Prinsip Kerja Sensor Konduktivitas

Prinsip Kerja Sensor Konduktivitas

Table of Contents

Prinsip Kerja Sensor Konduktivitas merupakan salah satu prinsip kerja yang sangat sederhana yaitu dengan dua pelat ditempatkan dalam sampel, potensial diterapkan di pelat (biasanya tegangan gelombang sinus), dan arus yang melewati larutan diukur. Konduktivitas (G), kebalikan dari resistivitas (R), ditentukan dari nilai tegangan dan arus sesuai dengan hukum Ohm. kami akan membahas lebih lanjut tentang Prinsip Kerja Sensor Konduktivitas secara mendalam, selamat membaca.

Definisi dari Sensor Konduktivitas

Seperti yang dibahas diatas, dengan dua pelat yang ditempatkan dalam sebuah sampel, lalu kemudian potensial diterapkan dipelat dan biasanya tegangan elombang sinus, dan selanjutnya arus yang melewati larutan disana akan diukur. Konduktivitas (G), kebalikan dari resistivitas (R), di tentukan dari nilai tegangan dan arus sesuai dengan hukum ohm. seperti ini perhitungannya :

G =
1  
R
=
I (amps) 
E (volts)

Karena muatan ion dalam larutan memfasilitasi konduktansi arus listrik, konduktivitas larutan sebanding dengan konsentrasi ionnya. Namun, dalam beberapa situasi, konduktivitas mungkin tidak berkorelasi langsung dengan konsentrasi. Grafik yang ditunjukkan di sini menggambarkan hubungan antara konduktivitas dan konsentrasi ion untuk dua larutan umum. Perhatikan bahwa grafik linier untuk larutan natrium klorida, tetapi tidak untuk asam sulfat pekat tinggi. Interaksi ionik dapat mengubah hubungan linier antara konduktivitas dan konsentrasi dalam beberapa larutan yang sangat pekat.

Prinsip Kerja Sensor Kondutivitas
Grafik Sensor Kondutivitas

Baca Juga : Teknologi untuk Mengukur Gas Oksigen

Satuan Pengukuran

Unit dasar konduktansi adalah siemen (S), sebelumnya disebut mho. Karena geometri sel mempengaruhi nilai konduktivitas, pengukuran standar dinyatakan dalam satuan konduktivitas spesifik (S/cm) untuk mengimbangi variasi dimensi elektroda. Konduktivitas spesifik (C) hanyalah produk dari konduktivitas terukur (G) dan konstanta sel elektroda (L/A), di mana L adalah panjang kolom cairan antara elektroda dan A adalah luas elektroda (lihat ilustrasi )

Prinsip Kerja Sensor Kondutivitas
Unit dasar konduktansi

C = G x (L/A)

Jika konstanta sel (K) adalah 1 cm-1, konduktivitas spesifik sama dengan konduktivitas terukur larutan. Jika konstanta sel lain digunakan, sebagian besar meter akan secara otomatis mengkompensasi perubahan geometri sel. Untuk menghemat ruang, cm-1 tidak ditampilkan saat konstanta sel dicantumkan.

Baca Juga : Prinsip Kerja Penganalisis Gas Buang Inframerah

Meskipun kami menentukan rentang konduktivitas untuk produk kami dalam S atau mS, karena keterbatasan ruang, rentang ini harus dipahami untuk mencerminkan konduktivitas spesifik masing-masing dalam S/cm atau mS/cm.

1 S/cm = 0,001 mS/cm = 0,000001 S/cm = 1 mho/cm

Tabel berikut menunjukkan rentang konduktivitas optimal untuk sel dengan tiga konstanta berbeda:

Konstanta Sel (K) Rentang Konduktivitas Optimal (µS/cm)
0.1 0.5 to 400
1.0 10 to 2000
10.0 1000 to 200,000

Kalibrasi Meter Konduktivitas dan Pemeliharaan Sel

Pengukur konduktivitas dan sel harus dikalibrasi ke larutan standar sebelum digunakan. Pilih standar yang paling dekat dengan konduktivitas larutan yang akan diukur. Elektroda terpolarisasi atau kotor harus dilapis ulang atau dibersihkan untuk memperbarui permukaan aktif sel. Dalam kebanyakan situasi, air panas dengan deterjen cair ringan adalah pembersih yang efektif. Aseton dengan mudah membersihkan sebagian besar bahan organik, dan larutan kloro akan menghilangkan alga, bakteri, atau jamur. Jangan gunakan bahan abrasif untuk membersihkan elektroda. Ganti sel ini jika semuanya gagal.

Konduktivitas dari beberapa solusi umum ditunjukkan pada tabel di bawah ini.

Solution Conductivity
Pure water 0.055 µS/cm
Power plant boiler water 1.0 µS/cm
Good city water 50 µS/cm
Ocean water 53 mS/cm
31.0% HNO3 865 mS/cm

Konversi :

Dikalikan Untuk di Dapat
Untuk di Dapat Dibagi
µS/cm 1 µmho/cm
mS/cm 1000 µS/cm
µS/cm 0.5 ppm

Kompensasi Suhu Konduktivitas

Pengukuran konduktivitas bergantung pada suhu. Sejauh mana suhu mempengaruhi konduktivitas bervariasi dari larutan ke larutan dan dapat dihitung menggunakan rumus berikut:

Gt = Gtcal{1 + α(t-tcal)}

di mana:
Gt = konduktivitas pada setiap suhu t dalam °C
Gtcal = konduktivitas pada suhu kalibrasi tcal dalam °C
α = koefisien suhu larutan pada tcal dalam °C

Alfa umum (α) tercantum dalam tabel di bawah ini. Untuk menentukan larutan lain, cukup ukur konduktivitas pada kisaran suhu dan buat grafik perubahan konduktivitas versus perubahan suhu. Bagilah kemiringan grafik dengan Gtcal untuk mendapatkan.

Zat Pada 25°C Konsentrasi Alpha (α)
HCl 10 wt% 1.56
KCl 10 wt% 1.88
H2SO4 50 wt% 1.93
NaCl 10 wt% 2.14
HF 1.5 wt% 7.20
HNO3 31 wt% 31.0

Semua meter di katalog kami memiliki kompensasi suhu otomatis tetap atau dapat disesuaikan yang mengacu pada suhu standar biasanya 25°C. Kebanyakan meter dengan kompensasi suhu tetap menggunakan a 2% per °C (perkiraan a larutan NaCl pada 25 °C). Pengukur dengan kompensasi suhu yang dapat disesuaikan memungkinkan Anda menyesuaikan faktor alfa agar lebih cocok dengan faktor alfa solusi Anda.

Baca Juga : Prinsip Kerja Pengukuran Kelembaban

Sel Konduktivitas

Sebagian besar pengukur konduktivitas memiliki sel dua elektroda (lihat ilustrasi) yang tersedia dalam gaya celup atau aliran. Permukaan elektroda biasanya platina, titanium, nikel berlapis emas, atau grafit.

Prinsip Kerja Sensor Kondutivitas
Dua Sel Elektroda Konduktivitas

Sel empat elektroda menggunakan tegangan referensi untuk mengkompensasi setiap polarisasi atau pengotoran pelat elektroda. Tegangan referensi memastikan bahwa pengukuran menunjukkan konduktivitas aktual yang terlepas dari kondisi elektroda, sehingga menghasilkan akurasi yang lebih tinggi untuk pengukuran pada rentang yang lebar.

Baca Juga : Prinsip Kerja dan Aplikasi Pressure Sensor

Kesimpulan

dari pembahasan artikel diatas yaitu “Prinsip Kerja Sensor Konduktivitas” dapat disimpulkan bahwa :

  1. Sensor Konduktivitas memiliki prinsip kerja dengan cara dua pelat yang ditempatkan dalam sampel, potensial diterapkan di pelat (biasanya tegangan gelombang sinus), dan arus yang melewati larutan diukur. Konduktivitas (G), kebalikan dari resistivitas (R), ditentukan dari nilai tegangan dan arus sesuai dengan hukum Ohm
  2. Unit dasar konduktansi adalah siemen (S), sebelumnya disebut mho. Karena geometri sel mempengaruhi nilai konduktivitas, pengukuran standar dinyatakan dalam satuan konduktivitas spesifik (S/cm) untuk mengimbangi variasi dimensi elektroda.
  3. Pengukur konduktivitas dan sel harus dikalibrasi ke larutan standar sebelum digunakan. Pilih standar yang paling dekat dengan konduktivitas larutan yang akan diukur. Elektroda terpolarisasi atau kotor harus dilapis ulang atau dibersihkan untuk memperbarui permukaan aktif sel.
  4. Sebagian besar pengukur konduktivitas memiliki sel dua elektroda (lihat ilustrasi) yang tersedia dalam gaya celup atau aliran. Permukaan elektroda biasanya platina, titanium, nikel berlapis emas, atau grafit.

Demikian artikel “Prinsip Kerja Sensor Konduktivitas” yang sudah kami sajikan, semoga dapat membantu dan menjawab semua pertanyaan anda terkait artikel ini, terimakasih.

Sumber : www.coleparmer.com

Share With Your Friends :

Share on linkedin
LinkedIn
Share on email
Email
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on telegram
Telegram

you may also enjoy these articles: