Cara Kalibrasi pH Meter

infokimia.com – pH meter merupakan alat untuk mengukur derajat keasaman atau kebasaan suatu zat cair. Pada pH meter terdapat elektroda (probe pengukur) yang terhubung dengan alat elektronik yang dapat menampilkan nilai pH. Elektroda pada pH meter memiliki bentuk batang yang terbuat dari kaca. Pada bagian bawah elektroda terdapat bohlam yang berfungsi sebagai sensor terhadap jumlah ion hidrogen atau jumlah ion hidroksida di dalam suatu zat cair. Bohlam pada elektroda pH meter merupakan bagian yang sangat sensitif dan harus selalu dikalibrasi setelah dipakai untuk pengujian.

Kalibrasi normal pH meter harus dilakukan setiap hari pada awal waktu. Sedangkan pada saat melakukan pengukuran pH, maka kalibrasi harus dilakukan sebelum setiap pengukuran. Kalibrasi dilakukan dengan menggunakan larutan buffer standar. Saat ini tersedia berbagai macam merk larutan buffer standar di pasaran. Dan pada setiap pembelian instrumen pH meter juga dilengkapi dengan daftar prosedur pengoperasian, prosedur kalibrasi dan rekomendasi jenis buffer standar cocok digunakan serta pengaturan suhu standar kalibrasi.

Kalibrasi pH meter dilakukan dengan menggunakan minimal dua larutan buffer standar. Pada saat melakukan kalibrasi pH meter sangat direkomendasi menggunakan buffer standar yang terdapat rentang pengukuran pH tercakup di dalamnya.  Contohnya pengukuran sampel yang memiliki rentang pH 5, maka kalibrasi dilakukan dengan menggunakan larutan buffer standar pH 4 dan 7.

Langkah Kerja Melakukan Kalibrasi pH Meter

Adapun cara melakukan kalibrasi pH meter dengan menggunakan larutan buffer standar  pH 4, 7, dan 10 adalah sebagai berikut:

1. Hidupkan pH meter, biarkan alat selama 30 menit untuk pemanasan.
2. Siapkan buffer standar yang akan digunakan.
3. Cuci elektroda dengan mengunakan akuades, kemudian keringkan dengan tisu yang lembut.
4. Rendam elektroda di larutan buffer standar pH 4, biarkan pembacaan stabil.
5. Catat hasil pembacaannya.
6. Angkat elektroda tersebut kemudian bilas dengan menggunakan akuades dan keringkan dengan tisu.
7. Rendam kembali elektroda di larutan buffer standar pH 7, biarkan pembacaan stabil.
8. Angkat elektroda tersebut kemudian bilas dengan menggunakan akuades dan keringkan kembali dengan tisu.
9. Catat kembali hasil pembacaannya.
10. Rendam elektroda di larutan buffer standar pH 10, biarkan pembacaan stabil.
11. Angkat elektroda tersebut kemudian bilas dengan menggunakan akuades dan keringkan kembali dengan tisu.
12. Catat kembali hasil pembacaanya.
13. Terakhir rekap nilai hasil pembacaan pH larutan buffer standar, kemudian lakukan perhitungan nilai slope.

Berdasarkan nilai slope yang diperoleh, maka dapat diketahui efektivitas kinerja dari pH meter. Setiap pH meter mempunyai persyaratan nilai slope yang dapat diterima. Persyaratan tersebut biasanya disebutkan di dalam manual book dari pabrikan alat pH meter. Nilai slope yang tidak sesuai persyaratan menggambarkan hasil pengukuran dari pH meter kurang akurat.

