Laboratorium di tempat anda memiliki sebuah pH meter/voltmeter, titrator, dan sebuah

elektroda standar kalomel jenuh serta elektroda indikator untuk analisis zat besi. Dapatkah

anda menjelaskan usulan tentang metoda analisis elektrokimiawi untuk menentukan

kadungan ion logam besi pada sampel yang diambil dari pasien dengan masalah anemia,

untuk membuktikan dugaan bahwa pasien anemia biasanya memiliki kandungan zat besi

yang rendah. Bagaiamana anda menjelaskan kepada anggota tim lain, bahwa zat besi dapat

dianalisis dengan teknis analisis tersebut. Apa alasan anda memilih teknis analisis ini

dibandingkan teknik analisis lain untuk menganalisis darah atau serum?

Metoda potensiometri dalam elektroanalisis didasarkan pada hubungan antara

potensial sel elektrokimia dan konsentrasi atau aktivitas ion di dalam sel tersebut. Penerapan

potensiometri melibatkan penggunaan sel elektrokimia yang tersusun atas elektroda acuan

(reference electrode), yaitu elektroda yang potensialnya tetap selama pengukuran dan

elektroda indikator (indicator electrode), yaitu elektroda yang potensialnya tergantung pada

aktivitas ion yang ditentukan.

Terdapat dua metoda yang digunakan dalam melakukan pengukuran sebuah

eksperimen, pertama dilakukan pengukuran tunggal terhadap potensial itu, hal ini cukup

menetapkan aktivitas ion yang diminati. Kedua, ion itu dapat dititrasi dan potensialnya diukur

sebagai fungsi volume titran.

Metode pertama disebut potensiometri langsung dan terutama telah digunakan dalam

pengukuran pH larutan air. Namun sekarang, metode ini juga diterapkan secara meluas dalam

penetapan ion-ion lain lewat penggunaan elektroda selektif-ion. Metode kedua, yang disebut

titrasi langsung, merupakan pengukuran potensial untuk mendeteksi titik kesetaraan suatu

titrasi. Metode ini dapat diterapkan pada semua jenis reaksi yang ternyata sesuai untuk

analisis titrimetri.

Dalam sebuah uji darah sederhana untuk menentukan kadar ion logam, metode

analisis potensiometri langsung merupakan metode analisis yang tepat. Pengukuran

potensiometri langsung sangat berguna ntuk menetapkan aktivitas suatu spesies dalam suatu

campuran kesetimbangan, karena kesetimbangan tidak ‘dikacaukan’ oleh pengukuran itu.

Misalnya, pH suatu 0,10 F asam asetat dapat diukur dan konsentrasi ion hidrogen

(diperkirakan dari aktivitasnya) dijumpai sebesar 0,003M. Di pihak lain, jika larutan itu

ditirasi, kita akan menjumpai konsenrasi sebesar 0,10M. Titrasi menghasilkan informasi

stoikiometri mengenai jumlah total proton yang tersedia, sedangkan pengukuran langsung

memberikan aktivitas keseimbangan proton dalam larutan itu kapan saja. Hubungan

logaritma antara potensial dan aktivitas, menyebabkan potensiometri langsung biasanya

tidaklah begitu akurat sekali, namun untuk uji sederhana disebuah laboratorium dengan alat-

alat sebuah pH meter/voltmeter, titrator, dan sebuah elektroda standar kalomel jenuh serta

elektroda indikator, metode ini dirasakan cuckup tepat untuk digunakan. Keuntungan lain

dari potensiometri langsung adalah;

Proses berlangsung cepat

Biaya yang dikeluarkan tidak terlalu mahal

Mudah diatomasikan

Sifatnya tidak akan merusak sampel

Bagaimana anda menjelaskan rancangan analisis ion besi dengan metode potensiometri

langsung? Lengkapi dengan informasi yang cukup jelas baik dari segi instrumentasi maupun

prinsip dasar teoritis tenatang metode analisis ini.

Pengukuran potensiometri langsung memberikan metode cepat dan tepat untuk

menetapkan aktivitas dari anion dan kation yang berbeda-beda. Teknik ini hanya memerlukan

perbandungan dari potensial yang timbul dalam sel yang terdapat elektroda indikator dalam

larutan analit dengan potensial tersebut ketika dicelupkan pada satu atau lebih larutan

standard yang konsentrasi analitnya diketahui. Bila respon dari elektroda adalah spesifik

untuk analit, biasanya tidka diperlukan tahap pemisahan pendahuluan. Pengukuran potensial

langsung juga diadaptasi untuk aplikasi yang membutuhkan catatan dari analisis data secara

terus menerus.

Analisis potensiometri melibatkan sel elektrokimia yang terdiri dari elektroda

pembanding (reference electrode), dan elektroda indikator (indicator electrode). Untuk uji

darah sederhana ini, elektroda pembanding yang bisa digunakan adalah elektroda kalomel

jenuh (saturated calomel electrode/SCE). Elektroda ini banyak tersedia dipasaran dan

konsentrsi klorida tidak mempengaruhi harga potensial elektroda. Elektroda indikator

(indicator electrode) yang digunakan adalah elektroda selektif-ion, karena elektroda jenis ini

tidak hanya peka terhadap ion H+.

Elektroda jenis ini yang dapat digunakan adalah EDTA (ethylene diamin tetra acetid).

Alasan penggunaan elektroda ini adalah karena EDTA merupakan senyawa asam amino yang

secara luas dipergunakan untuk mengikat ion logam-logam bervalensi dua dan tiga. EDTA

membentuk kompleks kuat terutama dengan Mn (II), Cu (II), Fe (III), dan Co (III). Itulah

yang menyebabkan elektroda ini cocok untuk digunakan dalam uji darah sederhana.

Gambar di atas merupakan kerangka kerja yang akan dilakukan untuk melakukan uji darah

dengan analisis petensiometri langsung. Setelah alat disusun seperti gambar diatas, kita dapat

menghitung kadar ion logam dari larutan analit (sampel darah), dengan menggunakan

persamaan dibawah ini.

Esel = Eind – Ered – Ej

diturunkan dengan menggunakan persaman Nernst, menjadi;

Eind=L−0,0592n

pX ¿ L+¿ 0,0592n

log (ax)¿

pX=−log ( ax)=−Esel – (E j−Eref +L)

0,0592/n

karena besar potensial referensi, potensial jembatan garam, dan L konstan, variabel tersebut

dapat diganti menjadi sebuah konstants K, sehingga persamaan akhirnya menjadi;

Voltmeter

Elektroda pembanding (Eref)

Elektroda indikator (Eind)

Jembatan garam (Ej)

..... MV

Larutan analit

Sel analisis potensiometri untuk uji darah sederhana

pX=− log ( ax)=−Esel – K

0,0592 /n

E sel=K−0,0592n

p X

X merupakan kadar ion yang dicari, dalam hal ini merupakan kadar ion logam.