Top 10 Kesalahan Utama dalam Pengukuran pH
Pengukuran pH terlihat sederhana: celupkan elektroda ke dalam sampel, tunggu hingga pembacaan stabil, kemudian catat hasilnya. Namun, cara penyimpanan, pembersihan, kalibrasi, hingga pemilihan elektroda dapat memengaruhi keakuratan hasil pengukuran.
Kesalahan kecil dalam penggunaan elektroda pH bahkan dapat menyebabkan pembacaan yang lambat, tidak stabil, atau tidak akurat. Selain itu, perawatan yang kurang tepat juga dapat memperpendek umur elektroda.
Berikut 10 kesalahan umum dalam pengukuran pH serta cara menghindarinya.
1. Menyimpan Elektroda pH dalam Kondisi Kering
Salah satu kesalahan yang paling sering terjadi adalah membiarkan elektroda pH dalam kondisi kering.
Sensing glass pada elektroda pH membutuhkan lapisan terhidrasi agar dapat merespons perubahan pH dengan baik. Jika elektroda dibiarkan mengering, lapisan ini dapat mengalami dehidrasi sehingga sensitivitas elektroda menurun.
Pada kondisi tertentu, pengeringan larutan elektrolit yang tersisa di sekitar junction juga dapat meninggalkan kristal garam, seperti yang terlihat pada gambar. Kristal tersebut umumnya berasal dari elektrolit dan dapat dilarutkan kembali dengan pembilasan atau perendaman yang sesuai.
Akibat elektroda yang mengering, pembacaan pH dapat menjadi lebih lambat, tidak stabil, atau tidak akurat.
Cara yang benar:
Simpan elektroda menggunakan larutan penyimpanan elektroda pH (storage solution). Jika elektroda terlanjur kering, rendam sensing glass dan junction dalam storage solution selama setidaknya 1 jam, kemudian lakukan kalibrasi sebelum digunakan kembali.
2. Menggosok Sensing Glass dengan Tisu
Setelah membilas elektroda, pengguna sering mengeringkannya dengan menggosok bagian sensing glass menggunakan tisu. Kebiasaan ini sebaiknya dihindari.
Menggosok permukaan kaca dapat menghasilkan muatan listrik statis yang mengganggu sinyal tegangan elektroda dan akhirnya memengaruhi pembacaan pH. Menggosok kaca juga dapat mengganggu lapisan terhidrasi pada permukaan sensing glass.
Cara yang benar:
Bilas elektroda menggunakan air suling atau air deionisasi (DI water). Jika terdapat terlalu banyak air pada permukaan elektroda, cukup tepuk atau sentuhkan perlahan (blot) menggunakan tisu bebas serat.
Jangan menggosok sensing glass elektroda!
3. Menyimpan Elektroda didalam Air
DI water, air distillasi, maupun air suling memang dapat digunakan untuk membilas elektroda, tetapi tidak boleh digunakan untuk menyimpan elektroda pH.
Air dengan kandungan ion yang sangat rendah dapat menyebabkan ion dari elektroda berdifusi keluar menuju larutan. Dalam jangka panjang, kondisi ini dapat merusak elektroda dan memperpendek umur pakainya.
Cara yang benar:
Gunakan pH electrode storage solution HI70300 untuk penyimpanannya.
Ingat perbedaannya:
DI water / air suling → untuk membilas
Storage solution → untuk menyimpan
Jika elektroda refillable sudah terlanjur disimpan dalam DI water atau air suling, ganti filling solution, kondisikan kembali elektroda menggunakan storage solution, kemudian lakukan kalibrasi.
4. Tidak Membersihkan Elektroda Secara Berkala
Membilas elektroda dengan air saja belum tentu cukup untuk membersihkan kontaminasi yang menempel pada permukaan elektroda.
Protein, minyak, lemak, endapan mineral, dan berbagai residu sampel dapat membentuk lapisan tipis pada sensing glass dan junction. Bahkan ketika elektroda terlihat bersih secara visual, kontaminasi masih mungkin terdapat pada permukaannya.
Lapisan tersebut dapat menyebabkan respons elektroda menjadi lebih lambat dan hasil pengukuran tidak stabil.
Cara yang benar:
Gunakan HI7061 General Purpose Cleaning Solution secara untuk membersihkan elektroda pH.
Untuk aplikasi tertentu, Hanna Instruments juga menyediakan cleaning solution khusus berdasarkan jenis kontaminasi atau sampel. Hal ini penting terutama pada aplikasi makanan, karena residu seperti protein, lemak, minyak, susu, atau bahan makanan lainnya dapat menempel pada elektroda dan tidak selalu dapat dihilangkan hanya dengan pembilasan biasa.
Sebagai contoh, elektroda yang digunakan pada makanan berlemak membutuhkan penanganan berbeda dari elektroda yang digunakan untuk sampel air atau minuman. Oleh karena itu, pilih cleaning solution yang sesuai dengan jenis kontaminasi dan aplikasi pengukuran. Hanna sendiri merekomendasikan penggunaan cleaning solution yang diformulasikan sesuai aplikasinya untuk membantu menghilangkan residu secara efektif.
Setelah proses pembersihan, bilas elektroda menggunakan air suling (distilled water) atau air deionisasi (DI water), kemudian kondisikan kembali dalam storage solution sebelum melakukan kalibrasi dan pengukuran berikutnya.
5. Melakukan Kalibrasi pH dengan Cara yang Tidak Tepat
Kalibrasi merupakan salah satu faktor terpenting untuk mendapatkan hasil pengukuran pH yang akurat.
Kesalahan yang umum terjadi adalah menggunakan buffer yang tidak sesuai dengan rentang pH sampel.
Untuk hasil terbaik, gunakan larutan buffer yang mengapit (bracket) nilai pH sampel. Hanna juga merekomendasikan pH 7 sebagai titik netral untuk menentukan offset elektroda.
Sebagai contoh:
Jika sampel diperkirakan memiliki pH sekitar 8,6, gunakan:
Buffer pH 7,01 dan pH 10,01
Sedangkan untuk sampel yang bersifat asam, gunakan:
Buffer pH 7,01 dan pH 4,01
Frekuensi kalibrasi bergantung pada tingkat akurasi yang dibutuhkan, tetapi kalibrasi harian merupakan pilihan ideal, terutama untuk pengukuran yang membutuhkan tingkat akurasi tinggi.
6. Menggunakan Jenis Elektroda yang Tidak Sesuai
Tidak semua elektroda pH dirancang untuk jenis sampel yang sama.
Elektroda yang ideal untuk air belum tentu menjadi pilihan terbaik untuk daging, keju, tanah, kosmetik, makanan semi-padat, atau sampel dengan konduktivitas rendah.
Menggunakan elektroda yang kurang sesuai dapat menyebabkan waktu respons lebih lambat dan bahkan memperpendek atau memperpendek? memperpendek umur elektroda.
Sebagai contoh, elektroda dengan ujung berbentuk konus dan open junction memungkinkan pengukuran langsung pada sampel padat dan semi-padat. Sementara itu, elektroda dengan beberapa ceramic junction memungkinkan aliran elektrolit yang lebih tinggi sehingga dapat memberikan kestabilan lebih baik pada sampel dengan konduktivitas rendah.
Cara yang benar:
Pilih elektroda berdasarkan:
- jenis dan bentuk sampel,
- rentang pH,
- konduktivitas sampel,
- temperatur,
- jenis junction,
- serta kebutuhan aplikasi.
Pemilihan elektroda yang tepat tidak hanya meningkatkan akurasi, tetapi juga dapat memperpanjang umur pakai elektroda.
7. Tidak Membuka Fill Hole pada Elektroda Refillable
Kesalahan ini khususnya berlaku pada elektroda pH refillable.
Elektroda referensi membutuhkan aliran elektrolit yang lambat tetapi stabil melalui junction menuju sampel. Jika fill hole tertutup rapat selama pengukuran, aliran elektrolit dapat terhambat.
