Skip to content

Search ARSTEMA

Type a chapter, term, symptom, or tool.

    Back to the atlas
    Chemistry · Chapter 23Advanced

    By Kurnia · Published October 16, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 2 · 22 min read

    Kimia analitik lapangan: titrasi, kolorimetri, hukum Beer-Lambert, konduktometri, elektrode selektif ion, dan kendali mutu

    Auditor kebersihan dan operator menguji air sanitasi mesin pencuci piring yang sama dan mendapat angka klorin yang berbeda hampir dua kali lipat, kit kesadahan memberi hasil yang tidak cocok dengan laboratorium, dan konduktivitas air umpan tampak naik hanya karena sampelnya panas. Bab ini membahas cara memilih metode dari pertanyaan, akurasi, presisi, dan galat sistematik, prinsip dan perhitungan titrasi, titrasi asam-basa dan alkalinitas P dan M, titrasi kompleksometri kesadahan dengan EDTA, titrasi redoks dan pengendapan, kolorimetri dan hukum Beer-Lambert, kurva kalibrasi, blanko, dan batas deteksi, konduktometri dengan kompensasi suhu dan TDS, elektrode selektif ion, serta kit uji, strip, dan kendali mutu lapangan. Enam contoh kerja dan enam latihan dengan kunci beralasan menutup bab.

    This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.

    Section you’re reading: Chapter opening

    Di sebuah dapur hotel, auditor kebersihan menguji kadar klorin air sanitasi mesin pencuci piring dan mendapat angka hampir dua kali lebih rendah daripada catatan harian operator. Keduanya memakai kit warna yang sama. Di laundry gedung yang sama, kit tetes kesadahan menunjukkan air hasil pelunak masih sadah, sedangkan laboratorium luar menyatakan air itu lunak. Dan teknisi unit RO melaporkan konduktivitas air umpan naik tajam, padahal sampel diambil dari pipa yang baru saja dilewati air panas.

    Tidak satu pun dari angka-angka itu pasti salah, dan tidak satu pun pasti benar. Setiap pengukuran kimia di lapangan adalah rantai: pengambilan sampel, reaksi atau sifat fisik yang dipakai, alat dan pereaksi, kalibrasi, dan cara membaca hasil. Bab ini membahas prinsip kimia di balik metode lapangan yang paling umum dan cara memeriksa apakah sebuah angka layak dipercaya.

    Batas pembahasan

    Bab ini membahas pemilihan metode, akurasi dan presisi, titrasi asam-basa, kompleksometri, redoks, dan pengendapan, kolorimetri dan hukum Beer-Lambert, kurva kalibrasi dan batas deteksi, konduktometri, elektrode selektif ion, serta kit uji dan kendali mutu.

    Pengukuran pH, titrasi alkalinitas, dan uji kesadahan serta klorin aktif di laundry dibahas terapan di Bab 9 · Laundry tentang pH dan pengukuran kimia sepanjang siklus, dan titrasi konsentrasi deterjen untuk probe konduktivitas di Bab 6 · Dispensing Kimia tentang dosis deterjen dengan probe konduktivitas. Kurva titrasi asam-basa diambil dari Bab 15 tentang asam-basa lanjut, titrasi redoks dari Bab 17 tentang redoks lanjut, dan persamaan Nernst dari Bab 18 tentang elektrokimia. Kalibrasi, ketidakpastian, dan mutu data dibahas umum di Bab 1 · Data & Pengukuran tentang kalibrasi, ketidakpastian, dan mutu pengukuran dan di Bab 61 · Kelistrikan & Kendali tentang kalibrasi instrumen dan ketertelusuran. Batas mutu air minum, air ketel, dan air sanitasi tidak disalin; angka itu diambil dari peraturan, pabrik peralatan, dan pemasok bahan kimia. Prosedur baku sebuah kit diambil dari petunjuk pabrik kit itu.

    Dari pertanyaan ke metode

    Metode analisis dipilih dari pertanyaannya. Pertanyaan "apakah air bilas sudah bebas deterjen" memerlukan metode yang peka pada kadar rendah. Pertanyaan "apakah dosis deterjen di bak sesuai" memerlukan metode yang tepat pada kadar tinggi. Pertanyaan "apakah air pelunak masih bekerja" cukup dijawab ya atau tidak dengan ambang tertentu. Empat hal perlu ditetapkan sebelum memilih:

    1. Analit dan bentuknya. Klorin bebas berbeda dari klorin total; kesadahan total berbeda dari kesadahan kalsium; besi terlarut berbeda dari besi total.
    2. Rentang kadar yang diharapkan. Metode yang bagus pada 1 sampai 10 mg/L dapat gagal pada 100 mg/L.
    3. Ketelitian yang diperlukan. Keputusan dosis memerlukan ketelitian lebih tinggi daripada pemeriksaan ada atau tidak.
    4. Pengganggu yang mungkin ada. Zat lain di sampel dapat ikut bereaksi atau menutupi warna.

