Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
Jenis Alat Uji Kekeruhan Pada Sampel Air

Jenis Alat Uji Kekeruhan Pada Sampel Air

Monday, 24 June 2024

Kekeruhan (turbiditas/ turbidity) merupakan parameter wajib ukur untuk sampel air, baik untuk air limbah, air bersih, air minum ataupun jenis air lainnya. Hal ini karena nilainya berkaitan dengan kualitas kejernihan air serta jumlah partikel organik dan mikroorganisme yang terkandung di dalamnya. Berdasarkan APHA 2130, ISO 7027 dan EPA 180.1, nilai kekeruhan suatu sampel air dapat diukur dengan menggunakan metode Nefelometrik (Nephelometry). Prinsip ini pun juga diadaptasikan pada Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 06-6989 Tahun 2005, dimana alat yang digunakan adalah alat nefelometer atau alat turbidimeter. Namun terdapat berbagai tipe alat turbidimeter yang disesuaikan pada aplikasi dan lokasi pengujian. Apa saja tipe alat turbidimeter? Bagaimana cara untuk mengoptimalkan fungsinya? 

Kekeruhan atau turbiditas (turbidity) merupakan indikator kejernihan air, yang merupakan suatu ukuran dari tingkat sedimen, plankton ataupun produk organik dalam badan air. Semakin tinggi nilai turbiditas suatu badan air, maka semakin pekat warna dari air tersebut dan semakin tinggi juga partikel - partikel yang terdapat didalamnya sehingga sangat berpotensi untuk menghalangi masuknya cahaya ataupun terlarutnya oksigen dalam badan air tersebut.

Metode Nefelometri dan Instrumentasinya

Metode Nefelometri (Nephelometry method) adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk menentukan tingkat kekeruhan air. Metode ini berprinsip pada pengukuran cahaya yang dihamburkan oleh partikel - partikel dalam sampel, cahaya terhamburkan ini ditangkap oleh detektor yang dipasang pada sudut 90o dari cahaya terhamburkan. Semakin keruh suatu sampel akan semakin banyak partikel yang terkandung didalamnya, yang mengakibatkan deteksi cahaya yang terhamburkan akan semakin banyak sehingga nilai turbiditas yang terukur akan semakin tinggi. Nilai kekeruhan ini dinyatakan dalam NTU (nephelometry turbidity unit) atau FAU (formazine nephelometry unit).
 
 
Gambar 1. Ilustrasi Sistem Pembacaan Alat Turbidimeter Detektor 90°

 

Sekarang ini, pengukuran nilai kekeruhan dapat menggunakan alat digital yang disebut sebagai turbidimeter atau nephelometer. Telah disebutkan pada artikel sebelumnya bahwa kriteria instrumen pengukur kekeruhan tercantum pada beberapa standar internasional seperti Environmental Protection Agency (EPA) Nomor 180.1 dan International Organization of Standardization Nomor 7027-1. Kriteria tersebut antara lain : 

  1. Sumber cahaya alat adalah lampu Tungsten yang beroperasi pada suhu warna antara 2200-3000°K. 

  2. Jarak antara cahaya yang dipancarkan dan cahaya yang dihamburkan terhadap vial sampel tidak melebihi 10 cm.

  3. Letak detektor haruslah pada posisi tengah yakni 90° terhadap arah cahaya dan tidak melebihi ±30°.

  4. Jika menggunakan sistem filter, maka detektor haruslah dapat merespon pada rentang 400 nm dan 600 nm.

  5. Nilai toleransi dari pembacaan terutama pada rentang 0 - 40 NTU adalah 0.02 NTU. 

  6. Vial yang digunakan untuk uji haruslah bening, tidak berwarna dan terbuat dari kaca atau plastik. Jika terdapat goresan pada vial, maka vial harus segera diganti

 

Kriteria diatas dimaksudkan untuk meminimalisir adanya kekeliruan pembacaan dan stabil bahkan hingga beberapa saat setelah dinyalakannya alat (warming up period). Perbedaan pada desain fisik alat turbidimeter akan menyebabkan pembacaan nilai yang berbeda meskipun pengukuran dilakukan dengan larutan suspensi kalibrasi yang sama.

 

Tipe Alat Turbidimeter

Jika pada EPA 180.1 dan ISO 7027-1 telah membahas kriteria terkait analisa kekeruhan serta kriteria alat yang perlu digunakan, ISO 7027-2 membahas lebih lanjut analisa kekeruhan. Pada ISO 7027-2 disebutkan bahwa analisa kekeruhan tidak hanya dilakukan secara laboratorium, melainkan juga dapat dilakukan secara insitu atau lapangan. Terdapat 3 tipe alat turbidimeter, yakni turbidimeter tipe benchtop, turbidimeter tipe portable dan alat online turbidimeter. Perbedaan dari ketiga alat ini dirangkum pada Tabel 1. 

Tabel 1. Perbedaan Alat turbidimeter benchtop, portable, dan online

Parameter Turbidimeter Benchtop / Laboratorium Turbidimeter Portable Turbidimeter Online
Penggunaan Laboratorium Laboratorium/ lapangan Langsung pada sistem water treatment process (WTP) atau wastewater treatment plant (WWTP)
Versi yang tersedia EPA dan ISO Umumnya versi ISO, untuk versi EPA disebut Nefelometer EPA dan ISO
Cara pengambilan sampel (sampling) Secara manual secara manual secara otomatis
Akurasi Umumnya tingkat akurasi alat benchtop lebih baik dari alat portable Tingkat akurasi sesuai dengan kebutuhan lapangan Biasanya lebih akurat dari alat portable dan benchtop
Resolusi Biasanya resolusi yang ditawarkan benchtop lebih tinggi dibandingkan alat portable Resolusi pembacaan sesuai dengan kebutuhan lapangan Umumnya, menawarkan resolusi yang tinggi dibanding alat benchtop maupun portable
Seumber Energi Arus listrik soket Baterai Arus listrik panel
Sifat aliran sampel Tidak mengalir Tidak mengalir Sampel mengalir sebesar X mL/menit
Unit pelengkap Larutan kalibrasi set dan minyak silikon Larutan kalibrasi set dan minyak silikon Controller, larutan kalibrasi set dan maintenance set

Berdasarkan Tabel 1, dapat disimpulkan bahwa ketiga jenis alat turbidimeter memiliki prinsip, penempatan, sumber energi, cara pengambilan sampel (sampling),  sifat aliran sampel, akurasi dan resolusi yang berbeda. Pemilihan alat bergantung pada kebutuhan dan target yang ditentukan. Contoh tampilan alat turbidimeter ditunjukkan pada Gambar 2. 

Gambar 2. Alat Turbidimeter (a) Benchtop (b) Portable (c ) Online

 

Mana Jenis Turbidimeter yang terbaik?

Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, mari simak beberapa kebutuhan berikut: 

Kasus 1 : 

Kebutuhan analisa mengharuskan analis untuk mengukur nilai kekeruhan dengan detail berikut. 

  • Sampel dalam kolam keruh

  • Terdapat aliran arus

  • Pengukuran secara kontinu

Jawaban : 

Dalam kasus ini, diperlukan sensor untuk menjangkau sampel secara keseluruhan. Oleh karena itu, penggunaan alat online turbidimeter lebih direkomendasikan untuk kebutuhan ini. Hanya saja, untuk melakukan verifikasi ataupun validasi terhadap hasil pengukuran secara online ini diperlukan instrumen pendukung seperti alat turbidimeter portable.

 

Kasus 2 : 

Analis hanya mengukur nilai kekeruhan secara laboratorium, dengan rentang nilai kekeruhan sampel ada pada rentang yang cukup rendah. Pengukuran tidak kontinu.

Jawaban : 

Jika sampel memiliki nilai kekeruhan yang rendah, maka disarankan untuk menggunakan turbidimeter benchtop yang memiliki tingkat sensitivitas tinggi. Bahkan saat ini telah hadir inovasi terbaru pada alat turbidimeter, yakni teknologi 90° x 360°. Teknologi ini memungkinkan pembacaan yang sangat kecil bahkan hingga 0.0001 NTU. Dalam hal ini, hamburan cahaya pada sudut 90° dipadukan dengan cermin konikal (conical mirror) yang dapat memantulkan cahaya ke segala arah, hamburan cahaya ini yang akan ditangkap oleh detektor berupa cincin yang melingkari sistem, sehingga hasil pengukuran yang dilakukan memiliki akurasi yang tinggi. Ilustrasi dari sistem ini ditunjukkan pada Gambar 3. 

 

Gambar 3. Ilustrasi Teknologi 90o x 360o

 

Kasus 3 : 

Sampel perlu dianalisis secara lapangan dan dengan interval waktu tertentu. 

Jawaban : 

Hal ini seringkali terjadi ketika analis hendak memilih sumber air ataupun kebutuhan pemilihan area untuk suatu project. Letak lokasi yang jauh dan kebutuhan analisa fleksibel menjadi poin penting untuk dipertimbangkan. Ada baiknya bila analis menggunakan alat turbidimeter portable dan melakukan sampling sesuai dengan SNI . Namun perlu menjadi catatan untuk membawa baterai cadangan pada saat berada di lapangan. Karena sumber energi akan mempengaruhi intensitas cahaya dari lampu turbidimeter, maka diharuskan bagi analis untuk mengganti baterai dengan baterai yang baru jika indikator alat sudah menunjukkan notifikasi ‘baterai lemah’. 

 

Dari ketiga kasus diatas, dapat disimpulkan bahwa setiap jenis alat turbidimeter memiliki fungsi dan lingkupnya masing - masing. Setiap alat pun berguna untuk melengkapi dan saling terhubung satu sama lain.

 
Referensi

Badan Standardisasi Nasional. 2005. Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 06-6989 tentang “Air dan Air Limbah Bagian 25 : Cara Uji Kekeruhan dengan Nefelometer”

Environmental Protection Agency. 1993. Method 180.1 : Determination of Turbidity by Nephelometry. Ohio : US.EPA

Hongve, Dag dan Gunvor Akesson. 1998. Comparison of Nephelometric Turbidity Measurements Using Wavelengths 400 - 600 and 860 nm. Wat. Res, Vol 32 (10), hal 3143 - 3145

International Organization of Standardization. 2016. International Standard : Water Quality - Determination of Turbidity, Part 1 Quantitative Method Nomor 7027-1. Switzerland : ISO

International Organization of Standardization. 2019. International Standard : Water Quality - Determination of Turbidity, Part 2 Semi-Quantitative Methods for Assessment of Transparency of waters Nomor 7027-2. Switzerland : ISO


 

Previous Article

Inkubator Berpendingin Untuk Penyimpanan Produk

Tuesday, 18 June 2024
VIEW DETAILS

Next Article

Penentuan Protein dalam Minuman Susu Probiotik

Monday, 01 July 2024
VIEW DETAILS