4.2. Pembahasan
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape. Pengukuran dilakukan menggunakan kromatografi gas dengan detektor
fotoakustik. Sebelum dilakukan pengukuran konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape, penelitian diawali dengan menentukan spektrum serapan dan koefisien serapan
etanol. Spektrum dan koefisien serapan etanol perlu ditentukan untuk mengetahui serapan etanol pada daerah kerja laser CO
2
. Dengan mengetahui serapan etanol pada daerah kerja CO
2
maka dapat dilakukan pengukuran konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape.
Untuk dapat menentukan spektrum serapan dan koefisien serapan etanol dilakukan pengukuran sinyal ternormalisir untuk etanol 8144
ppm dan etilen 1,1 ppm. Pengukuran sinyal ternormalisir etanol 8144 ppm dilakukan dengan mencampurkan
gas nitrogen dengan etanol 82430 ppm. Pada pengukuran sinyal ternormalisir etilen 1,1 ppm dilakukan pencampuran gas nitrogen dengan etilen 10 ppm. Kedua
pencampuran tersebut dimaksudkan untuk mengurangi konsentrasi etanol dan etilen. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya serapan yang terlalu tinggi.
Serapan yang terlalu tinggi terjadi karena konsentrasi etanol dan etilen yang diukur terlalu besar. Jika konsentrasi yang diukur terlalu besar akan mengakibatkan
daya laser berkurang atau bahkan hilang. Pada teori dikatakan bahwa salah satu hal yang mempengaruhi sinyal adalah daya laser. Karena itu jika daya laser hilang maka
tidak akan ada sinyal yang dihasilkan. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Penentuan spektrum serapan dilakukan dengan membandingkan sinyal ternormalisir nitrogen dengan sinyal ternormalisir etanol. Pada pengukuran nitrogen
tidak menunjukkan adanya serapan. Hal ini dibuktikan dari sinyal ternormalisir nitrogen yang datar selama pengukuran. Pada gambar 4.1 ini tampak bahwa ada 6
buah spektrum serapan yang dihasilkan pada pengukuran sinyal ternormalisir dari posisi steppermotor 5700-6900. Spektrum serapan yang dihasilkan menandakan
terjadinya serapan daya laser oleh molekul etanol. Serapan paling tinggi berada pada posisi steppermotor 6020. Posisi ini adalah garis laser 10P14. Garis laser dengan
serapan tertinggi biasanya digunakan dalam pengukuran. Pemilihan garis laser ini dimaksudkan agar pengukuran lebih sensitif untuk etanol.
Pada penelitian ini sinyal ternormalisir bersatuan sebarang. Satuan ini biasa disebut arbitrary unit [au]. Hal ini dikarenakan daya laser dan sinyal yang dihasilkan
belum dikalibrasi. Karena itulah daya laser dan sinyal yang dihasilkan tidak dapat dikatakan memiliki satuan watt [W] dan volt [V].
Penentuan koefisien serapan etanol bertujuan untuk mengetahui kemampuan serapan etanol di tiap garis laser. Dengan mengetahui serapan etanol pada daerah
kerja laser CO
2
maka dapat dilakukan pengukuran konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape. Untuk mendapatkan koefisien serapan etanol digunakan persamaan 2.15
seperti pada teori. Nilai koefisien serapan dapat dilihat pada tabel 4.1. Di awal telah dikatakan bahwa pengukuran dilakukan pada garis laser dengan
serapan tertinggi dengan maksud agar pengukuran lebih sensitif. Pada penelitian ini garis laser dengan serapan tertinggi adalah garis laser 10P14. Namun pada prakteknya
pengukuran konsentrasi etanol dilakukan pada garis laser 10P16 dan garis laser 10P18. Garis laser 10P16 ditunjukkan oleh posisi steppermotor 6103 dan garis laser
10P18 ditunjukkan oleh posisi steppermotor 6188. Pemilihan kedua garis laser tersebut dikarenakan saat dilakukan pengecekan garis laser 10P14 tidak tampil lagi.
Setelah didapatkan koefisien serapan etanol langkah selanjutnya adalah melakukan kalibrasi. Kalibrasi dilakukan pada garis laser 10P16 dan 10P18 dengan
melakukan pengukuran luasan sinyal ternormalisir untuk berbagai volume injeksi dari etanol standar. Konsentrasi etanol standar yang digunakan adalah 96. Hasil
pengukuran luas sinyal ternormalisir etanol standar untuk berbagai volume injeksi dapat dilihat pada tabel 4.3. Dari tabel 4.3 dan grafik hasil kalibrasi gambar 4.5 dan
4.6, dapat dilihat bahwa semakin besar volume etanol yang diinjeksikan ke dalam kromatografi gas maka semakin besar pula nilai luasan sinyal ternormalisirnya.
Kalibrasi menghasilkan dua buah persamaan garis masing-masing pada garis laser 10P16 dan 10P18. Persamaan garis hasil kalibrasi pada garis laser 10P16 adalah
sebagai berikut:
Persamaan garis hasil kalibrasi pada garis laser 10P18 adalah sebagai berikut:
Dari kedua persamaan garis hasil kalibrasi didapatkan dua buah nilai gradien. Gradien pada garis laser 10P16 adalah
. Gradien pada garis laser 10P18 adalah
. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kedua nilai gradien yang didapatkan dari persamaan garis hasil kalibrasi menunjukkan nilai luas sinyal ternormalisir etanol standar tiap µl untuk masing-
masing garis laser. Kedua persamaan garis hasil kalibrasi ini hanya berlaku untuk kondisi pengukuran yang dilakukan menggunakan Kromatografi Gas Varian 3400
dengan parameter sebagai berikut suhu kolom diatur pada temperatur 70 C. Suhu
injektor diatur pada temperatur 70 C. Tekanan kolom diatur sebesar 43 Psi. Jenis
kolom yang digunakan adalah DB-WAX dengan diameter kolom 0,32 mm dan panjang 30 m. Fase diamnya adalah Polyethylene Glycol PEG. Nitrogen digunakan
sebagai gas pembawa dengan kecepatan aliran gas nitrogen = 3,9 mlmenit. Jenis detektor yang digunakan adalah detektor fotoakustik dengan sumber cahaya laser
CO
2
jenis sealed off. Pengukuran dilakukan saat tegangan sebesar -11,27 KV dan arus sebesar -10,75 mA.
Setelah proses kalibrasi selesai, kemudian dilakukan pengukuran sampel. Sampel yang digunakan adalah air tape. Sebelum dilakukan pengukuran, air tape
harus diekstraksi terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk memisahkan etanol dari komponen-komponen lain yang terdapat dalam air tape. Pada proses ekstraksi,
diambil cairan yang paling atas. Cairan inilah yang merupakan cairan etanol hasil ekstraksi air tape.
Setelah proses ekstraksi, dilakukan pengukuran etanol dengan memvariasikan volume yang diinjeksikan ke dalam kromatografi gas. Variasi volume injeksinya
adalah 5µl, 7µl, 10µl dan 13 µl. Tabel 4.4 menunjukkan hasil pengukuran luasan sinyal ternormalisir. Pada pengukuran etanol hasil ekstraksi air tape didapatkan 2
buah persamaan garis gambar 4.9 dan gambar 4.10. Persamaan garis untuk garis laser 10P16 adalah
persamaan garis untuk garis laser 10P18 adalah
Dari kedua persamaan garis hasil pengukuran sampel didapatkan dua buah nilai gradien. Gradien garis yang dihasilkan pada garis laser 10P18 adalah
Gradien garis yang dihasilakan pada garis laser 10P18 adalah . Kedua nilai gradien yang didapatkan dari hasil pengukuran
etanol hasil ekstraksi air tape menunjukkan nilai luas sinyal ternormalisir etanol hasil ekstraksi air tape tiap µl untuk masing-masing garis laser.
Tahap selanjutnya adalah menentukan konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape. Berdasarkan persamaan 2.11 konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape
didapatkan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
Sinyal ternormalisir etanol pada garis laser l ditunjukkan dengan
nilai gradien etanol hasil ekstraksi air tape. Sinyal ternormalisir standar pada garis laser l
ditunjukkan dengan nilai gradien etanol standar. Nilai gradien ini menunjukkan luas sinyal ternormalisir untuk tiap satuan volume masing-
masing etanol yang diinjeksikan ke dalam kromatografi gas. Dengan demikian konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape didapatkan dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut Pada penelitian ini pengukuran konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape
dilakukan pada dua garis laser yaitu garis laser 10P16 dan garis laser 10P18. Diketahui gradien etanol hasil ekstraksi air tape pada garis laser 10P16 sebesar
. Gradien etanol standar pada garis laser 10P16 sebesar .
Untuk mendapatkan nilai konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape pada garis laser 10P16 ditentukan nilai konsentrasi dan ralat absolut konsentrasi etanol hasil
ekstraksi air tape. Nilai konsentrasi didapatkan dari perhitungan sesuai dengan persamaan 2.11. Langkah selanjutnya adalah menentukan ralat relatif etanol standar
dan ralat relatif etanol hasil ekstraksi air tape. Dari kedua ralat relatif ini didapatkan nilai ralat relatif konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape. Setelah diketahui ralat
relatif konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape dapat ditentukan ralat absolutnya. Dari hasil perhitungan didapatkan nilai konsentrasi etanol hasil ekstraksi air
tape pada garis laser 10P16 sebesar Dengan cara yang sama
didapatkan konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape untuk garis laser 10P18 yaitu sebesar
Perhitungan lengkap tentang pengukuran konsentrasi etanol hasil ekstraksi air tape pada garis laser 10P16 dan garis laser 10P18 dapat dilihat pada
lampiran 3. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V PENUTUP