Titrasi termometrik – bagian yang hilang dari teka-teki
26 Mei 2026
Article
Share via email
Titrasi diajarkan kepada setiap mahasiswa kimia. Hampir setiap laboratorium analitik melakukan titrasi manual, titrasi fotometrik, atau titrasi potensiometrik. Dalam artikel blog ini, kami memperkenalkan jenis titrasi tambahan yang mungkin belum pernah Anda dengar sebelumnya – titrasi termometrik. Metode ini dapat dianggap sebagai bagian yang hilang dalam “puzzle” titrasi.
Artikel ini mencakup topik-topik berikut:
Apa itu titrasi termometrik?
Titrasi termometrik, atau TET, didasarkan pada prinsip perubahan entalpi (ΔH). Setiap reaksi kimia memiliki perubahan entalpi, yang pada gilirannya menyebabkan perubahan suhu. Selama proses titrasi, analit dan titran bereaksi secara eksotermik (terjadi peningkatan suhu) atau endotermik (terjadi penurunan suhu).
Dalam titrasi termometrik, buret otomatis menambahkan titran dengan laju konstan. Perubahan suhu yang disebabkan oleh reaksi antara analit dan titran kemudian diukur. Perubahan tajam (break) pada kurva titrasi (suhu terhadap volume titran yang ditambahkan) menunjukkan titik akhir. Gambar 1 memperlihatkan kurva titrasi termometrik ideal untuk reaksi eksotermik maupun endotermik.
Apa yang terjadi selama titrasi termometrik?
Dalam reaksi titrasi eksotermik, suhu akan meningkat seiring penambahan titran selama analit masih tersedia. Setelah seluruh analit bereaksi habis, suhu akan kembali menurun karena larutan mencapai kesetimbangan dengan suhu lingkungan dan/atau akibat pengenceran oleh titran (Gambar 1, grafik kiri). Penurunan suhu ini menandakan titik akhir eksotermik.
Sebaliknya, pada reaksi titrasi endotermik, suhu akan menurun selama penambahan titran jika analit masih tersedia. Ketika seluruh analit telah habis, suhu akan menjadi stabil atau kembali meningkat karena larutan mencapai kesetimbangan dengan suhu lingkungan dan/atau akibat pengenceran (Gambar 1, grafik kanan). Kenaikan suhu ini menandakan titik akhir endotermik.
Dalam metode ini, tidak diperlukan pengukuran suhu absolut, isolasi bejana titrasi, maupun pengaturan suhu (thermostat), karena yang terpenting для perhitungan adalah volume titran yang digunakan.
Untuk mengukur perubahan suhu yang sangat kecil selama titrasi, diperlukan termistor dengan respons sangat cepat dan resolusi tinggi. Sensor ini mampu mendeteksi perbedaan suhu hingga 0,0001 °C dan merekam data setiap 100 ms.
Mengapa mempertimbangkan titrasi termometrik?
Titrasi potensiometrik dan fotometrik sudah mapan sebagai teknik titrasi instrumental, jadi mengapa perlu mempertimbangkan titrasi termometrik?
TET memiliki keunggulan seperti teknik titrasi instrumental lainnya, antara lain:
- Biaya analisis yang rendah: Titrator relatif murah untuk dibeli dan tidak memiliki biaya operasional serta perawatan yang tinggi dibandingkan dengan instrumen lain untuk analisis unsur (misalnya HPLC atau ICP-MS).
- Metode absolut: Titrasi merupakan metode absolut, artinya tidak perlu sering melakukan kalibrasi sistem.
Penggunaan serbaguna: Titrasi adalah metode universal yang digunakan untuk menentukan berbagai jenis analit di berbagai industri. - Mudah diotomatisasi: Titrasi dapat dengan mudah diotomatisasi, sehingga meningkatkan reproduksibilitas dan efisiensi di laboratorium Anda. «Mengapa mempertimbangkan otomatisasi – bahkan untuk titrasi sederhana».
Dibandingkan dengan titrasi instrumental klasik, titrasi termometrik menawarkan beberapa keunggulan tambahan:
- Titrasi cepat: Titrasi termometrik sangat cepat. Biasanya, satu titrasi termometrik hanya memerlukan waktu dua hingga tiga menit.
- Sensor tunggal: Sensor yang sama (dThermoprobe) dapat digunakan untuk berbagai jenis reaksi titrasi (misalnya asam-basa, redoks, presipitasi, dll.).
