Pengertian dan Penggunaan Turbidity Meter
Posted by: Wahyu Adi wibowo in Artikel
Pengertian dan penggunaan Turbidity Meter .
Turbidity Meter adalah salah satu alat umum yang biasa digunakan untuk keperluan analisa kekeruhan
air atau larutan. Turbidity meter merupakan alat pengujian kekeruan dengan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang datang. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi padatan adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Alat ini banyak digunakan dalam pengolahan air bersih untuk memastikan bahwa air yang akan digunakan memiliki kualitas yang baik dilihat dari tingkat kekeruhanya.
Kekeruhan
Kekeruhan pada suatu cairan biasanya disebabkan oleh beberapa hal diantaranya yaitu partikel-partikel mikroskopis seperti mikro organisme yang ada pada cairan tersebut, zat padat terlarut dan lainya.
Apa yang dimaksud dengan Kekeruhan?
Kekeruhan dilihat pada konsentrasi ketidaklarutan, keberadaan partikel pada suatu cairan yang diukur dalam satuan Nephelometric Turbidity Units(NTU). Penting untuk diketahui bahwa kekeruhan adalah ukuran kejernihan sampel, bukan warna.
Air dengan penampilan keruh atau tidak tembus pandang dapat dipastikan memiliki tingkat ataukadar kekeruhan yang tinggi, sementara air yang jernih atau tembus pandang pasti memiliki kadar kekeruhan lebih rendah. Nilai kekeruhan yang tinggi dapat disebabkan oleh partikel yang terlarut dalam air seperti lumpur, tanah liat, mikroorganisme, dan material organik. Berdasarkan keterangan diatas, kekeruhan bukan merupakan ukuran langsung dari partikel-partikel akan tetapi merupakan suatu ukuran bagaimana sebuah partikel menghamburkan cahaya dalam suatu cairan.
Apa Pentingnya Menganalisa Tingkat Kekeruhan Dengan Turbidity Meter?
Pengukuran atau analisa kekeruhan dan kejernihan pada air sangat penting dalam proses industri, seperti pada produksi air minum atau minuman, pengolahan makanan, dan instalasi pengolahan air minum. Serta dalam pengolahan sumber air bersih.
TURBIDIMETER
Turbiditas merupakan pengukuran optik dari hamburan sinar yang dihasilkan. Hamburan sinar terjadi karena interaksi antara sinar yang diberikan dengan partikel suspensi yang terdispersi dalam larutan. Partikel-partikel suspensi tersebut dapat berupa lempung alga, material organik, mikroorganisme, material koloid dan bahkan molekul besar sekalipun seperti tannin dan lignin(Saidar,et.al, 2002). Metode yang biasa digunakan untuk mengukur turbiditas suatu larutan adalah turbidimetri dengan alat turbidimeter. Dasar dari analisis turbidimetri adalah pengukuran intensitas cahaya yang ditranmisikan sebagai fungsi dari konsentrasi fase terdispersi, bilamana cahaya dilewatkan melalui suspensi maka sebagian dari energi radiasi yang jatuh dihamburkan dengan penyerapan, pemantulan, dan sisanya akan ditranmisikan (Khopkar, 2003).
Prinsip umum dari alat turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu partikel ada yang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan sebagai dasar
pengukuran(Day and Underwood, 2002). Di bawah ini adalah salah satu contoh turbidimeter beserta aksesoris lainnya,
(The Hach Model 2100P Portable Turbidimeter) (Hach 15mL Sample Cells)
Keistimewaan :
• hasil pembacaan langsung bentuk digital dalam range 0-1000 NTU
• sangat ideal untuk monitoring pengatur, pengawasan proses, atau studi lapangan
• dua sistem optikal detektornya dikompensasi/diimbangi dengan warna dalam sampel, cahaya fruktuasi dan cahaya sesatan
Bagan sistem kerja dari Hach Model 2100P Portable Turbidimeter:
Sistem yang terdiri sebuah lampu tungsten-filament, detektor 90° untuk memonitor cahaya yang terhambur dan suatu detektor untuk cahaya yang dipancarkan/diteruskan. Mikro prosesor instrumen menghitung perbandingan sinyal dari detektor 90° dan detektor cahaya tranmisi. Teknik perbandingan ini untuk mengoreksi gangguan dari warna atau cahaya material pengabsorpsi ( seperti karbon yang diaktipkan) dan mengkompensasi fluktuasi di (dalam) intensitas lampu, menyediakan stabilitas kalibrasi jangka panjang. Sistem optik ini juga didesain untuk meminimalisasi cahaya sesatan dan meningkatkan akurasi pengukuran.
