Definisi Konduktivitas
Konduktivitas dari sebuah substansi didefinisikan sebagai kemampuan atau daya untuk mengkonduksi atau meneruskan panas, listrik, atau suara.
Satuan konduktivitas adalah Siemens per meter [S/m] dalam SI dan millimhos per sentimeter [mmho/cm] dalam satuan kustom U.S. Simbol konduktivitas adalah k atau s.
Konduktivitas Listrik / Electrical conductivity (EC)
Arus listrik yang dihasilkan dari gerak partikel bermuatan akibat gaya dilakukan pada nya berasal dari pengaplikasian medan listrik. Pada material padatan arus muncul dari aliran elektron, yang disbeut konduksi listrik.
Pada semua konduktor, semikonduktor, dan banyak material yang terinsulasi hanya konsuksi listrik yang ada, dan konduksi listrik sangat tergantung banyak elektron yang tersedia untuk berpartisipasi pada proses konduksi.
Sebagian besar logam adalah konduktor listrik yang sangat baik, karena banyaknya elektron bebas yang dapat dieksitasi di kondisi energi yang kosong dan tersedia.
Pada air dan material atau fluida ionik, sumasi gerakan dari ion bermuatan terjadi. Fenomena ini menghasilkan arus listrik dan disebut konduksi ionik. Konduktivitas listrik didefisinkan sebagai perbandingan antara rapat arus (J) dan intensitas medan listrik (e) dan kebalikannya adalah resistivitas (r, [W*m]):
s = J/e = 1/r
s = J/e = 1/r
Perak memiliki konduktivitas paling banyak dari semua logam:
63 x 106 S/m.
63 x 106 S/m.
Konduktivitas Air
Air murni bukanlah konduktor listrik yang baik. Air destilasi biasa dalam equilibrium dengan karbon dioksida memiliki konsuktivitas sekitar 10 x 10-6 W-1*m-1 (20 dS/m).
Karena arus listrik ditransportasikan oleh ion dalam larutan, konduktivitas meningkat saat konsentrasi ion meningkat. Sehingga kondukstivitas meningkat saat air melarutkan substansi ionik.
Konduktivitas air tipikal
Air ultra murni 5.5 · 10-6 S/mAir minum 0.005 – 0.05 S/mAir laut 5 S/m
Konduktivitas Listrik dan TDS
TDS atau Total Dissolved Solids adalah pengukuran dari total ion di dalam larutan. EC sebenarnya adalah pengukuran aktivitas ion di dalam larutan dalam aspek kapasitas nya untuk meneruskan arus.
Pada larutan dilute, TDS dan EC sebanding. TDS dari sampel air didasarkan pada pengukuran nilai EC dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
TDS (mg/l) = 0.5 x EC (dS/m or mmho/cm) or = 0.5 * 1000 x EC (mS/cm)
Hubungan di atas dapat juga digunakan untuk memverifikasi analisis kimiawi air, namun tidak berlaku pada air limbah.
Saat konsentrasi larutan semakin meninggi (TDS > 1000 mg/l, EC > 2000 ms/cm), jarak dekat ion-ion dalam larutan menekan aktivitas mereka, dan konsekuensinya adalah kemampuan larutan tersebut dalam meneruskan arus, meskipun jumlah fisik dari dissolved solids tidak dipengaruhi.
Pada nilai TDS yang tinggi, ratio TDS/EC meningkat dan hubungan nya cenderung ke nilai perbandingan
TDS = 0.9 EC
Pada kasus ini, hubungan di atas tidak bisa digunakan dan setiap sampel harus dikarakterisasi secara terpisah (pengukuran konduktivitas dan pengukuran EC).
Untuk air dengan tujuan pertanian dan irigasi, nilai EC dan TDS berkaitan satu sama lain dan dapat dikonversi dengan akurasi sekitar 10% menggunakan rumus berikut:
TDS (mg/l) = 640 EC (ds/m atau mmho/cm)
Dengan proses reverse osmosis, air dipaksakan menembus membran semi-impermeable, menyisakan ketidakmurnian di belakangnya. Proses ini sanggup menghilangkan 95-99 % TDS memberikan air murni atau ultra murni.
Pengukuran Konduktivitas Air
Untuk mengukur konduktivitas air digunakan conductivity meter, yaitu produk conductivity / TDS meter yang dijual Ady Water ini.
Spesifikasi Conductivity / TDS Meter Lutron YK-22CT
| Sirkuit | 1 chip mikroprosesor sirkuit LSI | |||
| Display | 51 mm x 32 mm dual function LCD display | |||
| Pengukuran | Ukuran | Rentang | Akurasi | |
| Conductivity | 2 mS ( 0.2 to 2,000 mS ) | + (3%F.S+1d) | ||
| 20 mS (2 to 20.00 mS ) | ||||
| TDS | 2,000 PPM ( 132 to 1,320 PPM ) | |||
| 20,000 PPM ( 1,320 to 13,200 PPM ) | ||||
| Temperature | 0 to 60 ℃ ℃ | +0.8C | ||
| 32 to 140 ℉ ℉ | +0.8F | |||
| Memory | Rekaman maks, minimum, dan rataan | |||
| Kelembaban operasi | Max 80% R.H | |||
| Power Current mA. | Approx. DC 6.0 mA. Approx. DC 4.2 | |||
| Berat | 210 g/0.46 LB ( meter only ). | |||
| 290 g/0.64 LB ( meter and probe ). | ||||
| Dimensi | Mian meter 195 x 68 x 30 mm ( 7.6 x 2.6 x 1.2 inch ) | |||
| Probe Conductivity/TDS Round, 22 mm Dia. x 120 mm length. | ||||
| Aplikasi | ||||
| Akuarium | Makanan | Industri kertas | Sekolah dan Universitas | |
| Minuman | Fotografi | Industri plating | Kolam renang | |
| Perikanan | Laboratorium | Quality Control | Water conditioning | |
Aplikasi Conductivity Meter
Conductivity Meter sering digunakan pada bidang hydroponics, pembudidayaan habitat air, dan purifikasi air untuk memonitor kandungan nutrisi, garam, atau ketidakmurnian pada air, memanfaatkan nilai kondukvititas yang spesifik per substansinya.
Catatan Kunci
- Nilai konduktivitas listrik berkaitan pada jumlah ion yang tersedia untuk dieksitasi
- Sebagian besar logam memiliki jumlah ion yang banyak, oleh karena itu memiliki nilai konduktivitas listrik yang tinggi
- Jika logam tersebut larut dalam pelarut (misalnya air), maka nilai konduktivitas listrik pada air tersebut meningkatArtinya, ketika kita mengukur air dan didapat nilai konduktivitas listrik yang tinggi, berarti air tersebut melarutkan banyak unsur dengan nomor ion tinggi, atau dapat diperkirakan logam
- Untuk menurunkan TDS salah satunya dengan membran reverse osmosis
- Kita dapat melakukan double check dengan mengukur nilai konduktivitas listrik di awal dan di akhir treatment.
