Dissolved Oxygen (DO) atau oksigen terlarut merupakan bentuk oksigen non-senyawa yang dapat ditemukan dalam air dan jenis cairan lainnya. Pengukuran DO dilakukan untuk mengetahui kualitas air. Terdapat berbagai jenis sensor untuk pengukuran Dissolved Oxygen yang perlu Anda ketahui.

https://www.mysuwanneeriver.com/

Mengukur oksigen terlarut menggunakan metode sensor

Metode yang paling populer untuk pengukuran oksigen terlarut adalah dengan meter dan sensor oksigen terlarut. Kategori umum sensor oksigen terlarut adalah optik dan elektrokimia. Sensor elektrokimia dibagi lagi menjadi sensor polarografik, polarografik berdenyut, dan galvanik.

Selain output analog standar, beberapa teknologi sensor oksigen terlarut ini tersedia dalam platform sensor pintar dengan output digital.

Sensor oksigen terlarut dapat digunakan di laboratorium atau di lapangan. Sensor DO dapat dirancang untuk pengujian BOD, pengambilan sampel di tempat, atau aplikasi pemantauan jangka panjang. Alat pengukur oksigen terlarut, sonde kualitas air atau sistem pencatatan data dapat digunakan untuk merekam data pengukuran yang diambil dengan sensor DO.

Karena konsentrasi oksigen terlarut dipengaruhi oleh suhu, tekanan dan salinitas, parameter ini perlu diperhitungkan. Kompensasi ini dapat dilakukan secara manual atau otomatis dengan pengukur oksigen terlarut atau perangkat lunak pencatatan data.

Suhu umumnya diukur oleh termistor di dalam sensor dan otomatis tercatat dalam DO meter. Banyak DO meter menyertakan barometer internal. Sistem pencatatan data dapat diatur dengan barometer eksternal atau sensor ketinggian air untuk pengukuran tekanan.

Tekanan barometrik juga dapat dimasukkan secara manual sebagai ketinggian, tekanan barometrik sebenarnya, atau tekanan barometrik yang dikoreksi.

Jenis sensor untuk pengukuran dissolved oxygen

https://www.hamiltoncompany.com/

Sensor DO optik

Sensor DO optik mengukur interaksi antara oksigen dan pewarna luminescent tertentu. Apabila terkena cahaya biru, pewarna ini menjadi tereksitasi (elektron memperoleh energi) dan memancarkan cahaya sebagai elektron kembali ke keadaan energi normal mereka.

Ketika oksigen terlarut hadir, panjang gelombang kembali terbatas atau diubah karena molekul oksigen berinteraksi dengan pewarna. Efek yang diukur berbanding terbalik dengan tekanan parsial oksigen. Sementara beberapa sensor DO optik ini disebut sensor fluoresen.

Sensor ini memancarkan cahaya biru, bukan sinar ultraviolet, dan dikenal sebagai sensor DO optik atau luminescent. Sensor oksigen terlarut optik dapat mengukur intensitas atau masa pakai pendaran, karena oksigen mempengaruhi keduanya.

Sensor DO elektrokimia

Sensor oksigen terlarut elektrokimia juga bisa disebut sensor amperometrik atau tipe Clark. Ada dua jenis sensor DO elektrokimia, yaitu galvanik dan polarografik. Sensor oksigen terlarut polarografis dapat dipecah lebih lanjut menjadi sensor kondisi tunak dan sensor berdenyut cepat.

Baik sensor DO galvanik dan polarografik menggunakan dua elektroda terpolarisasi, anoda dan katoda, dalam larutan elektrolit. Elektroda dan larutan elektrolit diisolasi dari sampel dengan membran tipis semi-permeabel.

