ION SELEKTIVE ELEKTRODE--- ELEKTRODA SELEKTIF ION

Elektroda Selektif ion (ESI) adalah sel paro elektrokimia (elektroda) yang menggunakan membran selektif ion sebagai elemen  pengenal (sensor), karenanya ESI akan lebih merespon analit yang disensornya dibandingkan ion lain yang berada bersama-sama dalam sampel. Membran merupakan lapisan tipis bersifat semipermeabel yang memisahkan 2 fasa dengan permeabilitas yang terkontrol.


Pada saat kontak dengan larutan analit, bahan aktif membran akan mengalami disosiasi menjadi ion-ion bebas pada antarmuka membran dengan larutan. Jika anion yang berada dalam larutan dapat menembus batas antarmuka membran dengan larutan yang tidak saling campur, maka akan terjadi reaksi pertukaran ion dengan ion bebas pada sisi aktif membran sampai mencapai kesetimbangan  elektrokimia.

Ion selektif electrode (ISE) adalah electrode membrane yang selektif merespon keberadaan ion lain dalam larutan, juga spesifik menyelidikikeberadaan gas dan ion dalam larutan. Yang paling umum digunakan yaitu ionselektif electrode untuk pH. Ion lain yang dapat diukur menggunakan ISE seperti,flour, bromide, cadmium, dan gas-gas dalam larutan seperti NH³, CO² dan NO²

.Ion selektif electrode memberikan respon potensial tertentu pada ion yangspesifik. Untuk potensial standart digunakan potensial dari ion H⁺ yang dipakai pada pH meter. Perbedaan potensial yang dihasilkan diantara dua electrode akantergantung pada aktivitas ion yang spesifik dalam larutan. Aktivitas ion terkait pada konsentrasi ion yang spesifik, sehingga memungkinkan untuk analisisukuran ion yang spesifik. Beberapa ISE telah dikembangkan untuk bebrapa ionyang berbeda.Ion selektif electrode termasuk yang paling umum digunakan (pHelectrode) bekerja dengan prinsip dasar dari sel galvanic. Dengan mengukur  potensial listrik yang dihasilkan oleh membrane pada ion tertentu dandibandingkan dengan reference electrode. Kekuatan beda potensial yangdihasilkan sebanding dengan konsentrasi dari ion yang terukur (selektif).Rumus dasar yang digunakan pada sel galvanic yaitu :

Esel= E_ISE– E_ref 

Potensial sel sebanding dengan potensial ISE dikurangi potensial referenceelectrode.

 

Gambar 1. desain sel galvanic sederhanaSeperti telah diketahui, ISE yang paling umum digunakan yaitu pHelectrode yang mengandung membrane gelas tipis yang merespon konsentrasi H⁺

dalam larutan.Perbedaan pada permukaan membrane ISE ditentukan dari persamaan :

E = K – (2.303RT/nF) log (a)

Dimana :          K = konstanta untuk menghitung semua potensial ion.

R = konstanta gas

T = temperaturen = jumlah electron yang berpindah

F = konstanta Faraday

a = aktivitas ion analit dalam larutan

Dengan memplotkan potensial yang diukur versus log(a) akan diperoleh kurvalinier.Skema pengukuran menggunakan ISE yaitu :

Gambar 2. ISE komersial sering menggabungkan dua elektode menjadi satu unitseperti pada pH meter.ISE fluoride yang sering digunakan, seperti pada percobaan kali ini berupa

 solid-state mono-crystalline

membrane. Electrode ini didesign untuk mendeteksiion fluoride (F^-) di dalam larutan, dan cocok digunakan untuk laboratorium danaplikasi.

Ion fluoride merupakan ion monovalen dengan massa 18.998 gram, 1000 ppm sama dengan 0.053 M.Spesifikasi fisik dari ISE fluoride :Panjang body tanpa kontak emas : 130 mmPanjang body dengan kontak emas : 140 mmDiameter body : 8 mmDC resistansi pada 25^oC<2.5 mOhmVolume minimum sample : 5 mL

Penentuan konsentrasi suatu analit tertentu menggunakan ion selektif electrode dapat dilakukan dengan pengukuran langsung terhadap konsentrasi atauaktivasi ion yang dikenal dengan teknik potensiometri langsung. Dimana dalamhal ini konsentrasi atau aktivasi ion analit ditentukan melalui kurva kalibrasi yangdiperoleh dari pengukuran potensial pada konsentrasi ion standart yang telahdiketahui dengan pasti