Sensor Konduktivitas/Sensor Resistivitas

Apa yang dimaksud dengan konduktivitas?

Konduktivitas listrik adalah kemampuan material untuk membawa arus listrik. 

Apa yang dimaksud dengan resistivitas?

Resistivitas listrik adalah kebalikan dari konduktivitas. Resistivitas adalah karakteristik intrinsik yang mengukur seberapa kuat material tertentu menolak aliran arus listrik.

Mengapa kita mengukur konduktivitas?

Konduktivitas listrik telah diukur selama bertahun-tahun, dan saat ini masih merupakan parameter analitik penting yang banyak digunakan. Konduktivitas listrik adalah cara mudah, praktis, dan ekonomis untuk memberikan indikasi kemurnian media yang diukur, biasanya air (semakin tinggi hasil pengukuran konduktivitas, semakin tinggi konsentrasi ion terlarut dalam air). Keandalan, sensitivitas, dan respons sempurna, serta biaya yang relatif rendah dari peralatan membuat konduktivitas menjadi sarana berharga dan mudah digunakan untuk kontrol kualitas. Dalam aplikasi tertentu, pengukuran kemurnian dilakukan sebagai resistivitas (kebalikan dari konduktivitas).

Apa yang diukur oleh sensor konduktivitas?

Sensor konduktivitas mengukur kemampuan larutan untuk menghantarkan arus listrik. Keberadaan ion dalam larutan memungkinkan larutan bersifat konduktif: semakin besar konsentrasi ion, semakin besar konduktivitas. Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut tentang sensor konduktivitas METTLER TOLEDO:

• Sensor konduktivitas 2-/4 elektrode
• Sensor konduktivitas induktif
• Sensor konduktivitas/resistivitas

Apa prinsip pengukuran dari sensor konduktivitas?

Probe konduktivitas terdiri atas sepasang elektrode yang merupakan media penerapan tegangan. Sensor konduktivitas mengukur arus yang mengalir dan menghitung konduktivitas.

Dalam satuan apa konduktivitas diukur?

Konduktivitas diukur dalam S/cm (siemens per cm). Konduktivitas sebesar 1 S/cm sebenarnya cukup tinggi, jadi sebagian besar pengukuran konduktivitas melibatkan larutan yang mengukur konduktivitas dalam satuan mS/cm (seperseribu S/cm) atau μS/cm (sepersejuta S/cm).

Berapa banyak jenis sensor konduktivitas yang ada?

Ada tiga jenis teknologi probe konduktivitas yang digunakan untuk pengukuran konduktivitas proses:

• Sensor konduktivitas 2 elektrode
• Sensor konduktivitas 4 elektrode
• Sensor konduktivitas induktif

Bagaimana cara kerja pengukur konduktivitas 2 elektrode?

Pengukur konduktivitas 2 elektrode klasik terdiri atas dua pelat sejajar. Tegangan arus bolak-balik diterapkan pada kedua elektrode, lalu resistensi di antara keduanya akan diukur. Pengukur konduktivitas 2 elektrode digunakan pada tahap pengondisian dan pemurnian air yang mampu mendeteksi tingkat ketidakmurnian minimum dalam air ultramurni.

Bagaimana cara kerja pengukur konduktivitas 4 elektrode?

Pengukur konduktivitas 4 elektrode bekerja dengan tambahan pasangan elektrode. Elektrode luar adalah elektrode aktif tempat arus bolak-balik diterapkan; elektrode ini digerakkan dengan cara yang sama seperti pengukur konduktivitas 2 elektrode. Elektrode pengukuran dalam ditempatkan dalam medan listrik elektrode aktif dan mengukur tegangan dengan amplifier impedans tinggi. Arus yang mengalir melalui elektrode luar dan larutan dapat diukur secara akurat oleh sirkuit. Jika tegangan pada elektrode dalam dan yang aktif diketahui, maka resistensi dan konduktans dapat dihitung. Keunggulan dari sensor konduktivitas 4 elektrode terletak pada fakta bahwa ada arus yang dapat diabaikan mengalir melalui elektrode dalam tempat pengukuran dilakukan. Karena itu, tidak terjadi efek polarisasi, yang mungkin akan mempengaruhi pengukuran. Sensor konduktivitas 4 elektrode juga kurang sensitif terhadap kesalahan pengukuran melalui pengotoran elektrode. Sensor 4 elektrode ditujukan untuk kisaran menegah hingga tinggi.

Bagaimana cara kerja probe konduktivitas induktif?

Probe konduktivitas induktif METTLER TOLEDO disusun seperti sepasang kumparan transformator dengan larutan yang akan diukur sebagai inti dari transformator. Kumparan sejajar berjarak dekat dan tertanam dalam badan polimer seperti donat yang direndam ke dalam larutan. Tidak ada elektrode dan biasanya tidak ada logam yang menyentuh larutan. Satu kumparan ditenagai dengan arus bolak-balik dan sinyal yang diinduksi ke kumparan kedua terkait dengan konduktivitas larutan yang mengalir melalui dan di sekitar sensor. Di antara faktor lainnya, konstanta sel ditentukan oleh diameter lubang tersebut. Sensor konduktivitas induktif mencakup kisaran konduktivitas sedang hingga sangat tinggi, dan terutama tahan terhadap pengotoran.  Karena bersifat non-kontak, sensor ini terutama cocok untuk digunakan dalam aplikasi kimia (korosif) di mana elektrode logam dapat rusak oleh media.

Apa yang dimaksud dengan konstanta sel?

Konstanta sel adalah rasio jarak antara elektrode ke area elektrode dalam sensor konduktivitas 2 dan 4 elektrode. Semakin kecil konstanta sel, semakin akurat sensor dalam menentukan perubahan konduktivitas pada media. Namun, konstanta sel yang kecil mengurangi jangkauan pengukuran sensor. Pengukuran konduktivitas yang akurat juga memerlukan pengukuran konstanta sel akurat yang ditentukan oleh kalibrasi. Pada sensor METTLER TOLEDO, konstanta sel secara akurat diukur dan didokumentasikan pada Sertifikat Kualitas masing-masing sensor. Larutan kalibrasi dapat ditelusuri kembali ke NIST (National Institute of Standards and Technology).

Bagaimana cara mengkalibrasi sensor konduktivitas?

Sensor  konduktivitas METTLER TOLEDO dapat dikalibrasi terhadap larutan konduktivitas yang diketahui (hampir sama seperti mengkalibrasi sensor pH terhadap larutan pH yang diketahui). Selain itu, perangkat berisi rangkaian resistor yang sangat akurat dapat digunakan. Perangkat ini juga menggandakan pengukuran konduktivitas yang diketahui.

Kapan Anda harus melakukan kalibrasi atau verifikasi sensor konduktivitas?

Secara umum, konstanta sel sensor tidak akan berubah; namun, jika elemen sensor mengalami perubahan dengan cara apa pun (misalnya, endapan padat atau pengotoran elektrode maupun isolator sensor, hilangnya material elektrode melalui korosi), konstanta sel akan berubah. Sensor konduktivitas METTLER TOLEDO dikalibrasi di pabrik dan konstanta sel ditentukan secara akurat. Oleh karena itu, kalibrasi biasanya tidak diwajibkan. Namun demikian, Anda disarankan untuk memverifikasi sensor atau membuat penyesuaian kalibrasi jika diperlukan setiap tahun. Frekuensi verifikasi atau kalibrasi sangat tergantung pada aplikasi atau persyaratan SOP (prosedur pengoperasian standar) pabrik.

Apakah suhu mempengaruhi pengukuran konduktivitas?

Konduktivitas sangat tergantung pada suhu. Seiring dengan bertambahnya suhu sampel, viskositas sampel akan berkurang, sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan mobilitas ion. Oleh karena itu, konduktivitas sampel yang diamati juga meningkat meskipun konsentrasi ion dapat tetap konstan.

Dalam praktik sewajarnya, setiap hasil konduktivitas harus ditentukan dengan suhu atau menjalani kompensasi suhu yang biasanya sesuai dengan standar industri 25 derajat Celsius. Karena suhu juga tergantung pada berbagai sampel, algoritme kompensasi suhu yang tepat harus dipilih dengan cermat.