    Reaksi warna untuk analisis harus spesifik, atau sedikitnya selektif. Itu berlaku untuk semua metode: tidak ada metode yang hanya melihat analit tanpa melihat apa pun yang lain.

    Akurasi, presisi, dan galat sistematik

    Akurasi (accuracy) adalah kedekatan angka terukur dengan nilai sebenarnya. Presisi (precision) adalah kedekatan hasil pengulangan satu sama lain. Sebuah alat dapat menderita galat sistematik besar tetapi sangat presisi. Pembedaan ini penting di lapangan: hasil yang selalu sama belum tentu benar.

    Galat sistematik (systematic error) adalah galat yang menggeser semua hasil ke satu arah, misalnya pereaksi kedaluwarsa, larutan baku yang konsentrasinya berubah, pipet yang selalu kurang, atau warna pembanding yang pudar. Galat acak (random error) adalah galat yang menyebarkan hasil ke dua arah, misalnya pembacaan titik akhir yang berbeda-beda atau tetes yang tidak seragam. Galat acak dikurangi dengan pengulangan; galat sistematik hanya ditemukan dengan membandingkan terhadap acuan, seperti larutan baku yang diketahui kadarnya. Bab 1 · Data & Pengukuran tentang kalibrasi, ketidakpastian, dan mutu pengukuran membahas ketidakpastian secara umum.

    Pada kasus pembuka, perbedaan dua kali lipat pada kit yang sama lebih mungkin berasal dari cara pakai daripada dari kit: sampel yang dibiarkan terlalu lama sehingga klorinnya hilang, waktu reaksi yang berbeda, atau kadar yang terlalu tinggi sehingga pereaksi DPD terputihkan dan warnanya justru memudar. Kemungkinan terakhir dibahas di bagian kit uji.

    Titrasi: prinsip dan perhitungan umum

    Titrasi asam-basa adalah salah satu bentuk analisis kimia. Titrasi (titration) adalah penambahan larutan pereaksi dengan konsentrasi yang diketahui tepat, yaitu titran atau larutan baku, ke sampel sampai reaksi tepat selesai. Alkalimetri (alkalimetry) adalah titrasi penetralan dengan larutan baku basa. Titik ekuivalen (equivalence point) adalah titik ketika jumlah titran tepat setara dengan analit. Indikator menunjukkan saat titik ekuivalen tercapai, walaupun yang sebenarnya terlihat adalah titik akhir. Titik akhir (end point) adalah saat indikator berubah warna, dan selisih titik akhir dengan titik ekuivalen adalah galat titrasi.

    Perhitungan titrasi selalu mengikuti stoikiometri reaksinya:

    nanalit=ab×Ctitran×Vtitrann_\text{analit} = \frac{a}{b} \times C_\text{titran} \times V_\text{titran}

    dengan nanalitn_\text{analit} jumlah analit dalam mol, CtitranC_\text{titran} konsentrasi titran dalam mol/L, VtitranV_\text{titran} volume titran dalam liter, dan a/ba/b perbandingan mol analit terhadap titran dalam persamaan reaksi. Kadar analit adalah mol itu dibagi volume sampel, atau dikalikan massa molar untuk mendapat mg/L. Dalam pengolahan air, kadar sering dinyatakan "sebagai CaCO₃", yaitu massa kalsium karbonat yang setara secara kimia; satu mmol ion bervalensi dua setara 100,09 mg CaCO₃. Bila konsentrasi titran ditulis dalam ekuivalen per liter (N), satu ekuivalen setara sekitar 50.000 mg CaCO₃, separuh massa molarnya, karena satu mol ion bervalensi dua membawa dua ekuivalen.

    Titik akhir dapat dideteksi dengan indikator warna atau dengan alat. Kurva titrasi dapat dibuat dari potensial sel terhadap volume titran. Titrasi potensiometri (potentiometric titration) adalah titrasi yang titik akhirnya dibaca dari kurva potensial itu; cara ini dipakai bila sampel berwarna atau keruh sehingga warna indikator sulit dilihat.

    Titrasi asam-basa dan alkalinitas P dan M

    Indikator asam-basa (acid-base indicator) adalah zat yang warnanya jelas berbeda dalam suasana asam dan basa. Indikator dipilih agar perubahan warnanya terjadi di sekitar pH titik ekuivalen, seperti dibahas di Bab 15 tentang asam-basa lanjut. Pada titrasi asam lemah dengan basa kuat, pKa asam sama dengan pH di titik setengah ekuivalen, cara sederhana untuk menentukan pKa dari kurva titrasi.

    Alkalinitas air dititrasi dengan asam baku dalam dua tahap. Alkalinitas P (phenolphthalein alkalinity) adalah hasil tahap pertama, yang diukur sampai titik fenolftalein pada pH sekitar 8,3, ketika hidroksida sudah dinetralkan dan karbonat sudah menjadi bikarbonat. Alkalinitas total atau M (total alkalinity) adalah hasil kedua tahap, yang diukur sampai titik metil jingga pada pH sekitar 4,5, ketika semua bikarbonat sudah menjadi asam karbonat. Dari P dan T, bentuk alkalinitas dapat diperkirakan dengan aturan baku: bila P=0P = 0, semuanya bikarbonat; bila P<T/2P < T/2, karbonat sama dengan 2P2P dan bikarbonat sama dengan T−2PT - 2P; bila P=T/2P = T/2, semuanya karbonat; bila P>T/2P > T/2, hidroksida sama dengan 2P−T2P - T dan karbonat sama dengan 2(T−P)2(T - P) (Contoh 1). Kadar kesadahan karbonat dan nonkarbonat merupakan fungsi alkalinitas air, dan alkalinitas perlu dikendalikan di air ketel maupun air pendingin.

    Titrasi kompleksometri, redoks, dan pengendapan

    Kesadahan dengan EDTA

    Titrasi kompleksometri (complexometric titration) adalah titrasi dengan pereaksi yang membentuk kompleks dengan ion logam. Kesadahan dititrasi dengan EDTA, pengkelat yang mengikat ion logam 1 : 1 membentuk kompleks yang sangat stabil. Indikator logam (metal indicator) adalah zat yang membentuk kompleks berwarna dengan ion logam: hitam eriokrom T membentuk kompleks berwarna merah anggur dengan kalsium dan magnesium, dan ketika EDTA sudah mengambil semua ion logam dari indikator, warnanya berubah menjadi biru. Indikator semacam ini peka terhadap perubahan kadar logam dan pH larutan, dan kestabilan kompleks logam-EDTA juga berubah menurut pH. Karena itu titrasi kesadahan total dilakukan pada pH sekitar 10 dengan larutan penyangga, dan titrasi kesadahan kalsium saja dilakukan pada pH sekitar 12 sampai 13, ketika magnesium mengendap sebagai hidroksida dan tidak ikut terhitung.

    Perhitungannya sederhana karena perbandingannya 1 : 1: setiap mmol EDTA setara satu mmol kalsium dan magnesium, yaitu 100,09 mg sebagai CaCO₃ (Latihan 2). Ion logam lain, seperti besi, tembaga, dan aluminium, dapat ikut terikat EDTA atau mengunci indikator sehingga warna tidak berubah tajam. Pada air dari pelunak, sisa garam regenerasi tidak mengganggu, tetapi ion besi yang tinggi dapat menyesatkan kit tetes.

    Titrasi redoks dan pengendapan

    Titrasi redoks memakai oksidator atau reduktor baku. Bab 17 tentang redoks lanjut sudah membahas iodometri untuk klorin tersedia. Ada titrasi redoks yang tidak memerlukan indikator, yaitu permanganometri: kalium permanganat yang ungu menjadi tidak berwarna saat direduksi, sehingga tetes berlebih pertama memberi warna merah muda sebagai titik akhir. Klorin bebas di lapangan juga dapat dititrasi dengan larutan baku besi(II) amonium sulfat menggunakan DPD sebagai indikator, yang lebih tepat daripada pembandingan warna pada kadar tinggi.

    Titrasi pengendapan (precipitation titration) adalah titrasi yang memakai pereaksi yang membentuk endapan dengan analit. Klorida dititrasi dengan perak nitrat menurut metode Mohr: perak klorida putih mengendap lebih dulu, dan setelah klorida habis, perak berlebih membentuk perak kromat merah bata dengan indikator kalium kromat. Titrasi ini dipakai untuk memeriksa klorida di air umpan, air bilas regenerasi pelunak, dan air yang dicurigai menyebabkan korosi baja tahan karat. Indikator kromat beracun, sehingga limbahnya ditangani sebagai limbah kimia. Kelarutan endapan dibahas di Bab 16 tentang kelarutan dan pengendapan.