Saat melakukan pengukuran, oksigen terlarut berdifusi melintasi membran dengan laju yang sebanding dengan tekanan oksigen dalam air. Oksigen terlarut kemudian direduksi dan dikonsumsi di katoda. Reaksi ini menghasilkan arus listrik yang berhubungan langsung dengan konsentrasi oksigen. Arus ini dibawa oleh ion-ion dalam elektrolit dan mengalir dari katoda ke anoda.

Sensor DO polarografis

Jenis sensor untuk pengukuran Dissolved Oxygen ini merupakan sensor elektrokimia yang terdiri dari anoda perak dan katoda logam mulia (seperti emas, platina atau perak) dalam larutan kalium klorida (KCl). Periode pemanasan untuk mempolarisasi elektroda sebelum kalibrasi atau pengukuran dibutuhkan dalam waktu 5-60 menit.

Elektroda dipolarisasi oleh tegangan konstan (antara 0,4 V dan 1,2 V diperlukan untuk mereduksi oksigen dari katoda ke anoda). Saat elektron bergerak berlawanan arah dengan arus, anoda menjadi terpolarisasi positif dan katoda menjadi terpolarisasi negatif.

Polarisasi ini terjadi saat elektron bergerak dari anoda ke katoda melalui sirkuit kawat internal. Ketika oksigen berdifusi melintasi membran, molekul berkurang di katoda dan meningkatkan sinyal listrik.

Potensi polarisasi dipertahankan konstan, sementara sensor mendeteksi perubahan arus yang disebabkan oleh reduksi oksigen terlarut. Semakin banyak oksigen yang melewati membran dan direduksi, semakin besar arus listrik yang dibaca oleh sensor DO polarografik.

Sensor DO polarografi berdenyut

Sensor DO polarografik yang berdenyut tidak perlu mengaduk sampel untuk akurasi saat mengukur oksigen terlarut. Sensor DO rapid-pulse mirip dengan sensor DO polarografik keadaan tunak karena keduanya menggunakan katoda emas dan anoda perak.

Baik sensor keadaan tunak maupun denyut cepat juga mengukur oksigen terlarut dengan menghasilkan tegangan konstan untuk mempolarisasi elektroda. Namun, sensor DO polarografik berdenyut ini hidup dan mati kira-kira setiap empat detik, sehingga memungkinkan oksigen terlarut untuk mengisi kembali di membran dan permukaan katoda.

Sensor DO galvanik

Sensor oksigen terlarut elektrokimia terakhir adalah galvanik. Dalam sensor oksigen terlarut galvanik, elektroda adalah logam yang berbeda. Logam memiliki elektropotensial yang berbeda berdasarkan rangkaian aktivitasnya (seberapa mudah mereka memberi atau menerima elektron).

Ketika ditempatkan dalam larutan elektrolit, potensi antara logam yang berbeda menyebabkan mereka mempolarisasi sendiri. Polarisasi sendiri ini berarti bahwa sensor DO galvanik tidak memerlukan waktu pemanasan. Untuk mereduksi oksigen tanpa potensial eksternal, perbedaan potensial antara anoda dan katoda setidaknya 0,5 volt.

Anoda dalam sensor oksigen terlarut galvanik biasanya seng, timbal atau logam aktif lainnya sedangkan katoda adalah perak atau logam mulia lainnya. Larutan elektrolit dapat berupa natrium hidroksida, natrium klorida, atau elektrolit inert lainnya.

Reaksi elektrokimia pada sensor DO galvanik sangat mirip dengan reaksi pada sensor DO polarografik, tetapi tanpa memerlukan potensial konstan yang terpisah. Elektroda yang berbeda mempolarisasi diri, dengan elektron berjalan secara internal dari anoda ke katoda. Katoda tetap inert, hanya berfungsi untuk melewatkan elektron dan tidak mengganggu reaksi.

Itulah informasi mengenai jenis sensor untuk pengukuran dissolved oxygen. Syaf menjual Visiferm ARC DO Dissolved Oxygen Sensor.

WEBSITE || SYAF.CO.ID