Prinsip Kerja pH Meter

Konsep kerja penting pH mtr. ialah terdapat pada sensor probe berbentuk elektrode kaca (glass electrode) dengan jalan menghitung jumlah ion H3O+ di larutan. Ujung elektrode kaca ialah susunan kaca dengan tebal 0,1 mm yang berupa bundar (bulb). Bulb ini terpasangkan dengan silinder kaca non-konduktor atau plastik memanjang, yang setelah itu berisi larutan HCl (0,1 mol/dm3). Di larutan HCl, terbenang satu kawat elektrode panjang memiliki bahan perak yang pada permukaannya tercipta senyawa seimbang AgCl. Konstannya jumlah larutan HCl pada skema ini membuat elektrode Ag/AgCl mempunyai nilai prospek konstan.

Pola Skema Elektrode Kaca

(Sumber) Pokok sensor pH ada pada permukaan bulb kaca yang mempunyai kekuatan untuk berganti ion positif (H+) dengan larutan terarah. Kaca tersusun atas molekul silikon dioksida dengan beberapa ikatan logam alkali. Di saat bulb kaca ini terpampang air, ikatan SiO akan terprotonasi membuat membran tipis HSiO+ sesuai reaksi berikut:

SiO + H3O+ → HSiO+ + H2O

Proses Transisi Ion H+

(Sumber) Sama dengan contoh di atas jika pada permukaan bulb tercipta seperti susunan "gel" untuk tempat transisi ion H+. Bila larutan berbentuk asam, karena itu ion H+ akan terikat ke permukaan bulb. Ini memunculkan muatan positif terakumulasi pada susunan "gel". Sedang bila larutan berbentuk basa, karena itu ion H+ dari dinding bulb lepas untuk bereaksi dengan larutan barusan. Ini membuahkan muatan negatif pada dinding bulb.

Transisi ion hidronium (H+) yang berlangsung di antara permukaan bulb kaca dengan larutan sekelilingnya berikut sebagai kunci pengukuran jumlah ion H3O+ di larutan. Kesetimbangan transisi ion yang berlangsung antara dua babak dinding kaca bulb dengan larutan, membuahkan beda prospek antara kedua-duanya.

Edinding kaca/larutan ≈ |RT/2,303F loga(H3O+)|

…… Eq. 1

dimana R ialah konstanta molar gas (8,314 J/mol K), T untuk suhu (Kelvin), F ialah konstanta Faraday 96.485,3 C/mol, 2,303 ialah angka alterasi di antara logaritma alami dengan umum, serta a(H3O+) ialah kesibukan dari hidronium (berharga rendah bila fokusnya rendah). Pada suhu 25°C nilai dari RT/2,303F dekati angka 59,16 mV. Angka 59,16 mV ini jadi bilangan penting sebab pada temperatur stabil larutan 25°C, tiap perkembangan 1 unit pH, berlangsung perkembangan beda prospek elektrode kaca sebesar 59,16 mV.

Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi

Kurva Perkembangan pH Dengan Beda Prospek

(Sumber) Penghitungan nilai kesibukan hidronium (a(H3O+)) pada kesamaan di atas mempunyai tenggang yang benar-benar lebar yaitu di antara 10 sampai 10-15 mol/dm3. Hingga untuk merangkum kesamaan, karena itu lahirlah arti pH dengan kesamaan seperti berikut:

pH = -log a(H3O+)

…… Eq. 2

Sinyal negatif ialah untuk bikin semua nilai pH dari beberapa larutan, terkecuali larutan yang berbentuk benar-benar ekstrim asam, jadi berharga positif.

Sama seperti yang sudah kita ulas di atas, bulb kaca berisi larutan HCl yang menyelup satu elektrode perak. HCl ini mempunyai pH stabil sebab dia ada pada skema yang terisolasi. Sebab pH stabil berikut karena itu dia membuat beda prospek yang stabil pada suhu yang stabil juga. Sebutlah saja prospek itu berharga E', karena itu kesamaan (Eq. 1) di atas dengan kesamaan (Eq. 2) didapat kesamaan beda prospek keseluruhan dari elektrode kaca:

Eelektrode kaca = E' – RT/2,303F pH

…… Eq. 3

Pada suatu skema pH mtr. keseluruhannya, kecuali ada elektrode kaca ada elektrode rujukan. Ke-2 elektrode itu saling terbenang ke media ukur yang sama. Elektrode rujukan dipakai untuk membuat instalasi listrik pH mtr.. Untuk membuahkan pembacaan pH yang benar, elektrode rujukan harus mempunyai nilai prospek konstan serta tidak dipengaruhi oleh tipe fluida yang diukur.

Seperti juga elektrode kaca, di elektrode rujukan dipakai larutan HCl (elektrolit) yang menyelup elektrode kecil Ag/AgCl. Pada ujung elektrode rujukan ada liquid junction berbentuk bahan keramik untuk tempat transisi ion di antara elektrolit dengan larutan terarah, transisi ion ini diperlukan untuk membuat saluran listrik hingga pengukuran potensiometer (pH mtr.) bisa dilaksanakan.

Serangkaian Elektrode Kaca serta Elektrode Rujukan Pada pH Mtr.

(Sumber) Elektrode rujukan mempunyai nilai prospek yang stabil, hingga kesamaan serangkaian potensiometer keseluruhannya bisa dicatat seperti berikut:

E = Eelektrode rujukan + Eelektrode kaca

…… Eq. 4

Dengan masukkan kesamaan (Eq. 3) ke kesamaan di atas, didapat kesamaan fundamen penghitungan pH.

E = Eelektrode rujukan + E' – RT/2,303F pH

…… Eq. 5

Impak Perkembangan Suhu Pada Pengukuran pH

(Sumber) Pengukuran pH benar-benar dikuasai oleh suhu larutan. Oleh karenanya dibutuhkan sensor suhu (thermoprobe) pada serangkaian pH mtr.. Pembacaan suhu itu jadi input penghitungan pH yang dilaksanakan oleh microprocessor.

Grafik Simpel pH Mtr.

Continue Reading

Komponen pH Meter

Sesudah pada artikel awalnya kita mengulas konsep kerja ph mtr., karena itu kesempatan ini akan kita ulas beberapa komponen penting dari skema ph mtr.. Satu skema pH mtr. tersusun atas beberapa elemen penting yang tidak bisa dipisah di antara satu dengan yang lain. Berikut beberapa komponen itu:

Elektrode Kaca

Elektrode kaca berperan untuk salah satunya kutub antara dua elektrode ph mtr. yang tercelup ke larutan. Pada ujung elektrode ini ada bulb yang berperan untuk tempat berlangsungnya transisi ion positif (H+). Transisi ion yang berlangsung mengakibatkan ada ketidaksamaan beda prospek antara dua elektrode, hingga pembacaan potensiometer akan membuahkan positif atau negatif. Bila larutan berbentuk netral, karena itu potensiometer tidak membaca ada ketidaksamaan prospek antara ke-2 kutub (pH=7). Sedang bila larutan berbentuk asam, karena itu prospek elektrode kaca bertambah lebih positif dibanding elektrode rujukan. Pada situasi ini, potensiometer membaca negatif yang akan disimpulkan oleh skema untuk pH

Elektrode Kaca

(Sumber)

Elektrode kaca tersusun atas ujung bulb bundar berbahan kaca yang dipasang ke satu silinder panjang dari kaca atau bahan isolator lain. Di bulb serta silinder ini berisi cairan HCl yang mempunyai nilai pH stabil = 7. HCl menyelup satu kawat elektrode kecil dengan bahan perak, yang sebab terbenang di larutan HCl karena itu pada permukaannya membuat senyawa konstan AgCl. 

Elektrode Rujukan

Elektrode rujukan berperan untuk kutub lain kecuali elektrode kaca hingga antara kedua-duanya, yang terbenang larutan spesifik, tercipta instalasi listrik. Elektrode ini dibuat mempunyai nilai prospek yang masih pada situasi larutan apa saja. Hingga arah saluran listrik yang berlangsung cuma bergantung dari semakin besar atau bisa lebih kecilnya prospek elektrode kaca pada elektrode rujukan. 

Elektrode Rujukan serta Elektrode Kombinasi dengan Elektrode Kaca

(Sumber)

Seperti juga elektrode kaca, di elektrode rujukan dipakai larutan HCl (elektrolit) yang menyelup elektrode Ag/AgCl. Pada ujung elektrode rujukan ada liquid junction berbentuk bahan keramik untuk tempat transisi ion di antara elektrolit dengan larutan terarah, transisi ion ini diperlukan untuk membuat saluran listrik hingga pengukuran potensiometer (pH mtr.) bisa dilaksanakan. Sekalinya pada liquid junction berlangsung transisi ion, ini tidak diiringi dengan reaksi kimia. Hingga pH elektrolit di elektrode rujukan akan stabil serta nilai prospek elektrode juga stabil. 

Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi

Termometer

Sensor suhu jadi satu elemen harus pH mtr., sebab nilai pH benar-benar dikuasai oleh suhu larutan. Pada pH larutan 7 (netral), perkembangan suhu tidak punya pengaruh pada nilai itu. Tetapi bila larutan berbentuk asam atau basa, pembangunan ion benar-benar dikuasai oleh suhu. Serta sebab pembacaan pH distandardisasi pada suhu ruangan 25°C, karena itu kehadiran sensor suhu benar-benar penting untuk memperoleh pembacaan pH mtr. yang tepat. 

Sensor Suhu pH Mtr.

(Sumber)

Tiga sensor pH mtr. yang terbenang di larutan yaitu elektrode kaca, elektrode rujukan, serta sensor suhu, bisa dipadukan jadi satu elemen probe saja hingga didapat bentuk sensor pH mtr. yang semakin ringkas. 

Combined pH Electrode

(Sumber)

Amplifier

Tiap pH mtr. tetap memerlukan penguat voltase atau diketahui dengan amplifier. Voltase yang dibuat oleh dua elektrode pH mtr. begitu rendah yaitu cuma seputar 60 mV untuk tiap tingkatan nilai pH. Bila pada pH netral (=7) beda prospek antar elektrode kaca dengan rujukan sama juga dengan 0, karena itu besar voltase yang dibuat oleh kedua-duanya pada nilai pH paling rendah sampai paling tinggi (0≤pH≤14) ialah antara angka -350 mV sampai +350 mV. Supaya voltase ini bisa diolah di mikrokontroler, karena itu harus diperkokoh oleh amplifier. Untuk contoh pada salah satunya type amplifier pH mtr., amplifier ini akan menguatkan voltase jadi pada rentangan 0 sampai 14 V. Hingga bila potensiometer membaca nilai 4,5 V, karena itu pH larutan yang diukur ialah 4,5. 

pH Mtr. Amplifier

(Sumber)

Mikroprosesor

Mikroprosesor pada pH mtr. berperan untuk menterjemahkan nilai voltase yang dikirim oleh amplifier jadi nilai pH. Penghitungan kompensasi nilai suhu larutan terarah, dihitung oleh mikroprosesor ini. Mikroprosesor mengolah semua pilihan input yang ada di pH mtr.. Dari hasil pemrosesan mikroprosesor ini diperlihatkan pada monitor LCD pH mtr.. 

Skema Mikroprosesor pH Mtr.

Continue Reading

Prinsip Kerja DO Meter

DO mtr. tersusun atas beberapa elemen penting yang disketsakan pada gambar berikut ini. Ada dua elektrode penting yang semasing berperan untuk katode serta anode. Tangkai katode dibuat dari logam mulia seperti emas atau platina. Sedang tangkai anode dibuat berbahan perak. Ke-2 elektrode ini terselimuti cairan elektrolit KCl yang mempunyai pH netral. Permukaan elektrode perak akan membuat senyawa AgCl yang karakternya konstan, serta membuat elektrode ini mempunyai beda prospek permanen. Oleh karenanya anode pada DO mtr. ini berperan untuk elektrode rujukan.

Ag + Cl– → AgCl + e–

Konsep Kerja DO mtr.

(Sumber)

Ke-2 elektrode DO mtr. yang diselimuti larutan KCl itu, dibungkus oleh satu wadah kedap yang di bagian ujung ialah berbentuk elemen penting yang lain yakni membran teflon. Membran ini cuma dapat dilalui oleh gas terlarut yang berada di dalam cairan terarah. Dia tidak dapat dilalui oleh material lain termasuk juga ion, senyawa lain, serta tentunya padatan pengotor.

Konsep kerja DO mtr. ialah berdasar kejadian polarografi yang berlangsung antara dua elektrode katode serta anode. Tegangan listrik negatif dikasih ke elektrode katode. Ada tegangan negatif ini akan menyebabkan reaksi kimia berlangsung dengan cepat di antara air dengan oksigen terlarut pada permukaan katode. Berikut reaksi kimia yang berlangsung pada elektrode katode:

Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi

O2 + 2H2O + 2e– → H2O2 + OH–

H2O2 + 2e– → 2OH–

Tegangan listrik tetap akan naik sampai capai nilai jenuhnya, yang sama dengan telah bereaksinya semua oksigen terlarut pada permukaan elektrode katode. Tegangan listrik jemu ini diikuti dengan hampir naiknya pembacaan arus listrik, sesudah sesaat diam di satu nilai walau nilai tegangan dinaikkan. Sesudah melalui nilai tegangan jemu ini, arus listrik terus naik bila tegangan terus ditambah. Naiknya nilai arus ini berlangsung sebab reaksi kimia lain terjadi, khususnya ialah reaksi pecahnya molekul air H2O jadi ion H+ serta OH–. 

Kurva Kalibrasi Pembacaan DO Mtr.

Pembacaan nilai oksigen terlarut didapat dari nilai arus listrik di saat semua oksigen terdifusi pada permukaan elektrode katode. Dalam kata lain, arus listrik yang bisa dibaca di saat skema capai tegangan jemu, sama dengan besaran oksigen terlarut. Dengan memakai cara kalibrasi linier seperti kurva di atas, didapat nilai oksigen terlarut yang dicari. 

Arus listrik yang kita ulas di atas tidak dengan cara langsung merepresentasikan besarnya muatan oksigen terlarut yang kita ukur. Karena, oksigen yang bereaksi pada permukaan elektrode katode ialah oksigen yang sudah tembus membran teflon pada ujung sensor DO mtr.. Masuknya oksigen terlarut tembus membran ini ialah sebab ada desakan parsial yang dipunyai oksigen terlarut, dibantu dengan tegangan listrik negatif pada elektrode katode. Hingga DO mtr. sebetulnya ialah menghitung desakan oksigen yang mengalir ke membran. Makin banyak muatan oksigen di larutan, akan makin besar tegangan parsial oksigen, hingga akan makin banyak jumlah oksigen yang akan tembus membran teflon sensor DO mtr.. Makin bertambahnya oksigen yang masuk ke membran, karena itu pembacaan arus listrik pada serangkaian skema DO mtr. jadi makin tinggi.

Continue Reading

Prinsip Kerja Conductivity Meter

Conductivity mtr. ialah alat untuk menghitung nilai konduktivitas listrik (specific/electric conductivity) satu larutan atau cairan. Nilai konduktivitas listrik satu zat cair jadi rujukan atas jumlah ion dan fokus padatan (Keseluruhan Dissolved Kompak / TDS) yang terlarut didalamnya. Pengukuran jumlah ion di pada suatu cairan jadi penting untuk beberapa masalah. Salah satunya contoh untuk memantau kualitas air boiler (baca artikel berikut). Ini berkaitan impak fokus ion-ion mineral pada berlangsungnya korosi pada pipa boiler (galvanic corrosion).

Portable Conductivity Mtr.

(Sumber) Fokus ion di larutan lurus sebanding dengan daya hantar listriknya. Makin banyak ion mineral yang terlarut, maka semakin besar kekuatan larutan itu untuk menghantarkan listrik. Karakter kimia berikut yang dipakai untuk konsep kerja conductivity mtr..

Satu skema conductivity mtr. tersusun atas dua elektrode, yang dirangkaikan dengan sumber tegangan dan satu ampere mtr.. Elektrode-elektrode itu ditata hingga mempunyai jarak spesifik di antara kedua-duanya (umumnya 1 cm). Di saat pengukuran, ke-2 elektrode ini di celupkan ke contoh larutan serta dikasih tegangan dengan besar spesifik. Nilai arus listrik yang dibaca oleh ampere mtr., dipakai selanjutnya untuk hitung nilai konduktivitas listrik larutan.

Konsep Kerja Conductivity Mtr.

(Sumber) Anda pasti tidak asing dengan rumus fundamen instalasi listrik berikut:

V = R x I

…..(1)

Dimana V ialah tegangan listrik serangkaian (volt), I untuk arus listrik serangkaian (ampere), serta R untuk tahanan listrik serangkaian (Ω).

Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi

Tahanan listrik (R) lurus sebanding dengan jarak di antara dua elektrode (l) conductivity mtr., serta kebalikannya dengan luas ruang elektrode (A; pada gambar di atas S).

R = ( l/A ) x ρ

…..(2)

Dimana ρ ialah tahanan listrik detil (Ω.m) larutan.

Bila kesamaan (1) serta (2) dipadukan, akan didapat kesamaan berikut:

V/I = ( l/A ) x ρ

Serta sebab nilai ( l/A ) ialah stabil untuk tiap conductivity mtr., karena itu bisa ditukar dengan satu konstanta (C):

V/I = C x ρ

…..(3)

Conductivity mtr. sebetulnya tidak menghitung nilai konduktifitas listrik, tapi menghitung konduktivitas listrik detil (specific conductivity). Konduktivitas listrik detil ialah nilai konduktivitas listrik untuk setiap satu unit panjang. Konduktivitas listrik detil ini dilambangkan dengan κ (Kappa), ialah kebalikan dari tahanan listrik detil (ρ):

κ = ¹ / ρ

Dimana konduktivitas listrik detil memakai unit S/m (Siemens per mtr.). Apabila kesamaan di atas dimasukkan ke kesamaan (3), maka kita peroleh kesamaan umum penghitungan nilai konduktivitas listrik detil:

κ = C x I / V

…..(3)

Konsep kerja conductivity mtr. memakai kesamaan (3) di atas. Dimana besar tegangan listrik (V) dipastikan oleh skema, besar arus listrik (I) ialah patokan yang diukur, dan konstanta (C) didapat awalnya proses dari kalibrasi conductivity mtr. dengan memakai larutan yang diketahui nilai konduktivitas spesifiknya.

Grafik Conductivity Mtr.

(Sumber) 

Continue Reading

Pengertian Cation Conductivity

Cation conductivity ialah nilai konduktivitas listrik satu larutan, sesudah dia lakukan transisi kation pada kolom resin kation. Resin kation berperan untuk mengganti ion-ion positif yang terdapat di larutan dengan ion H+. Hingga cuma ketinggalan anion-anion terlarut seperti ion klorida, sulfat, serta asam-asam organik yang lain. Karena itu bisa disebutkan jika cation conductivity ialah daya hantar listrik larutan karena muatan anion-anion didalamnya. Oleh karenanya sebetulnya penamaan cation conductivity sedikit meleset dari tujuan aslinya, nama yang semakin pas ialah cation-exchanged conductivity atau acid conductivity.

Kecuali konduktivitas detil, cation conductivity jadi salah satunya patokan penting untuk memantau kualitas air boiler (baca artikel berikut). Bila konduktivitas detil mempunyai tujuan untuk ketahui jumlah dissolved kompak yang terdapat di di air, cation conductivity berperan untuk ketahui jumlah ion negatif yang terlarut di di air. Tetapi cation conductivity tidak bisa menghitung dengan cara detil anion tipe apakah yang terlarut itu. Karena patokan ini memakai alat ukur seperti specific conductivity mtr.. Unit yang dipakai juga siemens per mtr. (S/m).

Skema Pembacaan Cation Conductivity

(Sumber)

Pada suatu skema pembangkit listrik tenaga uap, pengukuran cation conductivity jadi satu cara penting untuk ketahui dengan cara awal ada pengotor air boiler yang banyaknya benar-benar kecil, yang tidak bisa dilaksanakan oleh alat ukur yang lain. Ini sebab pada PLTU, dipakai air demineralisasi yang tidak memiliki kandungan mineral-mineral yang umum larut di di air. Serta supaya air boiler tidak berbentuk korosif, karena itu pH air dijaga di angka 8,5 sampai 9,5 (baca artikel berikut) dengan jalan menyuntikkan ammonia (NH3) ke air boiler. Ammonia akan bereaksi dengan air untuk membuahkan ion OH– yang akan tingkatkan nilai pH air.

Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi

NH3 + H2O → NH4+ + OH–

Pada pengukuran cation conductivity dipakai kolom resin penukar kation untuk mengganti ion-ion positif di di air contoh PLTU dengan ion H+. Kation resin ini akan mengganti ion NH4+ dengan ion H+ hingga di di air sample yang masuk untuk diukur cation-conductivity-nya telah tidak memiliki kandungan ion NH4+ serta OH– untuk hasil reaksi penyuntikan amonia di atas. Hingga hasil pembacaan cation conductivity mtr., disebabkan oleh ion-ion kecuali NH4+ serta OH– hasil penyuntikan amonia. Karena itu, ion-ion lain yang akan terarah oleh cation conductivity mtr. ialah ion-ion pengotor yang terlarut di di air boiler. 

Cation Conductivity Mtr.

(Sumber)

Sama seperti yang sudah kita ulas di atas, jika cation conductivity mtr. semakin konsentrasi menghitung anion-anion pengotor air boiler seperti ion klorida, sulfat, serta ion-ion organik yang lain. Sumber penting dari ion-ion itu datang dari air laut. Hingga bila berlangsung kebocoran sekecil apa saja pada kondenser, bisa teridentifikasi sedini kemungkinan lewat cation conductivity mtr.. Kebocoran kondenser yang berlangsung benar-benar mencelakakan beberapa komponen PLTU, sebab ion-ion yang terdapat di di air laut benar-benar berbentuk korosif serta bisa menggempur boiler dan turbin uap.

Continue Reading