Desain dan Fabrikasi Sensor Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen) Berbasis Elektroda RuO2 untuk Pemantauan Kualitas Air

 
 

Pemantauan parameter kualitas air dilakukan dengan menggunakan sistem online karena data dapat diperoleh secara real time, murah, dan lebih akurat. Pada penelitian ini, sensor elektrokimia dengan teknologi film tebal (thick film) digunakan untuk mengukur parameter kualitas air karena memiliki keunggulan dalam hal kesederhanaan, biaya rendah dan mudah untuk dilakukan miniaturisasi. Ide menggunakan teknologi thick film berasal dari fakta bahwa sensor dapat dibuat pada substrat planar menggunakan pasta yang dapat dicetak untuk menghasilkan perangkat kecil, kompak, kokoh dan kuat, yang memenuhi persyaratan untuk sistem online menggunakan sensor berbasis elektrokimia. Selain itu, teknologi film tebal menawarkan langkah fabrikasi yang lebih sederhana dan biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan teknologi konvensional dan bahkan silikon. Sensor Oksigen Terlarut ini dibuat menggunakan substrat alumina dengan teknologi thick film dan bekerja dengan mereduksi oksigen terlarut dalam air sehingga menghasilkan arus yang dapat diukur. Struktur perangkat sensor terdiri dari working / counter electrode AgPd, reference electrode Ag/AgCl, lapisan aktif RuO2, elektrolit KCl, dan membran TiO2. Pembentukan elektroda Ag/AgCl dilakukan dengan klorinasi lapisan Ag menggunakan FeCl3, dan membran TiO2 dibuat dengan screen printing pasta TiO2. Kinerja sensor diukur dengan teknik voltametric berdasarkan karakteristik tegangan arus. Perangkat ini potensial untuk digunakan sebagai sistem online pemantauan pemantauan kualitas air.

(a) Struktur sensor oksigen terlarut berbasis film tebal pada substrat alumina

(b) Skematis sensor dan prinsip operasinya