Pengukuran Konduktivitas - Panduan Teori

Konduktivitas listrik pada dasarnya sudah diukur selama lebih dari 100 tahun dan masih merupakan salah satu parameter analitik penting dan digunakan secara luas sampai saat ini. Keandalan, sensitivitas, kecepatan respons, dan murahnya biaya peralatan menjadikan konduktivitas alat kendali mutu yang berguna serta mudah digunakan. Konduktivitas listrik adalah parameter jumlah non-spesifik untuk semua spesies ionik terlarut (garam, asam, basa, dan beberapa zat organik) di dalam larutan. Ini berarti teknik ini tidak dapat membedakan aneka jenis ion. Bacaan proporsional terhadap efek semua ion digabung dalam sampel. Oleh karena itu, konduktivitas adalah sebuah alat penting untuk memonitor dan mengawasi rentang luas aneka tipe air (air murni, air minum, air alami, air olahan, dll) dan pelarut lain. Konduktivitas juga digunakan untuk menentukan konsentrasi bahan kimia konduktif.

... dapatkan informasi lain di Panduan Teori Konduktivitas ....

2.1 Konduktivitas Listrik – Informasi Dasar

Konduktivitas listrik adalah kemampuan suatu bahan untuk membawa arus listrik. Istilah konduktivitas juga dapat digunakan dalam konteks lain (misalnya konduktivitas termal). Untuk mudahnya, dalam panduan ini, istilah "konduktivitas" selalu digunakan dalam konteks konduktivitas listrik.

Perjalanan listrik melewat materi selalu membutuhkan kehadiran partikel bermuatan. Konduktor dapat dibagi ke dalam dua kelompok utama berdasarkan sifat partikel bermuatan yang dimilikinya. Konduktor dari kelompok pertama terdiri atas satu kisi atom dengan cangkang luar dari elektron. Elektron dalam 'awan elektron' ini dapat memisahkan diri secara bebas dari atom mereka dan membawa listrik melewati kisi-kisi dan oleh karena itu juga
materi tersebut. Logam, grafit, dan beberapa senyawa kimia lain termasuk dalam kelompok ini.

Konduktor dalam kelompok kedua juga disebut konduktor ionik. Berbeda dari konduktor kelompok pertama, aliran arus tidak disebabkan oleh elektron yang bergerak bebas, melainkan oleh ion. Dari sana, perpindahan muatan di dalam elektrolit selalu dikaitkan dengan transportasi materi. Konduktor dalam kelompok kedua terdiri atas ion bermuatan listrik dan mudah bergerak serta disebut elektrolit. Ionisasi terjadi lewat pelarutan di dalam pelarut kutub (misalnya air) atau peleburan.

2.2 Definisi konduktivitas


Menurut hukum Ohm (1) voltase (V) yang tercipta di seluruh larutan proporsional terhadap arus yang mengalir (I):

R = resistansi (ohm, Ω)

V = voltase (volt, V)

I = arus (ampere, A)

Resistansi (R) adalah konstanta proporsionalitas dan dapat dihitung dengan aliran arus terukur jika voltase yang diketahui diterapkan:

.. dapatkan penjelasan lebih lengkap di Panduan Teori Konduktivitas ..

