COULOMETRY

Teori Dasar Coulometry

 

Coulometri merupakan metode analisis yang didasarkan pada pengukuran kuantitas elektrik yang diperlukan untuk membentuk analit secara kuantitatif. Apabila suatu arus sebesar 1 ampere dilewatkan selama 1 detik maka banyaknya listrik yang terjadi sebesar 1 coulomb.

Coulomb = ampere x detik

Hal ini sesuai dengan hukum Faraday yang pertama dimana untuk setiap ekivalen perubahan kimia pada sebuah elektrode diperlukan 96.487 coulomb listrik (tetapan faraday). Dalam suatu analisis coulometri berat analit yang sedang dieektrolisis dapat dihitung berdasarkan persamaan :

Gram zat yang sedang ditentukan = jumlah coulomb x BM

                                                                        n x F

dimana n adalah bilangan elektron yang dipindahkan dan F adalah satuan Faraday sebesar 96.500. Apabila sejumlah zat telah diketahui banyaknya maka jumlah elektron (n)yang terlibatdalamsuatu proses kimia zattersebutdapat dihitung. Metode coulometri memiliki kelebihan dimana konsentrasi analit yang sangat ecil dapat diukur secara tepat. Selain itu metode ini lebih akurat, cepat dan mudah untuk dilakukan dibandingkan dengan metode gravimetri.

Pengaturan Potensial

            Pengaturan potensial pada analisis coulometrimenyebabkan arus akan berkurang secara eksponensial dengan waktu, berdasarkan persamaan :

I_t = l_o . e^-kt

I_t = l_o.e^kt

Dimana Io adalah arus awal, It adalaharus pada saat t dan k atau k-1 adalah suatu tetapan yaitu sebesar :

k = 25,8 DA

dV

Dimana D adalah koefisien difusi dari zat yang tereduksi, A adalah luas elektrode, d adalah tebal lapis difusi dan V adalah 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 :

Integral diatas secara grafik merupakan luas daerah di bawah kurva arus waktu.

Jenis-Jenis Coulometri

1. Coulometri Potensiostatik

Metode coulometri yang melibatkan pengaturan potensial listrik elektroda yang bekerja (elektroda yang menyebabkan terjadinya reaksia nalisis) pada tingkat yang tetap sehingga menyebabkan analit bereaksi secara kuantitatif dengan arus tanpa melibatkan komponen lain di dalam cuplikan.

Jumlah arus listrik yang diperlukan biasanya diatur dengan suatu integrator elektronik, kemudian jumlah arus listrik yang diperlukan untuk mencapai titik setara dihitung dari perkalian arus dan waktu yang diperlukannya.Analisis ini mempunyai semua keuntungan yang dimiliki oleh metode elektrogravimetri dan tidak terbatas pada hasil yang ditimbang. Peralatan yang diperlukan pada analisis secara koulometri terbagi menjadi 3 yaitu sel elektrolisis,  koulometer  (untuk  menetapkan  kuantitas  listrik)  dan sumber  arus  terkendali.  Gambar  1  menunjukkan  peralatan  koulometri potensiostatik.