Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
Elektroda pH untuk sampel Cat : Tips Pemilihan dan Perawatan

Elektroda pH untuk sampel Cat : Tips Pemilihan dan Perawatan

Wednesday, 22 July 2020

Seringkali pemilihan elektroda pH sangat sulit dilakukan oleh para pelaku industri, khususnya untuk tipe sampel yang cenderung kental dan berisi banyak komponen seperti cat. Elektroda yang tidak memumpuni akan merespon pembacaan dengan sangat lambat atau bahkan sampel tidak terbaca dengan munculnya notifikasi “error” pada display. Hal ini karena cat memiliki viskositas (viscosity) yang tinggi dan terdiri dari berbagai jenis komponen yang dapat memblokade junction pada elektroda. Lalu bagaimana cara memilih elektroda yang tepat? Bagaimana cara merawat elektroda tersebut agar tahan lama?

Cat adalah produk yang memiliki nilai kekentalan berkisar minimal 100 cps dan terdiri dari 4 komponen utama seperti bahan pengikat (binder), pelarut (thinner), pigmen (pigment) dan bahan aditif (additive agent). Berbagai jenis cat telah beredar di pasaran, namun penggolongan cat dapat dibagi berdasarkan komponen penyusunnya, yaitu cat poliuretana (polyurethane paint), cat epoksi (epoxy paint), cat Alkid (alkyd paint), cat dengan zink tinggi (high zinc paint) dan cat akrilik (acrylic paint). Idealnya, sebuah produk cat haruslah mudah untuk diaplikasikan, dapat membentuk lapisan film yang dapat bertahan lama, tahan air, tahan panas, memiliki stabilitas warna yang baik terutama terhadap cahaya matahari, tahan terhadap goresan, memiliki ketahanan yang baik (durability), proses pengeringannya cepat, dan mudah untuk dibersihkan.

Untuk menciptakan cat yang sesuai dengan sifat yang telat disebutkan, beberapa parameter telah diatur dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) nomor 3564 tahun 2009 untuk cat tembok emulsi, seperti padatan total, berat jenis (density), kekentalan (viscosity), dan parameter lainnya hingga pH. Disebutkan bahwa range pH cat yang baik adalah 7 sampai 9.5 satuan pH menggunakan alat pH-meter. Namun pemilihan elektroda pH untuk sampel cat tidaklah mudah, selain itu pembersihan dan perawatan elektroda menjadi tantangan lain yang seringkali dihadapi oleh analis.

 

Pengukuran PH

Pada prinsipnya, nilai pH yang terukur adalah hasil interaksi antara ion hidrogen (H+) yang ada pada sampel dan ion hidrogen (H+) yang terdapat pada bagian balb elektroda. Potensial dari interaksi ini akan dideteksi oleh elektroda uji dan dibandingkan dengan nilai yang ada pada elektroda referensi. Dalam hal ini, semakin banyak interaksi yang terjadi akan menyebabkan nilai potensial akan semakin besar dan nilai pH akan semakin rendah (asam). Hal ini berlangsung sebaliknya jika interaksi ion hidrogen semakin sedikit, maka nilai pH akan semakin rendah (basa) dengan nilai konversi pH yang telah disetarakan dengan nilai pOH.

 

Pemilihan Elektroda untuk Cat

Cat merupakan salah satu produk dalam kategori khusus karena bersifat kental, tidak tembus (high opacity), dan terdiri dari banyak komponen organik. Beberapa kriteria diperlukan dalam pemilihan elektroda dan dibagi menjadi 6 kriteria yang mencakup Bahan material elektroda, Refillable/ Non Refillable, kombinasi atau differensial, tipe junction, tipe elektroda referensi serta keberadaannya elemen temperatur pada elektroda. Adapun tips dalam memilih elektroda untuk cat adalah sebagai berikut :

  1. Badan Elektroda (Electrodes Body Materials)

    Berdasarkan Internasional Standard Organization (ISO) nomor 19396 bagian 1, pemilihan elektroda dengan membran kaca (glass-membrane) dianjurkan. Hal ini karena ketahanan membran kaca lebih baik dibandingkan bahan epoksi (epoxy) ataupun polimer lainnya. Khusus untuk sampel cat yang terdiri dari banyak komponen organik, penggunaan elektroda berbahan polimer dapat menyebabkan badan elektroda mudah hancur bahkan melarut secara perlahan pada sampel. Oleh karena itu penggunaan elektroda dengan membran kaca (glass-membrane) sangat direkomendasikan dalam aplikasi cat.

  2. Refillable / Non - Refillable

    Pilihlah elektroda jenis refillable karena elektroda tipe ini akan memiliki ketahanan dalam jangka waktu yang lebih lama dibandingkan dengan elektroda non-refillable.

  3. Kombinasi atau differensial

    Meski hal ini bergantung pada subjektivitas analis, namun standard ISO 19396:2017 lebih merekomendasikan elektroda tipe kombinasi untuk aplikasi cat dengan detail ditunjukkan pada Gambar 1. Selain itu, penggunaan elektroda kombinasi lebih menguntungkan karena waktu preparasi elektroda yang lebih singkat berkisar 2 – 3 menit dan respon pembacaaan sampel yang berkisar 1- 3 menit. Hal ini berlaku sebaliknya dengan elektroda differensial yang membutuhkan preparasi lebih lama yaitu 15 menit dan waktu pembacaan yang lebih lama lebih dari 5 menit.

