Elektroda

Elektroda adalah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan dengan bagian atau media non-logam dari sebuah sirkuit (misal semikonduktor, elektrolit atau vakum). Ungkapan kata ini diciptakan oleh ilmuwan Michael Faraday dari bahasa Yunani elektron (berarti amber, dan hodos sebuah cara).
Elektroda yang sering digunakan dalam eletroanalisis dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu :



Elektroda kerja logam


1. Elektroda order pertama

Pada elektroda ini ion analit berpartisipasi langsung dengan logamnya dalam suatu reaksi paruh yang dapat dibalik. Beberapa logam seperti Ag, Hg, Cu, dan Pb dapat bertindak sebagai elektroda indikator bila bersentuhan dengan ion mereka.

Contoh : Ag+ + e- <=> Ag Eo = +0.80 V

Pada reaksi sebelumnya, potensial sel berubah ubah menurut besarnya aktivitas ion perak (Ag+). Sesuai dengan persamaan nernst.

2. Elektroda order kedua

Ion-ion dalam larutan tidak bertukar elektron dengan elektroda logam secara langsung, melainkan konsentrasi ion logam yang bertukar elektron dengan permukaan logam. Elektroda ini bekerja sebagai elektroda refrensi tetapi memberikan respon ketika suatu elektroda indikator berubah nilai ax-nya (misalkan KCL jenuh berarti x=Cl).

Misalnya pada elektroda perak-perak klorida. Kesetimbangan reaksi :

AgCl(s) + e ó Ag+ + Cl- Eo= +0,22V



E = +0,22 – 0,592log a cr- = +0,22 + 0,0592 pCl



3. Elektroda Order Ketiga



Elektroda jenis ini dipergunakan sebagai elektroda indicator dalam titrasi titrasi EDTA potensiometrik dari 29 ion logan. Elektrodanya sendiri beripa suatu tetesesan atau genangan kecil raksa dalam suatu cangkir pada ujung tabung-J dengan suatu kawat sirkuit luar. Sejumlah kecil dari kelat Hg-EDTA, HgY2- ditambahkan ke larutan yang mengandung Y4-, setengah reaksi yang terjadi dalam katoda:



HgY2- + 2e ó Hg(1) + Y4- Eo= +0,21 V

E= 0,21 – 0,059/2 log a Y4-/ a HgY2-



4. Elektroda Inert

Elektroda Inert merupakan elektroda yang tida masuk ke dalam reaksi. Salah satu Contohnya adalah platina. Elektroda ini bekerja baik sebagai elektroda indicator. Untuk pasangan redoks seperti



Fe3+ + e ó Fe2+



Fungsi logam Pt adalah membangkitkan kecendrungan system tersebut dalam mengambil atau melepaskan elektron, sedangkan logam itu tidak ikut secara nyata dalam reaksi redoks.

Elektroda Membran

Pada elektroda membrane, tidak ada electron yang diberikan oleh atau membrane tersebut. Sebagai gantinya, suatu mebran membiarkan ion ion jenis tertentu menembusnya, namun melarang ion ion lain sehingga elektroda ini sering disebut elektroda ion selektif (ISE). Setiap ISE terdiri dari elektroda referensi yangdicelupkan dalam suatu larutan refrensi Yang terdapat materi tidak reaktif seperti kaca atau plastic.

Membran dalam suatu ISE membrane dapat berupa cairan atau Kristal. Elektroda membrane cair dalam bidangbiologi terapan, biasanya elektroda ion selektif (ISE) etidium (Eth+).

Contoh elektoda membrane adalah elektroda membran kaca, elektroda ini adalah sensor potensiometrik yang terbuat dari selaput kaca dengan komposisi tertentu. Gelas atau Kaca ini bertindak sebagainsuatu tempat penukura kation.

Kelebihan Elektroda kaca

1.) Larutan uji tidak terkontaminasi

2.) Zat zat yang tidak mudah teroksidasi & tereduksi tidak berinteferensi

3.) Elektroda ini bias dibuat cukup kecil untuk disisipkan dalam vlume larutan yang sangat kecil.

