Asro Pun’ Blog

Pengukuran TOC (1-Prinsip Kerja)

Posted by asro pada 11 Juni 2008

Total Organic Carbon (TOC) adalah jumlah carbon yang menempel/terkandung didalam senyawa organik dan digunakan sebagai salah satu indikator kwalitas air (air bersih maupun air limbah).

Sebenarnya, carbon yang terkandung pada media terdiri dari dua jenis, yaitu Organic Carbon (OC) dan Inorganic Carbon (IC).  Sistem pengukuran carbon yang ada hingga saat ini adalah dengan cara merubah carbon menjadi CO2, baru kemudian mengukur kadar CO2 tersebut  sebagai representasi dari  kadar carbon yang ada. Yang diukur sebenarnya semua unsur carbon yang ada dalam sample (total carbon/TC) tanpa membedakan apakah itu OC atau IC.

Terdapat dua cara pengukuran TOC, yaitu pengukuran secara langsung (direct measurement) dan pengukuran tidak langsung (indirect measurement). Pada pengukuran langsung, mula-mula komponen IC dihilangkan terlebih dahulu dengan cara memberi senyawa asam ke sample (acidification) kemudian gas hasil reaksi antara IC dan asam dibuang ke udara.  Selanjutnya sample yang sudah bersih dari komponen IC dioksidasi (Oxidation) untuk merubah Carbon  menjadi CO2, lalu CO2 tersebut  diukur sebagai NPOC (Non Purgeable Organic Carbon), yang adalah TOC. Sedangkan pada pengukuran tidak langsung, yang diukur adalah TC dan IC, kemudian mengurangkan IC dari TC  untuk mendapatkan TOC (TOC = TC-IC).  Proses  pengukuran tidak langsung adalah, mula-mula sample dibagi menjadi 2 bagian.  Setengah bagian pertama diberi senyawa asam, sehingga semua komponen IC bereaksi dengan asam tersebut untuk membentuk CO2.  Setengah bagian kedua kemudian dioksidasi untuk merubah Carbon  menjadi CO2.  CO2 hasil  dari kedua proses tersebut kemudian diukur untuk mendapatkan IC dan TC.

Secara umum, proses pengukuran TOC dilakukan dalam 3 tahap, yaitu: 1) Acidification; 2) Oxidation; dan 3) Detection.

Acidification; Pada tahap ini, komponen IC dirubah kebentuk gas (CO2), kemudian gas ini dialirkan ke detector untuk diukur (pada metoda tidak langsung) atau dibuang ke udara (pada metoda langsung).

Oxidation; Yaitu proses oksidasi carbon pada sample  menjadi CO2. Terdapat beberapa tipe oksidasi, yaitu: 1) High Temperature Combustion; 2) High temperature catalytic (HTCO) oxidation; 3) Photo-oxidation alone; 4) Photo-chemical oxidation; 5) Thermo-chemical oxidation; dan 6) Electrolytic Oxidation.

High Temperature Combustion: Sample dibakar/dipanaskan pada temperature 1,350oC. Pada kondisi ini, semua carbon yang ada diubah menjadi CO2, dialirkan melalui Scrubber untuk menghilangkan gas chlorine dan uap air, kemudian dialirkan ke detector untuk diukur (umumnya menggunakan NDIR detector).

HTCO: Sample dimasukan kedalam katalis Platinum pada suhu 680oC, sehingga menghasilkan gas CO2, yang kemudian diukur oleh detector (umumnya NDIR).

Photo-Oxidation (UV Light): Sinar UV digunakan untuk mengoksidasi carbon dalam sample untuk menghasilkan CO2, kemudian CO2 ini dialirkan ke detector untuk diukur.

Photo-Chemical Oxidation: Sinar Sinar UV dan Chemical (senyawa persulfate) digunakan untuk mengoksidasi carbon dalam sample untuk menghasilkan CO2, kemudian CO2 ini dialirkan ke detector untuk diukur.

Thermo-Chemical Oxidation: Metoda ini sering disebut juga sebagai Heated Persulfate, menggunakan senyawa Persulfate yang dipanaskan untuk mengoksidasi Carbon sehingga menghasilkan CO2.

Electrolytic Oxidation: Pada metoda ini, sample dimasukan ke elekrolit sehingga komponen carbon dalam sample dirubah menjadi gas CO2.

Detection; Ada 2 jenis detector yang biasa digunakan, yaitu Conductivity dan Non-Dispersive Infrared (NDIR).

Conductivity: Prinsip kerjanya adalah mengukur conductivity sample sebelum dan sesudah oksidasi, perbedaan kedua pengukuran tersebut sebanding dengan TOC yang ada di sample. Kok bisa? Penjelasannya adalah sbb: selama proses oksidasi akan terbentuk CO2 yang sebanding dengan TOC dalam sample. Larutan CO2 akan membentuk asam lemah sehingga mengubah conductivity sample. Jadi perbedaan  conductivity tersebut  sebanding dengan CO2 atau TOC dalam sample. Ada dua jenis Conductivity detector, yaitu Direct conductivity dan Membrane conductivity. Direct conductivity: lebih murah, sederhana, tidak menggunakan carrier gas, baik untuk range ppb, range pengukurannya sempit. Sedangkan Membrane: lebih robust, range pengukurannya lebih lebar.

NDIR: Tidak seperti pada Conductivity yang mengukur perbedaan conductivity,  pada NDIR, kandungan CO2 diukur secara langsung. Detector NDIR lebih presisi, range pengukurannya juga lebih lebar.

2 Tanggapan to “Pengukuran TOC (1-Prinsip Kerja)”

  1. Arianto Soebagio said

    maaf, saya tidak memberikan tanggapan tentang toc, tetapi ingin menyampaikan sesuatu yang sering kita lihat sehar-hari. Masalah air limbah ini masalah besar, salah satu contoh: air limbah domestik. Pemahaman awam, agar tidak mengganggu karena menimbulkan bau, sebagai sarang nyamuk, tikus dll.nya, dibuatkan saluran untuk dialirkan/dibuang ke sungai (badan air)kalau tidak ya dibiarkan menggenang begitu saja ditempat yang sedikit jauh dari rumah. Kebanyakan mungkin tidak mengerti kalau air limbah harus di olah dahulu sebelum dibuang ke sungai/badan air. Kenyataan seperti itu tentu, makin padat penduduk makin banyak air limbah nya makin berat beban pencemar yang dibuang ke badan air. Hal ini akan menambah biaya untuk pengolahan air limbah untuk mendapatkan air bersih.
    Sudah pasti sulit untuk mencarikan jalan keluar dipemukiman yang padat. Akankah hal seperti itu kita diamkan saja? Apa yang harus kita lakukan untuk tidak mencemari sungai/badan air/air bawah tanah? Akan mampukah kita carikan jalan keluar seperti membuat sarana pengolahan air limbah yang tidak mahal tetapi efektif untuk mengolah air limbah domestik (misalnya menggunakan metoda mengaktifkan wet land?). Perlukah diadakan penyuluhan akan pentingnya air limbah domestik harus diolah dahulu sebelum dialirkan ke sungai?

  2. apakah alkohol dapat mempengaruhi TOC atau malah merusak alat TOC

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: