Prinsip kerja Turbid

    Turbidimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kekeruhan air. Artinya, turbidimeter adalah instrumen yang memungkinkan Anda mengukur partikel tersuspensi yang terdapat dalam air. Pada akhirnya, turbidimeter mengukur kejernihan air dan karenanya membantu memantau kualitas air. Kekeruhan merupakan ciri-ciri air yang menunjukkan betapa keruh atau buramnya air tersebut. Jadi, semakin banyak partikel yang dikandung air, semakin besar kekeruhannya. Selain itu, kekeruhan yang tinggi menunjukkan bahwa air tersebut tidak layak untuk dikonsumsi manusia; Padahal, botol air minum yang beredar di pasaran harus melewati kendali mutu untuk menjamin kekeruhan yang maksimal.

Perlu diingat bahwa turbidimeter merupakan salah satu jenis nephelometer, lebih tepatnya nephelometer yang dimaksudkan untuk mengukur kekeruhan air.

 Cara menggunakan turbidimeter

Untuk menggunakan turbidimeter harus dilakukan proses kalibrasi terlebih dahulu. Mengkalibrasi turbidimeter sangatlah sederhana, cukup masukkan beberapa sampel uji yang disediakan oleh pabrikan ke dalam instrumen dan lakukan pengukuran. Namun, proses kalibrasi turbidimeter dapat berbeda-beda tergantung modelnya, jadi disarankan untuk membaca petunjuk produk.

Setelah turbidimeter dikalibrasi, untuk menggunakan turbidimeter, langkah-langkah berikut harus diikuti:

1. Ambil sampel air yang ingin Anda analisis.
2. Bersihkan botol yang berisi air agar pengukurannya lebih baik.
3. Masukkan sampel ke dalam dudukan sel turbidimeter.
4. Tekan tombol turbidimeter untuk mengukur kekeruhan air dan tunggu hingga hasilnya kembali.

Cara kerja turbidimeter

Setelah kita mengetahui cara menggunakan turbidimeter, pada bagian ini kita akan melihat cara kerja alat ukur jenis ini di dalam ruangan.

Prinsip kerja turbidimeter didasarkan pada fakta bahwa semakin banyak partikel tersuspensi dalam air, semakin banyak cahaya yang dipantulkannya. Dengan kata lain, jumlah partikel tersuspensi sebanding dengan jumlah cahaya yang dipantulkan.

Oleh karena itu, turbidimeter terdiri dari pemancar cahaya dan detektor cahaya. Pemancar menghasilkan seberkas cahaya yang melewati sampel untuk dianalisis dan, sebaliknya, detektor cahaya mengukur kuantitas cahaya yang dipantulkan.

Jadi, berdasarkan cahaya yang dipantulkan, jumlah partikel tersuspensi dan kekeruhan air yang diperiksa dapat ditentukan.

Jenis turbidimeter

Pada dasarnya ada tiga jenis turbidimeter:

• Turbidimeter Benchtop – Turbidimeter yang cocok untuk laboratorium. Meskipun tidak dapat diangkut dengan mudah, umumnya memiliki akurasi yang lebih tinggi dan jangkauan pengukuran kekeruhan yang lebih luas.
• Turbidimeter portabel : dapat diangkut sehingga memungkinkan pengukuran dilakukan di luar laboratorium.
• Probe turbidimeter : turbidimeter yang memungkinkan pengukuran kekeruhan menggunakan probe, sehingga tidak perlu mengambil sampel untuk menganalisis kualitas air.

 

Prinsip Kerja pH

pH adalah tingkat keasaman atau kebasaan suatu larutan, zat atau benda dan diukur pada skala 0 sampai 14. Nilai pH kurang dari 7 maka larutan tersebut bersifat asam, nilai pH 7 larutan bersifat netral, dan pH lebih dari 7 larutan bersifat basa.