  4. Tipe Junction (salt bridge/ jembatan garam)

    Terdapat berbagai jenis junction seperti keramik, glass fiber, platinum, open, anular sleeve, wick dan glass capillary. Untuk sampel emulsi seperti cat, pilih elektroda dengan tipe junction keramik atau annnular sleeve (Sure-flow). Hal ini karena kedua tipe junction ini lebih stabil terhadap sampel yang bersifat kental dan opasitas tinggi (high opacity).

  5. Tipe Elektroda Referensi

    Tipe elektroda referensi yang dapat memenuhi standard ISO adalah tipe Ag/AgCl. Namun terdapat tipe elektroda referensi lain yang memiliki respon pembacaan lebih cepat yaitu tipe ROSS yang terdiri dari I/I2 (Iodine/ Iodide). Respon pembacaan elektroda ROSS akan 2 kali lipat lebih cepat dari respon pembacaan elektroda Ag/AgCl sehingga elektroda tipe ROSS lebih direkomendasikan untuk pengukuran pH sampel khusus seperti cat.

  6. Elemen temperatur

    Adanya temperatur sensor dalam elektroda pH dapat memudahkan dalam konversi nilai pH pada suhu. Namun elektroda dengan tipe ini umumnya membutuhkan “cost” yang jauh lebih besar. Oleh karena itu, sebagai alternatifnya dapat menggunakan probe tambahan berupa probe ATC (Automatic temperature Compensation) yang dikoneksikan pada meter yang sama serta dibantu dengan electrode stand.

Gambar 1. Ilustrasi Elektroda pH menurut ISO 19396 Bagian 1

 

Perawatan dan Penyimpanan Elektroda

Meski elektroda yang dipilih sudah tepat, namun perawatan dan penyimpanan elektroda adalah langkah selanjutnya untuk menjaga agar elektroda tahan lama. Khusus pada sampel cat, pembersihan elektroda setelah penggunaan adalah catatan penting bagi analis untuk menghindari adanya kerak cat yang tertinggal pada elektroda. Adapun perawatan dan penyimpanan elektroda dapat dilakukan dengan :

  1. Selalu bersihkan elektroda setelah penggunaan pada sampel, pembersihan dapat menggunakan pelarut maupun cairan pembersih yang compatible pada elektroda (electrode cleaning solution).

  2. Selalu keringkan elektroda setelah proses pencucian, penggunaan kertas tissue lembut dianjurkan pada tahap ini.

  3. Selalu rendam balb elektroda pada cairan penyimpan (electrode storage solution) yang sesuai dengan tipe elektroda jika elektroda tidak digunakan ataupun sesaan sebelum pengukuran pada sampel. Hal ini karena larutan penyimpan dapat menjaga balb elektroda tetap terhidrasi dengan baik.

  4. Selalu ganti cairan pengisi elektroda (electrode filling solution) minimal 1 minggu sekali. Hal ini akan menjaga aliran potensial pada elektroda tetap baik.

  5. Selalu simpan elektroda pada ruangan dengan suhu kamar dan bebas dari cahaya matahari. Hal ini untuk menjaga agar cairan pengisi dalam elektroda tidak menguap yang dapat mengakibatkan keringnya elektroda.

 

Pemilihan Meter yang Baik

Sebagai informasi tambahan, pemilihan meter juga berpengaruh dalam pengukuran pH dan menjadi catatan tersendiri bagi industri yang telah menerapkan sistem ISO, GLP maupun standard lainnya. Adapun tips untuk memilih alat meter yang tepat adalah sebagai berikut :

  1. Pilihlah meter yang memiliki sistem “Lock” pada mode pengukurannya sehingga nilai pengukuran akan otomatis terkunci ketika pengukuran telah stabil.

  2. Pilihlah meter yang memiliki sistem perekam (system log) yang mendukung dalam penyimpanan data kalibrasi maupun pengukuran.

  3. Pilihlah meter dengan sistem pembacaan otomatis pada mode kalibrasi.

  4. Jika memungkinkan, pilihlah meter yang dapat dikoneksikan pada pc untuk memenuhi GLP (Good Laboratory Practice).

 

 

Referensi :

Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2009. Standar Nasional Indonesa Nomor 3564 “Cat Tembok Emulsi”

Internasional Organization for Standardization (ISO). 2017. ISO 19396-1 “Paints and Varnishes – Determination of pH Value – Part 1 : pH Electrodes with Glass Membran” , https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:19396:-1:ed-1:v1:en

The Essential Chemical Industry. 2013. Paints, https://www.essentialchemicalindustry.org/materials-and-applications/paints.html

Previous Article

Analisa Produk Minyak Bumi: Bilangan Asam dan Basa

Tuesday, 14 July 2020
VIEW DETAILS

Next Article

Monitoring Total Suspended Solid (TSS) pada Pengolahan Air Minum

Monday, 03 August 2020
VIEW DETAILS