PENDAHULUAN Optimalisasi detektor fotoakustik dengan menentukan frekuensi resonasinya.

16

BAB I PENDAHULUAN

I.A. Latar Belakang Salah satu komoditas ekspor-impor adalah buah-buahan. Untuk menghindari kerugian exporter maupun importer tentunya buah-buahan tersebut harus dipertahankan kualitasnya. Untuk ekspor-impor dengan jarak dekat tidak akan menjadi masalah, tetapi untuk jarak jauh dan memakan waktu yang cukup lama akan menjadi masalah karena tidak semua jenis buah-buahan dapat bertahan lama. Maka perlu adanya usaha untuk mempertahankan kualitas buah-buahanan tersebut, selain untuk mencukupi kebutuhan akan buah-buahan juga mengurangi kerugian pengusaha dan para petani. Permasalahan kualitas buah-buahan dapat diatasi dengan cara mengatur lingkungannya dengan komposisi tertentu. Buah-buahan biasanya berada pada lingkungan udara yang terdiri dari Oksigen dan Nitrogen. Pengaturan ini dilakukan dengan harapan kualitas buah-buahan dapat dipertahankan kualitasnya. Untuk itu dilakukan pengujian sampel pada beberapa lingkungan. Tingkat kualitas buah-buahan dapat dilihat dari gas yang diproduksinya. Untuk mengetahui konsentrasi gas yang diproduksi oleh buah pada masing-masing lingkungan dibutuhkan alat ukur konsentrasi. Alat ukur konsentrasi biasanya menggunakan “Gas Chromatografi” GC, selain GC ada juga metode pengukuran konsentrasi gas yang lain yaitu dengan 17 dasar penyerapan cahaya oleh gas. Dengan prinsip serapan cahaya telah dikembangkan berbagai metode pengukuran konsentrasi gas, salah satu diantaranya dengan detektor fotoakustik. Dengan ditemukannya laser dan mikropon yang peka detektor ini menjadi alat ukur konsentrasi yang sangat sensitive dan waktu tanggapnya relative cepat sehingga dapat digunakan secara online [Santosa, 2003]. Selain untuk mengukur konsetrasi gas yang diproduksi buah, alat ini dapat diaplikasikan juga untuk menentukan konsentrasi gas dalam berbagai bidang antara lain biologi, pertanian, medis dan lingkungan. Alat ini juga dapat mengukur konsentrasi gas secara simultan. Detektor fotoakustik mempunyai beberapa komponen penting antara lain laser, resonator dan mikropon. Laser digunakan sebagai sumber cahaya karena intensitas spektralnya yang tinggi dan dapat ditala. Resonator atau sel fotoakustik merupakan komponen yang berfungsi sebagai tempat konversi dari berkas cahaya laser menjadi sinyal akustik yang akan ditangkap oleh mikrophon. Mikropon kemudian mengirimkan sinyal untuk diolah oleh PC Sinyal akustik yang ditangkap oleh mikropon terkait juga dengan daya lasernya, konsentrasi molekul yang berada pada sel fotoakustik, koefisien serapan dan juga konstanta sel fotoakustiknya [Santosa, 2003]. Sel fotoakustik mempunyai dua kategori yaitu resonansi dan non-resonansi. Sistem resonansi lebih baik, karena pada kondisi frekuensi resonansi mampu memberikan kontribusi sinyal yang signifikan [Besson, 2006]. Apabila detektor fotoakustik diset pada kondisi frekuensi resonansi, maka pengukuran akan berada pada kondisi sensitivitas. 18 Dalam melakukan pengukuran konsentrasi gas, gas sampel akan dibawa ke sel fotoakustik oleh gas pembawa. Gas yang berada di dalam sel fotoakustik berperan sebagai medium akustik. Jenis gas yang berperan sebagai medium akan mempengaruhi kecepatan akustik, sehingga secara tidak langsung frekuensi resonansi juga dipengaruhi oleh jenis mediumnya. Oleh karena itu, dalam pengukuran konsentrasi gas perlu ditentukan terlebih dahulu frekuensi resonansi detektor fotoakustik untuk medium yang akan digunakan supaya dapat melakukan pengukuran konsentrasi pada kondisi sensitif. Dalam skripsi ini akan dipaparkan tentang bagaimana menentukan frekuensi resonansi detektor fotoakustik. Penentuan frekuensi resonansi detektor fotoakustik itu kemudiaan dimanfaatkan sebagai salah satu pengoptimal penggunaan detektor fotoakustik dalam mengukur konsentrasi gas etilen yang diproduksi oleh buah apel. I.B. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian yang telah dikemukakan dalam latar belakang, pokok permasalahan dalam proposal skripsi ini dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Bagaimana menentukan frekuensi resonansi detektor fotoakustik untuk medium udara, gas Nitrogen dan gas Oksigen? 2. Berapa frekuensi resonansi detektor fotoakustik untuk medium udara, gas Nitrogen dan gas Oksigen? 3. Bagaimana mengukur konsentrasi gas etilen yang diproduksi buah apel pada lingkungan udara dan gas Nitrogen? 19 I.C. Batasan Masalah 1. Penentuan frekuensi resonansi detektor fotoakustik untuk medium udara, gas Oksigen, gas Nitrogen untuk detektor fotoakustik yang berada di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Mengoptimalkan kerja detektor fotoakustik dengan menentukan frekuensi resonansi detektor fotoakustik. 3. Mengukur konsentrasi gas etilen yang diproduksi apel pada lingkungan udara dan gas Nitrogen. I.D. Tujuan Penulisan 1. Dapat memahami dan mengetahui tentang detektor fotoakustik. 2. Dapat menentukan kondisi optimum kerja detektor fotoakustik dengan menentukan frekuensi resonansinya. 3. Dapat menentukan frekuensi resonansi detektor fotoakustik untuk medium udara, gas Nitrogen, gas Oksigen. 4. Dapat mengamati proses produksi gas etilen yang diproduksi buah apel pada lingkungan udara dan gas Nitrogen. I.E. Manfaat Penulisan 1. Memberikan manfaaat bagi peneneliti dalam bidang fotoakustik khususnya tentang detektor fotoakustik yang ada di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 20 2. Memberikan informasi tentang salah satu cara mengoptimalkan penggunaan detektor fotoakustik yaitu dengan menentukan frekuensi reonansi detektor fotoakustik. 3. Memberikan informasi bagi masyarakat dalam bidang ilmu pengetahuan terutama tentang detektor fotoakustik dan tentang proses produksi gas etilen pada buah apel yang diletakan pada lingkungan udara dan gas nitrogen. I.F. Metode Penelitian Metode penelitian akan dilakukan dengan studi pustaka dan eksperimen. I.G. Sistematika Penulisan BAB I. Pendahuluan Pada bab I akan diuraikan tentang latar belakang masalah yang diangkat, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II Dasar Teori