Dalam ekosistem, oksigen memiliki peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan hidup manusia. Bagi makhluk hidup di air, oksigen yang terlarut sangat diperlukan untuk menjaga keseimbangan lingkungan. Oksigen terlarut (DO) juga memiliki andil besar di berbagai sektor industri. Sebagai contoh, DO sangat dibutuhkan dalam instalasi pengolahan air limbah (IPAL) saat proses pencernaan aerobik. Selain itu, kadar DO juga dipantau secara terus menerus di pembangkit listrik tenaga uap untuk mencegah terjadinya korosi pada peralatan. Oleh sebab itu, pemantauan parameter penting ini sangat vital, dan untuk tujuan tersebut, sensor oksigen terlarut banyak digunakan sebagai alat ukur yang dipercaya.

Penggunaan Sensor Oksigen Terlarut

Sensor oksigen terlarut diterapkan secara luas di berbagai sektor industri, seperti pemantauan lingkungan, IPAL, industri farmasi, proses produksi, akuakultur, laboratorium, dan lain-lain. Sensor ini mengukur kadar oksigen dalam air dengan dua metode utama: pengukuran optik (luminesensi) dan metode elektrokimia (reaksi kimia pada elektroda). Agar dapat digunakan secara efektif, sensor ini harus ditangani dengan hati-hati, serta perlu dikalibrasi dan dirawat sesuai dengan prosedur yang tepat.

Memahami Oksigen Terlarut (DO)

---

Apa yang Dimaksud dengan Oksigen Terlarut?

Oksigen terlarut merujuk pada jumlah oksigen yang ada dalam satu satuan volume air. Oksigen dapat masuk ke dalam air melalui tiga mekanisme berikut:

• Fotosintesis oleh tumbuhan akuatik: Tumbuhan melepaskan oksigen sebagai produk samping saat mengambil karbon dioksida dengan bantuan cahaya matahari.
• Aerasi: Proses peningkatan kadar oksigen dalam air akibat pergerakan turbulen.
• Difusi: Perpindahan oksigen dari udara ke dalam air ketika konsentrasi oksigen di dalam air lebih rendah dibandingkan dengan udara (udara mengandung 21% oksigen).

Pentingnya Pemantauan Oksigen Terlarut

Sama seperti manusia yang dapat mengalami kolaps akibat kurangnya oksigen, makhluk hidup di air juga dapat mati jika kadar Oksigen Terlarut (DO) tidak mencukupi. Kadar DO yang memadai sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup organisme. Kadar DO yang rendah menandakan adanya pencemaran dan pertumbuhan alga, sementara DO yang berlebihan dapat menyebabkan penyakit gelembung gas pada ikan. Dalam proses industri seperti Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), DO memungkinkan pertumbuhan bakteri aerobik yang berperan dalam penguraian limbah organik.

Satuan Pengukuran Oksigen Terlarut
Satuan pengukuran diperlukan untuk perbandingan dan analisis data. DO umumnya diukur dalam:

• mg/L (miligram per liter)
• ppm (part per million)
• % saturasi

1 mg/L setara dengan 1 ppm pada suhu dan tekanan standar. Persentase saturasi menggambarkan perbandingan antara jumlah oksigen yang terdapat dalam air dan jumlah maksimum yang dapat larut pada suhu serta tekanan tertentu.

Apa Itu Sensor Oksigen Terlarut?

---

Definisi dan Tujuan Sensor DO

Sensor DO adalah perangkat yang berfungsi untuk mengukur tingkat oksigen dalam air, berperan sebagai indikator utama dalam menilai kualitas air. Perangkat ini sangat penting dalam proses industri dan pemantauan lingkungan untuk memastikan bahwa kondisi tetap aman dan proses berlangsung dengan lancar.

Jenis-Jenis Sensor DO

Terdapat dua kategori utama:

Sensor Elektrokimia

• Galvanik: Tidak memerlukan arus listrik eksternal, responsif cepat, sesuai digunakan di lapangan.
• Polarografik: Memerlukan arus listrik eksternal, memberikan akurasi tinggi, ideal untuk penggunaan di laboratorium.

Sensor Optik

• Memanfaatkan cahaya (fluoresensi). Semakin tinggi tingkat oksigen, semakin rendah intensitas cahaya yang dipancarkan. Sensor ini harganya lebih tinggi tetapi memerlukan sedikit perawatan dan memiliki stabilitas jangka panjang.

Komponen Utama Sensor DO

• Housing: Pelindung sensor yang biasanya terbuat dari stainless steel.
• Elemen Sensor: Bagian inti yang berinteraksi dengan oksigen.
• Membran: Pada sensor elektrokimia, berfungsi untuk menyaring kontaminan.
• Elektrolit: Dalam sensor elektrokimia, berfungsi sebagai media konduktif.
• Optical Window: Pada sensor optik, digunakan untuk memfokuskan cahaya.
• Sensor Suhu: Untuk kompensasi suhu karena kadar oksigen tergantung pada suhu air.

Cara Kerja Sensor Elektrokimia

---

Prinsip Umum
Reaksi redoks berlangsung ketika sensor bersentuhan dengan air. Oksidasi terjadi di anoda, sedangkan reduksi terjadi di katoda. Arus listrik yang dihasilkan berbanding lurus dengan konsentrasi DO.

Sensor Polarografik

• Diberikan tegangan antara 0,6 hingga 0,8 volt.
• Katoda: emas/platinum; Anoda: perak
  Reaksi:
• Anoda: Ag → Ag⁺ + e⁻
• Katoda: O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O

Sensor Galvanik

• Tidak memerlukan arus eksternal, mampu menghasilkan tegangan sendiri.
• Katoda: emas/perak; Anoda: timbal/seng
• Cocok digunakan di lapangan, tanpa memerlukan sumber daya eksternal.

Peran Elektrolit

• Elektrolit memungkinkan arus mengalir serta reaksi tetap berlangsung.
• Tanpa adanya elektrolit, reaksi redoks tidak dapat terjadi.

Cara Kerja Sensor Optik

---

Prinsip Umum

• Sensor ini berfungsi dengan menggunakan pengurangan fluoresensi.
• Oksigen mengurangi cahaya yang dipancarkan oleh permukaan sensor setelah terstimulasi oleh cahaya dari LED.

Elemen Sensor Fluoresen

• Pewarna fluoresen memiliki kemampuan untuk menyerap cahaya (umumnya berwarna biru/ungu) dan memancarkan cahaya (berwarna merah/hijau).
• Jumlah oksigen yang semakin banyak akan meningkatkan pengurangan cahaya, sehingga intensitas cahaya yang terdeteksi akan berkurang.

Sistem Pengukuran Optik

• Komponen yang terdapat dalam sistem ini meliputi LED, pewarna fluoresen, dan fotodetektor.
• Terdapat dua metode dalam pengukuran:

1. Pengukuran intensitas cahaya (intensitas yang rendah menunjukkan tingkat oksigen terlarut yang tinggi).
2. Pengukuran waktu fluoresensi (waktu yang dibutuhkan antara proses penyinaran dan emisi cahaya).

Cara Menggunakan Sensor Oksigen Terlarut

---

Kalibrasi Sensor

• Seperti pemeriksaan kesehatan bagi manusia, kalibrasi berfungsi untuk memastikan keakuratan sensor.
  Dua metode umum yang digunakan adalah:
• Kalibrasi Udara: Sensor terpapar udara yang mengandung oksigen jenuh.
• Kalibrasi Nol Oksigen: Sensor direndam dalam larutan yang tidak mengandung oksigen (biasanya menggunakan natrium sulfit).

Instalasi dan Perendaman Sensor

• Sensor harus dipasang secara benar, pastikan tidak ada gelembung udara atau kotoran.
• Untuk sensor elektrokimia, aliran air sangat penting untuk mendapatkan hasil yang akurat.

Membaca dan Menafsirkan Hasil

• Hasil akan ditampilkan dalam satuan mg/L atau ppm.
• Kadar oksigen terlarut (DO) akan menurun seiring dengan meningkatnya suhu dan salinitas.
• Gunakan sensor yang dilengkapi dengan kompensasi suhu agar hasil yang diperoleh lebih akurat.

Faktor yang Mempengaruhi Pengukuran DO

Sebelum menyimpulkan bahwa sensor mengalami kerusakan, periksa faktor-faktor berikut:

• Suhu: Kadar DO akan menurun seiring dengan peningkatan suhu.

• Salinitas: Kandungan air asin dapat menyebabkan penurunan kelarutan oksigen.

• Tekanan: Hal ini memengaruhi persentase saturasi.

• Pelapukan pada membran/jendela optik: Lakukan pembersihan secara teratur.

• Laju aliran: Terutama untuk sensor elektrokimia, diperlukan aliran minimum.

Sensor DO Rika RK500-04

Salah satu sensor oksigen terlarut yang paling dapat diandalkan untuk berbagai aplikasi adalah Rika RK500-04, yang beroperasi dengan prinsip fluoresensi. Sensor ini memberikan pengukuran yang tepat, memerlukan sedikit perawatan, dan menunjukkan stabilitas dalam jangka panjang, menjadikannya sangat cocok untuk industri yang memerlukan pemantauan DO secara terus-menerus.

Keunggulan Utama RK500-04:

• Cepat merespons (T90 < 100 detik)

• Tahan tekanan tinggi hingga 0.3 MPa

• Akurasi tinggi dengan error hanya ±0.5% dari full scale

• Kompensasi suhu otomatis

• Rating IP68 untuk lingkungan ekstrem

• Material tahan korosi: Stainless steel 316L, ABS, atau Titanium alloy (untuk air laut) ,Output RS485 kompatibel dengan sistem monitoring digital dan IoT

Spesifikasi Teknis Sensor RK500-04:

Parameter	Nilai
Rentang Pengukuran DO	0–20 mg/L (ppm)
Akurasi	±0.5% FS
Resolusi	0.01 mg/L
Tegangan Input	12–24V DC
Output	RS485
Prinsip Pengukuran	Fluoresensi
Kompensasi Suhu	0–60°C
Konsumsi Daya	< 0.4 W
Material Probe	316L SS / ABS / Titanium
Dimensi	Φ16 × 125 mm
Berat	0.7 kg
IP Rating	IP68
Stabilitas Waktu	T90 < 100 s
Panjang Kabel Standar	5 meter (dapat disesuaikan)

Kesimpulan

Ingin mengukur kualitas air? Salah satu parameter utamanya adalah oksigen terlarut. Sensor DO tersedia dalam tipe elektrokimia (polarografik dan galvanik) serta optik, dan digunakan luas di IPAL, industri akuakultur, laboratorium, hingga pemantauan lingkungan.

Namun, sensor DO memerlukan kalibrasi dan perawatan rutin. Memahami cara kerja sensor serta faktor-faktor yang mempengaruhi hasil sangat penting untuk interpretasi data yang akurat dan pengambilan keputusan yang tepat.

Catatan akhir: Keandalan sensor sangat bergantung pada pengguna. Dengan pengetahuan dan kesadaran, sensor DO dapat membantu industri dan instansi lingkungan dalam menjaga kelestarian dan efektivitas proses.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Apakah sensor DO bisa digunakan di air tawar dan air asin?
Bisa. Tapi salinitas air asin harus diperhitungkan karena memengaruhi kelarutan oksigen.

Berapa umur sensor oksigen terlarut?
Sensor optik: 2–5 tahun.
Sensor elektrokimia: 1–2 tahun, tergantung perawatan dan lingkungan.

Kapan membran sensor DO harus diganti?
Untuk sensor elektrokimia, biasanya setiap 3–6 bulan, terutama jika respons melambat atau terlihat kotor.

Apakah sensor DO bisa digunakan di instalasi pengolahan air limbah?
Ya. Sensor DO sangat penting dalam proses aerasi untuk mendukung pertumbuhan bakteri aerobik.

Gudang Rika sebagai perusahaan penyedia segala kebutuhan Alat Ukur Rika Sensor. Mulai dari penjualan, jasa pemasangan, hingga jasa pengamatan. Jika Anda tertarik untuk membeli Rika Sensor atau ingin berkonsultasi mengenai solusi pemantauan lingkungan lainnya, anda dapat hubungi kami di :

Gudang Rika

• Alamat: Jl. Pd. Kelapa Raya No.11, RT.1/RW.4, Pd. Klp., Kec. Duren Sawit, Kota Jakarta Timur, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 13460
• Whatsapp / Email : 0821 – 6277 – 6495 (Adhitya)
• Telp : 021-2284-3662
• Untuk Melihat Produk Lainnya bisa Klik Disini