    Kolorimetri dan hukum Beer-Lambert

    Suatu molekul berwarna bila menyerap cahaya di daerah tampak. Kolorimetri (colorimetry) adalah metode yang mengubah analit menjadi senyawa berwarna dengan pereaksi tertentu, lalu mengukur kadar dari kekuatan warnanya. Fotometer mengukur transmitans dan absorbans sampel. Transmitans (transmittance) TT adalah fraksi cahaya yang diteruskan sampel, dan absorbans (absorbance) adalah A=−log⁡TA = -\log T. Hukum Beer-Lambert (Beer-Lambert law) menyatakan absorbans sebanding dengan kadar:

    A=ε b cA = \varepsilon\,b\,c

    dengan ε\varepsilon absorptivitas molar pada panjang gelombang yang dipakai, bb panjang lintasan cahaya di kuvet, dan cc konsentrasi; AA tidak bersatuan, sehingga satuan ε\varepsilon mengikuti satuan bb dan cc. Hubungan lurus ini berlaku pada kadar rendah sampai sedang. Pada absorbans tinggi, umumnya di atas sekitar 1 sampai 1,5, cahaya yang tersisa terlalu sedikit sehingga pembacaan tidak lagi lurus dan sampel perlu diencerkan (Contoh 3). Panjang gelombang dipilih di puncak serapan senyawa berwarna, yaitu warna yang berlawanan dengan warna yang terlihat.

    Kekeruhan dan warna asli sampel juga menyerap atau menghamburkan cahaya, sehingga absorbans terbaca lebih tinggi daripada yang berasal dari analit. Karena itu fotometer dinolkan dengan sampel itu sendiri tanpa pereaksi, atau sampel disaring lebih dulu bila metodenya mengizinkan.

    Kurva kalibrasi, blanko, dan batas deteksi

    Kurva kalibrasi (calibration curve) adalah garis yang menghubungkan sinyal alat dengan kadar yang diketahui. Beberapa larutan baku dengan kadar mencakup rentang sampel diukur, garis lurus ditarik, dan kadar sampel dibaca dari garis itu. Sampel yang sinyalnya di luar rentang baku diencerkan, bukan diekstrapolasi. Blanko pereaksi (reagent blank) adalah air murni yang diperlakukan sama dengan sampel; blanko menunjukkan sinyal yang berasal dari pereaksi dan wadah, bukan dari analit.

    Batas deteksi (limit of detection, LOD) adalah kadar terendah yang dapat dibedakan dari blanko dengan keyakinan wajar. Cara pendekatan yang umum memakai simpangan baku ss dari pengukuran blanko berulang dan kemiringan kurva kalibrasi mm:

    LOD≈3smLOQ≈10sm\text{LOD} \approx \frac{3s}{m} \qquad \text{LOQ} \approx \frac{10s}{m}

    dengan ss dalam satuan sinyal, misalnya absorbans, dan mm dalam satuan sinyal per mg/L, sehingga LOD dan LOQ keluar dalam mg/L. Batas kuantitasi (limit of quantitation, LOQ) adalah kadar terendah yang dapat dilaporkan sebagai angka dengan ketelitian yang memadai. Hasil di antara LOD dan LOQ dilaporkan sebagai "terdeteksi, di bawah batas kuantitasi", bukan sebagai angka pasti (Contoh 4). Bab 61 · Kelistrikan & Kendali tentang kalibrasi instrumen dan ketertelusuran membahas kalibrasi instrumen dan ketertelusurannya.

    Konduktometri: konduktivitas, kompensasi suhu, dan TDS

    Konduktometri (conductometry) adalah pengukuran konduktivitas larutan, dan konduktivitas larutan ion sebanding dengan jumlah ion yang ada. Konduktivitas κ\kappa diukur dalam µS/cm atau mS/cm dengan sel berelektrode yang tetapan selnya diketahui. Pengukuran ini cepat dan tidak merusak sampel, tetapi tidak membedakan jenis ion. Air dari unit penukar anion basa kuat, misalnya, berkonduktivitas sekitar 5 µS/cm, dan air RO atau air demineral dinilai dengan cara yang sama.

    Konduktivitas naik dengan suhu, kira-kira 2 persen per °C untuk banyak air alami, karena ion bergerak lebih cepat di air yang lebih encer kekentalannya. Karena itu pengukur konduktivitas melaporkan nilai yang dikoreksi ke 25 °C:

    κ25=κT1+α (T−25)\kappa_{25} = \frac{\kappa_T}{1 + \alpha\,(T - 25)}

    dengan κT\kappa_T konduktivitas terukur pada suhu sampel TT dalam °C, α\alpha koefisien suhu per °C (0,020 untuk 2 persen per °C), dan κ25\kappa_{25} nilai yang dilaporkan pada 25 °C, dalam satuan yang sama dengan κT\kappa_T.