    Penentuan nilai pH dapat dilakukan dengan menggunakan 2 metode yaitu :

Metode elektrometris, yaitu menentukan nilai pH dengan menggunakan alat pH meter. Metode ini dianggap paling tepat. Metode elektrometris ini konsentrasi ion hidrogen larutan diimbangi dengan elektroda hidrogen baku atau elektroda yang mempunyai fungsi yang sama. 

    pH meter bekerja dengan prinsip elektrokimia, yaitu mengukur potensial listrik antara dua elektroda yang dicelupkan ke dalam larutan yang diukur. Salah satu elektroda disebut elektroda indikator, yang sensitif terhadap ion hidrogen (H+) dalam larutan. Elektroda indikator biasanya terbuat dari kaca atau logam anti karat. Elektroda lainnya disebut elektroda referensi, yang berfungsi sebagai titik acuan potensial listrik. Elektroda referensi biasanya terbuat dari perak-klorida (AgCl) atau kalomel (Hg2Cl2).

Potensial listrik antara kedua elektroda bergantung pada konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi ion hidrogen, semakin rendah potensial listriknya. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi ion hidrogen, semakin tinggi potensial listriknya. Potensial listrik ini kemudian dikonversi menjadi nilai pH oleh alat pengolah sinyal pada pH meter.

Metode warna, yaitu menentukan nilai pH dengan menggunakan indikator universal (pH universal ). Metode ini sangat mudah dan sederhana tapi kurang tepat daripada metode elektrometris.

 

 

 

 Penentuan pH Tanah

Penentuan pH tanah  ada 2 macam yaitu pH aktual (pH H2O) dan pH potensial (pH KCl). Penentuan pH secara aktual dilakukan dengan senyawa H2O dan pH yang terukur merupakan nilai konsentrasi ion H+ dalam larutan tanah. Sedangkan pH potensial dilakukan dengan senyawa KCl. pH potensial nilainya lebih kecil daripada pH aktual karena senyawa KCl mampu mendesak ion H+ yang berada didalam tanah, ion H+ yang ada terdesak keluar sehingga konsentrasi H+ dalam larutan tanah meningkat mengakibatkan nilai pH turun.

Alat : 

pH meter

Timbangan analitik

Mesin pengocok/shaker

Erlenmeyer 100 ml

Botol semprot 50 ml

Bahan :

Larutan buffer pH 10,7 dan 4

H2O

KCl 1 M, Timbang KCl 7,45 gram kemudian larutkan dengan aquadest sampai volume 100 ml.

Cara Kerja :

pH H₂O

Timbang sampel tanah 10 gram.

Sampel tanah yang sudah ditimbang dimasukkan dalam erlenmeyer dan ditambahkan 50 ml aquadest ( perbandingan sampel : aquadest = 1 : 5 ).

Kocok dengan shaker selama 30 menit.

Larutan tanah tersebut diukur dengan pH meter yang sudah dikalibrasi (dengan buffer 10, 7 dan 4).

Catat nilai pH yang terbaca pada alat.

 pH KCl

Timbang 10 gram sampel tanah.

Sampel tanah yang sudah ditimbang dimasukkan dalam erlenmeyer dan ditambahkan 50 ml KCl ( perbandingan sampel : KCl 1 M = 1 : 5 )

Kocok dengan shaker selama 30 menit.

Larutan tanah tersebut diukur dengan pH meter yang sudah dikalibrasi.

Catat nilai pH yang terbaca pada alat.

 Penentuan pH Air

Alat : 

pH meter

Gelas piala 200 ml

Botol semprot 500 ml

Bahan :

Buffer pH 10, 7, dan 4 (untuk kalibrasi pH meter).

Cara Kerja :

Pindahkan sampel cair ke dalam gelas piala kira - kira 100 ml.

Masukkan elektroda ke dalam sampel dan catat nilai pH yang terbaca pada alat.

Bilas elektroda dengan aquadest dan keringkan dengan tisu sebelum pengukuran sampel yang lainnya.

Penentuan pH Pupuk

Alat : 

pH meter

Timbangan analitik

Mesin pengocok/shaker

Erlenmeyer 100 ml

Botol semprot 50 ml

Bahan :

Larutan buffer pH 10,7 dan 4

H2O

Cara Kerja :

Timbang sampel pupuk 10 gram.

Sampel pupuk yang sudah ditimbang dimasukkan dalam erlenmeyer dan ditambahkan 50 ml aquadest ( perbandingan sampel : aquadest = 1 : 5 ).

Kocok dengan shaker selama 30 menit.

Larutan sampel tersebut diukur dengan pH meter yang sudah dikalibrasi (dengan buffer 10, 7 dan 4).

Catat nilai pH yang terbaca pada alat.

 

Coulometric Karl Fischer

 

Prinsip

Sejumlah volume sampel diinjeksikan ke dalam sel titrasi peralatan Coulometric Karl Fischer, dimana iodine untuk reaksi Karl Fischer dihasilkan secara coulometric pada anodanya. Jika semua air telah dititrasi, iodine yang berlebihan dideteksi oleh sebuah detektor electrometric endpoint dan titrasi dihentikan. Berdasarkan stoikiometri dari reaksi, 1 mol iodine bereaksi dengan 1 mol air; jadi, jumlah air adalah proporsional terhadap total arus listrik terintegrasi sesuai dengan hukum Faraday.


Alat

1. Karl Fischer Moisture Titrator, KEM MKC-520, dengan diafragma

2. Syringe, 250 ul, 500 ul, 1 ml, 2 ml, 3 ml

3. Timbangan Analitik.


Pereaksi

1. Larutan anolit - Hydranal AG

2. Larutan katolit - Hydranal CG


Persiapan peralatan

1. Isi sel titasi koulometri dengan 100 mL larutan anolit (hydranal AG) dan katoda dengan 5 mL larutan katolit (hydranal CG).

2. Hidupkan sakelar daya (terletak di panel depan alat), pada display muncul "Press Pre-Titr. key".

3. Mulai Pra-titrasi dengan menekan tombol [Pre-Titr.]. Tunggu sampai pra-titrasi selesai, kemudian pada display akan muncul "Ready".

Prosedur Analisis

1. Tekan tombol [Start], muncul pesan “Sample In - press [Start] key”

2. Ambil syringe bersih dan kering, tempatkan ujung syringe ke dalam sampel dan tarik kembali plunger ke volume maksimal. Lalu buang sampel untuk membilas syringe

3. Ambil sejumlah sampel ke dalam syringe sesuai tabel 1- ASTM D6304, bersihkan ujung syringe dengan kertas tissue

4. Tempatkan syringe dan isinya pada timbangan analitik, catat bobot (W1) setelah stabil

5. Masukkan jarum syringe ke dalam septum dan injek sampel ke dalam sel titrasi.

6. Segera tekan tombol [Start], lalu letakkan kembali syringe ke timbangan analitik, catat bobot (W2).

7. Pengukuran dimulai dengan muncul “Measurement” dengan pembacaan moisture di display

8. Setelah titrasi selesai, pada display muncul “Input Weight”, masukkan bobot W1 dan W2

9. Pada display muncul “Result”, catat hasil pengukuran

Perhitungan

Hitung kandungan air pada contoh uji dengan kalkulasi sebagai berikut :

                                              Moisture (ug)

Water content (ppm) = Fx --------------------- 

                                           W1 (g) - W2 (g)

Dimana;

F = Nilai Faktor

W1 = bobot sampel + syringe sebelum diinjeksikan

W2 = Bobot sample + syringe setelah diinjeksikan

Contoh perhitungan;

W1 = 33.3160 g
W2 = 27.3584 g
Moisture                                                = 269.1 μg

Referensi

ASTM D6304
KEM Karl Fischer Titrator - MKC 520  manual

 

Metode penentuan air dan sedimen (BS&W) - ASTM D4007

       Kandungan air dan sedimen minyak mentah sangat penting karena dapat menyebabkan korosi peralatan dan masalah dalam pengolahan. ASTM D 4007 adalah prosedur penentuan kandungan air dan sedimen (BS&W) di laboratorium menggunakan metoda Centrifuge.

Prinsip Analisis

Total 100 mL sampel yang jenuh air diputar dengan kecepatan 600 rcf selama 10 menit pada temperatur 60 ºC dengan tabung sentrifus berbentuk kerucut. volume dari lapisan air di bagian atas dan lapisan sedimen di bagian bawah tabung dibaca

Peralatan

1. Sentrifus, Stanhope Seta, model 90000-2 P

2. Tabung sentrifus, bentuk ujung kerucut, panjang 8 inci (203 mm) atau 6 inci (167 mm), mempunyai skala volume dalam mm, sesuai standar ASTM D 4007.

3. Stopper tabung sentrifus

4. Pipet

 Bahan

1. Toluen, jenuh air pada 60° C (140° F)

2. Demulsifier

Persiapan Alat

1. Nyalakan alat sentrifus dengan menekan tombol power “ON” di sebelah kiri alat.

2. Tekan tombol SPEED/RCF untuk merubah SPEED (dalam rpm)dan Relative Centrifugal Force -RCF (dalam G). pilih RCF.

3. Atur RCF menunjukkan angka 600 dengan memutar Coarse Speed Control dan Fine Speed Control.

4. Atur timer menunjukkan angka 10 dengan memutar tombol Timer Control, tampilan timer akan              mulai hitung mundur ketika alat telah mencapai kecepatan yang ditentukan.

5. Atur suhu pengujian pada 60 °C dengan memutar tombol Temp Control.

Prosedur Analisis:

1. Kocok sampel kuat-kuat untuk memastikan homogen.

2. Isi masing-masing dua tabung sentrifus sampai tanda 50 mL dengan sampel.

3. Tambahkan toluen ke tabung sampai mencapai tanda 100 mL.

    CATATAN: Dalam kasus di mana minyak mentah sangat kental sehingga pencampuran akan sulit,          toluen dapat ditambahkan ke tabung dahulu untuk memfasilitasi pencampuran.

4. Tempatkan stopper dalam tabung dan kocok kuat-kuat.

5. Kendurkan stopper sedikit dan rendam tabung sampai tanda 100 mL selama minimal 15 menit dalam      bath 60° F ( 140 °F).

6. Ambil tabung dan lap sampai kering.

7. Kencangkan stopper dan kocok dengan cara membolak-balikan tabung 10 kali untuk   

    memastikan pencampuran homogen sampel dengan pelarut.

8. Lepaskan stopper untuk menghilangkan tekanan dan kencangkan kembali.

9. Tempatkan tabung di alat sentrifus dan pastikan sentrifus seimbang dengan menempatkan tabung            berbobot sama dalam posisi berlawanan di dalam sentrifus.

10. Putar sampel selama 10 menit di sentrifus.

11. Segera setelah sentrifus berhenti, baca dan catat volume gabungan dari air dan sedimen di bagian            bawah tabung.

12. Jika pemisahan secara jelas tidak dapat ditentukan antara air ditambah sedimen dan sampel,                    tambahkan beberapa tetes demulsifier dan putar kembali.

13. Setelah mencatat pembacaan awal, letakkan kembali tabung tanpa agitasi ke sentrifus dan putar              untuk tambahan 10 menit.

14. Ulangi prosedur ini sampai volume gabungan dari air dan sedimen tetap konstan selama 2                      pembacaan berturut-turut.

Perhitungan

    Catat volume akhir air dan sedimen di masing-masing tabung. Jika perbedaan antara dua bacaan lebih besar dari satu subdivisi pada tabung sentrifus (lihat Tabel 1 ASTM D 4007) atau 0,025 mL untuk pembacaan ≤ 0,10 mL, hasil pembacaan tidak dapat diterima dan harus diulang.

Pelaporan

    Ambil jumlah dari dua bacaan yang konsisten dan laporkan sebagai persentase volume air dan sedimen, seperti pada Tabel di bawah:

                          

Pelaporan pembacaan volume, mL