Prinsip Kerja Pengukur pH dan Penganalisis Oksigen Terlarut
1. Prinsip kerja pH meter
Nilai pH air bergantung pada jumlah zat terlarut, sehingga nilai pH secara sensitif dapat menunjukkan perubahan kualitas air. Perubahan nilai pH mempunyai dampak yang signifikan terhadap reproduksi dan kelangsungan hidup organisme, dan juga sangat mempengaruhi proses biokimia lumpur aktif, yang mempengaruhi efek pengolahan. Nilai pH limbah umumnya dikontrol antara 6,5 dan 7. Air bersifat netral secara kimia, dan beberapa molekul air terurai secara spontan menurut rumus berikut: H2O=H++OH -, yang terurai menjadi ion hidrogen dan ion hidroksida. Dalam larutan netral, konsentrasi ion hidrogen H+ dan ion hidroksida OH - keduanya 10-7mol/l, dan nilai pH adalah logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen dengan basa 10: pH=- log. Oleh karena itu, nilai pH larutan netral adalah 7. Jika terdapat kelebihan ion hidrogen, nilai pH kurang dari 7 dan larutan bersifat asam; Sebaliknya jika terdapat ion hidroksida berlebih maka larutan menjadi basa.
Nilai pH biasanya diukur dengan potensiometri, menggunakan elektroda acuan potensial konstan dan elektroda pengukur untuk membentuk sel primer. Besarnya gaya gerak listrik sel primer bergantung pada konsentrasi ion hidrogen dan keasaman atau alkalinitas larutan. Pabrik menggunakan sensor pH dan pemancar pH. Terdapat probe kaca khusus pada elektroda pengukur yang sensitif terhadap reaksi pH. Terbuat dari kaca khusus yang dapat menghantarkan listrik dan menembus ion hidrogen, serta memiliki karakteristik akurasi pengukuran yang tinggi dan anti interferensi yang baik. Ketika probe kaca bersentuhan dengan ion hidrogen, timbul potensial. Potensial diukur dengan menggunakan kawat perak yang disuspensikan dalam larutan perak klorida sebagai elektroda referensi. Nilai pH yang berbeda menghasilkan potensi yang berbeda, yang diubah menjadi output standar 4-20mA melalui pemancar.
2. Prinsip kerja penganalisis oksigen terlarut
Kandungan oksigen dalam air dapat sepenuhnya menunjukkan tingkat pemurnian air. Untuk instalasi pengolahan biologis yang menggunakan lumpur aktif, penting untuk memahami kandungan oksigen dalam tangki aerasi dan saluran oksidasi. Peningkatan oksigen terlarut dalam air limbah dapat meningkatkan aktivitas biologis selain mikroorganisme anaerobik, sehingga menghilangkan zat-zat yang mudah menguap dan ion-ion yang mudah teroksidasi, serta memurnikan air limbah. Ada tiga metode utama untuk mengukur kandungan oksigen: analisis kolorimetri otomatis dan pengukuran analisis kimia, pengukuran paramagnetik, dan pengukuran elektrokimia. Oksigen terlarut dalam air umumnya diukur dengan metode elektrokimia.
Oksigen dapat larut dalam air, dan kelarutannya bergantung pada suhu, tekanan total dan parsial pada permukaan air, serta garam yang terlarut dalam air. Semakin tinggi tekanan atmosfer maka semakin besar kemampuan air dalam melarutkan oksigen, hal ini ditentukan oleh hukum Henry dan hukum Dalton. Hukum Henry menyatakan bahwa kelarutan suatu gas sebanding dengan tekanan parsialnya.