Cara Kalibrasi Neraca Analitik

infokimia.com – Neraca analitik atau neraca laboratorium merupakan jenis neraca yang dirancang untuk mengukur massa kecil dalam rentang sub-miligram. Pada neraca analitik terdapat piringan pengukur yang mampu mengukur 0,1 mg atau lebih baik. Piringan pengukur tersebut dilengkapi sensor yang sangat sensitif bahkan terhadap debu dan tekanan  angin yang mengalir mengenai piringan. Apabila tekanan angin mengenai piringan pengukur maka akan mempengaruhi sensor dan ketelitian hasil pengukuran akan menurun (berkurang). Oleh karena itu pada neraca analitik dilengkapi pelindung angin berupa kotak transparan yang terbuat dari kaca atau akrilik yang berfungsi untuk melindungi piringan pengukur dari pengaruh tekanan angin yang mengalir dalam ruangan.

Pentingnya Kalibrasi Neraca Analitik

Keadaan lingkungan sangat mempengaruhi kinerja dari neraca analitik. Sifatnya yang sensitif membuat neraca analitik sangat peka terhadap gaya luar yang bekerja padanya. Gaya luar yang dimaksud adalah suhu ruangan, kemiringan alas tempat meletakkan neraca, dan tekanan angin dalam ruangan. Bahkan udara hasil pernapasan juga mempengaruhi sensitifitas neraca. Sehingga neraca perlu dilakukan kalibrasi agar hasil pengukuran tetap akurat dan teliti (presisi). Kalibrasi neraca analitik harus dilakukan secara berkala dan teratur. Proses kalibrasi dilakukan dengan menggunakan anak timbangan standard yang memiliki sertifikat SI. Anak timbangan terdiri dari berbagai macam ukuran, mulai dari 0,1 mg sampai dengan 100 g.

Anak Timbangan Neraca Analitik

Langkah Kerja Kalibrasi Neraca Analitik

Adapun langkah kerja dalam melakukan kalibrasi neraca analitik adalah sebagai berikut :

1. Pastikan timbangan terletak pada bidang meja yang datar (tidak miring dan tidak bergelombang).
2. Atur waterpass timbangan pada posisi setimbang.
3. Hidupkan timbangan dengan menekan tombol on, biarkan timbangan selama 30 menit untuk pemanasan.
4. Siapkan anak timbangan standar bersertifikat SI.
5. Lakukan penimbangan anak timbangan mulai yang bermassa paling kecil.
6. Catat hasil penimbangan anak timbangan pada tabel pengamatan.
7. Angkat anak timbangan dari piringan, kemudian timbangan di-nol-kan terlebih dahulu dengan menekan tombol zero sebelum melanjutkan menimbang massa anak timbangan yang lain.
8. Ulangi penimbangan sampai 3 kali pengulangan.
9. Lakukan langkah (5), (6), (7), dan (8) untuk menimbang massa anak timbangan yang lain.
10. Hitung massa rata-rata hasil timbangan untuk setiap anak timbangan.

Toleransi perbedaan yang masih dapat diterima adalah sebagai berikut:

Anak timbangan berbobot 1-5 mg ± 0,014 mg

Anak timbangan berbobot 100-500 mg ± 0,025 mg

Anak timbangan berbobot 1-5 g ± 0,054 mg

Pengertian, Tujuan, dan Manfaat Kalibrasi Instrumen dan Alat Ukur

infokimia.com – Setiap instrumen atau alat ukur harus dilakukan kalibrasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Oleh karena itu suatu instrumen harus dianggap tidak cukup baik, sehingga akan dilakukan kalibrasi untuk memastikan bahwa instrumen atau alat ukur tersebut dalam keadaan baik.

Kalibrasi sangat diperlukan untuk mengetahui kinerja suatu perangkat instrumen atau alat ukur. Baik instrumen baru atau instrumen yang sudah lama dipakai harus dilakukan kalibrasi secara berkala. Dengan melakukan kalibrasi maka dapat diketahui performa dari suatu instrumen atau alat ukur ketika digunakan, sehingga hasil pengukuran tidak dipertanyakan.

Pengertian Kalibrasi Instrumen (Alat Ukur)

Menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 dan Vocabulary of International Metrology (VIM), Kalibrasi merupakan serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu.

Berdasarkan definisi diatas, maka disimpulkan bahwa kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran nilai hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh instrumen atau alat ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mampu ditelusuri (traceable). Standar ukur tersebut dapat ditelusuri baik standar nasional  maupun internasional untuk satuan ukuran yang tersertifikasi.

