadinya reaksi analisis) pada tingkat yang tetap sehingga menyebabkan analit bereaksi secara kuantitatif dengan arus tanpa melibatkan komponen lain di dalam cuplikan. Pengaturan potensial pada analisis coulometri menyebabkan arus akan berkurang secara eksponensial dengan waktu, berdasarkan persamaan : Dimana D = koefisien difusi dari zat yang tereduksi A = luas elektrode δ = tebal lapis difusi V = volume total dari larutan dengan konsentrasi C. Kuantitas listrik Q (coulomb) yang mengalir dari awal pada saat waktu 0 hingga waktu t dapat dihitung berdasarkan persamaan : Dimana Io adalah arus awal, It adalah arus pada saat t dan k adalah suatu tetapan yaitu sebesar : Integral di samping secara grafik merupakan luas daerah di bawah kurva arus waktu.

Coulometry Potensiostatic Analisis jenis ini mempunyai semua keuntungan yang dimiliki metode elektrogravimetri dan tidak terbatas pada hasil yang dapat ditimbang. Oleh karena itu teknik ini dapat digunakan untuk sistem yang menghasilkan endapan dengan sifat fisika yang kurang baik dan untuk reaksi yang tidak menghasilkan zat pada sama sekali Peralatan untuk koulometri potensial tetap terdiri dari : Integrator Contohnya adalah arsenat yang dapat ditentukan secara koulometri dengan mengoksidasi secara elektrolisis asam arsenit (H3AsO3) menjadi asam arsenat (H3AsO4) pada anode platina. Potensiostat Sel elektrolisis

SEL ELEKTROLISIS Sel elektrolisis pada koulometri potensial tetap terbagi menjadi 2 jenis. Gambar disamping menggambarkan jenis 1 sel yang digunakan pada koulometri potensial tetap. Jenis pertama terdisi dari elektrode kerja (kasa platina) dan elektroda pasangan (kawat platina) yang dipisahkan dari larutan yang sedang diuji oleh tabung berpori yang mengandung elektrolit pendukung yang sama seperti dalam larutan yang diuji.

SEL ELEKTROLISIS Jenis kedua adalah bejana berisi raksa. Katoda raksa terutama berguna untuk memisahkan unsur-unsur yang mudah direduksi sebaga langkah pendahuluan dalam analisis. Contohnya, tembaga, nikel, cobalt, perak, dan kadmium harus segera dipisahkan dari ion-ion seperti aluminium, titan, logam alkali, dan fosfat. Sel elektrolisis yang ditunjukkan gambar disamping juga dapat berguna untuk penentuan secara koulometri ion-ion logam dan jenis senyawa organik tertentu.

-E2 = E1 = Ec – Esce – I2R2 = Ec – Esce POTENSIOSTAT Alat elektronik yang menjaga potensial elektroda kerja tetao ketika dibandingkan dengan elektroda pembanding. INTERGRATOR Kebanyakan alat-alat koulometri potensial tetap yang canggih menggunakan integrator yang langsung menunjukkan jumlah coulom yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu elektrolisis. -E2 = E1 = Ec – Esce – I2R2 = Ec – Esce Dimana Ec dan Esce adalah potensial dapat-balik untuk kedua elektroda. Seperti ditunjukkan, arus I2 (dan jadi I2R2) akan diabaikan sebab tahanan dalam penguat R2 adalah tinggi. Untuk mengerti kontrol potensial katode yang dicoba oleh sistem ini, pertama perhatikan cara kerja sirkuit tanpa penguat. Ingat bahwa masukan pada E1 adalah terminal penguat yang searah. Potensial pada dua masukan selalu sama; yaitu E1 = -E2, tapi potensial yang digunakan untuk sel (-E2) terdiri dari elektroda kalomel dan karode yang bekerja

Potensial sel terdiri dari elektroda-pasangan dan kadoda yang diberikan oleh E1 = Ec – Ece – I1R1 Dengan R1 adalah tahana dalam sel dan Ece adalah potensial elektroda pasangan. Bila potensial katode Ec mulai naik, mengakibatkan pemolaran kepekatan atau kenaikan tahanan sel, penguat menurunkan arus yang keluar I1 hingga E1 sama dengan E2 lagi. Penguat yang terlibat dalam gambar disamping adalah jenis searah (dc) yang memberi arus lebih besar daripada yang dapat diperoleh dari penguat yang bekerja tunggal. Hal ini menunjukkan tidak ada pengaruhnya terhadap sirkuit kontrol katode.