21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
A.1. Penentuan Spektrum Serapan Etanol
Penentuan spektrum serapan etanol dilakukan dengan cara menscan gas nitrogen dan gas etanol. Gas nitrogen discan dari posisi steppermotor 5700 sampai
6900 dengan kecepatan aliran gas nitrogen yang masuk ke detektor fotoakustik sebesar 33,3 mlmenit.
Gas etanol yang digunakan untuk penentuan spektrum serapan etanol berasal dari etanol cair yang diuapkan pada suhu 25
C. Untuk itu perlu diketahui terlebih dahulu konsentrasi gas etanol dengan cara menentukan tekanan parsial
etanol pada suhu 25 C. Telah diketahui bahwa tekanan parsial etanol pada suhu
19 C adalah 40 mmHg dan tekanan parsial etanol pada suhu 34,9
C adalah 100 mmHg [Weast, 1979]. Dengan menggunakan interpolasi dari kedua titik tersebut,
diperoleh nilai tekanan parsial etanol pada suhu 25 C. Berdasarkan tekanan parsial
tersebut, didapat konsentrasi gas etanol adalah 82430 ppm. Hasil perhitungan interpolasi kedua titik dan konsentrasi etanol dalam cuvet ditampilkan pada
lampiran 6. Untuk melakukan scan harus diperhatikan konsentrasi gas etanolnya.
Dalam hal ini digunakan konsentrasi yang kecil untuk mencegah daya habis diserap. Oleh karena itu, gas etanol 82430 ppm harus diencerkan dengan cara
mencampurkan gas etanol dengan gas nitrogen. Pencampuran dilakukan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
berdasarkan gambar 3.3 pada bagian metode penelitian. Gas nitrogen dengan kecepatan aliran sebesar 30,1 mlmenit dicampurkan dengan gas etanol 82430
ppm dengan kecepatan aliran sebesar 3,3 mlmenit. Dari pencampuran kedua gas dengan kecepatan aliran tersebut, diperoleh gas etanol dengan konsentrasi 8144
ppm. Gas etanol inilah yang dialirkan ke detektor fotoakustik dan kemudian discan dari posisi steppermotor 5700 sampai 6900. Hasil scan gas etanol 8144
ppm ditunjukkan pada gambar 4.1 berikut :
Gambar 4.1. Grafik hubungan sinyal ternormalisir SP au terhadap posisi steppermotor untuk gas etanol 8144 ppm
Berdasarkan gambar 4.1 diperoleh 6 garis laser. Keenam garis laser tersebut berada pada posisi steppermotor 6020, 6103, 6188, 6277, 6458, dan 6649.
Dengan memperhatikan sinyal ternormalisir gas nitrogen dan sinyal ternormalisir gas etanol, dapat ditentukan pada garis laser yang mempunyai serapan etanol.
Pada gambar 4.1, satuan sinyal ternormalisir SP adalah arbitary unit au. Au merupakan satuan sembarang. SP bersatuan au dikarenakan alat yang
5 10
15 20
25 30
5700 5760
5820 5880
5940 6000
6060 6120
6180 6240
6300 6360
6420 6480
6540 6600
6660 6720
6780 6840
6900
steppermotor
S P
a u
digunakan belum melalui proses kalibrasi. Oleh karena itu, pada penelitian ini, semua sinyal ternormalisir SP yang diperoleh bersatuan au.
A.2. Penentuan Koefisien Serapan Etanol
Scan gas etilen dilakukan berdasarkan pada gambar 3.4 pada bagian metode penelitian. Gas etilen yang digunakan mempunyai konsentrasi 10 ppm.
Konsentrasi tersebut terlalu besar sehingga dapat menyebabkan daya laser habis diserap. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengenceran dengan cara mencampurkan
gas etilen 10 ppm dengan gas nitrogen. Pencampuran ini dilakukan dengan cara mengalirkan gas nitrogen dengan kecepatan aliran 30,2 mlmenit dan mengalirkan
gas etilen 10 ppm dengan kecepatan aliran 3,6 mlmenit. Dari pencampuran kedua gas dengan kecepatan aliran tersebut, diperoleh gas etilen dengan
konsentrasi 1,1 ppm. Gas etilen ini dialirkan ke detektor fotoakustik dan kemudian discan dari posisi steppermotor 5700 sampai 6900. Hasil scan gas etilen
1,1 ppm ditunjukkan pada gambar 4.2 berikut :
Gambar 4.2. Grafik hubungan sinyal ternormalisir SP au terhadap posisi steppermotor untuk gas etilen 1,1 ppm
Berdasarkan pada gambar 4.1 dan 4.2 didapatkan nilai sinyal ternormalisir SP au dari gas etilen 1,1 ppm dan nilai sinyal ternormalisir SP au dari gas
etanol 8144 ppm yang dituliskan dalam tabel 1 berikut : Tabel 4.1 : Tabel hubungan sinyal ternormalisir SP au terhadap posisi
steppermotor untuk gas etilen 1,1 ppm dan gas etanol 8144 ppm Posisi Steppermotor
SP au Etilen 1,1 ppm Etanol 8144 ppm
6020 7
27,2 6103
0,3 13,8
6188 0,2
12,5 6277
0,2 13,0
6458 0,9
14,0 6649
0,2 12,1
Grafik SP gas etilen 1,1 ppm dan gas etanol 82430 ppm secara lebih jelas ditunjukkan pada bagian lampiran 1. Dengan mengetahui nilai koefisien serapan
etilen, maka koefisien serapan etanol dapat ditentukan. Nilai koefisien serapan etilen pada posisi steppermotor 6020 adalah 26,7 cm
-1
. Nilai koefisien serapan etilen tersebut digunakan untuk menentukan koefisien serapan etanol pada semua
garis laser etanol. Penentuan koefisien serapan etanol dilakukan dengan cara
membandingkan nilai SP au dari gas etilen 1,1 ppm dengan nilai SP au dari gas etanol 8144 ppm. Dari hasil perbandingan tersebut dan nilai koefisien serapan
etilen dapat ditentukan koefisien serapan etanol yang mengikuti persamaan 9 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pada bagian dasar teori. Nilai koefisien serapan etanol dituliskan dalam tabel 4.2 berikut :
Tabel 4.2 : Tabel koefisien serapan etanol cm
-1
untuk tiap posisi steppermotor Posisi Steppermotor Koefisien Serapan Etanol cm
-1
6020 0,014
6103 0,007
6188 0,006
6277 0,007
6458 0,007
6649 0,006
Nilai koefisien tersebut digunakan untuk mengukur konsentrasi etanol yang
diproduksi apel yang disimpan dalam gas nitrogen.
A.3. Pengukuran Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan Oleh Sampel Apel
Penelitian ini menggunakan apel sebagai sampel yang diteliti produksi etanolnya. Apel diletakkan dalam cuvet yang berisi gas nitrogen dan disimpan
dalam jangka waktu tertentu. Dalam jangka waktu penyimpanan, apel akan memproduksi etanol. Etanol inilah yang akan diukur konsentrasinya. Pada
penelitian ini, pengukuran konsentrasi etanol dilakukan menggunakan 2 garis laser, yaitu garis laser 10P16 dan 10P18.
Pada penelitian ini, telah dilakukan pengukuran konsentrasi etanol untuk 4 variasi lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen, yaitu 47 jam 52 menit, 23 jam
42 menit, 12 jam 26 menit, dan 6 jam 10 menit. Pengukuran konsentrasi etanol PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
berdasarkan pada gambar 3.5 pada bagian metode penelitian. Cuvet langsung dihubungkan dengan detektor fotoakustik. Pengukuran konsentrasi etanol dimulai
dari saat cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik sampai gas etanol yang dikumpulkan dalam cuvet habis terukur semua.
Untuk pengukuran konsentrasi dengan lama penyimpanan 47 jam 52 menit, cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik saat 0,20 jam. Saat
pengukuran konsentrasi etanol, kecepatan aliran gas nitrogen yang dialirkan ke cuvet sebesar 33,8 mlmenit. Gas nitrogen ini akan mendorong etanol menuju ke
detektor fotoakustik dan kemudian diukur konsentrasinya tiap waktu. Hasil pengukuran konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P16
ditunjukkan pada gambar 4.3 :
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir SP au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur merupakan etanol
hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit. Gambar 4.3 merupakan grafik hubungan antara sinyal ternormalisir SP
au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur merupakan etanol hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit.
Grafik tersebut digunakan untuk menentukan jumlah etanol yang diproduksi. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Jumlah etanol dihitung dari saat pertama kali cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik sampai etanol habis terukur. Tanda bahwa etanol habis terukur semua
adalah terlihat dari tidak ada lagi etanol yang terukur. Kemudian untuk lama penyimpanan yang sama, dilakukan pengukuran
konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P18. Hasil pengukuran kosentrasi etanol yang diproduksi apel dengan menggunakan garis laser 10P18
ditunjukkan pada gambar 4.4 berikut :
Gambar 4.4. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir SP au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P18. Etanol yang diukur merupakan etanol
hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit. Gambar 4.4 merupakan grafik hubungan antara sinyal ternormalisir SP
au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P18. Grafik tersebut juga digunakan untuk menentukan jumlah etanol yang diproduksi oleh apel yang
disimpan selama 47 jam 52 menit. Setelah itu, dilakukan juga pengukuran konsentrasi etanol yang
diproduksi buah apel dengan lama penyimpanan yang berbeda, yaitu 23 jam 42 menit. Cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik saat 0,22 jam. Saat
pengukuran konsentrasi etanol, kecepatan aliran gas nitrogen yang dialirkan ke PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
cuvet sebesar 33,7 mlmenit. Hasil pengukuran konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P16 ditunjukkan pada gambar 4.5 :
Gambar 4.5. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir SP au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur merupakan etanol
hasil produksi apel yang disimpan selama 23 jam 42 menit. Gambar 4.5 merupakan grafik hubungan antara sinyal ternormalisir SP
au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur merupakan etanol hasil produksi apel yang disimpan selama 23 jam 42 menit.
Dari gambar tersebut, dapat ditentukan jumlah gas etanolnya. Untuk lama penyimpanan yang sama dilakukan juga pengukuran
konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P18. Data pengukuran konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P16 dan 10P18 untuk lama
penyimpanan 23 jam 42 menit ditampilkan pada tabel 3.1 dan 3.2 pada bagian lampiran. Kemudian, dilakukan juga pengukuran konsentrasi etanol dengan lama
penyimpanan apel dalam gas nitrogen 12 jam 26 menit dan 6 jam 10 menit. Pengukuran konsentrasi etanol dari masing-masing penelitian dilakukan dengan
menggunakan 2 garis laser yaitu garis laser 10P16 dan garis laser 10P18. Data PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kategori