Akibatnya, pembacaan dapat menjadi tidak stabil atau membutuhkan waktu sangat lama untuk mencapai kestabilan.
Cara yang benar:
Sebelum melakukan pengukuran dengan elektroda refillable, longgarkan atau buka penutup fill hole.
Setelah pengukuran selesai dan elektroda akan disimpan, tutup kembali fill hole sesuai petunjuk penggunaan elektroda.
8. Level Elektrolit pada Elektroda Terlalu Rendah
Elektroda refillable menggunakan larutan elektrolit pada reference compartment. Seiring penggunaan, level larutan tersebut dapat berkurang.
Jika level elektrolit terlalu rendah, aliran elektrolit melalui reference junction dapat terganggu dan menyebabkan pembacaan menjadi tidak stabil.
Cara yang benar:
Periksa level filling solution secara berkala dan tambahkan larutan yang sesuai apabila diperlukan.
Hanna merekomendasikan mempertahankan level filling solution sekitar kurang dari ½ inci (±1,3 cm) dari fill hole.
Jangan menggunakan sembarang larutan untuk mengisi elektroda. Gunakan filling solution yang direkomendasikan untuk tipe elektroda tersebut.
9. Elektroda Tidak Terendam dengan Cukup
Agar sistem pengukuran pH bekerja dengan benar, sensing glass dan reference junction harus sama-sama bersentuhan dengan sampel.
Jika hanya ujung sensing glass yang masuk ke dalam sampel tetapi reference junction tidak terendam, rangkaian pengukuran tidak bekerja sebagaimana mestinya dan hasil yang diperoleh dapat menjadi tidak akurat.
Cara yang benar:
Pastikan volume sampel mencukupi sehingga:
Sensing glass ?
Reference junction ?
keduanya terendam dengan baik.
Namun, hindari merendam elektroda melebihi batas yang direkomendasikan oleh produsen.
10. Tetap Menggunakan Elektroda yang Sudah Tua
Elektroda pH merupakan komponen yang memiliki umur pakai terbatas.
Seiring waktu, bagian sensing glass akan mengalami perubahan dan menjadi kurang responsif terhadap perubahan pH. Elektroda yang sudah tua dapat menunjukkan respons yang semakin lambat, sulit dikalibrasi, atau menghasilkan nilai yang tidak stabil.
Kondisi elektroda dapat dievaluasi melalui parameter seperti slope dan offset yang diperoleh selama proses kalibrasi.
Jika elektroda telah dibersihkan, dikondisikan, diisi ulang jika diperlukan, dan dikalibrasi dengan buffer baru tetapi performanya tetap buruk, kemungkinan sudah waktunya untuk mengganti elektroda.
Jangan Hanya Kalibrasi — Rawat Elektroda pH dengan Benar
Hasil pengukuran pH yang akurat tidak hanya bergantung pada kualitas pH meter. Kondisi elektroda, cara penyimpanan, pembersihan, pemilihan buffer, teknik kalibrasi, dan pemilihan jenis elektroda sama-sama memiliki peran penting.
Sebagai panduan sederhana, ingat prinsip berikut:
Bilas → Bersihkan → Kondisikan → Kalibrasi → Ukur → Simpan dengan Benar
Beberapa pH meter Hanna Instruments juga dilengkapi teknologi CAL Check™, yang menggunakan informasi slope dan offset dari proses kalibrasi untuk membantu mengidentifikasi potensi masalah pada elektroda maupun larutan buffer. Sistem diagnostik ini dapat membantu pengguna mengetahui kondisi elektroda sebelum melakukan pengukuran.
Dengan prosedur penggunaan dan perawatan yang tepat, Anda dapat memperoleh hasil pengukuran pH yang lebih konsisten sekaligus membantu memperpanjang umur elektroda.
Simak Video: Top 10 pH Mistakes
Untuk memahami lebih lanjut berbagai kesalahan yang sering terjadi dalam pengukuran pH, simak video dari Hanna Instruments berikut: