Simbol visualisasi pengukuran DO dalam air.
Dalam berbagai aplikasi yang berkaitan dengan kualitas air, baik itu di lingkungan alami seperti sungai, danau, laut, hingga pada sistem pengolahan air industri atau akuarium, pemantauan kadar oksigen terlarut (Dissolved Oxygen atau DO) menjadi sebuah aspek krusial. Alat ukur DO air adalah instrumen yang sangat vital untuk memastikan bahwa tingkat oksigen terlarut berada dalam rentang yang sehat dan aman bagi kehidupan akuatik serta proses biologis yang bergantung padanya. Memahami pentingnya DO dan bagaimana alat ukur ini bekerja adalah langkah awal yang penting bagi siapa saja yang terlibat dalam pengelolaan sumber daya air.
Oksigen terlarut adalah gas esensial yang dilepaskan ke dalam air melalui proses fotosintesis oleh tumbuhan air dan alga, serta difusi dari atmosfer. Kadar DO yang optimal sangat penting untuk kelangsungan hidup organisme akuatik. Ikan, invertebrata, dan mikroorganisme memerlukan oksigen untuk respirasi, sama seperti makhluk hidup di darat. Kadar DO yang rendah dapat menyebabkan stres, penyakit, bahkan kematian massal pada ekosistem perairan.
Selain bagi biota akuatik, kadar DO juga memiliki implikasi penting dalam berbagai proses industri. Misalnya, dalam pengolahan air limbah, mikroorganisme aerobik membutuhkan oksigen yang cukup untuk mendegradasi polutan organik. Dalam sistem pendingin boiler, kadar DO yang berlebihan dapat menyebabkan korosi pada pipa. Oleh karena itu, pemantauan dan pengendalian kadar DO menjadi prioritas.
Kadar oksigen terlarut dalam air tidak statis. Berbagai faktor dapat mempengaruhinya, antara lain:
Seiring perkembangan teknologi, tersedia berbagai jenis alat ukur DO air yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi dan anggaran. Berikut adalah beberapa jenis yang umum digunakan:
Ini adalah jenis alat ukur DO yang paling modern dan akurat. Sensor ini menggunakan prinsip elektrokimia untuk mengukur konsentrasi oksigen terlarut. Ada dua tipe utama sensor elektromagnetik:
Alat-alat ini sering kali dilengkapi dengan layar digital, kemampuan kalibrasi, dan bahkan kemampuan pencatatan data. Sangat ideal untuk pemantauan berkelanjutan dan aplikasi lapangan yang membutuhkan presisi tinggi.
Jenis alat ini menggunakan prinsip fluoresensi. Sensor dilapisi dengan bahan yang memancarkan cahaya saat terstimulasi. Oksigen terlarut akan menyerap sebagian energi dari cahaya yang dipancarkan, sehingga mengurangi intensitas atau mengubah waktu penundaan fluoresensi. Perubahan ini diukur dan dikonversi menjadi kadar DO.
Keunggulan sensor optik meliputi umur sensor yang lebih panjang, minim perawatan (tidak memerlukan penggantian membran atau elektrolit secara rutin), dan kurang sensitif terhadap perubahan aliran air.
Meskipun metode ini lebih tua dan sering dilakukan di laboratorium, metode Winkler tetap menjadi standar emas untuk akurasi dalam pengukuran DO, terutama untuk kalibrasi alat lain. Metode ini melibatkan serangkaian reaksi kimia yang kompleks:
Metode ini sangat akurat namun membutuhkan keahlian laboratorium, reagen kimia, dan waktu yang lebih lama.
Metode ini menggunakan indikator kimia yang warnanya berubah tergantung pada konsentrasi oksigen terlarut. Perubahan warna ini kemudian dibandingkan dengan skala warna standar atau diukur menggunakan alat kolorimeter. Meskipun lebih sederhana dan seringkali lebih terjangkau, akurasinya mungkin tidak setinggi metode lain dan bisa dipengaruhi oleh warna alami sampel air.
Pemilihan alat ukur DO air yang tepat bergantung pada beberapa faktor, termasuk:
Dengan alat ukur DO air yang tepat, pemantauan kualitas air menjadi lebih efektif, memastikan kelestarian lingkungan perairan dan keberhasilan berbagai proses yang bergantung pada ketersediaan oksigen terlarut.