Electrochemical Dissolved Oxygen Sensor biasa disebut dengan
amperometric atau sensor tipe Clark. Terdapat dua tipe sensor DO
electrochemical yaitu galvanic dan polarographic. Sensor Dissolved Oxygen tipe
Polarographic juga bisa dipecah kedalam kategori sensor yang steady-state dan
rapid-pulsing. Keduanya galvanic dan sensor DO polarographic yang memakai dua
electroda. Anoda dan Katoda, di campuran electroda. Electroda dan Campuran
Electroda dipisahkan oleh lapisan tipis, semi-permeable membrane.
 |
| Memakai sensor Dissolved Oxygen Electrochemical dan Meter untuk mengukur Dissolved Oxygen. |
Calculating dissolved oxygen concentration (as a partial pressure) in an electrochemical reaction.
Jika penghitungan tersebut dilakukan di laboratorium atau di air saring, sangatlah penting untuk mengaduk Sensor galvanic dan polarographic DO dilarutan tersebut. Metode pengukuran ini akan tergantung oleh aliran karena konsumsi dari molekul oxygen. Saat oxygen telah terlarut, sensor akan memproduksi artificial DO berkadar rendah. Electrochemical DO sensor harus diaduk di sample sampai angka Dissolved Oxygen tidak lagi meningkat.
Polarographic Dissolved Oxygen Sensors
 |
Cross-section of a polarographic dissolved oxygen sensor.
|
Sensor Dissolved Oxygen Polarographic adalah sensor electrochemical yang terdiri dari anoda perak dan katoda (yang terdiri dari emas, platinum dll..) yang berada dalam larutan Potassium Chloride (KCl). Disaat instrumen dinyalakan, diperlukan waktu sekitar 5-60menit untuk periode pemanasan untuk elektroda berpisah sebelum proses pengukuran atau kalibrasi.
Link Terkait - Mengukur Dissolved Oxygen menggunakan Sensor dan Meter
Elektroda akan berpisah di tegangan konstan pada range 0.4 dan 1.2 volt untuk mengurangi oxygen dari katoda ke anoda. Ketika elektron berpisah di arah yang berlawanan, anoda menjadi positif dan katoda menjadi negatif. proses polarisasi ini terjadi ketika elektron bergerak dari anoda ke katoda melalui internal wire circuit. Dimana oksigen berpisah disepanjang membran, molekul akan berkurang di katoda dan akan meningkatkan sinyal listrik. Proses polarisasi ini berjalan konstan sementara sensor mendeteksi perubahan didalam arus yang disebabkan oleh pengurangan komposisi Dissolved Oxygen. Makin banyak Oxygen yang meewati membran, makin besar arus listrik yang terbaca oleh Sensor Dissolved Oxygen Polarographic.
Berikut adalah reaksi 2 arah, oksidasi dari perak anoda dan
pengurangan potential DO.
Ag – silver anode
KCl and H2O – potassium chloride solution
Au/Pt – gold or platinum cathode *inert electrode – does not participate*
Silver Anode Reaction and Oxidation
4Ag —-> 4Ag+ +4e–
4Ag+ 4KCl —-> 4AgCl + 4K+
4Ag —-> 4Ag+ +4e–
4Ag+ 4KCl —-> 4AgCl + 4K+
Gold Cathode Reaction and Oxygen Reduction
*The Au/Pt cathode is inert and only passes electrons; it does not participate in the reaction* 18
O2 + 4e– + 2H2O —-> 4OH–
4OH– + 4K+ —-> 4KOH
*The Au/Pt cathode is inert and only passes electrons; it does not participate in the reaction* 18
O2 + 4e– + 2H2O —-> 4OH–
4OH– + 4K+ —-> 4KOH
Overall Reaction
O2 + 2H2O + 4KCl + 4Ag —-> 4AgCl + 4KOH
O2 + 2H2O + 4KCl + 4Ag —-> 4AgCl + 4KOH
Katoda Emas atau Platinum akan meninggalkan persamaan reaksi,
tidak akan menginterfere atau pun terkena reaksi. Didalam Sensor Dissolved
Oxygen Polarographic, peran dari katoda adalah untuk menerima dan melewati elektron dari anoda ke molekul oksigen. Proses reduksi
dari oksigen akan terjadi dipermukaan katoda. Elektron dari anoda perak
kemudian akan melewati permukaan katoda dan memproduksi arus. Arus ini yang akan mengurangi oksigen dan mengurangi tekanan dari
oksigen tersebut secara keseluruhan.
