Dasar Teoritis Sensor Kimia

2.4.3 Dasar Teoritis Sensor Kimia

Struktur Kristal dari semikonduktor seperti SnO 2 mengandung elektron berlebihan dan saat sensor kontak dengan di udara, oksigen diserap secara kimia pada permukaan dengan reaksi berikut : O 2 + 2e 2O - ad Berikut gambar pelat sensor gas : Gas Reaksi dipermukaan dengan oksigen, gas oksigen menyerap elektron dari dari SnO 2 memiliki kelebihan elektron. Reaksi ini mengarah pada konduktivitas listrik yang diukur sebagai resistensi listrik yang tinggi. Setelah kontak dengan gas , maka reaksi permukaan diperlihatkan dalam persamaan : Gas + O - ad GasO + e Dalam hal ini, gas menyerap oksigen secara kimia dan teroksidasi. Gas teroksidasi dapat bertindak sebagai zat pereduksi yang dirasakan dengan tipe sensor melalui reaksi diatas mengarah pada oksidasi dan reduksi yang melibatkan transfer elektron. Reaksi Gas + O - ad GasO + e, apabila konsentrasi gas meningkat maka “O - ad ” yang diadsorbsi semakin banyak. Elektron yang lepas dari permukaan SiO 2 Elek. Au Elek. Au S nO 2 RuO 2 Elek. Au Elek. Au Gambar 2.1 Pelat Tipis sensor 11 Universitas Sumatera Utara lapisan SnO 2 meningkat mengakibatkan peningkatan konduktivitas listrik pada lapisan SnO 2 dan pengurangan resistensi listrik. Dalam hal ini, gas dapat dianggap sebagai donor elektron. Karena jumlah elektron yang dimiliki setiap gas tidak sama maka pembacaan sensor kimia secara spesifik untuk setiap gas yang akan disensing dengan konsentrasi tertentu. 2.5. Sensor gas semikonduktor Sensor gas semikondutor adalah sejumlah komponen elektronik yang menggunakaan sifat-sifat materi semikonduktor, yaitu Silikon, Germanium dan Gallium Arsenide. Alat-alat semikonduktor ini menggunakan konduksi elektronik dalam bentuk padat solid state, bukannya bentuk hampa vacuum state atau bentuk gas gaseous state. Elemen sensing yang digunakan adalah material Tin oksida SnO 2 . Sensor ini mempunyai keunggulan harganya murah, bentuknya kecil, mudah dipindahkan portable, menggunakan arus listrik yang rendah dan memiliki sensitifitas tinggi.

2.5.1 Cara Kerja Sensor Gas Semi konduktor