Bagaimana Mengukur Oksigen Terlarut?

Dalam air, gas oksigen dilarutkan sebagai oksigen terlarut (DO) . Ini merupakan indikasi penting kualitas air dan penting bagi kehidupan akuatik. Industri menentukan pengujian DO air. Anda mungkin perlu menguji DO saat membuat bir atau mengukur oksigen terlarut dalam air limbah. Kualitas air dan kesehatan ekosistem perairan bergantung pada oksigen terlarut. Banyak spesies air mati di zona mati karena rendahnya tingkat DO.

Tingkat DO memungkinkan kita mengukur bahan organik yang dapat terbiodegradasi dan kebutuhan oksigen biologis dalam pengolahan air limbah. Kedua tes tersebut menunjukkan kualitas air. Oksigen jenuh dalam air juga sama berbahayanya. Atmosfer dan fotosintesis menghasilkan DO dalam air yang dipengaruhi oleh suhu, salinitas, dan tekanan udara.

Pengukuran Oksigen Terlarut Teknik

Pengukuran kadar oksigen terlarut  di berbagai lingkungan menggunakan berbagai metode, yang secara luas dikategorikan menjadi teknik berbasis sensor modern dan metode kimia tradisional. Metode yang paling canggih dan umum digunakan melibatkan sensor, baik optik maupun elektrokimia, yang dikenal presisi dan mudah digunakan. Sensor-sensor ini terhubung ke meteran untuk pembacaan langsung di laboratorium atau ke pencatat data dan monitor untuk observasi berkelanjutan di lingkungan alami.

Sensor Elektrokimia

Sensor elektrokimia dibagi lagi menjadi tipe polarografik, polarografi berdenyut, dan galvanik, sering kali diintegrasikan ke dalam sistem sensor pintar dengan keluaran digital. Serbaguna dalam penerapannya, sensor ini cocok untuk analisis laboratorium dan pemantauan lingkungan jangka panjang. Saat merekam data, pengukur oksigen terlarut , sonde kualitas air, atau pencatat data digunakan.

Akurasi dalam pengukuran ini memerlukan kompensasi faktor lingkungan seperti suhu, tekanan, dan salinitas. Penyesuaian dapat dilakukan secara manual atau otomatis, menggunakan perangkat yang dilengkapi termistor untuk pengukuran suhu dan opsi untuk penyesuaian tekanan barometrik. Dampak salinitas diatasi melalui pengukuran konduktivitas atau input manual. Sebaliknya, metode kolorimetri menawarkan alternatif estimasi yang lebih sederhana, meskipun kurang tepat kadar oksigen terlarut , dengan prosedur khusus untuk rentang konsentrasi yang berbeda. Metode titrasi Winkler, yang dulu dianggap sebagai standar emas, kini hadir dalam beberapa bentuk yang dimodifikasi. Meskipun sejarahnya akurat, namun lebih rentan terhadap kesalahan manusia dan kurang praktis untuk digunakan di lapangan.

Prosedur kalibrasi dan operasional berbeda-beda antar perangkat dan produsen, sehingga menekankan perlunya berkonsultasi dengan instruksi manual tertentu. Selain itu, salinitas air, mulai dari air tawar (< 0,5 ‰) ke air garam (> 50 ‰), dengan bervariasi kadar oksigen terlarut untuk air payau dan air laut, memainkan peran penting dalam kalibrasi dan akurasi pengukuran.

Metode Titrimetri

Pendekatan ini melibatkan titrasi, suatu proses di mana larutan yang konsentrasinya diketahui (titran) digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan lain (sampel). Dalam kasus Metode Winkler, yang menggunakan titrasi iodometri, yodium berfungsi sebagai indikator, muncul atau hilang setelah titrasi, yang menunjukkan kadar DO dalam sampel air.

Langkah-Langkah Utama dan Pertimbangan:

● Sampel air dikumpulkan dan segera diolah dengan reagen tertentu "memperbaiki" sampel, karena paparan udara dan agitasi dapat berubah oksigen terlarut (DO) tingkat.

● Dengan menggunakan botol BOD khusus yang dapat menutup tanpa memerangkap udara, konsentrasi DO sampel yang dititrasi diukur. Keakuratan metode ini bergantung pada hubungan proporsional antara larutan titran dan sampel air.

Terlepas dari signifikansi historisnya, Metode Winkler masih memiliki ketidakakuratan, potensi kontaminasi sampel, dan kesalahan manusia. Keterbatasan ini mendorong pengembangan teknik yang lebih maju dan andal.

Probe/Sensor Galvanik

Probe membran ini terdiri dari dua bagian logam dengan potensial elektroda berbeda, berfungsi mirip dengan baterai. Oksigen berdifusi melalui membran semipermeabel ke dalam elektrolit buffer di dalam tutup probe, di mana oksigen bereaksi dengan katoda (biasanya perak), memperoleh elektron dari anoda (biasanya seng atau timbal). Reaksi ini menghasilkan tegangan, memungkinkan meteran yang terhubung mengubah arus menjadi a oksigen terlarut (DO) nilai konsentrasi. Salah satu manfaat utama sensor galvanik adalah tidak adanya periode pemanasan yang diperlukan karena adanya polarisasi mandiri.

Metode elektroanalisis canggih ini memberikan pengukuran DO dalam air secara terus menerus dan real-time, memanfaatkan reaksi redoks dan menawarkan kemudahan penggunaan serta peningkatan akurasi dibandingkan metode tradisional seperti Metode Winkler.

Probe/Sensor Polarografik

Probe polarografik beroperasi secara berbeda dari probe galvanik. Mereka juga memiliki membran semi-permeabel tipis, namun perbedaan utamanya terletak pada cara fungsinya:

● Berbeda dengan probe galvanik yang bertindak seperti baterai, probe polarografi menerapkan tegangan antara anoda perak dan katoda emas. Tegangan ini berfungsi sebagai katalis, memicu reaksi oksigen.

● Ketika oksigen berinteraksi dengan katoda, ia memperoleh elektron, sehingga menciptakan arus yang digunakan untuk menentukan konsentrasi DO.

Sensor polarografik selanjutnya diklasifikasikan menjadi tipe kondisi tunak dan denyut cepat:

●  Sensor Keadaan Mantap:  Sensor ini memungkinkan pengukuran DO tanpa perlu mengaduk sampel air.

●  Sensor Berdenyut Cepat:  Mirip dengan keadaan tunak tetapi dengan tambahan elektroda perak ketiga. Sensor ini beroperasi sebentar-sebentar, memungkinkan oksigen terisi kembali di permukaan katoda. Tindakan berdenyut ini meniadakan kebutuhan untuk mengaduk sampel.

Kedua jenis ini mengandalkan tegangan konstan untuk mempolarisasi elektron dan mengukur DO.

Metode Kolorimetri

Metode ini didasarkan pada perubahan warna yang dipicu oleh reaksi kimia dan tersedia dalam dua variasi: metode Indigo Carmine dan Rhodazine D.

Metode Indigo Carmine

Cocok untuk mengukur konsentrasi DO antara 0,2 dan 15 ppm. Ini menghasilkan warna biru, yang intensitasnya berkorelasi dengan konsentrasi DO. Metode ini memerlukan perlindungan dari cahaya terang untuk mengawetkan reagen dan tidak dipengaruhi oleh salinitas, suhu, atau gas terlarut lainnya. Namun, zat tertentu seperti besi besi dan nitrat dapat mempengaruhi keakuratannya. Hasil biasanya diperoleh dalam 30 detik hingga 2 menit, tergantung pada rentang konsentrasi.

Metode Rhodazine D

Dirancang untuk konsentrasi DO (kadar ppb) yang jauh lebih rendah, metode ini bereaksi dengan oksigen terlarut (DO) untuk menghasilkan larutan berwarna mawar atau merah muda. Meskipun kuat terhadap gangguan salinitas atau sulfida, zat pengoksidasi dapat menyebabkan ketidakakuratan dengan menampilkan pembacaan DO yang tinggi. Analisis yang tepat waktu sangat penting, karena reaksi harus diukur dalam waktu 30 detik setelah penambahan reagen.

Boqu Instruments memberikan akurasi terdepan di industri untuk pemantauan kualitas air. Setiap Boqu penganalisis kualitas air   dibuat dengan cermat sesuai standar ISO9001, mulai dari bahan mentah hingga produk jadi. Sertifikasi CE, SGS, FDA, dan CEP kami menunjukkan dedikasi kami terhadap kualitas. Boqu memberikan presisi dan keandalan yang Anda perlukan untuk memenuhi persyaratan tertinggi di laboratorium, lingkungan industri, atau pemantauan kualitas air lingkungan. Percayakan jaminan kualitas kami untuk hasil yang dapat diandalkan setiap saat.

Temukan perbedaan analisis kualitas air Boqu sekarang. Kami menjamin kesempurnaan dengan kebenaran Anda.