    Sampel dari pipa yang baru dilewati air panas di kasus pembuka akan terbaca tinggi bila kompensasi suhu dimatikan atau koefisiennya salah (Latihan 4). Padatan terlarut total (total dissolved solids, TDS) adalah kadar zat terlarut yang sebenarnya ditetapkan dengan menimbang residunya. TDS sering diperkirakan dari konduktivitas dengan faktor empiris sekitar 0,5 sampai 0,8, bergantung pada jenis garamnya; angka TDS dari pengukur konduktivitas adalah perkiraan, bukan hasil penimbangan residu. Bab 6 · Dispensing Kimia tentang dosis deterjen dengan probe konduktivitas memakai prinsip yang sama untuk mengendalikan konsentrasi deterjen.

    Elektrode selektif ion

    Elektrode selektif ion (ion-selective electrode, ISE) adalah elektrode yang mengukur aktivitas satu jenis ion melalui membran yang peka terhadap ion itu, seperti elektrode pH yang peka terhadap ion hidrogen. Tegangannya mengikuti persamaan Nernst yang dibahas di Bab 18 tentang elektrokimia:

    E=E∘+0,05916zlog⁡a(25 ∘C)E = E^\circ + \frac{0{,}05916}{z}\log a \quad (25\ ^\circ\text{C})

    dengan EE tegangan elektrode dalam volt, E∘E^\circ tegangan pada aktivitas satu, zz muatan ion, dan aa aktivitas ion. Kemiringan ideal 59,16 mV per dekade, yaitu setiap aktivitas naik sepuluh kali, untuk ion bermuatan satu dan 29,58 mV per dekade untuk ion bermuatan dua. Elektrode dikalibrasi dengan dua larutan baku atau lebih, dan kemiringan terukur dibandingkan dengan nilai teoretis untuk menilai kondisi elektrode, seperti elektrode pH di Bab 9 · Laundry tentang pH dan pengukuran kimia sepanjang siklus (Contoh 5).

    Elektrode mengukur aktivitas, bukan konsentrasi. Pada kekuatan ion yang berbeda, aktivitas berbeda walaupun konsentrasinya sama. Penyesuai kekuatan ion (ionic strength adjuster, ISA) adalah larutan yang menyamakan kekuatan ion larutan baku dan sampel. Karena itu larutan baku dan sampel ditambah penyesuai kekuatan ion dalam jumlah sama, sehingga koefisien aktivitas keduanya sama. Ion lain yang mirip dapat mengganggu; misalnya elektrode kalsium juga sedikit merespons magnesium dan natrium. Lembar data elektrode memuat koefisien selektivitasnya.

    Kit uji, strip, dan kendali mutu lapangan

    Kit tetes, kit pembanding warna, fotometer saku, dan strip uji membawa metode di atas ke lapangan dalam bentuk yang disederhanakan. Kit tetes kesadahan adalah titrasi EDTA dengan tetes sebagai satuan volume; kit klorin DPD adalah kolorimetri; strip adalah kolorimetri dengan pereaksi kering di atas kertas. Penyederhanaan itu membawa batas:

    1. Rentang dan resolusi. Satu tetes kit kesadahan sering setara dengan sekitar 1 °dH atau 17,8 mg/L sebagai CaCO₃ untuk volume sampel yang ditentukan. Air dengan kesadahan rendah perlu volume sampel lebih besar agar terbaca.
    2. Pemutihan pereaksi. Pada klorin yang terlalu tinggi, pereaksi DPD dapat teroksidasi lebih lanjut sehingga warnanya memudar dan hasil terbaca rendah. Sampel berkadar tinggi diencerkan dengan air bebas klorin.
    3. Waktu dan suhu reaksi. Warna berkembang dan memudar menurut waktu; pembacaan di luar waktu yang ditetapkan memberi hasil berbeda.
    4. Umur dan penyimpanan pereaksi. Pereaksi kedaluwarsa atau terpapar panas memberi galat sistematik.

    Kendali mutu lapangan memerlukan empat kebiasaan sederhana: blanko dengan air bebas analit, larutan baku kontrol yang diukur berkala, sampel duplikat untuk melihat presisi, dan sampel dengan tambahan analit yang diketahui (spike) untuk melihat apakah matriks sampel mengganggu (Contoh 6). Perolehan kembali (recovery) adalah bagian dari tambahan analit itu yang terukur kembali, dinyatakan dalam persen. Hitungan untuk mencapai sisa klorin akhir tertentu hanya bermakna bila angka pengukurannya dapat dipercaya. Pada kasus kesadahan di pembuka, kit dan laboratorium dapat dibandingkan dengan satu larutan baku yang sama untuk menemukan pihak yang bergeser.

