http://faradillahchemistry09.blogspot.com/2012/03/turbidimeter.html

TURBIDIMETER

I. PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Turbidimeter adalah salah satu alat pengujian kekeruan dengan sifat optik akibat dispersi

sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang

tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika

kondisi-kondisi lainnya konstan.

Kekeruhan adalah keadaan mendung atau kekaburan dari cairan yang disebabkan oleh

individu partikel (suspended solids) yang umumnya tidak terlihat oleh mata telanjang, mirip

dengan asap di udara. Pengukuran kekeruhan adalah tes kunci dari kualitas air . Cairan dapat

mengandung suspensi padatan yang terdiri dari partikel dari berbagai ukuran. Sementara

beberapa materi dihentikan sementara akan cukup besar dan cukup berat untuk menyelesaikan

cepat ke bagian bawah wadah jika sampel cairan yang tersisa untuk berdiri (yang padat settable),

partikel-partikel sangat kecil hanya akan menyelesaikan sangat lambat atau tidak sama sekali jika

sampel teratur atau partikel koloid . Partikel padat kecil ini menyebabkan cairan menjadil keruh.

Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dibahas lebih lanjut mengenai turbidimeter.

B.     Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Apa yang dimaksud turbidimeter dan prinsip kerja turbidimeter ?

2.      Bagaimana Metode dalam pengukuran turbidimeter ?

3.      Apa saja kegunaan dan jenis dari turbidimeter ? 

C.    Tujuan

            Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengetahui secara umum dan prinsip kerja turbidimeter.

2.      Mengetahui Metode dalam pengukuran turbidimeter.

3.      Mengetahui kegunaan dan jenis dari turbidimeter. 

II. PEMBAHASAN

A.    Tinjauan Umum Turbidimeter

Turbidimeter merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai

perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang

dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan.

Turbidimeter merupakan salah satu alat yang berfungsi untuk mengetahui atau mengukur tingkat

kekeruhan air.

Standar pengukuran Kekeruhan dimulai tahun 1970-an ketika nephelometric turbidimeter

dikembangkan yang menentukan kekeruhan dengan cahaya. tersebar di sebuah sudut 90E dari

balok insiden). Sebuah sudut deteksi 90E adalah dianggap paling sensitif terhadap variasi dalam

ukuran partikel. Nephelometry telah diadopsi oleh Standard Metode sebagai cara pilihan untuk

mengukur kekeruhan karena metode's sensitivitas, presisi, dan penerapan atas berbagai ukuran

partikel dan konsentrasi. Metode nephelometric dikalibrasi menggunakan suspensi formazin

polimer seperti bahwa nilai dari 40 unit nephelometric (NTU) adalah kira-kira sama dengan 40.

Prinsip umum dari alat turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu partikel ada

yang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan sebagai dasar

pengukuran(Day and Underwood, 2002).

Karena menggunakan jumlah cahaya yang diabsorbsi untuk pengukuran konsentrasi,

maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan bergantung pada :

1.      Jumlah partikel

2.      Ukuran partikel.

Semakin besar dan banyak jumlah partikel, maka jumlah cahaya yang diabsorbsi akan semakin

besar.

Dan untuk penentuan kadarnya (detektor) digunakan spektrofotometer cahaya. Ilustrasi Sebagai

berikut :

Keterangan :

a.       Sejumlah cahaya ditembakkan dari sebuah sumber cahaya menuju monokromator

b.      Monokromator akan menguraikan cahaya dan meneruskannya menuju cuvet yang berisikan

suspensi sel

c.       Ketika cahaya melewati cuvet, maka terjadi tiga kemungkinan

         Cahaya akan diserap sebagian oleh partikel tersuspensi

         Sebagian cahaya diteruskan

         dan sebagian lagi menyebar ke segala arah

d.      Jumlah cahaya yang diserap akan sebanding dengan jumlah partikel tersuspensi (konsentrasi

sampel).

e.       Pengukuran dilakukan dengan spektrofotometr (detektor)

Modern turbidimeters menggunakan teknik nephelometry, yang mengukur jumlah cahaya

yang tersebar tepat untuk menjadikan modern turbidimeters memanfaatkan pengukuran

nephelometric. Dengan berlalunya cahaya melalui air, cahaya balok sepanjang perjalanan yang

relatif jalan terganggu. Namun, distorsi yang terjadi sebagian cahaya dihamburkan oleh molekul

hadir dalam cairan murni. ketika cahaya melewati cairan yang mengandung padatan tersuspensi

maka sinar berinteraksi dengan partikel, dan partikel akan menyerap energi cahaya dan

memancarkan cahaya kembali ke segala arah.

