Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Apa saja jenis titrator yang beredar di pasaran? Berdasarkan jenisnya, titrator dibedakan atas beberapa kategori seperti berdasarkan parameter dan range analisa, jumlah buret dan pompa, serta fitur yang disajikan pada alat. Lalu, bagaimana cara memilih alat titrator yang cocok untuk aplikasi Anda? Tentunya hal ini bersifat relatif mengingat aplikasi titrator bergantung pada elektroda yang terpasang padanya sehingga kunci yang paling utama berada pada elektroda yang digunakan. Penggunaan titrator dengan elektroda pun disarankan oleh beberapa metode standar seperti Standar Nasional Indonesia (SNI), Association of Official Analytical Chemists  (AOAC), American Society for Testing and Materials (ASTM) dan standar lainnya. Artikel ini akan membahas jenis titrator berdasarkan beberapa kategori yang disebutkan diatas. 

Mengapa menggunakan teknik titrasi? Teknik titrasi memiliki jangkauan analisa dengan range yang cukup luas sehingga banyak digunakan dan dijadikan sebagai teknik analisa utama. Sebelum munculnya alat titrator otomatis, teknik titrasi dilakukan dengan menggunakan alat gelas (glassware) berupa buret yang disanggah menggunakan statif. Meskipun cara konvensional ini masih digunakan hingga saat ini, namun memilih alat titrator otomatis pun dapat dijadikan alternatif agar pengujian lebih efektif dan efisien. Perbedaan serta kelebihan dan kekurang dari masing cara ditunjukkan pada Tabel 1. 

Tabel 1. Perbandingan Cara Konvensional dan Menggunakan Alat Titrator Otomatis

Dari Tabel 1, dapat disimpulkan bahwa penggunaan alat titrator otomatis secara garis besar lebih menguntungkan dalam analisa dibandingkan dengan buret manual. Dalam aplikasinya, alat titrator digunakan untuk berbagai uji baik pada sektor makanan dan minuman, farmasi, air dan air limbah, tekstil dan sektor lainnya. Karena parameter yang perlu diuji pun beragam, titrator dibagi menjadi beberapa kategori, yakni titrator untuk titrasi asam - basa (acid-base titration), titrator untuk titrasi reduksi-oksidasi (redox titration) dan Titrator untuk analisa kadar air dengan metode Karl Fischer (Karl-Fischer titration). 

A. Titrasi Asam - Basa (Acid-Base Titration)

Tabel 2. Jenis Elektroda Berdasarkan Strukturnya

 

B. Titrasi Reduksi Oksidasi (Oxidation - Reduction Titration)

Reaksi reduksi oksidasi (redoks/ redox) merupakan reaksi siklus perpindahan elektron dari senyawa agen pengoksidasi ke agen pereduksi. Berbeda dengan titrasi asam-basa, titrasi redoks menggunakan alat titrator redoks (redox titrator) dan elektroda inert yang terbuat dari logam seperti emas (Aurum/ Au), perak (Argentum/ Ag) maupun platina (Platinum/ Pt); ataupun menggunakan elektroda konduktif seperti grafit. 

 

Elektroda redoks sendiri terdiri dari sel elektrokimia yang terdiri dari 2 buah setengah sel. Elektron yang terlepas dari sel katoda kemudian akan mengalir ke sel anoda dengan melintasi gradien yang dihasilkan oleh adanya perbedaan energi bebas elektron. Aliran ini memberikan sinyal pada alat meter dengan menyeimbangkan tegangan antara dua reaksi setengah sel melalui potensial yang dialirkan sehingga dihasilkan fluks 0 (nol). Perbedaan potensial yang terjadi ini akan muncul nilainya pada display meter sebagai potensial redoks. 

 

Gambar 3. Struktur Elektroda Redoks dan Contohnya

 

 

Dari segi aplikasinya, titrasi redoks dibagi menjadi beberapa tipe sesuai dengan agen pengoksidasinya seperti titrasi permanganometri, titrasi iodometri dan iodimetri, bromometri dikromatometri. Metode titrasi redoks yang disebutkan merupakan yang paling banyak digunakan, meskipun terdapat jenis lainnya seperti titrasi argentometri dan metode Mohr yang mungkin kebanyakan telah digolongkan menjadi titrasi pengendapan (precipitation titration). Sebagai contoh, pengujian zat organik menggunakan metode permanganometri berdasarkan SNI Nomor 06-6989 Bagian 22 Tahun 2004. 

 

 

C. Titrasi Karl Fischer (Karl-Fischer Titration)

Titrasi Karl Fischer sebenarnya juga menganut prinsip redoks, dimana penggunaannya melibatkan prinsip iodometri. Namun tidak semua elektroda redoks dapat digunakan untuk aplikasi titrasi Karl Fischer. Meskipun struktur keduanya terkesan mirip, tetapi rata - rata elektroda Karl Fischer telah dilengkapi dengan fitur double inert. Hal ini dimaksudkan untuk memberi ruang pada sel anoda agar iodin yang pada anoda terdistribusi lebih cepat dalam elektrolit Karl Fischer sehingga memungkinkan terdeteksinya uap air yang lebih cepat. Sebaliknya, biasanya beberapa elektroda Karl Fischer juga dapat digunakan untuk titrasi redoks.

Di sisi lain, ketika mempertimbangkan katoda generator saat ini, itu harus mengekspos area permukaan elektroda kecil ke elektrolit Karl Fischer untuk meminimalkan area kontak reaktif elektrokimia dengan elektrolit. Oleh karena itu, ukuran katoda mungkin jauh lebih kecil daripada ukuran anoda pada elektroda Karl Fischer. Titrasi ini pun lebih lanjut dibagi atas 2 tipe titrator yakni jenis titrasi koulometri (Coulometry) dan titrasi volumetri (volumetry). Perbedaan keduanya dititik beratkan pada proses titrasinya, dimana sistem titrasi volumetri mengatur penambahan titran secara langsung pada sampel melalui buret, sedangkan sistem titrasi koulometri memungkinkan dihasilkannya titran secara elektrokimia dalam sel titrasi.

 

 

Catatan Penting Dalam Aplikasi Titrasi

Beberapa hal penting yang perlu diperhatikan dalam pengaplikasian metode titrasi dijelaskan secara singkat sebagai berikut :

• Parameter Suhu

Suhu merupakan faktor utama dalam analisa secara potensiometri. Selain mengetahui jenis elektroda, akan jauh lebih baik jika elektroda dan alat titrator memiliki fitur automatic temperature compensation (ATC). Fitur ini memungkinkan untuk melakukan pemantauan (monitoring) terhadap suhu sistem dan mengkonversi perhitungan ke suhu 20^o atau 25^oC. Hal ini sangat penting mengingat suhu memiliki peran utama dalam pergerakan molekul untuk terciptanya suatu reaksi. Semakin tinggi suhu maka pergerakan molekul dan ion akan semakin cepat sehingga suhu yang tidak terkontrol dan terpantau dapat menyebabkan pengujian yang kurang akurat. Hal ini berlaku untuk semua jenis titrasi yang dilakukan sehingga akan lebih baik apabila probe telah disertai dengan fitur ATC atau user dapat menggunakan probe ATC terpisah selama proses titrasi berlangsung.

• Jenis stirrer pada alat titrator

Seringkali alat titrator dilengkapi dengan stirrer dan magnetic bar yang berfungsi untuk menghomogenkan titrat selama proses titrasi berjalan. Namun, penggunaan magnetic bar seringkali dapat melukai permukaan balb elektroda sehingga fungsi elektroda kurang optimal. Sebagai alternatif, probe stirrer dapat digunakan untuk mencegah elektroda tergores. 

• Jumah Buret dan Menu Maintenance 

Jika user merencanakan untuk menggunakan alat titrator multiparameter atau dengan menggunakan reagen yang berbeda, dianjurkan untuk menggunakan alat titrator yang memiliki jumlah buret dan pompa lebih dari 1 atau menggunakan titrator yang telah dilengkapi dengan Menu Maintenance yang memungkinkan alat untuk melakukan flushing atau pembersihan sistem secara otomatis untuk mencegah adanya kontaminasi silang.

 

Gambar 4. Contoh Alat Titrator : (A) Asam - basa / Redoks  (B) Karl Fischer

 

 

 

Referensi :

Badan Standardisasi Nasional. 2004. Standar Nasional Indonesia (SNI) Air dan Air Limbah - Bagian 22 : Cara Uji Nilai Permanganat Secara Titrimetri

Bier, Dr. Axel. 2018. Electrochemistry : Theory And Practice. Loveland : Hach Company 

Jain, Swapnil. 2018. Redox Titrations - Definition, Principle, Types, Redox Indicators, diakses dari https://teachntest.org/redox-titrations-principle-examples-indicators/ pada 4 Maret 2023

Lanz., M. 2006. Coulometric Karl Fischer titration with a diaphragm-free cell: Cell design and applications, Food Chemistry 96, Hal . 431 - 435

Thermo Scientific. 2013. pH Electrode Selection Handbook. Chelmsford : Thermo Fischer Scientific