Bagaimana kekeruhan air diukur?

Apa itu Kekeruhan?

Kekeruhan adalah ukuran kekeruhan atau kekaburan suatu cairan, yang umumnya digunakan untuk menilai kualitas air di perairan alami—seperti sungai, danau, dan laut—serta dalam sistem pengolahan air. Kekeruhan muncul karena adanya partikel tersuspensi, termasuk lumpur, alga, plankton, dan produk sampingan industri, yang menghamburkan cahaya yang melewati kolom air.
Kekeruhan biasanya diukur dalam satuan kekeruhan nefelometrik (NTU), dengan nilai yang lebih tinggi menunjukkan opasitas air yang lebih tinggi. Satuan ini didasarkan pada jumlah cahaya yang dihamburkan oleh partikel yang tersuspensi di dalam air, yang diukur dengan nefelometer. Nefelometer menyinari seberkas cahaya melalui sampel dan mendeteksi cahaya yang dihamburkan oleh partikel yang tersuspensi pada sudut 90 derajat. Nilai NTU yang lebih tinggi menunjukkan kekeruhan, atau kekeruhan, yang lebih tinggi di dalam air. Nilai NTU yang lebih rendah menunjukkan air yang lebih jernih.
Misalnya: Air jernih mungkin memiliki nilai NTU mendekati 0. Air minum, yang harus memenuhi standar keselamatan, biasanya memiliki NTU kurang dari 1. Air dengan tingkat polusi atau partikel tersuspensi yang tinggi dapat memiliki nilai NTU yang mencapai ratusan atau ribuan.

Mengapa mengukur kekeruhan kualitas air?

Tingkat kekeruhan yang tinggi dapat menyebabkan beberapa efek buruk:
1)Penetrasi cahaya yang berkurang: Hal ini mengganggu fotosintesis pada tanaman air, sehingga mengganggu ekosistem air yang lebih luas yang bergantung pada produktivitas primer.
2）Penyumbatan sistem penyaringan: Padatan tersuspensi dapat menyumbat filter di fasilitas pengolahan air, sehingga meningkatkan biaya operasional dan mengurangi efisiensi pengolahan.
3）Kaitan dengan polutan: Partikel penyebab kekeruhan sering kali berfungsi sebagai pembawa kontaminan berbahaya, seperti mikroorganisme patogen, logam berat, dan bahan kimia beracun, yang menimbulkan risiko bagi lingkungan dan kesehatan manusia.
Singkatnya, kekeruhan berfungsi sebagai indikator penting untuk mengevaluasi integritas fisik, kimia, dan biologis sumber daya air, khususnya dalam kerangka pemantauan lingkungan dan kesehatan masyarakat.
Apa prinsip pengukuran kekeruhan?

Prinsip pengukuran kekeruhan didasarkan pada hamburan cahaya saat melewati sampel air yang mengandung partikel tersuspensi. Ketika cahaya berinteraksi dengan partikel-partikel ini, cahaya akan terhambur ke berbagai arah, dan intensitas hamburan cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi partikel yang ada. Konsentrasi partikel yang lebih tinggi menghasilkan hamburan cahaya yang lebih besar, sehingga menghasilkan kekeruhan yang lebih tinggi.

prinsip pengukuran kekeruhan

Prosesnya dapat dipecah menjadi langkah-langkah berikut:
Sumber Cahaya: Seberkas cahaya, biasanya dipancarkan oleh laser atau LED, diarahkan melalui sampel air.
Partikel Tersuspensi: Saat cahaya merambat melalui sampel, materi tersuspensi—seperti sedimen, alga, plankton, atau polutan—menyebabkan cahaya tersebar ke berbagai arah.
Deteksi Cahaya Terhambur: Sebuahalat pengukur nefron, instrumen yang digunakan untuk pengukuran kekeruhan, mendeteksi cahaya yang tersebar pada sudut 90 derajat relatif terhadap sinar datang. Deteksi sudut ini merupakan metode standar karena sensitivitasnya yang tinggi terhadap hamburan yang disebabkan oleh partikel.
Pengukuran Intensitas Cahaya yang Terhambur: Intensitas cahaya yang tersebar diukur, dengan intensitas yang lebih tinggi menunjukkan konsentrasi partikel tersuspensi yang lebih besar dan, akibatnya, kekeruhan yang lebih tinggi.
Perhitungan Kekeruhan: Intensitas cahaya tersebar yang terukur diubah menjadi Satuan Kekeruhan Nefelometrik (NTU), memberikan nilai numerik standar yang mewakili derajat kekeruhan.
Apa yang mengukur kekeruhan air?

Mengukur kekeruhan air menggunakan sensor kekeruhan berbasis optik merupakan praktik yang umum digunakan dalam aplikasi industri modern. Umumnya, diperlukan alat analisis kekeruhan multifungsi untuk menampilkan hasil pengukuran secara real-time, memungkinkan pembersihan sensor otomatis secara berkala, dan memicu peringatan untuk pembacaan abnormal, sehingga memastikan kepatuhan terhadap standar kualitas air.

Sensor Kekeruhan Online (Air laut yang dapat diukur)

Lingkungan operasional yang berbeda memerlukan solusi pemantauan kekeruhan yang berbeda pula. Dalam sistem pasokan air sekunder perumahan, instalasi pengolahan air, dan di titik masuk dan keluar fasilitas air minum, alat ukur kekeruhan jarak rendah dengan presisi tinggi dan rentang pengukuran yang sempit umumnya digunakan. Hal ini disebabkan oleh persyaratan ketat untuk tingkat kekeruhan rendah dalam pengaturan ini. Misalnya, di sebagian besar negara, standar regulasi untuk air keran di outlet instalasi pengolahan air menetapkan tingkat kekeruhan di bawah 1 NTU. Meskipun pengujian air kolam renang kurang umum, ketika dilakukan, tingkat kekeruhan yang sangat rendah juga diperlukan, yang biasanya memerlukan penggunaan alat ukur kekeruhan jarak rendah.

Pengukur Kekeruhan Jarak Rendah TBG-6188T

Sebaliknya, aplikasi seperti instalasi pengolahan air limbah dan titik pembuangan limbah industri memerlukan alat ukur turbiditas jarak tinggi. Air di lingkungan ini sering menunjukkan fluktuasi turbiditas yang signifikan dan mungkin mengandung konsentrasi padatan tersuspensi, partikel koloid, atau endapan kimia yang substansial. Nilai turbiditas seringkali melebihi batas pengukuran atas instrumen jarak sangat rendah. Misalnya, turbiditas influen di instalasi pengolahan air limbah dapat mencapai beberapa ratus NTU, dan bahkan setelah pengolahan primer, pemantauan tingkat turbiditas dalam puluhan NTU tetap diperlukan. Alat ukur turbiditas jarak tinggi umumnya beroperasi berdasarkan prinsip rasio intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap yang ditransmisikan. Dengan menggunakan teknik perluasan jangkauan dinamis, instrumen ini mencapai kemampuan pengukuran dari 0,1 NTU hingga 4000 NTU dengan tetap mempertahankan akurasi ±2% dari skala penuh.

Penganalisis Kekeruhan Industri On-line

Dalam konteks industri khusus, seperti sektor farmasi dan makanan dan minuman, tuntutan yang lebih besar diberikan pada akurasi dan stabilitas jangka panjang pengukuran kekeruhan. Industri-industri ini sering menggunakan alat ukur kekeruhan dua sinar, yang menggabungkan sinar referensi untuk mengkompensasi gangguan yang disebabkan oleh variasi sumber cahaya dan fluktuasi suhu, sehingga memastikan keandalan pengukuran yang konsisten. Misalnya, kekeruhan air untuk injeksi biasanya harus dijaga di bawah 0,1 NTU, yang menuntut sensitivitas instrumen dan ketahanan terhadap interferensi yang ketat.
Lebih lanjut, dengan kemajuan teknologi Internet of Things (IoT), sistem pemantauan kekeruhan modern semakin cerdas dan terhubung. Integrasi modul komunikasi 4G/5G memungkinkan transmisi data kekeruhan secara real-time ke platform cloud, memfasilitasi pemantauan jarak jauh, analitik data, dan notifikasi peringatan otomatis. Sebagai contoh, sebuah instalasi pengolahan air kota telah menerapkan sistem pemantauan kekeruhan cerdas yang menghubungkan data kekeruhan outlet dengan sistem kendali distribusi airnya. Setelah mendeteksi kekeruhan abnormal, sistem secara otomatis menyesuaikan dosis bahan kimia, menghasilkan peningkatan kepatuhan kualitas air dari 98% menjadi 99,5%, serta pengurangan konsumsi bahan kimia sebesar 12%.
Apakah kekeruhan merupakan konsep yang sama dengan total padatan tersuspensi?

Kekeruhan dan Total Suspended Solids (TSS) merupakan konsep terkait, tetapi keduanya tidak sama. Keduanya merujuk pada partikel yang tersuspensi dalam air, tetapi berbeda dalam hal apa yang diukur dan bagaimana cara mengukurnya.
Kekeruhan mengukur sifat optik air, khususnya seberapa banyak cahaya yang dihamburkan oleh partikel yang tersuspensi. Ia tidak secara langsung mengukur jumlah partikel, tetapi seberapa banyak cahaya yang dihalangi atau dibelokkan oleh partikel-partikel tersebut. Kekeruhan dipengaruhi tidak hanya oleh konsentrasi partikel tetapi juga oleh faktor-faktor seperti ukuran, bentuk, dan warna partikel, serta panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam pengukuran.

Pengukur Total Suspended Solids (TSS) Industri

Total Padatan Tersuspensi(TSS) mengukur massa sebenarnya partikel tersuspensi dalam sampel air. Ia mengukur berat total padatan yang tersuspensi dalam air, terlepas dari sifat optiknya.
TSS diukur dengan menyaring sejumlah volume air tertentu melalui sebuah penyaring (biasanya penyaring dengan berat yang diketahui). Setelah air disaring, padatan yang tertinggal pada penyaring dikeringkan dan ditimbang. Hasilnya dinyatakan dalam miligram per liter (mg/L). TSS berhubungan langsung dengan jumlah partikel yang tersuspensi, tetapi tidak memberikan informasi mengenai ukuran partikel atau bagaimana partikel tersebut menyebarkan cahaya.
Perbedaan Utama:
1）Sifat Pengukuran:
Kekeruhan merupakan sifat optik (bagaimana cahaya dihamburkan atau diserap).
TSS adalah sifat fisik (massa partikel yang tersuspensi dalam air).
2）Apa yang Mereka Ukur:
Kekeruhan memberi indikasi seberapa jernih atau keruhnya air, tetapi tidak memberikan massa padatan sebenarnya.
TSS memberikan pengukuran langsung jumlah padatan dalam air, terlepas dari seberapa jernih atau keruh tampilannya.
3) Satuan:
Kekeruhan diukur dalam NTU (Nephelometric Turbidity Units).
TSS diukur dalam mg/L (miligram per liter).
Apakah warna dan kekeruhan itu sama?

Warna dan kekeruhan tidaklah sama, meskipun keduanya memengaruhi penampilan air.

Pengukur Warna Online Kualitas Air

Inilah perbedaannya:
Warna merujuk pada rona atau corak air yang disebabkan oleh zat-zat terlarut, seperti bahan organik (seperti daun yang membusuk) atau mineral (seperti besi atau mangan). Bahkan air jernih pun dapat berwarna jika mengandung senyawa berwarna yang terlarut.
Kekeruhan merujuk pada kekeruhan atau kekaburan air yang disebabkan oleh partikel-partikel tersuspensi, seperti tanah liat, lanau, mikroorganisme, atau padatan halus lainnya. Kekeruhan mengukur seberapa banyak partikel tersebut menyebarkan cahaya yang melewati air.
Pendeknya:
Warna = zat terlarut
Kekeruhan = partikel tersuspensi