Prinsip Kerja DO Meter

DO meter tersusun atas beberapa komponen utama yang disketsakan pada gambar di bawah ini. Terdapat dua elektrode utama yang masing-masing berfungsi sebagai katode dan anode. Batang katode terbuat dari logam mulia seperti emas atau platina. Sedangkan batang anode terbuat dari bahan perak. Kedua elektrode ini terselimuti cairan elektrolit KCl yang memiliki pH netral. Permukaan elektrode perak akan membentuk senyawa AgCl yang sifatnya stabil, dan membuat elektrode ini memiliki beda potensial yang tetap. Oleh karena itu anode pada DO meter ini berfungsi sebagai elektrode referensi.
      Ag + Cl- → AgCl + e-

20140206-085309 AM.jpg

Prinsip Kerja DO meter
(Sumber)

Kedua elektrode DO meter yang diselimuti larutan KCl tersebut, dibungkus oleh sebuah wadah kedap yang pada bagian ujung adalah berupa komponen penting lainnya yaitu membran teflon. Membran ini hanya bisa dilewati oleh gas terlarut yang ada di dalam cairan terukur. Ia tidak akan bisa dilewati oleh material lain termasuk ion, senyawa lain, dan tentu saja padatan pengotor.

Prinsip kerja DO meter adalah berdasarkan fenomena polarografi yang terjadi di antara dua elektrode katode dan anode. Tegangan listrik negatif diberikan kepada elektrode katode. Adanya tegangan negatif ini akan mengakibatkan reaksi kimia terjadi secara cepat antara air dengan oksigen terlarut pada permukaan katode. Berikut adalah reaksi kimia yang terjadi pada elektrode katode:
      O2 + 2H2O + 2e- → H2O2 + OH-
      H2O2 + 2e- → 2OH-

Tegangan listrik akan terus naik sampai mencapai nilai jenuhnya, yang setara dengan sudah bereaksinya seluruh oksigen terlarut pada permukaan elektrode katode. Tegangan listrik jenuh ini ditandai dengan hampir naiknya pembacaan arus listrik, setelah beberapa saat diam di satu nilai meskipun nilai tegangan dinaikkan. Setelah melewati nilai tegangan jenuh ini, arus listrik terus naik jika tegangan terus ditambah. Naiknya nilai arus ini terjadi karena reaksi kimia lain telah terjadi, terutama adalah reaksi pecahnya molekul air H2O menjadi ion H+ dan OH-.

20140206-100026 AM.jpg

Kurva Kalibrasi Pembacaan DO Meter

Pembacaan nilai oksigen terlarut didapatkan dari nilai arus listrik pada saat semua oksigen terdifusi pada permukaan elektrode katode. Dengan kata lain, arus listrik yang terbaca pada saat sistem mencapai tegangan jenuh, setara dengan besaran oksigen terlarut. Dengan menggunakan metode kalibrasi linier seperti kurva di atas, didapatkan nilai oksigen terlarut yang dicari.

Arus listrik yang kita bahas di atas tidak secara langsung merepresentasikan besarnya kandungan oksigen terlarut yang kita ukur. Sebab, oksigen yang bereaksi pada permukaan elektrode katode adalah oksigen yang telah menembus membran teflon pada ujung sensor DO meter. Masuknya oksigen terlarut menembus membran ini adalah karena adanya tekanan parsial yang dimiliki oksigen terlarut, didukung dengan tegangan listrik negatif pada elektrode katode. Sehingga DO meter sebenarnya adalah mengukur tekanan oksigen yang mengalir ke dalam membran. Semakin banyak kandungan oksigen di dalam larutan, akan semakin besar tegangan parsial oksigen, sehingga akan semakin banyak jumlah oksigen yang akan menembus membran teflon sensor DO meter. Semakin banyaknya oksigen yang masuk ke dalam membran, maka pembacaan arus listrik pada rangkaian sistem DO meter menjadi semakin tinggi.

Referensi:

Ebook Gratis DO Meter:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *