Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL ALAT PEMBERSIH KARAT OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR PH SEBAGAI PENGUKUR TINGKAT KEASAMAN CAIRAN BERBASIS IOT RENGGA NIRWANA1.
NINA PARAMITHA2.
RAHMAT NOVRIANDA DASMEN3.
TIMUR
DALI PURWANTO4
Program Studi Elektro.
Fakultas Sains Teknologi.
Universitas Bina Darma1,2,3,4 Email: nirwanachannel43@gmail.
com1, nina_paramitha@binadarma.
rahmat_novrianda@binadarma.
id3, timur.
purwanto@binadarma.
DOI: http://dx.
org/10.
31869/rtj.
Abstrak: Industri kimia dan proses memerlukan sistem kontrol yang cermat dalam mengelola parameter penting seperti tingkat keasaman .
H) pada larutan, terutama dalam pengolahan limbah cair yang bersifat asam.
Tantangan utama dalam industri ini adalah penetralan limbah asam secara efektif untuk menghindari dampak negatif terhadap lingkungan dan infrastruktur.
Teknologi sensor pH berbasis Internet of Things (IoT) menawarkan solusi inovatif dengan memungkinkan pemantauan dan pengendalian pH secara real-time dan jarak jauh.
Dengan integrasi IoT, data dari sensor pH dapat diakses secara langsung, meningkatkan efisiensi operasional dan akurasi dalam pengambilan Selain itu, otomatisasi pengaturan pH berdasarkan data yang terkumpul dapat meminimalkan kesalahan manusia serta meningkatkan keamanan.
Dalam pengujian, sensor ultrasonik dan TDS yang diintegrasikan dengan modul relay dan motor pump menunjukkan hasil akurat dengan tingkat keberhasilan 100%, menegaskan keandalan sistem dalam mengontrol perangkat berdasarkan jarak dan nilai TDS.
Keseluruhan sistem berhasil bekerja dengan persentase kesalahan yang sangat rendah, menunjukkan potensi besar untuk diterapkan dalam industri kimia.
Kata Kunci: Internet of Things (IoT), sensor pH, pengendalian pH, limbah cair, sensor ultrasonik, sensor TDS, otomasi, industri kimia Abstract: The chemical and process industries require precise control systems to manage critical parameters, such as the pH level in solutions, especially in the treatment of acidic liquid waste.
One of the main challenges in this industry is the effective neutralization of acidic waste to prevent damage to the environment and infrastructure.
IoT-based pH sensors offer an innovative solution by enabling real-time, remote monitoring and control of pH levels.
With IoT integration, pH sensor data can be accessed directly, improving operational efficiency and decision-making accuracy.
Furthermore, automatic pH regulation based on collected data minimizes human error and enhances In testing, the ultrasonic and TDS sensors integrated with relay and motor pump modules demonstrated 100% accuracy in controlling devices based on distance and TDS values.
The entire system operated with a very low error percentage, confirming its reliability for application in the chemical industry.
Keywords: Internet of Things (IoT), pH sensor, pH control, liquid waste, ultrasonic sensor.
TDS sensor, automation, chemical industry Pendahuluan Industri kimia dan proses merupakan salah satu sektor yang membutuhkan sistem kontrol yang cermat dan efisien dalam mengendalikan parameter kimia tertentu, termasuk tingkat keasaman .
H) dalam larutan.
Salah satu tantangan utama dalam industri ini adalah penanganan dan pengelolaan limbah cair yang mengandung asam, yang memerlukan proses penetralisasi agar tidak merusak lingkungan dan infrastruktur.
Oleh karena itu, pengembangan sistem yang mampu memantau dan mengatur pH secara otomatis menjadi penting dalam memastikan proses penanganan limbah cair berjalan dengan efektif dan aman.
Sensor pH merupakan salah satu perangkat penting dalam industri kimia yang digunakan untuk mengukur tingkat keasaman suatu larutan.
Namun, dalam aplikasi industri yang memerlukan pemantauan dan pengendalian pH secara real-time, penggunaan sensor pH yang terkoneksi dengan ISSN 2599-2081
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat
EISSN 2599-2090
Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Internet of Things (IoT) menawarkan keunggulan dalam hal aksesibilitas dan ketersediaan data secara langsung dari jarak jauh.
Dengan memanfaatkan teknologi IoT, sistem monitoring dan kontrol pH dapat diintegrasikan dengan sistem informasi yang lebih luas, sehingga memungkinkan pengambilan keputusan yang lebih tepat waktu dan akurat.
Selain itu, penggunaan sensor pH berbasis IoT juga memungkinkan untuk pengembangan sistem otomatisasi yang lebih kompleks, seperti sistem pengaturan pH secara otomatis berdasarkan data yang dikumpulkan.
Hal ini dapat meningkatkan efisiensi operasional, mengurangi kesalahan manusia, dan meningkatkan keamanan dalam penanganan limbah cair berbahaya.
Dengan demikian, integrasi antara sensor pH dan teknologi IoT memberikan potensi untuk meningkatkan kinerja dan keandalan dalam proses penetralisasi cairan asam di industri kimia dan proses.
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kandris.
Katsanou.
, & Vasilakis.
Berjudul AuIoT-based pH monitoring and control system for industrial applications.
Sensors & TransducersAy Referensi ini membahas pengembangan sistem pemantauan dan kontrol pH berbasis IoT untuk aplikasi industri.
Sistem ini dirancang untuk memonitor dan mengontrol tingkat pH dalam suatu lingkungan industri dengan menggunakan teknologi IoT.
Meskipun tidak secara spesifik membahas penetralisir cairan asam, tetapi konsep penggunaan sensor pH berbasis IoT untuk pemantauan dan kontrol parameter kimia dalam lingkungan industri menjadi relevan dengan topik yang diusulkan.
Selanjutnya yang dilakukan oleh Ronaldi Zamora.
Harmadi dan Wildian .
Dengan judul AuPerancangan Alat Ukur Tds (Total Dissolved Soli.
Air Dengan Sensor Konduktivitas Secara Real TimeAy.
Referensi ini membahas Percobaan ini merancang sensor konduktivitas untuk pengukuran real-time TDS (Total Dissolved Soli.
dalam air, menggunakan Arduino Uno dan LabVIEW.
Data TDS ditampilkan secara digital, analog, dan grafik, serta dapat disimpan dalam format xlxs.
Analisis menunjukkan bahwa tegangan sensor meningkat sesuai dengan peningkatan TDS dengan sensitivitas 0,924 mV/ppm.
Instrumen ini memiliki akurasi 97,17% dan dibandingkan dengan alat ukur standar TDS EZDO E 7200.
Pada penelitian ini menggunakan zat cair.
Kemudian penelitian yang di lakukan oleh Endro Andiono.
Abdullah Alim.
Fazar Sidik.
Eko Marwanto Putro berjudul Sistem Pendeteksi Kebakaran Dengan Nodemcu Esp8266 dan Arduino Nano Berbasis Internet of Things (IoT) Menggunakan Metode Fuzzy Logic Tsukamoto Pada Perpustakaan Politeknik Piksi Input Serang.
Penelitian ini menggunakan Arduino nano sebagai kontroller utama dan nodemcu sebagai controller untuk terhubung ke IoT.
Pada alat Rancang Bangun Alat Pembersih Karat Menggunakan Sensor PH Berbasis IoT.
Arduino nano lebih mudah dalam koneksi maupun terhubung ke nodemcu dan aplikasi android.
Maka penulis merasa tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul AuAlat Pembersih Karat Otomatis Menggunakan Sensor Ph Sebagai Pengukur Tingkat Keasaman Cairan Berbasis IotAy.
Metodologi Dalam pembuatan sebuah alat, proses perencanaan atau perancangan dari alat tersebut sangatlah penting.
Dengan perencanaan yang sudah benar-benar dipersiapkan dengan matang sebelumnya, diharapkan hasilnya dapat sesuai dengan ekspektasi dan menghasilkan alat yang baik yang bisa bekerja dengan apa yang diharapkan.
Proses perencanaan pembuatan alat ini meliputi semua tahapan yang berhubungan dengan rangkaian yaitu perencanaan Hardware dan Software .
ahasa pemrograma.
, misalnya pemilihan dan persiapan masing-masing komponen, pembuatan PCB, pemasangan pada komponen serta pengujian pada alat.
Desain alat yang akan digunakan pada alat Rancang Bangun Penetralisir Cairan Asam Menggunakan Sensor Ph Berbasis IoT akan digambarkan dengan rangkaian skematik dari alat tersebut seperti pada gambar dibawah ini :
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Gambar 1.
Skematik Rangkaian (Sumber: Dokumen Pribadi, 2.
Pada gambar 1.
Merupakan skematik rangkaian yang mana komponen-komponen yang digunakan pada penelitian ini.
Berikut ini spesifikasi dan cara kerja komponen yang digunakan:
PLN merupakan sumber daya utama yang digunakan dengan tegangan 220V.
Catu daya 12VDC merupakan power supply yang digunakan pada penelitian ini dengan tegangan keluaran 12V DC dan arus maksimal 5A.
pada power supply terdapat komponen seperti trafo, diode, kapasitor dan ic regulator.
Tegangan 12VDC ini akan menjadi sumber ke modul stepdown LM2596 dan motor pump.
Modul stepdown LM2596 merupakan modul penurun tegangan dari catu daya 12VDC menjadi 5VDC.
Sehingga sumber 5VDC ini akan menjadi sumber ke Arduino nano, sensor ph, sensor ultrasonic, sensor tds, nodemcu esp8266, lcd dan modul relay.
Sensor ph yang digunakan berfungsi untuk mendeteksi tingkat keasaman cairan pada objek Sensor ultrasonik berfungsi sebagai mendeteksi habis atau tidak cairan asam pada wadah cairan asam sebelum dicampurkan.
Arduino nano dan nodemcu merupakan otak utama pada penelitian ini yang mana Arduino nano juga dibantu oleh nodemcu sehingga proses datanya bisa terhubung ke IoT.
Lcd untuk menampilkan hasil deteksi sensor ph dan sensor turbidity.
Modul relay untuk mengaktifkan dan mematikan motor pump.
Pada tahap perancangan mekanik alat yang memiliki tujuan agar komponen yang digunakan dapat dipasang dengan benar sehingga dapat bekerja sesuai yang diinginkan.
Gambar 2.
Kerangka Alat (Sumber: Dokumen Pribadi, 2.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Pada tahap perancangan software pembuatan flowchart dilakukan dengan merancang algoritma sederhana berupa diagram alur untuk memudahkan dalam pembuatan alat.
Agar pembuatan alat dapat dilakukan dengan lancar, maka algoritma pada alat digambarkan dengan diagram alur terlebih dahulu seperti pada Gambar 3.
Gambar 3.
Flowchart (Sumber: Dokumen Pribadi, 2.
Pada proses pembuatan alat, proses pemasangan komponen Rancang Bangun Alat Pembersih Karat Besi Menggunakan Sensor Ph Berbasis Iot yang terdiri dari Pemasangan Power Supply.
Pemasangan ESP32 Dan Arduino Nano.
Pemasangan Sensor TDS.
Pemasangan Sensor PH.
Pemasangan Sensor Ultrasonik.
Pemasangan Motor Pump, dan Pemasangan LCD.
Pada bagian ini yaitu pemasangan progress pengerjaan alat.
Hasilnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 4.
Prosess Pengerjaan Alat (Sumber: Dokumen Pribadi, 2.
Cara kerja alat penelitian ini, pertama alat dihubungkan ke sumber PLN 220V.
Kemudian hidupkan switch ON/OFF yang digunakan.
Setelah alat mendapatkan sumber power dari catu daya maka sensor dan komponen yang lain digunkaan akan ready yang menandakan komponen sudah siap membaca perintah yang telah dibuat.
Pertama masukkan cairan yang akan dideteksi tingkat keasamannya.
Jika air sudah asam maka akan tampil di lcd tetapi jika tidak maka motor pump akan on dan akan terjadinya pemberian cairan asam pada cairan yang dideteksi.
Pendeteksian cairan asam ini menggunakan sensor ph dan sensor tds.
Sensor ultrasonik digunakan untuk memonitoring cairan asam yang masih tersedia atau sudah habis.
Jika proses sudah selesai maka hasilnya akan tampil di lcd dan aplikasi android.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Pembahasan Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik Pengujian sensor ultrasonik yang mengontrol modul relay dan motor pump berdasarkan jarak Relay dan motor pump akan mati (OFF) ketika jarak melebihi 15 cm, dan akan menyala (ON) ketika jarak kurang dari atau sama dengan 15 cm:
Tabel 1.
Pengujian Sensor Ultrasonik No Jarak Terukur .
Status Relay/Kipas Aktif Aktif Mati Mati Aktif Aktif Aktif Mati Mati Aktif Mati Dari tabel di atas, terlihat bahwa ketika jarak terukur melebihi 15 cm, modul relay dan motor pump berhasil mati (OFF) pada setiap percobaan.
Sebaliknya, ketika jarak kurang dari atau sama dengan 15 cm, relay dan motor pump tetap dalam keadaan menyala (ON).
Pengujian ini dilakukan sebanyak 11 kali, dan setiap hasil sesuai dengan kondisi yang diharapkan.
Dari pengujian ini dapat disimpulkan bahwa sensor ultrasonik berfungsi dengan baik untuk mendeteksi jarak dan mengontrol modul relay serta motor pump dengan tingkat keberhasilan 100%.
Hasil Pengujian TDS Pengujian menggunakan sensor TDS untuk mendeteksi tingkat korosi pada besi.
Semakin tinggi nilai TDS yang terdeteksi, semakin tinggi tingkat korosi, yang menyebabkan motor pump menyala (ON) lebih lama.
Pengujian ini dilakukan dengan meningkatkan nilai TDS secara bertahap untuk melihat apakah motor pump merespons sesuai dengan kondisi TDS yang ditentukan.
Tabel 2.
Pengujian Sensor TDS Tingkat Korosi Durasi Motor Pump ON No Nilai TDS .
Rendah Sedang Sedang Tinggi Sedang Rendah Tinggi Sangat Tinggi Sangat Tinggi Rendah Dari tabel di atas, terlihat bahwa semakin tinggi nilai TDS yang terukur, durasi motor pump menyala (ON) juga semakin lama, mencerminkan peningkatan tingkat korosi pada besi.
Sebaliknya, pada nilai TDS yang lebih rendah, durasi motor pump menyala lebih singkat.
Pengujian ini dilakukan sebanyak 10 kali, dan motor pump merespons sesuai dengan kondisi yang ditentukan pada setiap Kesimpulan dari pengujian ini menunjukkan bahwa sensor TDS berfungsi dengan baik untuk mendeteksi tingkat korosi, dan durasi motor pump menyala sesuai dengan nilai TDS yang terdeteksi.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Alat bekerja dengan tingkat keberhasilan 100% dalam me ngendalikan motor pump berdasarkan hasil pengukuran TDS.
Hasil Pengujian Korosi Pengujian ini menggunakan sensor ph dan sensor tds yang mana hasil dari kedua sensor digabung dan dibagi 2 kemudian hasil akhirnya dibagi lagi 20.
20 merupakan hasil dari pembacaan kedua sensor yang maksimalnya 2000 yang kemudian nilai 2000 dibagi 100 sehingga didapatlah nilai Satuan akhir dari pembacaan kedua sensor dalam bentuk persen.
Semakin tinggi nilainya maka semakin tinggi juga tingkat korosinya.
Cairan yang digunakan dalam membersihkan korosi menggunakan cairan hcl.
Cairan ini pada dasarnya hanya bisa dipakai sekali.
Akan tetapi pada percobaan yang telah dilakukan bisa dipakai maksimal 3 kali.
Setelah itu, cairan ini bisa dibuang dipembuangan baik berupa pembuangan air atau lainnya.
Berikut ini merupakan rumus dari kedua sensor tds dan sensor ph sehingga didapatlah satuan persen korosi.
Tabel 3.
Pengujian Korosi Nilai Korosi (%) Nilai Korosi (%) Durasi Pembersihan Durasi Pembersihan Sebelum Sesudah Menggunakan Alat Menggunakan Amplas Dibersihkan Dibersihkan .
Tabel 3 merupakan hasil pengujian korosi yang mana durasi waktu berkisaran antara 10 sampai dengan 70 detik tergantung tingkat persentase korosi.
Hal ini dapat menghemat waktu karena pembersihan secara manual menggunakan amplas bisa 2 sampai 4 kali lipat lebih lama dibandingkan menggunakan alat.
Dari hasil pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat dianalisa sebagai Pada pengukuran yang telah dilakukan persentase kesalahan berada di nilai 0,31%.
Persentase kesalahan semua komponen semuanya dibawah 1%, yang berarti alat sudah bekerja dengan baik dan sesuai dengan apa yang diharapkan.
Dari hasil pengujian sensor ultrasonik, dapat dianalisis bahwa sensor mampu mendeteksi jarak dengan baik dan secara efektif mengontrol modul relay dan motor pump.
Ketika jarak terukur melebihi 15 cm, relay dan motor pump berhasil mati (OFF), sedangkan saat jarak kurang dari atau sama dengan 15 cm, keduanya tetap menyala (ON).
Pengujian dilakukan sebanyak 11 kali, dan hasilnya selalu sesuai dengan kondisi yang diharapkan.
Hal ini menunjukkan bahwa sensor ultrasonik bekerja dengan akurat dan dapat diandalkan dalam mengontrol perangkat berdasarkan jarak, dengan tingkat keberhasilan 100%.
Dari hasil pengujian sensor TDS, dapat disimpulkan bahwa sensor ini mampu mendeteksi tingkat korosi dengan baik, di mana semakin tinggi nilai TDS yang terdeteksi, semakin lama durasi motor pump menyala (ON), mencerminkan peningkatan tingkat korosi pada besi.
Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali dengan variasi nilai TDS, dan motor pump merespons ISSN 2599-2081
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat
EISSN 2599-2090
Vol.
8 No.
2 Juni 2025 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL sesuai dengan kondisi yang ditentukan setiap kali, dengan tingkat keberhasilan 100%.
Sensor TDS terbukti akurat dalam mengukur korosi dan secara efektif mengontrol durasi motor pump berdasarkan nilai TDS yang terukur.
Penutup Simpulan Persentase Kesalahan: Alat menunjukkan persentase kesalahan sebesar 0,31%, dengan semua komponen beroperasi di bawah 1% kesalahan, menandakan bahwa alat bekerja dengan baik dan sesuai harapan.
Sensor Ultrasonik: Sensor berhasil mendeteksi jarak dengan akurat, mematikan modul relay dan motor pump ketika jarak melebihi 15 cm, dan menjaga keduanya menyala saat jarak kurang dari atau sama dengan 15 cm.
Pengujian dilakukan sebanyak 11 kali dengan tingkat keberhasilan Sensor TDS: Sensor efektif dalam mendeteksi tingkat korosi.
semakin tinggi nilai TDS, semakin lama motor pump menyala, menunjukkan peningkatan korosi pada besi.
Pengujian sebanyak 10 kali menunjukkan bahwa sensor TDS berfungsi dengan baik dan memiliki tingkat keberhasilan 100% dalam mengontrol durasi motor pump berdasarkan nilai TDS yang terukur.
Saran Pada pengembangan selanjutnya disarankan untuk melakukan kalibrasi berkala untuk menjaga akurasi alat Gunakan cairan yang tidak menghasilkan bau menyegat karena bisa memperpendek umur dari komponen yang digunakan.
Untuk pengembangan alat selanjutnya lebih baik wadah pengujian semuanya tertutup selain terhindar dari bau cairan yang digunakan tetapi juga safety untuk komponen yang digunakan yang rentan rusak apabila kena air atau cairan Daftar Pustaka