    Contoh kerja

    Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya.

    Contoh 1: alkalinitas P dan M. Sampel 100 mL dititrasi dengan asam sulfat 0,020 N: 2,0 mL sampai titik fenolftalein dan total 9,0 mL sampai titik metil jingga. P=2,0×0,020×50.000/100=20P = 2{,}0 \times 0{,}020 \times 50.000/100 = 20 mg/L dan T=9,0×0,020×50.000/100=90T = 9{,}0 \times 0{,}020 \times 50.000/100 = 90 mg/L sebagai CaCO₃. Karena P<T/2P < T/2, hidroksida 0, karbonat 2P=402P = 40 mg/L, dan bikarbonat T−2P=50T - 2P = 50 mg/L.

    Contoh 2: klorida metode Mohr. Sampel 100 mL memerlukan 6,20 mL perak nitrat 0,0141 M, dan blanko 0,20 mL. Volume bersih 6,00 mL, yaitu 6,00×0,0141=0,08466{,}00 \times 0{,}0141 = 0{,}0846 mmol klorida, atau 0,0846×35,45=3,000{,}0846 \times 35{,}45 = 3{,}00 mg dalam 100 mL. Kadar klorida 30,0 mg/L.

    Contoh 3: kalibrasi kolorimetri dan pengenceran. Blanko memberi absorbans 0,002 dan baku 2,0 mg/L memberi 0,414, sehingga kemiringan (0,414−0,002)/2,0=0,206(0{,}414 - 0{,}002)/2{,}0 = 0{,}206 per mg/L. Sampel dengan absorbans 0,300: (0,300−0,002)/0,206=1,45(0{,}300 - 0{,}002)/0{,}206 = 1{,}45 mg/L. Sampel lain terbaca 0,95, di atas baku tertinggi; setelah diencerkan lima kali terbaca 0,190, sehingga kadarnya (0,190−0,002)/0,206×5=4,6(0{,}190 - 0{,}002)/0{,}206 \times 5 = 4{,}6 mg/L. Transmitans 40 persen sama dengan absorbans −log⁡0,40=0,40-\log 0{,}40 = 0{,}40.

    Contoh 4: batas deteksi. Sepuluh pengukuran blanko memberi simpangan baku absorbans 0,003. Dengan kemiringan 0,206 per mg/L dari Contoh 3: LOD=3×0,003/0,206=0,044\text{LOD} = 3 \times 0{,}003/0{,}206 = 0{,}044 mg/L dan LOQ=10×0,003/0,206=0,15\text{LOQ} = 10 \times 0{,}003/0{,}206 = 0{,}15 mg/L. Hasil 0,08 mg/L dilaporkan sebagai terdeteksi tetapi di bawah batas kuantitasi.

    Contoh 5: kalibrasi elektrode kalsium. Baku 10 mg/L memberi +12,0 mV dan baku 100 mg/L memberi +40,0 mV, sehingga kemiringan 28,0 mV per dekade, yaitu 28,0/29,58=9528{,}0/29{,}58 = 95 persen dari teoretis. Sampel +30,5 mV: log⁡c=1+(30,5−12,0)/28,0=1,661\log c = 1 + (30{,}5 - 12{,}0)/28{,}0 = 1{,}661, sehingga c=45,8c = 45{,}8 mg/L.

    Contoh 6: duplikat dan perolehan kembali. Duplikat sampel memberi 1,20 dan 1,26 mg/L: selisih relatif 0,06/1,23=4,90{,}06/1{,}23 = 4{,}9 persen. Sampel ditambah 1,00 mg/L analit lalu terukur 2,12 mg/L: perolehan kembali (2,12−1,20)/1,00=92(2{,}12 - 1{,}20)/1{,}00 = 92 persen. Perolehan kembali yang jauh dari 100 persen menandakan gangguan matriks atau galat metode.

    Kondisi berhenti

    Hentikan pekerjaan dan laporkan kepada pengawas bila:

    1. Pereaksi kit atau larutan baku akan dipakai tanpa membaca SDS-nya, atau pereaksi beracun seperti kromat, sianida, atau merkuri ada dalam kit. Pakai pelindung dan buang limbahnya sebagai limbah kimia, bukan ke saluran.
    2. Sampel diambil dari bak panas, tangki bahan kimia pekat, atau jalur bertekanan tanpa pelindung mata, sarung tangan, dan katup sampel yang sesuai.
    3. Hasil pengukuran akan dipakai untuk keputusan keselamatan pangan atau kesehatan, seperti sanitasi atau air minum, padahal blanko, baku kontrol, atau duplikatnya menunjukkan masalah.
    4. Sampel klorin atau zat lain akan diasamkan atau dicampur pereaksi di wadah tertutup tanpa mengetahui gas yang dapat terbentuk. Ikuti Bab 1 · Keselamatan tentang bahaya, risiko, energi tersimpan, dan kondisi berhenti.
    5. Angka di luar rentang metode akan dilaporkan dengan ekstrapolasi, bukan dengan pengenceran dan pengukuran ulang.

    Salah tafsir yang sering terjadi

    Guess what’s wrong first, then open the explanation.

    Common misconception

    Hasil yang selalu sama pasti benar.

    Why is it wrong?

    Presisi tinggi dapat menyertai galat sistematik besar; akurasi diperiksa dengan larutan baku. Kit dan laboratorium di kasus pembuka dapat dibandingkan dengan satu larutan baku yang sama untuk menemukan pihak yang bergeser.

    Common misconception

    Warna kit yang lebih pucat berarti kadar lebih rendah.

    Why is it wrong?

    Pada klorin sangat tinggi, pereaksi DPD dapat terputihkan sehingga warna memudar. Sampel yang dicurigai berkadar tinggi diencerkan dengan air bebas klorin, lalu hasilnya dikalikan faktor pengencerannya.

    Common misconception

    Konduktivitas menunjukkan zat apa yang terlarut.

    Why is it wrong?

    Konduktivitas hanya menunjukkan jumlah ion secara keseluruhan, dan sangat dipengaruhi suhu. Kenaikan konduktivitas air umpan di kasus pembuka dapat berasal dari sampel yang panas dengan kompensasi suhu yang mati atau salah, bukan dari garam yang bertambah.

    Common misconception

    TDS dari pengukur konduktivitas adalah hasil timbangan.

    Why is it wrong?

    TDS itu adalah perkiraan dengan faktor empiris yang bergantung pada jenis garam. Karena faktornya sekitar 0,5 sampai 0,8, satu angka konduktivitas dapat berarti TDS yang berbeda untuk air yang garamnya berbeda.

    Common misconception

    Elektrode selektif ion mengukur konsentrasi.

    Why is it wrong?

    Elektrode mengukur aktivitas; penyesuai kekuatan ion menyamakan kondisi baku dan sampel. Ion yang mirip, seperti magnesium dan natrium pada elektrode kalsium, juga ikut memberi tegangan.

    Common misconception

    Hasil di bawah batas deteksi berarti nol.

    Why is it wrong?

    Hasil itu berarti kadarnya tidak dapat dibedakan dari blanko oleh metode itu. Batas itu milik metode: pada Contoh 4, metode dengan simpangan baku blanko 0,003 dan kemiringan 0,206 per mg/L tidak dapat membedakan kadar di bawah 0,044 mg/L dari blanko.

    Hubungan dengan bab lain

    Bab 15 tentang asam-basa lanjut memberi kurva titrasi dan pKa, Bab 17 tentang redoks lanjut memberi iodometri dan klorin tersedia, Bab 18 tentang elektrokimia memberi persamaan Nernst, dan Bab 16 tentang kelarutan dan pengendapan memberi kesadahan dan endapan. Bab 9 · Laundry tentang pH dan pengukuran kimia sepanjang siklus membahas pengukuran kimia di laundry, termasuk penilaian kemiringan elektrode pH, dan Bab 6 · Dispensing Kimia tentang dosis deterjen dengan probe konduktivitas membahas titrasi untuk probe konduktivitas. Bab 1 · Data & Pengukuran tentang kalibrasi, ketidakpastian, dan mutu pengukuran serta Bab 61 · Kelistrikan & Kendali tentang kalibrasi instrumen dan ketertelusuran membahas kalibrasi dan ketidakpastian, dan Bab 1 · Keselamatan tentang bahaya, risiko, energi tersimpan, dan kondisi berhenti membahas kondisi berhenti yang dirujuk Kondisi berhenti 4. Bab 24 tentang teknik reaksi kimia memakai hasil analisis untuk menghitung konversi.

    Latihan dan pembahasan

    Untuk setiap soal, tuliskan reaksi, rumus, hitungan, atau alasannya.

    Try to answer first, then open the worked solution.