Kalibrasi merupakan proses untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu. Contohnya: kalibrasi termometer, dengan mengkalibrasi termometer maka kesalahan indikasi atau koreksi dapat ditentukan dan disesuaikan (melalui konstanta kalibrasi), sehingga termometer tersebut menunjukkan temperatur yang sebenarnya dalam celcius pada titik-titik tertentu di skala.

Tujuan Kalibrasi Instrumen (Alat Ukur)

Adapun tujuan kalibrasi secara umum, yaitu:
1. Mengetahui ketertelusuran hasil pengukuran. Hasil pengukuran yang diukur oleh suatu instrumen atau alat ukur dapat ditelusuri sampai ke standar yang lebih tinggi atau teliti (standar primer nasional dan internasional) dengan perbandingan yang tak terputus.
2. Menentukan deviasi (penyimpangan) kebenaran nilai hasil pengukuran yang  ditunjukkan oleh suatu instrumen atau alat ukur.
3. Menjamin nilai hasil pengukuran sesuai dengan standar nasional maupun internasional.
4. Meningkatkan taraf kepercayaan terhadap hasil pengukuran oleh suatu instrumen atau alat ukur.

Manfaat Kalibrasi Instrumen (Alat Ukur)

Adapun manfaat kalibrasi secara umum, yaitu:
1. Menjaga kondisi instrumen atau alat ukur agar tetap sesuai dengan spesifikasinya.
2. Mendukung sistem penjaminan mutu yang diterapkan di berbagai industri pada peralatan laboratorium dan produksi.
3. Mengetahui perbedaan (penyimpangan) antara nilai stardar dengan nilai yang ditunjukkan oleh instrumen atau alat ukur.

Persyaratan Kalibrasi Instrumen (Alat Ukur)

Setiap lembaga atau laboratorium memiliki sistem manajemen mutu. ISO/IEC Guide 17025:2005 merupakan acuan sistem manajemen mutu. Sistem tersebut mengharuskan suatu lembaga atau laboratorium memiliki sistem pengukuran yang efektif, termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi untuk semua perangkat pengukuran. Kalibrasi instrumen atau alat ukur harus dilakukan oleh operator (teknisi) yang ahli (bersertifikat). Operator tersebut memiliki sertifikat yang dikeluarkan oleh lembaga riset yang berwenang dalam melakukan kalibrasi instrumentasi.

Salah satu lembaga di Indonesia yang memiliki standar pengukuran tertinggi (dalam SI dan satuan-satuan turunannya) adalah Pusat Penelitian Kalibrasi Instrumentasi dan Metrologi (Puslit KIM LIPI). Standar pengukuran yang dimiliki oleh Puslit KIM LIPI digunakan sebagai acuan bagi perangkat yang dikalibrasi. Puslit KIM LIPI juga mendukung infrastuktur metrologi di suatu negara dengan membangun rantai pengukuran dari perangkat yang digunakan dengan standar tingkat tinggi/ internasional.

Hasil Kalibrasi Instrumen (Alat Ukur)

Dengan melakukan kalibrasi terhadap suatu instrumen atau alat ukur maka diperoleh hasil, yaitu:
1. Nilai Objek Ukur
2. Nilai Koreksi/Penyimpangan
3. Nilai Ketidakpastian Pengukuran atau besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran. 

Nilai ketidakpastian pengukuran diperoleh setelah melakukan evaluasi terhadap nilai hasil pengukuran dengan alat ukur dibandingkan dengan standar.
Sifat metrologi lain seperti faktor kalibrasi, kurva kalibrasi.

3 Langkah Kerja Dalam Menimbang Dengan Neraca Analitik Agar Hasil Timbang Akurat Dan Presisi

Ketika hendak melakukan penimbangan dengan menggunakan neraca analitik, maka ikuti 3 langkah kerja berikut ini untuk mendapatkan hasil yang akurat dan presisi. Langkah kerja penimbangan dengan neraca analitik meliputi: 

1. Persiapan Alat Bantu Penimbangan

Untuk menimbang zat padat diperlukan:

1) Kaca arloji yang kering dan bersih, digunakan untuk menampung kelebihan zat yang ditimbang, karena kelebihan zat tidak boleh dikembalikan ke botol zat. plastik),

2) Sendok (biasanya sendok analit spatula dari stainless steel)

3) Kertas isap untuk memegang tempat menimbang pada saat memasukan/mengeluarkan alat timbang (dan zat) ke atau dari dalam neraca.

4) Botol timbang sebagai tempat zat yang akan ditimbang.

5) Zat yang akan ditimbang dan setelah penimbangan selesai, botol zat harus dikembalikan ke tempatnya. 

2. Pemeriksaan Pendahuluan Neraca Analitik

Pemeriksaan pendahuluan yang harus dilakukan, yaitu:

1) Pemeriksaan kebersihan neraca terutama piring-piring neraca dapat dibersihkan menggunakan sapu-sapu yang tersedia di dekat neraca.

2) Pemeriksaan kedataran neraca dilakukan dengan cara melihat water pass, dengan mengatur sekrup pada kaki neraca, sehingga gelembung air di water pass tepat berada di tengah.

3) Pemeriksaan kesetimbangan neraca yang dilakukan dengan membiarkan dahulu pointer bergoyang ke kiri dan ke kanan beberapa kali. Jika goyangan maksimum ke kiri dan ke kanan kira-kira sama jauh maka neraca dalam keadaan setimbang. 

3. Cara Menggunakan Neraca Analitik

Adapun cara menggunakan neraca analitik, yaitu:

1) Nolkan terlebih dulu neraca tersebut

2) Letakkan zat yang akan ditimbang pada bagian timbangan

3) Baca nilai yang tertera pada layar monitor neraca

4) Setelah digunakan, nolkan kembali neraca tersebut

Bagian-Bagian, Ketelitian dan Fungsi Neraca Analitik Digital

Neraca analitik merupakan suatu alat yang sering digunakan di laboratorium yang berfungsi untuk menimbang bahan/zat yang akan digunakan sebelum melakukan suatu percobaan yang membutuhkan suatu penimbangan. Bahan yang ditimbang biasanya berbentuk padatan, namun tidak menutup kemungkinan untuk menimbang suatu bahan yang berbentuk cairan. 

Selain itu neraca analitik merupakan salah satu neraca yang memiliki tingkat ketelitian tinggi dan bermutu tinggi, sehingga dapat ditempatkan di ruang bebas serta terhindar dari gangguan akibat aliran udara. Neraca ini melakukan kalibrasi internal, tetapi untuk pemeriksaan ulang, neraca ini harus diperiksa dengan anak-anak timbangan yang sudah di identifikasi. Neraca analitik ini hanya di gunakan untuk penimbangan tingkat analitik. 

Ketelitian Neraca Analitik Digital

Neraca analitik mempunyai ketelitian yang tinggi, karena sampai 4 desimal di belakang koma (contoh: 1,7869 gram), biasanya digunakan untuk menimbang benda atau zat yang membutuhkan ketelitian yang tinggi. Neraca analitik yang digunakan di laboratorium merupakan instrumen yang akurat yang mempunyai kemampuan mendeteksi bobot pada kisaran 100 gram sampai dengan ± 0,0001 gram.

Neraca analitik digital berfungsi untuk membantu mengukur berat serta kalkulasi otomatis. Neraca digital atau neraca elektronik lebih canggih dibandingkan dengan neraca tradisional. Neraca digital memiliki fungsi sebagai alat ukur yang lebih akurat, presisi, akuntable yang dapat menyimpan hasil dari setiap penimbangan. 

Jenis neraca analitik digital mempunyai ketelitian yang sangat tinggi hingga empat angka di belakang koma. Cara kerja neraca analitikdigital hanya dapat mengeluarkan label, ada juga yang hanya timbul ditampilkan dilayar LCD-nya. Karena mempunyai ketelitian yang sangat tinggi maka umumnya neraca analitik digital di lengkapi dengan penutup. Pada ketiga sisi penutupnya terbuat dari kaca. Sehingga lengan beban dapat dilihat dari luar. Pada bagian penutup di sisi kaca kanan dan kiri dapat di geser untuk pintu memasukkan dan mengeluarkan sampel yang akan di timbang. 

Bagian-Bagian Neraca Analitik Digital

Bagian-bagian neraca analitik digital yaitu :

1) Piringan timbangan, berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk meletakkan sampel yang akan ditimbang. Piringan neraca analitik dapat dibersihkan dengan kuas yang terdapat pada setiap masing-masing alat atau dapat dibersihkan dengan menggunakan tissu.

2) Anak timbangan, suatu bahan yang biasa digunakan dalam kalibrasi neraca analitik dengan bobot yang sudah diketahui.

3) Waterpass, digunakan untuk mengetahui dan mengatur posisi piringan timbangan pada neraca analitik apakah sudah stabil atau belum.

4) Tombol pengaturan, diantaranya adalah tombol rezero, mode, dan on/off. Tombol rezero berfungsi untuk mengatur neraca dalam keadaaan nol. Jika tombol ini sering digunakan, akan dapat merusak alat neraca tersebut. Tombol rezero akan mengatur neraca pada keadaan nol secara mendadak, sehingga neraca akan mudah rusak dan menghasilkan data yang tidak akurat.

5) Tombol mode, berfungsi sebagai suatu sistem konversi satuan yang digunakan dalam penimbangan. Tombol ini akan memudahkan pengguna dalam perubahan satuan dalam penimbangan.

6) Tombol on/off, berfungsi menyalakannya serta mematikan neraca. Dalam penggunaannya, neraca analatik biasanya didiamkan selama 10-15 menit agar neraca dapat bekerja secara maksimal dan menghasilkan data yang akurat. 

Hal yang Perlu Diperhatikan Pada Penggunaan Neraca Analitik Digital

Penggunaan neraca analitik terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain:

Penyimpanan neraca dan kebersihan dalam penggunaannya.

1) Kedudukan neraca harus diatur dengan sekrup dan posisi neraca harus horizontal dengan waterpass.

2) Ketika digunakan terkadang neraca tergoncang dan posisi neraca tidak seperti keadaan semula.

3) Pengecekan wajib dilakukan sebelum menggunakan necara analitik.

Hal yang Perlu Diperhatikan Pada Penempatan Neraca Analitik Digital

1) Lokasi penempatan neraca analitik harus terletak pada ruangan yang terpisah dengan laboratorium agar tidak ada yang berlalu-lalang saat melakukan penimbangan yang dapat mengganggu saat penimbangan pada neraca analitik. Pintu ruangan masuk-keluar hanya terdapat satu pintu. Dan kemudian neraca ditempatkan dalam pojok ruangan yang merupakan bagian yang paling stabil.

2) Meja neraca yang digunakan sebagai alas untuk penempatan neraca analitik harus menggunakan meja yang datar dan stabil. Selain itu, meja tersebut harus kokoh dan tahan terhadap goncangan.

3) Udara yang terdapat di sekitar akan dapat mempengaruhi umur alat yang akan digunakan. Selain itu, udara juga dapat pempengaruhi bobot saat dilakukan penimbangan yang dapat menyebabkan terjadinya kesalahan saat pengukuran bobot suatu bahan yang akan ditimbang. Udara yag terlalu lembab dapat menimbulkan korosi pada neraca analitik. Neraca analitik tidak boleh kontak langsung dengan cahaya matahari karena dapat memperpendek umur alat, terjadi pemumaian terhaap alat tersebut, dan cahaya juga menghasilkan panas dan radiasi yang ditimbulkan dapat merusak alat sehingga harus ditempatkan pada jarak tertentu.

Prinsip Kerja, Bagian-Bagian dan Ketelitian Neraca Teknis (Neraca Tiga Lengan)

Neraca mekanik sering juga disebut neraca/ timbangan teknis terdiri atas tiga batang skala. Batang pertama berskala ratusan gram, batang kedua berskala puluhan gram, dan batang ketiga berskala satuan gram. Benda yang akan ditimbang diletakkan diatas piringan, setelah beban geser diseimbangkan dengan benda, maka massa benda dapat dibaca pada skala. Neraca ini berfungsi untuk mengukur massa benda atau logam dalam praktek laboratorium. 

Prinsip Kerja Neraca Teknis

Prinsip kerja neraca mekanik/  adalah membandingkan massa benda yang akan dikur dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca mekanik berada pada neraca itu sendiri. Kemampuan pengukuran neraca ini dapat diubah dengan menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan. Anak timbangan dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca . Massa benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang.

Tinjauan lain tentang prinsip kerja neraca yaitu seperti prinsip kerja tuas. Ada empat macam prinsip kerja neraca, yaitu:

1) Prinsip kesetimbangan gaya gravitasi, contoh neraca sama lengan

2) Prinsip kesetimbangan momen gaya, contoh neraca dacin

3) Prinsip kesetimbangan gaya elastis, contoh neraca pegas untuk menimbang bahan-bahan baku

4) Prinsip inersia (kelembaban), contoh neraca inersia 

Neraca teknis biasa digunakan untuk melakukan penimbangan dengan ketelitian sedang, biasanya hanya sampai 2 desimal di belakang koma. Neraca ini biasanya dipakai untuk menimbang zat - zat atau benda yang tidak membutuhkan ketelitian yang tinggi, misalnya menimbang bahan sebagai larutan pereaksi. 

Bagian-Bagian Neraca Teknis 

Bagian-bagian Neraca Teknis Satu Piring - Tiga Lengan sebagai berikut:

1) Tempat beban, digunakan untuk menempatkan benda yang akan diukur.

2) Tombol kalibrasi, digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika neraca tidak dapat digunakan untuk mengukur.

3) Pemberat (anting), diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat digeser-geser dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.

4) Titik 0 atau garis kesetimbangan,digunakan untuk menentukan titik kesetimbangan.

Neraca Tiga Lengan memiliki nilai skala sampai ketelitian 0.1 gram. Neraca ini memiliki tiga lengan, yakni sebagai berikut:

1) Lengan depan, memiliki anting yang dapat digeser dengan skala 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10gram. Masing-masing terdiri 10 skala tiap skala 1 gram.

2) Lengan tengah, memiliki anting yang dapat digeser dengan skala 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 gram.

3) Lengan belakang, memiliki anting yang dapat digeser dengan skala 0, 100, 200, 300, 400, 500 gram.

Cara Membaca Hasil Penimbangan Dengan Neraca Teknis

Cara membaca hasil penimbangan adalah sebagai berikut:

1) Amati skala yang ditunjuk pada posisi lengan depan, lengan tengah, dan lengan belakang.

2) Jumlahkan skala yang ditunjuk pada posisi lengan depan, lengan tengah, dan lengan belakang. 

Contoh pembacaan hasil penimbangan:

Skala tengah = 300 gram

Skala belakang = 80 gram

Skala depan = 2,4 gram

Maka hasil penimbangan yaitu 382,4 gram

Ketelitian Neraca Teknis

Ketelitian sebuah neraca ditentukan oleh skala terkecil yang ada pada neraca tersebut. Misalnya pada neraca tiga lengan, skala terkecil adalah 0.1 gram, maka ketelitian neraca tersebut adalah 0.1 gram. Setiap alat ukur mempunyai nilai ketidakpastian pengukuran. Nilai ketidakpastian tersebut dirumuskan sebagai berikut.

Ketidakpastian = ½ x skala terkecil 

Sehingga pada neraca tiga lengan yang mempunyai skala terkecil 0.1 gram, maka ketidakpastian tersebut adalah ½ x 0.1 gram (0.05 gram).