2.1 Konduktivitas Listrik – Informasi Dasar

2.2 Definisi Konduktivitas

2.3  Konduktivitas Larutan

2.3.1 Ion Terlarut

2.3.2 Ionisasi Mandiri Air

2.4 Prinsip Pengukuran

2.5 Sensor Konduktivitas

2.5.1  Sel Konduktivitas 2-kutub

2.5.2  Sel Konduktivitas 4-kutub

2.5.3 Bahan

2.5.4 Memilih Sensor yang Tepat

2.6  Pengaruh Suhu

2.6.1 Koreksi Suhu Linear

2.6.2 Koreksi Suhu Non-linear

2.6.3 Air Murni

2.6.4 Tidak satupun

2.7 Interferensi Pengukuran Konduktivitas

2.7.1 Pelarutan Substansi Mengandung Gas

2.7.2 Gelembung Udara

2.7.3 Pelapisan Permukaan Elektroda

2.7.4 Kesalahan Terkait Geometri - Efek Medan

Konduktivitas diukur dalam berbagai rentang aplikasi berbeda. Bagian kedua panduan ini menyediakan banyak informasi tentang teknik aplikasi. Pertama, mode pengoperasian umum untuk kalibrasi, verifikasi, dan pengukuran konduktivitas termasuk kasus khusus pengukuran konduktivitas rendah dijelaskan. Selain itu, perawatan dan penyimpanan sensor konduktivitas juga dibahas. Pada bab-bab berikutnya, aplikasi paling penting dijelaskan dengan sangat rinci.

Semua pengukur konduktivitas METTLER TOLEDO menyediakan mode pengukuran lebih lanjut selain pengukuran konduktivitas. Tabel 7 memberikan gambar umum mode pengukuran yang didukung oleh alat ini. Pengukuran TDS, salinitas, abu konduktivitas, dan bioetanol dijelaskan secara rinci di bagian 3.6.

.. dapatkan penjelasan lebih lengkap di Panduan Teori Konduktivitas ..

3.1 Kalibrasi dan Verifikasi

3.2 Tips Penggunaan Larutan Standar

3.3 Pengukuran

3.4 Pengukuran Konduktivitas Rendah

3.5 Perawatan dan Penyimpanan

3.6 Aplikasi Khusus

3.6.1 TDS

3.6.2 Pengukuran Konsentrasi

3.6.3 Salinitas

3.6.4 Air Ultra-murni

3.6.5 Resistivitas

3.6.6 Abu Konduktivitas

3.6.7 Bioetanol

Bagaimana saya memilih sensor yang tepat?

Memeriksa tiga kriteria berikut akan membantu Anda memilih sensor yang tepat.

1. Stabilitas kimia:

• Tidak boleh ada reaksi kimia antara bahan sensor dan sampel.

2. Tipe konstruksi:

• sensor 2 kutub: Ideal untuk pengukuran konduktivitas rendah
• sensor 4 kutub: Ideal untuk pengukuran konduktivitas sedang hingga tinggi

3. Konstanta sel:

• Gunakan sensor dengan konstanta sel rendah (0,01–0,1 cm-1) untuk pengukuran konduktivitas rendah
  dan sensor dengan konstanta sel lebih tinggi (0,5–1,0 cm-1) untuk pengukuran konduktivitas sedang hingga tinggi.

... dapatkan informasi lain di Panduan Teori Konduktivitas ....

Temukansensor konduktivitas yang tepat dalam salah satu panduan produk sensor kami

Arus bolak-balik (AC): Aliran muatan listrik yang berbalik arah secara periodik.

Anion:                               Ion bermuatan negatif.

Kalibrasi:                       Penentuan konstanta sel secara empiris dengan mengukur larutan standar.

Kation:                              Ion bermuatan positif.

Konstanta sel K [cm-1]:    Teoretis: K = l / A; Rasio jarak antar elektroda (l) terhadap area melintang efektif
                                         elektrolit antar kutub (A).
                                        Konstanta sel digunakan untuk mengubah konduktan menjadi konduktivitas dan ditentukan dengan kalibrasi.
                                        Selisih antara konstanta sel teoretis dan riil diakibatkan oleh garis medan.

Konduktan G [S]:        Kemampuan bahan menghantarkan listrik.

... dapatkan informasi lain di Panduan Teori Konduktivitas ....

 

... dapatkan informasi lain di Panduan Teori Konduktivitas ....

6.1 Faktor Koreksi Suhu f₂₅ untuk Koreksi Non-linear

6.2 Koefisien Suhu (nilai α) untuk Standar Konduktivitas METTLER TOLEDO

6.3 Faktor Konversi Konductivitas menjadi TDS