PH meter yang biasa terdiri dari pengukuran probe pH (elektroda gelas) yang terhubung ke pengukuran pembacaan yang mengukur dan menampilkan pH yang terukur. Prinsip kerja dari alat ini yaitu semakin banyak elektron pada sampel maka akan semakin bernilai asam begitu pun sebaliknya, karena batang pada pH meter berisi larutan elektrolit lemah. Alat ini ada yang digital dan juga analog. pH meter banyak digunakan dalam analisis kimia kuantitatif.
Probe pH mengukur pH seperti aktifitas ion-ion hidrogen yang mengelilingi bohlam kaca berdinding tipis pada ujungnya. Probe ini menghasilkan tegangan rendah (sekitar 0.06 volt per unit pH) yang diukur dan ditampilkan sebagai pembacaan nilai pH.
Rangkaian pengukurannya tidak lebih dari sebuah voltmeter yang menampilkan pengukuran dalam pH selain volt. Pengukuran Impedansi input harus sangat tinggi karena adanya resistansi tinggi (sekitar 20 hingga 1000 MΩ) pada probe elektroda yang biasa digunakan dengan pH meter.
Rangkaian pH meter biasanya terdiri dari amplifier operasional yang memiliki konfigurasi pembalik, dengan total gain tegangan kurang lebih -17. Amplifier meng-konversi tegangan rendah yang dihasilkan oleh probe (+0.059 volt/pH) dalam unit pH, yang mana kemudian dibandingkan dengan tegangan referensi untuk memberikan hasil pembacaan pada skala pH.
Untuk pengukuran yang sangat presisi dan tepat, pH meter harus dikalibrasi setiap sebelum dan sesudah melakukan pengukuran. Untuk penggunaan normal kalibrasi harus dilakukan setiap hari. Alasan melakukan hal ini adalah probe kaca elektroda tidak diproduksi e.m.f. dalam jangka waktu lama.
Kalibrasi harus dilakukan setidaknya dengan dua macam cairan standard buffer yang sesuai dengan rentang nilai pH yang akan diukur. Untuk penggunaan umum buffer pH 4 dan pH 10 diperbolehkan. pH meter memiliki pengontrol pertama (kalibrasi) untuk mengatur pembacaan pengukuran agar sama dengan nilai standard buffer pertama dan pengontrol kedua (slope) yang digunakan menyetel pembacaan meter sama dengan nilai buffer kedua. Pengontrol ketiga untuk men-set temperatur.
Dalam penggunaan pH meter ini, Tingkat keasaman/kebasaan dari suatu zat, ditentukan berdasarkan keberadaan jumlah ion hidrogen dan ion hodroksida dalam larutan. Yang dapat dinyatakan dengan persamaan:pH = – log [H+] pOH = – log [OH-] pH = 14 – pOH
Keuntungan dari penggunaan pH meter dalam menentukan tingkat keasaman suatu senyawa adalah:Pemakaiannya bisa berulang-ulangNilai pH terukur relatif cukup akurat
Instrumen yang digunakan dalam pH meter dapat bersifat analog maupun digital.
Sebagaimana alat yang lain, untuk mendapatkan hasil pengukuran yang baik, maka diperlukan perawatan dan kalibrasi pH meter. Pada penggunaan pH meter, kalibrasi alat harus diperhatikan sebelum dilakukan pengukuran. Seperti diketahui prinsip utama pH meter adalah pengukuran arsu listrik yang tercatat pada sensor pH akibat suasana ionik di larutan. Stabilitas sensor harus selalu dijaga dan caranya adalah dengan kalibrasi alat.
Kalibrasi terhadap pHmeter dilakukan dengan:
- Larutan buffer standar : pH = 4,01 ; 7,00 ; 10,01
Standar pH punya nilai yang cenderung konstan atau tetap dan tidak gampang berganti, sehingga menjadi larutan penyangga pH (buffer pH). Langkah-langkah untuk melakukan kalibrasi dilakukan dengan cara berikut ini:
- Siapkan larutan buffer pH diangka pH 7 dan pH 4.Buka tutup plastik elektroda yang ada.Bersihkan elektroda memakai air De Ionisasi (DI) atau air tanpa ion, lalu keringkan memakai tisu bersih.
- Aktifkan tombol on/of pada pH meter.Elektroda yang sudah bersih dimasukkan ke dalam larutan buffer dengan pH 7Selanjutya, tekan tombil CAL dua kali yang dilanjutkan memutar elektroda.
-Tujuannya agar larutan buffer menjadi homogen.Layar display akan bergerak angka.
-Tunggulah hingga angka tersebut berhenti bergerak atau tidak berubah angka lagi.Lanjutkan dengan menekal tom CAL sekali hingga tulisan CAL pada layar display tidak berkedip lagi.
-Setelah itu, keluarkan elektroda dari buffer pH 7 dan bersihkan air DI dan keringkan pakai tisu.Lanjutkan dengan memasukkan elektroda ke dalam larutan buffer yang punya pH 4.
- Tekan tom CAL dua kali dan putar elektroda agar larutan menjadi homogen.Angka pada display akan bergerak dan tunggu hingga angka diamTeruskan dengan menekan CAL sekali lagi dan biarkan sampai display tulisan CAL berhenti berkedip.
- Angkat elektroda dari larutan pH 4, bilas dengan air DI, lalu keringkan memakai tisu.Setelah itu, Anda akan melihat sebelah bawah pH meter menunjuk angka 7 dan 4.
- Jika tampilannya seperti itu, maka proses kalibrasi berhasil dengan buffer pH 7 dan pH 4Ketika alat pH meter sudah dikalibrasi, maka sudah bisa digunakan untuk mengukur derajat keasaman suatu larutan lain yang belum diketahui nilainya. Untuk mengukurnya, bisa dijelaskan dengan langkah-langkah berikut ini:
- Sediakan larutan yang akan dicari derajat keasamannya.Sebelum diukur, pastikan suhu larutan itu sama dengan suhu larutan yang dikalibrasi sebelumnya. Misalnya jika kalibrasi dilakukan dengan suhu larutan 21 derajat celcius, maka demikian pula pengukuran memakai larutan dengan suhu yang sama.
- Buka penutup elektroda, bersihkan dengan air DI, lalu keringkan elektroda memakai tisu.Hidupkan pH meter dan masukkan elektroda ke larutan sampel yang diukur. Lalu, putar elektroda agar larutan menjadi homogen.Teruskan dengan menekan tombol MEAS untuk mengukur. Sementara itu, pada display muncul tulisan HOLD yang berkedip.
- Tunggu saja sampai tulisan berhenti berkedip.Setelah itu, angka pH akan muncul di layar. Pengukuran selesai dan pH meter bisa dimatikan.