    1. Sampel NaOH 50,0 mL memerlukan 15,0 mL HCl 0,0200 M. Berapa konsentrasi NaOH?

      See the worked solution

      Mol HCl 0,0150×0,0200=3,0×10−40{,}0150 \times 0{,}0200 = 3{,}0 \times 10^{-4} mol sama dengan mol NaOH, sehingga konsentrasinya 3,0×10−4/0,0500=0,00603{,}0 \times 10^{-4}/0{,}0500 = 0{,}0060 M. Kedua mol itu sama karena NaOH dan HCl bereaksi 1 : 1, sehingga a/ba/b dalam rumus titrasi bernilai satu, dan kedua volume ditulis dalam liter agar hasilnya dalam mol/L.

    2. Sampel 100 mL memerlukan 5,60 mL EDTA 0,0100 M. Berapa kesadahan totalnya sebagai CaCO₃?

      See the worked solution

      Mol EDTA 5,60×10−55{,}60 \times 10^{-5}, yaitu 0,0560 mmol, setara 0,0560×100,09=5,60{,}0560 \times 100{,}09 = 5{,}6 mg CaCO₃ dalam 100 mL, yaitu 56 mg/L. EDTA mengikat kalsium dan magnesium 1 : 1, sehingga setiap mmol EDTA setara satu mmol ion bervalensi dua; pada pH sekitar 10, keduanya ikut terhitung sebagai kesadahan total.

    3. Berapa absorbans sampel dengan transmitans 25 persen?

      See the worked solution

      A=−log⁡0,25=0,60A = -\log 0{,}25 = 0{,}60, karena absorbans adalah negatif logaritma transmitans. Makin sedikit cahaya yang diteruskan, makin besar absorbansnya: transmitans 40 persen di Contoh 3 memberi 0,40, dan 0,60 masih di bawah daerah sekitar 1 sampai 1,5 tempat pembacaan tidak lagi lurus.

    4. Konduktivitas sampel 30 °C terbaca 800 µS/cm tanpa kompensasi. Berapa nilainya pada 25 °C dengan α=0,020\alpha = 0{,}020 per °C?

      See the worked solution

      κ25=800/(1+0,020×5)=800/1,10=727\kappa_{25} = 800/(1 + 0{,}020 \times 5) = 800/1{,}10 = 727 µS/cm, lebih rendah karena sampel lebih panas dari 25 °C. Tanpa kompensasi, angka 800 µS/cm sekitar 10 persen lebih tinggi daripada nilai pada 25 °C, kenaikan semu yang dapat dikira bertambahnya garam, seperti air umpan RO di kasus pembuka.

    5. Mengapa blanko pereaksi diperlukan pada kolorimetri?

      See the worked solution

      Pereaksi, air, dan kuvet dapat memberi warna atau serapan sendiri; blanko menunjukkan sinyal itu agar tidak dihitung sebagai analit. Pada Contoh 3, absorbans blanko 0,002 dikurangkan dari setiap pembacaan sebelum dibagi kemiringan.

    6. Mengapa larutan baku dan sampel untuk elektrode selektif ion ditambah penyesuai kekuatan ion?

      See the worked solution

      Elektrode merespons aktivitas, yang bergantung pada kekuatan ion; penyesuai dalam jumlah sama membuat koefisien aktivitas baku dan sampel sama sehingga kalibrasi berlaku untuk sampel. Tanpa penyesuai, sampel yang kekuatan ionnya berbeda dari baku memberi tegangan berbeda walaupun konsentrasinya sama, sehingga kadar yang dibaca dari kalibrasi bergeser.

    Revision history

    DateVersionChange
    October 29, 20262Revised to the chapter standard
    October 16, 20261First published

    How to cite

    Kurnia (2026). Kimia analitik lapangan: titrasi, kolorimetri, hukum Beer-Lambert, konduktometri, elektrode selektif ion, dan kendali mutu. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/kimia-analitik-lapangan-titrasi-kolorimetri-hukum-beer-lambert-konduktometri-elektrode-selektif-ion-dan-kendali-mutu

    Self-check · 3 questions

    Check your understanding before moving on

    Write your answer in your own words, then compare it with the worked solution from this chapter’s exercises. The system doesn’t judge open answers as right or wrong; you decide which parts you’ve understood.

    0/3rated
    1

    Sampel NaOH 50,0 mL memerlukan 15,0 mL HCl 0,0200 M. Berapa konsentrasi NaOH?

    2

    Sampel 100 mL memerlukan 5,60 mL EDTA 0,0100 M. Berapa kesadahan totalnya sebagai CaCO₃?

    3

    Berapa absorbans sampel dengan transmitans 25 persen?

    Self-assessment progress0%

    Nearby chapters