Siapa yang pernah mendengar atau melakukan pengukuran pH?

pH adalah parameter yang paling penting dan paling sering dilakukan dalam menentukan kualitas suatu produk setelah temperatur. Tentunya sebagai seorang Chemist yang terbiasa bekerja di Laboratorium, kita semua sudah familiar dengan pengukuran pH yang dapat memberikan informasi mengenai tingkat keasaman dari suatu zat.

Pada artikel ini, kita akan membahas lebih lanjut mengenai pH meter dan berbagai aplikasinya baik di industri.

Apa itu pH?

pH adalah singkatan dari Potential of Hydrogen yaitu parameter yang dapat mengetahui aktivitas ion Hidrogen (H⁺) dalam larutan sehingga diketahui tingkat keasaman ataupun kebasaanya. Nilai pH dari suatu larutan dinyatakan dalam skala 0-14 dimana pH < 7 mengindikasikan bahwa larutan bersifat asam sedangkan larutan dengan nilai pH > 7 mengindikasikan larutan bersifat basa.

 

Nilai pH adalah dasar yang sangat penting untuk berbagai reaksi dalam semua media berbasis air dan sangat penting bagi kita sebagai makhluk hidup, serta dalam berbagai konteks alamiah dan teknis yang tak terhitung jumlahnya. 

Menurut Sörensen, nilai pH adalah logaritma dekadik negatif dari aktivitas ion hidrogen :

                        pH= -log aH+

Apa itu aktivitas ion Hidrogen? Apakah sama dengan konsentrasi hidrogen?

Konsep aktivitas dapat paling mudah dijelaskan sebagai konsentrasi efektif. Supaya lebih mudah dipahami mari kita ilustrasikan dengan pengandaian sebagai berikut :

Nilai pH dinyatakan sebagai fungsi logaritma bukan linear, mengapa demikian?

Nilai pH dinyatakan sebagai fungsi logaritma dari konsentrasi ion Hidrogen dalam bentuk 10 pangkat 0-14

pH = -log [H+]

Range pH dinyatakan dalam nilai 0-14 yang memberikan interpretasi :

• pH < 7 dinyatakan sebagai asam karena aktivitas ion H⁺ lebih besar dari aktivitas ion OH-
• pH > 7 merupakan range pH basa, dimana aktivitas ion OH^–  lebih besar dari ion H⁺
• pH = 7 netral menunjukkan aktivitas H⁺ dan OH^– sama sehingga zat tersebut dinyatakan memiliki pH netral

Jika seseorang mencoba berlari melalui kerumunan orang yang padat untuk mencapai tujuan tertentu, mereka kemungkinan akan mengalami kesulitan. Mereka akan terus-menerus melambat dan harus mengubah arah berulang kali. 

Hal yang sama terjadi dengan ion-ion dalam larutan yang sangat terkonsentrasi. Seperti orang yang berlari melalui kerumunan, ion-ion juga berinteraksi dengan ion-ion lainnya, dan reaksi berjalan lebih lambat. Namun, jika sebaliknya, hanya ada sedikit orang di jalan, pelari dapat dengan cepat melewati dan mencapai tujuannya. Hal yang sama berlaku untuk ion-ion dalam larutan yang lebih encer.

Oleh karena itu aktivitas mampu menggambarkan ‘konsentrasi hidrogen’ yang sesungguhnya dalam sebuah larutan.

Nilai apa yang dapat diasumsikan oleh nilai pH?

Di atas sudah diindikasikan bahwa nilai pH berhubungan dengan air. Dan memang benar bahwa air mengalami disosiasi ke dalam sejumlah kecil ion H+ dan OH–

 

Pada suhu 25 °C, produk ion yang disebut adalah:

[H+] * [OH–] = 10^-14

Dari kedua persamaan tersebut, aktivitas ion H+ dan OH- sama dan setara dengan 10^-7 mol/L untuk kedua ion tersebut.

Pada tabel di atas dapat dilihat bahwa perubahan nilai pH per 1,0 unit pH menunjukkan penurunan aktivitas ion hidrogen sebanyak 10 kali lipat sedangkan aktivitas ion hidroksida semakin meningkat 10 kali lebih besar seiring dengan peningkatan pH.

Sebagai contoh, aktivitas ion hidrogen pada pH 4 10 kali lebih besar daripada pada pH 5.

Maka untuk mengelola dan mewakili berbagai aktivitas ion dengan mudah, skala pH logaritmik digunakan.

Mengapa pengukuran pH penting dilakukan?

pH memberikan informasi mengenai tingkat keasaman dan kebasaan suatu zat yang mengindikasikan kualitas produk layak edar sesuai dengan regulasi yang diatur. Pengukuran pH diperlukan dalam berbagai aplikasi, mulai dari eksperimen di laboratorium, pengujian kualitas lingkungan hingga tahapan quality control suatu sampel.  

Pada sampel makanan dan minuman, nilai pH memengaruhi warna, rasa, dan masa simpan makanan kita.  Pengukuran pH dilakukan untuk mencegah kerusakan pada teknologi dan alam, serta untuk dapat mengambil tindakan pencegahan yang diperlukan bagi kesehatan manusia dan makhluk hidup di dalamnya.

Grafik di bawah ini memberikan pemahaman tentang di mana kita menghadapi nilai pH dalam kehidupan sehari-hari kita.:

Banyak makanan bersifat asam lemah, yang mengindikasikan keamanan dan kesegaran bahan makanan. Hal-hal yang busuk atau tidak dapat dimakan seringkali memiliki rasa yang terasa seperti sabun yang dianggap menjijikkan dan tidak layak dikonsumsi.

Sebagai contoh adalah minuman berkarbonasi, dimana gula atau pemanis buatan hanya menyamarkan nilai pHnya menjadi sekitar 2,5 hingga 2,8 pH. Namun tanpa penambahan itu, nilainya berada dalam kisaran cuka rumah tangga murni, yang tidak layak menarik disajikan sebagai sebagai minuman penyegar.

Baca juga artikel mengenai 7 Kesalahan Dalam Mengoperasikan Instrumen pH Meter  

Aplikasi Pengukuran tingkat Keasaman menggunakan pH 

Lingkungan

Pada lingkungan, nilai pH menjadi parameter penentu tingkat pencemaran lingkungan, nilai pH juga dapat memantau kualitas perairan maupun kesuburan tanah.

Industri pangan

Pada bahan makanan, penentuan nilai pH ditentukan untuk mengetahui kualitas bahan pangan rasa, tekstur, bau. Selain itu penentuan pH dapat mengetahui tingkat pembusukan mikroorganisme, menunjukkan kesegaran bahan pangan dan dapat memberikan informasi mengenai umur simpan bahan pangan.

Sebagai contoh, pada produk susu nilai pH berada pada range 6,6 – 6,8, jika nilai pH menurun maka akan mengakibatkan susu menjadi basi karena adanya aktivitas mikroorganisme dalam susu tersebut.

Kosmetik & Skincare

Berdasarkan berabagai penelitian, kulit yang normal biasanya memiliki nilai pH cenderung asam yaitu 4,2. Perubahan pH kulit yang cenderung meningkat akan mengakibatkan berbagai macam permasalahan kulit seperti kulit kering, berjerawat dan break out akibat menggunakan produk perawatan kulit yang tidak sesuai. Untuk menghindar hal tersebut, produk perawatan kulit perlu memiliki nilai pH yang seimbang sesuai dengan nilai pH kulit yang normal yaitu pada range pH 4,2 – 6,7.

Berikut adalah range nilai pH untuk berbagai produk perawatan kulit, sebagaimana dilansir pada website Paula’s choice

• Cleansers: pH 4.5–7
• Toners: pH 5–7
• Sunscreens: pH 5–7.5
• AHA and BHA Exfoliants: pH 3.2–3.9
• Moisturizers: pH 5–7
• Serums: pH 4–6
• Vitamin C (ascorbic acid) products: pH 2.6–3.2
• Retinol products: pH 4–6.6

Lichem menyediakan produk pH Meter dengan beragam jenis elektroda pH terlengkap dari brand SI Analytics untuk berbagai aplikasi yang dibutuhkan di Industri, manufaktur dan laboratorium Anda.

Bagaimanakah cara mengukur keasaman suatu zat dengan pH?

1. Metode Photometri

Metode kualitatif yang digunakan untuk mengukur aktivitas ion hidrogen menggunakan indikator warna yang dapat bereaksi dengan asam atau basa membentuk senyawa kompleks. Perubahan warna yang dihasilkan dari senyawa kompleks inilah yang dibaca sebagai pH.  Indikator warna yang digunakan dapat berupa indikator alami yang berasal dari ekstrak tumbuh-tumbuhan seperti kunyit, kubis merah dll, juga dapat juga berupa indikator universal dengan penambahan reagen kompleks seperti lugol, metil merah, dll atau juga menggunakan kertas lakmus kertas pH.

 

Pengukuran pH secara visual ini cenderung tidak akurat karena adanya perbedaan penglihatan dalam menilai perbedaan warna, selain itu pembacaan dengan metode photometri juga dipengaruhi oleh beberapa factor seperti kekeruhan sampel yang dapat menggangu pemcaan warna, juga pada beberapa larutan ada yang mengandung ikatan kimia yang dapat merusak indikator warna melalui reaksi redoks sehingga mengahasilkan kesalahan pada pembacaan.

2. Metode Potensiometri

Metode kuantitatif yang digunakan untuk mengukuran aktivitas ion hidrogen menggunakan potensial listrik berupa elektroda sebagai sensor dan MV meter  dengan instrument yang disebut pH meter. Penentuan pH dengan pH meter dapat digunakan hampir di semua aplikasi karena sensor potensiometri sangat sensitive dan selektif dalam menentukan tingkat keasaman dalam suatu larutan.

Apa sajakah bagian-bagian yang penting dari pH meter dan bagaimana pH meter dapat bekerja? Simak selengkapnya dalam video mengenai Konsep Dasar Pengukuran pH di bawah ini!

 

Konsultasikan Kebutuhan pH meter Anda melalui
email : info@lichemindo.com

WA : 08118207502

atau klik link https://bit.ly/TanyaLichemDisini

Baca juga artikel mengenai Panduan Lengkap Kalibrasi pH Meter untuk Hasil Pengukuran yang Akurat dan Tepat