- Sensor bebas perawatan: dThermoprobe tidak memerlukan perawatan. Sensor ini tidak perlu dikalibrasi atau diisi elektrolit dan dapat disimpan dalam kondisi kering.
- Penggunaan pelarut lebih sedikit: Umumnya, titrasi termometrik menggunakan sekitar 30 mL pelarut. Volume yang kecil ini meminimalkan pengenceran dan memungkinkan perubahan entalpi terdeteksi dengan andal. Selain itu, limbah yang dihasilkan juga lebih sedikit.
- Kemungkinan titrasi tambahan: Karena perubahan entalpi bersifat universal untuk setiap reaksi kimia, titrasi termometrik tidak terbatas pada indikator warna atau elektroda tertentu. Hal ini memungkinkan analisis yang tidak dapat dilakukan dengan metode titrasi lainnya.
- Persiapan sampel lebih mudah: Karena TET menggunakan konsentrasi titran yang lebih tinggi, sampel dapat digunakan dalam jumlah lebih besar, sehingga mengurangi kesalahan penimbangan dan pengenceran. Proses persiapan sampel yang rumit seperti filtrasi juga dapat dihindari.
Cari tahu lebih lanjut tentang titrasi termometrik melalui unduhan gratis ini:
Cara melakukan titrasi termometrik
Setelah memahami dasar-dasar titrasi termometrik, mari kita melihat lebih dekat pengaturan sistemnya. Titrasi termometrik terintegrasi dalam platform OMNIS, sehingga yang Anda perlukan hanyalah OMNIS Titrator (Gambar 3) dan dThermoprobe (Gambar 2).
Seperti pada setiap titrasi, pengaturan sel titrasi sangat penting. Kami sangat menyarankan penggunaan pengaduk batang (rod stirrer) untuk TET guna memastikan pencampuran yang kuat. Pengadukan yang kuat biasanya mengurangi noise sinyal, sehingga menghasilkan kurva titrasi yang lebih halus. Namun, hindari percikan dan pembentukan pusaran (vortex) yang terlalu kuat, karena hal ini dapat menyebabkan sensor tidak terendam dengan baik dalam larutan.
Ujung buret yang berisi titran harus dipasang searah aliran pengadukan setelah (downstream dari) sensor, seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Hal ini akan menghasilkan kurva titrasi yang lebih baik karena mengurangi noise sinyal. Selain itu, dThermoprobe dan ujung buret sebaiknya diposisikan sekitar 1 mm di atas baling-baling pengaduk. Namun, baik selang maupun sensor tidak boleh menyentuh pengaduk, karena dapat menyebabkan kurva menjadi berisik.
Selama titrasi, titran ditambahkan secara kontinu dengan laju yang telah ditentukan menggunakan buret otomatis. Inilah alasan mengapa TET lebih cepat dibandingkan titrasi potensiometrik yang memerlukan penambahan volume bertahap dan waktu tunggu hingga sinyal stabil.
Setelah titrasi selesai, sensor cukup dibilas dengan pelarut yang sesuai. Karena termistor sangat sensitif, pembersihan harus dilakukan dengan hati-hati—hindari penggunaan sonikator atau bahkan alat sederhana seperti sikat gigi.
Titer dan penentuan blanko
Titer
Seperti pada titrasi lainnya, Anda harus melakukan penentuan titer sebelum mengukur sampel. Penentuan titer dalam titrasi termometrik berbeda dengan titrasi potensiometrik. Pada TET, titer ditentukan melalui regresi linear, yang dilakukan secara otomatis oleh perangkat lunak OMNIS.
Untuk memperoleh regresi linear tersebut, ukuran sampel (sumbu x) diplot terhadap konsumsi titran (sumbu y). Artinya, Anda perlu melakukan titrasi pada beberapa jumlah standar yang berbeda untuk mendapatkan grafik tersebut. Gambar 5 menggambarkan konsep ini.
Blanko
Penentuan blanko dalam TET berbeda dengan penentuan blanko pelarut yang biasa dilakukan pada titrasi. Sama seperti pada penentuan titer, di sini juga digunakan regresi linear. Berbagai ukuran sampel dititrasi kemudian diplot terhadap konsumsi titran.
Rumus yang sama digunakan, yaitu y = ax + b. Namun, untuk penentuan blanko, yang digunakan adalah titik potong sumbu y (b), bukan kemiringan (a). Nilai titik potong ini secara langsung menunjukkan nilai blanko.
