Derajat Keasaman pH dan Cara Mengukurnya

Salah satu sub materi pembelajaran kimia kelas XI SMA atau Madrasah Aliyah membahas mengenai pH. Dilansir dari buku Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI karya Unggul Sudarno, materi pH ini masuk dalam pembahasan Larutan Asam dan Basa.

Secara harfiah pH merupakan salah satu pangkat ion dari hidrogen yang diambil dari kata singkatan Power of Hydrogen. Kata ini diusulkan oleh Sorensen (1868-1939) demi menghindari penggunaan angka yang sangat kecil.

Adapun secara istilah pH adalah derajat keasaman atau kebasaan suatu larutan, menyatakan logaritma konsentrasi negatif ion H dengan bilangan pokok 10. Larutan netral mempunyai PH tujuh, asam lebih kecil dari tujuh, basa lebih besar dari tujuh. Di perairan yang tidak tercemar pH dikontrol oleh ion CO2, Carbonate dan Bicarbonate.

Konsentrasi CO2 dapat berkurang dengan proses ukur dengan udara, photo sintesa atau penguraian. Perubahan pH dapat disebabkan oleh hujan asam, buangan industri, drainase pertambangan dan pelapukan mineral. Pengukuran PH yang ideal adalah langsung di lakukan di lapangan / lokasi pengambilan sampel.

Misteri Arti pH

Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Soren Peder Lauritz Sørensen pada tahun 1909. Namun hingga kini masih belum diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk power (pangkat). Namun di sisi lain ada juga yang merujuk kata bahasa Jerman, bahwa P bermakna Potenz (yang juga berarti pangkat), dan ada pula yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif".

Mengukur pH sebagai Sifat Larutan

Menurut definisi asli Sorensen, p[H] didefinisikan sebagai minus logaritma konsentrasi ion hidrogen. Definisi ini telah lama ditinggalkan dan diganti dengan definisi pH. Mengukur konsentrasi ion hidrogen bisa dilakukan secara langsung apabila elektrode yang digunakan dikalibrasi sesuai dengan konsentrasi ion hidrogen. Salah satu caranya adalah dengan mentitrasi larutan asam kuat yang konsentrasinya diketahui dengan larutan alkali kuat yang konsentrasi elektrolit latarnya relatif tinggi.

Jika konsentrasi asam dan alkali diketahui, maka akan mudah menghitung ion hidrogen dan dikorelasikan dengan kosentrasi ion. Kalibrasi ini biasanya dilakukan menggunakan plot Gran. Kalibrasi ini akan menghasilkan nilai potensial elektrode standar, E0, dan faktor gradien, f, sehingga persamaan Nerstnya berbentuk:

pH=-log (H+)

Dengan analogi yang sama menentukan nilai konsentrasi OH- dalam larutan dapat digunakan rumus nilai POH sebagaimana berikut:

pOH = -log (OH-)

Dalam kesetimbangan air terdapat tetapan kesetimbangan:

Kw = (H+)(OH-)

Rumus tersebut bila diterapkan pada air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja, bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.

Cara Mengukur Nilai pH dan Asam-Basa

Untuk mengetahui nilai pH suatu larutan dapat dilakukan dengan menggunakan pH meter atau indikator asam-basa. pH meter merupakan alat pengukur dalam bentuk rangkaian elektronik yang dilengkapi dengan elektrode kaca. Bila elektrode ini dimasukkan dalam larutan akan muncul beda potensial yang diakibatkan oleh adanya ion H+ di dalam larutan. Besaran beda potensial ini ditunjukkan dengan angka yang menyatakan pH larutan tersebut.

Alat tersebut digunakan berdasarkan perbedaan relatif konsentrasi ion H+. Oleh karenanya, setiap kali melakukan pengukuran pH meter harus dikalibrasi dengan menggunakan larutan yang sudah diketahui pH-nya secara pasti. Untuk menggunakan alat ini cukup dengan mencelupkan elektrodenya ke dalam larutan air yang diukur secara otomatis oleh jarum penunjuk atau angka digital yang mana hasil akhirnya akan menunjukkan pada nilai pH larutan yang diukur.

Indikator asam-basa merupakan suatu zat yang mempunyai warna tertentu dengan takaran pH tertentu. Dapat dicontohkan dengan bromtimol biru (BTB). Jika BTB berwarna kuning berarti sedang berada dalam lingkungan asam, berwarna biru berarti sedang dalam lingkungan basa, dan hijau  sedang di lingkungan netral.

Perkiraan nilai pH tidak selamanya bisa tepat dan pasti, akan tetapi itu nilai paling akurat bila ditelitui dibanding menggunakan indikator tunggal. Bila berharap mendapatkan pengukuran pH secara pasti dapat menggunakan indikator universal. Indikator universal yaitu campuran beberapa indikator yang dapat berubah pada setiap satuan nilai pH. Bila ditilik lebih dalam indikator universal ada yang berbentuk larutan atau kertas yang dilengkapi dengan peta warna dan pH-nya.