Partikel ukuran, konfigurasi, warna, dan indeks bias menentukan distribusi spasial

intensitas cahaya yang tersebar di sekitar partikel. banyak partikel lebih kecil dari panjang

gelombang cahaya insiden, yang biasanya disajikan dalam nanometers (nm), nanometer (nm),

menyebarkan cahaya intensitas sebesar sekitar di segala penjuru. Namun, partikel yang lebih

besar dari panjang gelombang cahaya insiden, membentuk pola spektrum yang hasil dalam

hamburan cahaya yang lebih besar dalam arah maju (jauh dari cahaya insiden) daripada dalam

arah lain. Pola hamburan dan intensitas sinar ditularkan melalui sampel juga dapat dipengaruhi

oleh partikel menyerap tertentu panjang gelombang cahaya yang ditransmisikan (Sadar, 1996).

Karena cahaya yang tersebar di arah depan tergantung pada ukuran partikel, yang

pengukuran cahayanya ditularkan melalui sampel menghasilkan variabel hasil. Selain itu,

perubahan cahaya ditransmisikan adalah sangat sedikit dan sulit membedakan dari kebisingan

elektronik ketika mengukur kekeruhan rendah. sampel kekeruhan tinggi juga sulit untuk diukur

dengan menggunakan alat ini karena banyak cahaya yang ditransmisikan hamburan cahaya oleh

banyak partikel dalam fluida. Untuk mengatasi masalah ini, turbidimeters terutama mengukur

pencar cahaya pada sudut 90 derajat ke balok dan berhubungan ini membaca untuk kekeruhan.

sudut ini dianggap sangat sensitif terhadap menghamburkan cahaya oleh partikel di sampel.

sensor cahaya tambahan juga kadang-kadang ditambahkan untuk mendeteksi cahaya yang

tersebar di sudut lain dalam rangka meningkatkan instrumen rentang dan menghapus kesalahan

yang diperkenalkan oleh warna-warna alami dan variabilitas lampu.

Instrumen turbidimeter dasar berisi sumber cahaya, wadah sampel atau sel, dan

photodetectors untuk merasakan cahaya yang tersebar. Sumber cahaya yang paling umum

digunakan adalah lampu tungsten filamen. spektral (band panjang gelombang cahaya yang

dihasilkan) dari lampu umumnya ditandai dengan "suhu warna," yang adalah temperatur bahwa

radiator benda hitam harus dioperasikan untuk menghasilkan warna tertentu. lampu ini lampu

pijar dan disebut "polikromatik," karena mereka memiliki cukup lebar spektral band yang

mencakup berbagai panjang gelombang cahaya, atau warna. kehadiran berbagai panjang

gelombang dapat menimbulkan gangguan dalam pengukuran kekeruhan sebagai warna alami dan

bahan organik alami dalam sampel dapat menyerap beberapa spesifik panjang gelombang cahaya

dan mengurangi intensitas cahaya yang tersebar (King, 1991). Lampu filamen tungsten juga

sangat tergantung pada tegangan lampu daya pasokan. tegangan yang digunakan untuk lampu

menentukan karakteristik keluaran spektrum dihasilkan, membuat pasokan listrik stabil

kebutuhan. Selain itu, karena dengan lampu pijar, output dari lampu meluruh dengan waktu

sebagai lampu perlahan keluar, membuat kalibrasi ulang dari instrumen dan persyaratan yang

diperlukan sering.

Untuk mengatasi beberapa keterbatasan lampu pijar, beberapa desain turbidimeter

memanfaatkan sumber cahaya monokromatik, seperti dioda memancarkan cahaya (LED), laser,

lampu merkuri, dan filter lampu berbagai kombinasi. Monochromatic cahaya monokromatis

memiliki band yang sangat sempit dari panjang gelombang cahaya (hanya warna beberapa).

Dengan memilih panjang gelombang cahaya yang tidak biasanya diserap oleh bahan organik,

sumber cahaya monokromatik boleh kurang mengalami gangguan oleh warna sampel. Namun,

beberapa dari cahaya alternatif sumber merespon secara berbeda terhadap ukuran partikel, dan

tidak sensitif terhadap partikel ukuran kecil sebagai lampu tungsten filament.

Dalam turbidimeters, photodetectors mendeteksi cahaya yang dihasilkan dari interaksi

antara insiden ringan dan volume sampel dan menghasilkan sinyal elektronik yang kemudian

Detektor ini dapat ditemukan dalam berbagai konfigurasi tergantung pada desain instrumen

tersebut. Empat jenis detektor umum digunakan termasuk tabung photomultiplier, dioda vakum,

dioda silikon, dan photoconductors.

Masing-masing dari empat jenis detektor bervariasi dalam tanggapan mereka terhadap

panjang gelombang cahaya tertentu. Oleh karena itu, jika sumber cahaya polikromatik

digunakan, output spektrum dari sumber cahaya memiliki pengaruh langsung pada jenis dan

desain yang dipilih Sensor cahaya untuk instrumen. Spesifikasi photodector tidak hampir sebagai

kritis ketika cahaya monokromatik sumber digunakan. Secara umum, dengan lampu filamen

tungsten polikromatik sebagai cahaya sumber, tabung photomultiplier dan fotodioda vakum lebih

sensitif terhadap lebih pendek panjang gelombang cahaya di sumber, membuat mereka lebih

sensitif dalam mendeteksi partikel yang lebih kecil. Sebaliknya, dioda silikon lebih sensitif

terhadap lagi panjang gelombang pada sumber cahaya, sehingga lebih cocok untuk penginderaan

partikel yang lebih besar.sensitivitas dari cadmium sulfida fotokonduktor adalah antara

sensitivitas photomultiplier tabung dan fotodioda silicon.

Gambar 2.1 Turbidimeter

B.     Metode dan Jenis Turbidimeter

Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu :

1.      Pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang

datang

2.      Pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan

medium yang keruh.

3.      Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini

intensitas diukur secara langsung. Sedang pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan

larutan standar.

Ada tiga jenis turbidimeters umum yang dipakai sekarang. Ada yang disebut sebagai

bench top, portable, and on-line instruments. Bench top dan portabel turbidimeters Bench

digunakan untuk menganalisa sampel ambil atas unit Bench biasanya digunakan sebagai

laboratorium stasioner instrumen dan tidak dimaksudkan untuk menjadi portabel. On-line

instrumen biasanya dipasang di lapangan dan terus menerus menganalisa aliran sampel tumpah

off dari proses unit. sampling Pengukuran dengan unit-unit ini membutuhkan kepatuhan yang

ketat untuk pabrik sampling prosedur untuk mengurangi kesalahan dari gelas kotor, udara dalam

gelembung sampel, dan partikel yang menetap. Penggunaan alat turbidimeter ini yaitu

menyimpan sampel dan standar pada botol kecil/botol sampel. Sebelum alat digunakan terlebih

dahulu harus diset, dimana angka yang tertera pada layar harus 0 atau dalam keadaan netral,

kemudian melakukan pengukuran dengan menyesuaikan nilai pengukuran dengan cara memutar

tombol pengatur hingga nilai yang tertera pada layar pada turbidimeter sesuai dengan nilai

standar. Setelah itu sampel dimasukan pada tempat pengukuran sampel yang ada pada

turbidimeter, hasilnya dapat langsung dibaca skala pengukuran kekeruhan tertera pada layar

dengan jelas. Akan tetapi pengukuran sampel harus dilakukan sebanyak 3 kali dengan menekan

tombol pengulangan pengukuran untuk setiap pengulangan agar pengukuran tepat atau valid, dan

hasilnya langsung dirata-ratakan.

C.    Kegunaaan Turbidimeter

Kegunaan dari turbidimeter adalah sebagai berikut :

1.      Penentuan konsentrasi total protein dalam cairan biologis seperti urin dan CSF yang

mengandung sedikit protein (mg/L kuantitas) menggunakan Asam Trikoloroasetat.

2.      Penentuan aktivitas amilase menggunakan pati sebagai substrat. Penurunan kekeruhan

berbanding lurus dengan aktivitas amilase.

3.      Penentuan aktivitas enzim lipase menggunakan trigliserida sebagai substrat. Penurunan

kekeruhan berbanding lurus dengan aktivitas enzim lipase.

III. PENUTUP

Kesimpulan

            Kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Turbidimeter merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai

perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Prinsip umum dari alat

turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu partikel ada yang diteruskan dan ada yang

dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan sebagai dasar pengukuran.

2.      Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu : Pengukuran

perbandingan intensitas cahaya, Pengukuran efek ekstingsi dan instrumen pengukur

perbandingan Tyndall.

3.      Ada tiga jenis turbidimeters umum yang dipakai sekarang. Ada yang disebut sebagai bench top,

portable, and on-line instruments. Turbidimeter biasa digunakan untuk mengukur kekeruhan air.