Salah satu keunggulan utama dari metode regresi linear ini adalah Anda dapat menggunakan koefisien determinasi (R²) untuk memvalidasi linearitas titrasi. Nilai yang direkomendasikan adalah lebih besar dari 0,999.
Keunggulan lainnya dari metode penentuan blanko ini adalah seluruh sistem ikut diperhitungkan. Tabel 1 membandingkan penentuan blanko pada titrasi termometrik dan potensiometrik.
| Thermometry – Method Blank | Potentiometry – Solvent Blank | |
|---|---|---|
| Determination style | Determined with sample | Determined without sample |
| Calculation method | Linear regression | Direct calculation |
| Blank value | Can be negative | Cannot be negative |
| Titration parameters | Same parameters for blank and sample determination | Different parameters for blank and sample determination |
Contoh titrasi termometrik
Pada bagian ini kami menyajikan beberapa aplikasi praktis dari titrasi termometrik.
Bilangan asam dan bilangan basa
Bilangan asam (Acid Number / AN) dan bilangan basa (Base Number / BN) adalah dua parameter kualitas penting yang digunakan dalam industri perminyakan. Keduanya ditentukan melalui titrasi asam-basa nonair, masing-masing menggunakan KOH atau HClO₄ sebagai titran.
Selama penentuan tersebut, asam sangat lemah (untuk analisis AN) dan basa sangat lemah (untuk analisis BN) dititrasi, yang hanya menghasilkan perubahan entalpi kecil. Dengan menggunakan indikator katalitik, asam dan basa lemah ini juga dapat ditentukan menggunakan TET.
Standar ASTM D8045 menjelaskan analisis bilangan asam (AN) dengan menggunakan metode titrasi termometrik untuk minyak mentah.
Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang aplikasi TET ini, Anda dapat membaca artikel blog kami.
«Fast determination of acid and base number by thermometric titration».
Sodium
Dengan titrasi konvensional, kadar garam dalam bahan pangan biasanya ditentukan hanya berdasarkan kandungan klorida. Namun, makanan umumnya mengandung sumber natrium tambahan, misalnya monosodium glutamat (MSG).
Dengan TET, dimungkinkan untuk menitrasi natrium secara langsung, sehingga kadar natrium sebenarnya dalam bahan pangan dapat ditentukan dengan biaya yang lebih rendah.
Tonton video untuk mempelajari lebih lanjut tentang penentuan natrium dengan TET.
Untuk informasi lebih rinci mengenai proses titrasi tersebut, unduh Application Bulletin gratis ini:
AB-298: Sodium determination in various foods with thermometric titration
Analisis pupuk
Pupuk terdiri dari berbagai nutrien, termasuk fosfor, nitrogen, dan kalium, yang penting untuk pertumbuhan tanaman. TET memungkinkan analisis nutrien ini dengan menggunakan reaksi gravimetri klasik sebagai dasar titrasi (misalnya, pengendapan sulfat dengan barium). Hal ini memungkinkan penentuan yang cepat tanpa perlu menunggu berjam-jam seperti pada prosedur konvensional yang memerlukan pengeringan dan penimbangan endapan.
Ingin mempelajari lebih lanjut tentang analisis pupuk menggunakan titrasi termometrik? Bacalah artikel blog kami. «Multiparameter analysis in fertilizers by thermometric titration».
Senyawa organo-logam
Senyawa organo-logam, seperti pereaksi Grignard atau senyawa butil litium, digunakan untuk sintesis bahan aktif farmasi (API) atau pembuatan polimer seperti polibutadiena. Dengan TET, analisis senyawa sensitif ini dapat dilakukan dengan cepat dan andal melalui titrasi di bawah gas inert menggunakan 2-butanol.
Unduh Application Note di bawah ini untuk informasi lebih lanjut mengenai topik ini..
Kesimpulan
Ini hanyalah beberapa contoh untuk menunjukkan berbagai kemungkinan penggunaan titrasi termometrik yang sangat serbaguna. Untuk lebih banyak contoh penerapan TET, silakan lihat Application Finder kami.
Titrasi termometrik
Poin Utama
- TET adalah metode titrasi alternatif yang didasarkan pada perubahan entalpi
- Titrasi termometrik adalah teknik analisis yang cepat, memberikan hasil dalam waktu kurang dari tiga menit
- Sensor dThermoprobe yang kuat dan sensitif digunakan untuk menentukan titik akhir eksotermik dan endotermik.
- Titrasi termometrik dapat digunakan untuk berbagai analisis, termasuk titrasi yang tidak dapat dilakukan dengan metode lain (misalnya penentuan natrium).
