Pada tahun 1935, seorang ilmuwan asal Jerman bernama Karl Fischer menyimpulkan penemuan yang menghadirkan sudut pandang baru dalam penghitungan ilmiah di masa itu. Ia menemukan bahwa sulfur dioksida yang ditambahkan pada suatu reaksi akan dapat menentukan kadar air dalam titrasi tersebut. Penemuan ini kemudian dikenal hingga sekarang dengan istilah cara titrasi Karl Fischer.
Apa Itu Titrasi Karl Fischer?
Titrasi Karl Fischer merupakan suatu metode ilmiah yang digunakan untuk menentukan kadar air (water content) dalam berbagai sampel. Konsep ini mengacu pada metode titrimetric dalam reaksi Bunsen yang melibatkan sulfur dioksida, yodium, dan larutan air.
Dalam penghitungannya, titrasi Karl Fischer melubatkan tiga komponen utama, yakni timbangan analitik dengan resolusi minimal sebesar 0,1 mg, syringe panjang yang memiliki jarum kecil, serta reagen Karl Fischer yang digunakan untuk menentukan kandungan airnya.
Seluruh komponen dalam instrumen tersebut harus selalu ditempatkan pada area dengan suhu ruang serta tingkat kelembapan yang konstan. Dengan begitu, faktor eksternal seperti temperatur dan kelembapan tidak akan memengaruhi akurasi penghitungan kadar air yang dilakukan.
Prinsip Utama Titrasi Karl Fischer
Oksidasi sulfur dioksida oleh yodium merupakan prinsip utama yang digunakan dalam titrasi Karl Fischer. Dalam sebuah larutan buffer, paduan kedua jenis larutan tersebut dapat menentukan konsumsi air dalam larutan yang membantu penghitungan kadar air sebagai hasil akhirnya. Dengan kata lain, titrasi Karl Fischer akan mencapai tahapan akhir ketika yodium dan agen titrasi air berada dalam tingkat yang seimbang.
Jika kadar yodium berlebih, elektroda platinum ganda yang berperan sebagai indikator akan berubah warna. Saat hal ini terjadi, titrasi harus segera dihentikan. Kadar air selanjutnya dapat ditentukan melalui jumlah reagen yang sudah ditambahkan ke dalam larutan.
Metode Titrasi Karl Fischer
Pada dasarnya, cara titrasi Karl Fischer dikategorikan ke dalam dua metode, yakni metode volumetri dan koulometri. Namun, seiring perkembangan aplikasinya, kedua metode tersebut juga dapat digabungkan menjadi metode gabungan atau hibrid.
Berikut adalah penjelasan ringkas bagi ketiga metode yang digunakan dalam proses titrasi Karl Fischer.
1. Metode Volumetri
Volumetri merupakan cara tepat untuk menghitung kandungan air dalam kadar paling rendah, misalnya dalam kisaran 0,005-0,01% (50-110 ppm). Metode ini dilakukan dengan menambahkan pereaksi Karl Fischer yang terdiri dari larutan metanol dengan tambahan campuran sulfur dioksida, iodin, dan piridin. Larutan tersebut dititrasi ke dalam sampel dengan menggunakan buret listrik. Penentuan kadar airnya dapat dilakukan dengan melibatkan hitungan volume larutan yang ditambahkan.
2. Metode Koulometri
Cara titrasi Karl Fischer selanjutnya adalah koulometri. Penghitungan ini dilakukan dalam proses elektrokimia dan hanya melibatkan satu larutan iodin saja. Jumlah larutan iodin yang ditambahkan akan dihitung selama proses elektrokimia berlangsung. Larutan tersebut akan direduksi saat bereaksi dengan air, sehingga menghasilkan titik akhir yang tidak berwarna.
3. Metode Hibrid
Metode ketiga yang dinamai metode hibrid merupakan kombinasi dari dua metode sebelumnya, yakni volumetri dan koulometri. Seperti namanya, metode ini menggabungkan kedua prinsip kerja di atas. Larutan iodin yang dihasilkan dalam proses elektrokimia akan dihitung hingga kadar air melebihi tingkat yang telah ditentukan. Setelah diketahui, larutan tambahan akan dimasukkan pada waktu bersamaan.
Itulah informasi mengenai pengertian, prinsip, hingga cara titrasi Karl Fischer yang perlu Anda pahami. Agar prosedur penentuan kandungan air dalam sampel bisa dilakukan secara lebih mudah dan akurat, Anda perlu memilih perangkat paling tepat.
Titrator Karl Fischer dari Toledo dapat dijadikan salah satu solusi utama. Perangkat unggulan tersebut memberikan fungsi nyata untuk pengujian kadar air dalam turbine oil, hydraulic control oil, serta berbagai sampel lainnya.