4.) Tidak adan permukaan katalitis Yang kehilangan aktivitasnya oleh kontaminasi seperti platina pada elektroda hydrogen

Keterbatasan Elektroda Kaca

Pada pH yang tinggi ( misal NaOH 0,1M dengan pH=13 ) berakibat

1.) Spesifitas untuk H+ hilang

2.) Ketergantungan tegangan pH berkurang

3.) Potensial menjadi tergantung pada aNa+



ELEKTRODA STANDAR (pembanding)

Elektroda standar atau elektroda pembanding adalah elektroda yang sudah diketahui. Elektroda jenis ini mempunyai sifat sifat :

· Dapat baik dan memeuhi persamaan Nernst

· Tegangannya tidak dipengaruhi oleh waktu

· Segera kembali ke potensial semula jika kondisinya kembali ke asal

· Tidak dipengaruhi oleh temperatur

Ada beberapa jenis elektroda pembanding, diantaranya :

· Elektroda standar hydrogen Pt, H2(1bar)|H+(a=1)||Zn2+ (a=1)|Zn

· Elektroda kalomel KCl||Hg2Cl2 ( sat’d), KCl ( x M)|Hg

· Elektroda Perak KCl||AgCl (sat’d), KCl ( x M)|Ag

ELEKTRODA INDIKATOR (penunjuk)
Elektroda indicator adalah elektroda setengah sel yang apabila dipasangkan dengan elektroda standar atau elektroda pembanding dapat menunjukkan potensial larutan contoh

Elektroda penunjuk dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

Elektroda logam

Dapat dibedakan menjadi 3 tipe :

Tipe 1 : Digunakan untuk mengukur aktivitas ion logam yang sesuai dengan logam logamnya yang berfungsi sebagai elektroda. Misalnya potensial larutan yang ditimbulkan oleh sepotong kawat perak yang dicelupkan kedalam larutan perak yang dicelupkan kedalam larutan perak nitrat berubah ubah dengan aktivitas ion peraknya.

Tipe 2 : Digunakan untuk mengukur anion anion dengan cara bereaksi dengan anion yang diukur membentuk endapan, atau ion kompleks yang stabil. Contoh elektroda ion selektif klorida yang dibuat dari Ag yang dijenuhkan dengan lapisan AgCl

Tipe 3 : Digunakan untuk mengukur kation yang berbeda dengan logam sebagai elektroda indicator melalui reksi tidak langsung. Contoh elektroda Hg bisa digunakan untuk mengukur dengan Ca2+

Elektroda indikator membran

Disebut juga elektroda ion selektif, terdiri dari elektroda ion kristalin dan non kristalin. Sifat sifat yang harus dimiliki elektroda membran ion selektif adalah :

· Kelarutannya kecil

· Dapat menghantarkan listrik sekaipun kecil

· Kereaktifan dengan analit bersifat selektif

Elektroda jenis ini paling banyak digunakan adalah elektoda membran gelas untuk pengukuran pH. Elektroda gelas termasuk elektroda ion selektif, karena elektroda ini bersifat khusus, digunakan hanya untuk ion H+ saja. Elektroda elektroda lain yang bersifat ion selektif untuk ion ion lai seperti K+, Ca2+, Na+ dan sebagainya telah dikembangkan. Dengan adanya ion selektif ini, maka konsentrasi ion ion tadi dapat ditentukan secara langsung.

Kesalahan pengukuran pH meter;

· Kesalahan alkali, Elektroda gelas sensitive terhadap logam alkali pada pH>9. Karena adanya ion Na+, maka pembacaan pH menjadi lebih rendah dari yang sesungguhnya.

· Kesalahan asam, Untuk pH<0 ; delta pH = +.

· Dehidrasi elektroda, akibat penyimpanan di tempat kering.

· Kekurangan buffer, kesetimbangan lambat tercapai.

· Ketidaktepatan pH buffer, kerusakan buffer oleh bakteri.

· Perubahan suhu, E merupakan Fungsi suhu

E = Eo + RT.pH
               nF



Ion selektif meter

Pungor dari hongaria mengembangkan pengukuran aktivitas atau konsentrasi anion tertentu dengan suatu jenis indikator tertentu pula misalnya untuk pengukuran aktivitas ion I- dalam air digunakan suatu elektroda yang dipersiapkan dengan cara berikut :

Manometer karet silikon dipolimerisasi, bersamaan dengan proses ini Agi didispersikan. Polimer membran yang terbentuk dipergunakan utuk menutup bagian dasar suatu tabung gelas. Larutan KI diisikan ke dalam tabung, kemudian elektroda Ag di celupkan ke dalamnya melalui tabug lain. Setelah itu lubang ini kemudian ditutup. Dengan memasukan elekroda Ag ke dalam larutan yang mengandung I- terlihat bahwa I- dengan mudah teradsorpsi pada bidang antara batas antara membran dan larutan. Banyaknya adsorpsi ini merupakan fungsi aktivitas ion I-, pada bidang batas antara kedua larutan yaitu larutan di dalam dan diluar membran. Potensial elektro akan menunjukkan potensial bidang batas lain, dan melalui persamaan Nernst maka aktivitas ion I- yang berada pada bagian luar membran dapat ditentukan. Sebelum elektroda ini digunakan, maka perlu di kalibrasikan yaitu dengan mengukur Esel suatu larutan dengan suatu aktivitas atau konsentrasi yang diketahui.