akan digunakan sebagai dasar pengukuran turbiditas larutan, dengan persamaan sebagai berikut: S = Log P0/P = k.b.N
dimana, S = turbiditas larutan P0 = intensitas sinar yang datang P = intensitas sinar yang ditransmisikan k = konstanta turbiditas
b = tebal media
N = jumlah partikel/mm
Pengoperasian Alat dan Indikator
Prosedur pengukuran turbiditas:
1. Tuangkan atau isikan sebagian sampel ke dalam cell hingga garis batas atas(kira-kira 15 mL)
2. Usap cell menggunakan kain atau tissue yang bersih untuk menghilangkan noda air atau bekas sidik jari
3. Tekan tombol I/O
Instrumen akan terbuka,kemudian tempatkan instrumen pada suatu permukaan (kokoh)/flat.dan jangan memegang instrumen ketika sedang melakukan pengukuran.
ruang cell
5. Pilih daerah/range secara manual atau otomatis dengan menekan tombol RANGE .
6. Memilih mode sinyal rata-rata dengan menekan tombol SIGNAL AVERAGE. Dan monitor akan menunjukkan SIG AVG ketika instrumen sedang menggunakan mode sinyal rata-rata
7. Tekan: READ
Monitor akan menunjukkan --- NTU,kemudian angka turbiditas akan muncul (dalam) NTU. Rekam atau catat angka turbiditas setelah simbol lampu padam
Referensi:
By Hach Company, 1991-2004,Portable Turbidimeter Model 2100P Instrument and Procedure Manual,pdf.
By Hach Company, 2009,http//www.fondriest.com/products/hach_2100p.htm,diakses tanggal 4 Desember 2009.
TURBIDIMETER
I. PENDAHULUANA.
Latar BelakangTurbidimeter adalah salah satu alat pengujian kekeruan dengan sifat optik akibat dispersisinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahayayang tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan.Kekeruhan adalah keadaan mendung atau kekaburan dari cairan yang disebabkan olehindividu partikel (suspended solids) yang umumnya tidak terlihat oleh mata telanjang,
miripdengan asap di udara. Pengukuran kekeruhan adalah tes kunci dari kualitas air . Cairan dapatmengandung suspensi padatan yang terdiri dari partikel dari berbagai ukuran. Sementara beberapa materi dihentikan sementara akan cukup besar dan
cukup berat untuk menyelesaikan cepat ke bagian bawah wadah jika sampel cairan yang tersisa untuk berdiri(yang padat settable), partikel-partikel sangat kecil hanya akan menyelesaikan sangat lambatatau tidak sama sekali jika sampel teratur atau partikel koloid . Partikel padat kecil inimenyebabkan cairan menjadil keruh.Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dibahas lebih lanjut mengenai turbidimeter.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Apa yang dimaksud turbidimeter dan prinsip kerja turbidimeter ? 2. Bagaimana Metode dalam pengukuran turbidimeter ?
3. Apa saja kegunaan dan jenis dari turbidimeter ? C. Tujuan
Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui secara umum dan prinsip kerja turbidimeter.
2. Mengetahui Metode dalam pengukuran turbidimeter.3. Mengetahui kegunaan dan jenis dari turbidimeter
.II. PEMBAHASANA. Tinjauan
Umum Turbidimeter Turbidimeter merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat
dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yangdipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnyakonstan. Turbidimeter merupakan salah satu alat yang berfungsi untuk mengetahui ataumengukur tingkat kekeruhan air.Standar pengukuran Kekeruhan dimulai tahun 1970-an ketika nephelometric turbidimeter dikembangkan yang menentukan kekeruhan dengan cahaya. tersebar di sebuah sudut 90E dari balok insiden). Sebuah sudut deteksi 90E adalah dianggap paling sensitif terhadap variasidalam ukuran partikel. Nephelometry telah diadopsi oleh Standard Metode sebagai cara
pilihan untuk mengukur kekeruhan karena metode’s sensitivitas, presisi, dan penerapan atas berbagai ukuran partikel dan konsentrasi. Metode nephelometric dikalibrasi
kira-kira sama dengan 40.Prinsip umum dari alat turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu partikel adayang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan sebagaidasar pengukuran(Day and Underwood, 2002).
Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran konsentrasi, maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada :
1. Jumlah partikel
2. Ukuran partikel.Semakin besar dan banyak jumlah partikel, maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akansemakin besar.Dan untuk penentuan kadarnya (detektor) digunakan spektrofotometer cahaya.
IlustrasiSebagai berikut :Keterangan :
a. Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju monokromator
b. Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju cuvet yang berisikan suspensi sel
c. Ketika cahaya melewati cuvet, maka terjadi tiga kemungkinan· Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi· Sebagian cahaya diteruskan· dan sebagian lagi menyebar ke segala arah
d. Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel tersuspensi(konsentrasi sampel).
e. Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)Modern turbidimeters menggunakan teknik nephelometry, yang mengukur jumlah cahayayang tersebar tepat untuk menjadikan modern turbidimeters memanfaatkan pengukurannephelometric. Dengan berlalunya cahaya melalui air, cahaya balok sepanjang perjalananyang relatif jalan terganggu. Namun, distorsi yang terjadi sebagian cahaya dihamburkan olehmolekul hadir dalam cairan murni. ketika cahaya melewati cairan yang mengandung padatantersuspensi maka sinar berinteraksi dengan partikel, dan partikel akan menyerap energicahaya dan memancarkan cahaya kembali ke segala
arah.Partikel ukuran, konfigurasi, warna, dan indeks bias menentukan distribusi spasial intensitascahaya yang tersebar di sekitar partikel. banyak partikel lebih kecil dari panjang gelombangcahaya insiden, yang biasanya disajikan dalam nanometers (nm), nanometer (nm),menyebarkan cahaya intensitas sebesar sekitar di segala penjuru. Namun, partikel yang lebih besar dari panjang gelombang cahaya insiden, membentuk pola spektrum yang hasil dalamhamburan cahaya yang lebih besar dalam arah maju (jauh dari cahaya insiden)
daripadadalam arah lain. Pola hamburan dan intensitas sinar ditularkan melalui sampel juga dapatdipengaruhi oleh partikel menyerap tertentu panjang gelombang cahaya yang
untuk kekeruhan. sudut ini dianggap sangat sensitif terhadap menghamburkan cahaya oleh partikeldi sampel. sensor cahaya tambahan juga kadang-kadang ditambahkan untuk
mendeteksicahaya yang tersebar di sudut lain dalam rangka meningkatkan instrumen rentang dan
menghapus kesalahan yang diperkenalkan oleh warna-warna alami dan variabilitas lampu.Instrumen turbidimeter dasar berisi sumber cahaya, wadah sampel atau sel, dan photodetectors untuk merasakan cahaya yang tersebar. Sumber cahaya yang paling umumdigunakan adalah lampu tungsten filamen. spektral (band panjang gelombang cahaya yangdihasilkan) dari lampu umumnya ditand
ai dengan “suhu warna,” yang adalah temperatur
bahwa radiator benda hitam harus dioperasikan untuk menghasilkan warna tertentu. lampu ini lampu pijar dan disebut “polikromatik,” karena mereka memiliki cukup lebar spektral band
yang mencakup berbagai panjang gelombang cahaya, atau warna. kehadiran berbagai
panjanggelombang dapat menimbulkan gangguan dalam pengukuran kekeruhan sebagai warna alamidan bahan organik alami dalam sampel dapat menyerap beberapa spesifik panjang
gelombangcahaya dan mengurangi intensitas cahaya yang tersebar (King, 1991). Lampu filamentungsten juga sangat tergantung pada tegangan lampu daya pasokan. tegangan yangdigunakan untuk lampu menentukan karakteristik keluaran spektrum dihasilkan,
membuat pasokan listrik stabil kebutuhan. Selain itu, karena dengan lampu pijar, output dari lampumeluruh dengan waktu sebagai lampu perlahan keluar, membuat kalibrasi ulang
dariinstrumen dan persyaratan yang diperlukan sering.Untuk mengatasi beberapa keterbatasan lampu pijar, beberapa desain turbidimeter memanfaatkan sumber cahaya monokromatik, seperti dioda memancarkan cahaya (LED),laser, lampu merkuri, dan filter lampu berbagai kombinasi. Monochromatic cahayamonokromatis memiliki band yang sangat sempit dari panjang
gelombang cahaya (hanyawarna beberapa). Dengan memilih panjang gelombang cahaya yang tidak biasanya diserapoleh bahan organik, sumber cahaya monokromatik boleh kurang
mengalami gangguan olehwarna sampel. Namun, beberapa dari cahaya alternatif sumber merespon secara berbedaterhadap ukuran partikel, dan tidak sensitif terhadap partikel ukuran kecil sebagai lamputungsten filament.Dalam turbidimeters, photodetectors mendeteksi cahaya yang dihasilkan dari interaksi antarainsiden ringan dan volume sampel dan menghasilkan sinyal elektronik yang kemudianDetektor ini dapat ditemukan dalam berbagai konfigurasi tergantung pada desain instrumentersebut. Empat jenis detektor umum digunakan termasuk tabung
