Konduktimetri langsung
Hal ini didasarkan pada ukuran konduktansi spesifik dan hubungannya dengan konsentrasi spesies yang diteliti. Bidang penerapan teknik ini dalam analisis kuantitatif dibatasi berdasarkan kurangnya selektivitas konduktansi, karena semua ion yang ada berkontribusi pada konduktansi total. Kegunaan utama terkait dengan analisis campuran biner air-elektrolit, penentuan konsentrasi total elektrolit dalam larutan, dan penentuan konsentrasi larutan yang mengandung elektrolit kuat tunggal.
Kualifikasi konduktometri
Teknik ini terdiri dari pemantauan variasi konduktansi larutan yang diteliti selama titrasi. Titik akhir ditentukan dari representasi grafis dari konduktansi atau konduktansi spesifik, yang dikoreksi, tergantung pada volume titran yang ditambahkan. Kurva yang diperoleh mengambil bentuk yang berbeda sesuai dengan sistem kimia yang dipelajari, namun dicirikan dengan menghadirkan segmen bujursangkar dengan kemiringan yang berbeda pada sisi titik ekivalen (s). Titik akhir diperoleh dengan perpotongan segmen garis yang diekstrapolasi.
Keuntungan utama titrasi konduktometri adalah penerapannya pada larutan yang sangat encer dan pada sistem yang reaksinya relatif tidak sempurna, seperti penentuan fenol. Namun, penggunaan titrasi konduktometri untuk sistem redoks sangat terbatas, karena reaksi ini terjadi dengan adanya konsentrasi ion hidrogen yang tinggi, menghasilkan variasi kecil dalam konduktansi yang terkait dengan konduktansi latar belakang yang tinggi. Sebagai batasan metode, kerentanan terhadap interferensi menonjol, yang diterjemahkan menjadi hasil yang tidak memuaskan dan kurang tepat karena konsentrasi elektrolit meningkat dalam larutan yang diteliti.
– Asam Kuat x Basa Kuat
Konduktansi larutan asam asli disebabkan oleh ion H + dan anionnya masing-masing, terdisosiasi total dalam larutan, tetapi dengan kontribusi yang lebih tinggi dari ion H +, karena konduktansi yang tinggi dari ion H + ini 0 = 349,8 mho. cm2.eqg-1). Saat titrasi berlanjut, jumlah anion dari asam tetap konstan, jumlah kation dari basa meningkat, dan ion H + dinetralkan oleh penambahan OH-. Hal ini menyebabkan penurunan konduktansi, terutama karena peningkatan konduktansi karena kation basa tidak dapat mengkompensasi hilangnya konduktansi terkait dengan netralisasi ion H + oleh ion OH- basa. Sebagai hasil grafik, diperoleh segmen garis yang menurun, dari titik A ke titik B, di mana netralisasi asam terjadi. Sejak saat itu, ion OH- yang ditambahkan ke larutan tidak lagi dikonsumsi, sedangkan konsentrasi kation dari basa juga meningkat dan konsentrasi anion asam tetap konstan. Efek global dari faktor-faktor ini adalah peningkatan konduktansi, terutama karena peningkatan konsentrasi ion OH- (? OH-0 = 199,2 mho.cm2.eqg-1) dalam larutan.
Semakin tinggi konsentrasi titran dan titran, semakin tajam sudut antara segmen garis, yang memberikan presisi yang lebih besar dalam menentukan volume titran yang sesuai dengan titik ekivalen.
– Asam Lemah x Basa Kuat
Pada tahap pertama titrasi (segmen AB), ion H + yang dikonsumsi berasal dari keseimbangan asam asli, yang menyebabkan penurunan konduktansi. Penurunan ini dilemahkan, tetapi tidak dikompensasikan, dengan munculnya ion Na + dalam larutan. Ketika ion H + pertama ini dikonsumsi secara total, ion H + yang awalnya tidak terdisosiasi (segmen BC) dikonsumsi, berdasarkan perpindahan kesetimbangan asam, yang juga menghasilkan ion A- dalam larutan. Pengaruh munculnya ion A- dan juga ion Na + yang ditambahkan oleh basa menyebabkan peningkatan konduktansi larutan. Pada titik C, kesetimbangan asam telah sepenuhnya dipindahkan. Kemudian ion OH- yang ditambahkan ke larutan tidak lagi dikonsumsi. Akibatnya, konsentrasi ion OH- bebas mulai meningkat, dengan konsentrasi Na +, sedangkan konsentrasi A- stabil pada titik ini. Efek dari faktor-faktor ini adalah peningkatan tajam dalam konduktansi dari titik C.
– Asam Lemah x Basa Lemah
Titrasi asam lemah oleh basa lemah, yang sulit dilakukan dengan teknik lain, dapat dilakukan melalui metode konduktometri. Tampilan grafik sebelum titik ekivalen mirip dengan titrasi asam lemah x basa lemah, pertimbangan yang diadopsi untuk jenis sistem ini adalah valid. Di daerah grafik setelah titik ekivalen, kita sekarang memiliki jumlah basa lemah ke larutan, yang tidak banyak berkontribusi pada peningkatan konduktansi larutan, yang praktis tetap konstan.
– Campuran Asam Kuat dan Asam Lemah x Basa Kuat
Jenis sistem ini memiliki dua titik ekivalen: yang pertama, sesuai dengan netralisasi asam kuat, dan yang kedua, sesuai dengan netralisasi asam lemah. Pada tahap pertama titrasi, ion H + yang dikonsumsi adalah ion dari asam kuat, yang menyebabkan penurunan konduktansi. Penurunan ini dilemahkan, tetapi tidak dikompensasikan dengan munculnya ion Na + dalam larutan.
Ketika ion H + pertama ini dikonsumsi secara total, ion H + dari asam lemah yang sampai saat itu belum terdisosiasi dikonsumsi, karena keseimbangannya dipengaruhi oleh sejumlah besar ion H + dalam larutan. Ini juga menghasilkan ion A- dalam larutan. Pengaruh munculnya ion A- dan juga ion Na+ yang ditambahkan basa menyebabkan peningkatan konduktansi larutan. Pada titik C, kesetimbangan asam lemah telah sepenuhnya dipindahkan. Kemudian ion OH- yang ditambahkan ke larutan tidak lagi dikonsumsi.
Akibatnya, konsentrasi ion OH- bebas mulai meningkat, dengan konsentrasi Na +, sedangkan konsentrasi A- stabil pada titik ini. Pengaruh faktor-faktor ini adalah peningkatan tajam dalam konduktansi dari titik C. Analisis campuran asam lemah, bahkan dengan Ka yang berbeda, tidak praktis, karena tidak ada diskontinuitas yang jelas terjadi setelah netralisasi asam yang lebih kuat.