Detektor Fotoakustik Koefisien Serapan

C. Prosedur Penelitian

Sebelum dilakukan pengukuran konsentrasi etanol, ada beberapa tahapan yang harus dilakukan terlebih dahulu, yaitu menentukan spektrum serapan etanol dan koefisien serapan etanol. C.1. Penentuan spektrum serapan etanol Penentuan spektrum serapan ini dilakukan untuk mencari garis laser yang spesifik dengan sampel yang akan diukur. Oleh karena yang akan diukur adalah etanol, maka perlu dicari terlebih dahulu garis laser yang mempunyai serapan paling tinggi untuk etanol. Penentuan spektrum serapan etanol dilakukan dengan cara menscan gas nitrogen dan gas etanol. Dengan memperhatikan sinyal ternormalisir dari hasil scan gas nitrogen dan sinyal ternormalisir dari hasil scan gas etanol, dapat ditentukan garis laser yang mempunyai serapan etanol. Pada penentuan spektrum serapan etanol, gas nitrogen discan terlebih dahulu. Rangkaian alat untuk melakukan scan gas nitrogen ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut : Gambar 3.2. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan gas nitrogen Berdasarkan gambar 3.2, gas nitrogen dilewatkan ke flowmeter dengan tujuan untuk mengatur kecepatan aliran gas nitrogen yang masuk ke detektor fotoakustik. Kemudian gas etanol discan, dimana hasil scan digunakan untuk menentukan spektrum serapan etanol dan koefisien serapan etanol. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan gas etanol ditunjukkan pada gambar 3.3 berikut : Gambar 3.3. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan gas etanol PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gas etanol yang digunakan untuk scan gas etanol berasal dari etanol cair. Gas etanol didapatkan dengan cara menguapkan etanol cair di dalam cuvet. Pada gambar 3.3, terlihat bahwa etanol cair diletakkan di dalam cuvet yang tertutup rapat. Untuk melakukan scan, perlu diperhatikan konsentrasi gasnya. Dalam hal ini, konsentrasi yang digunakan harus kecil untuk mencegah daya habis diserap. Oleh karena itu, perlu diketahui terlebih dahulu konsentrasi gas etanolnya. Konsentrasi gas etanol diperoleh dengan cara menentukan tekanan parsial etanol. Tekanan parsial etanol diperoleh dari data suhu terhadap tekanan parsial etanol yang dituliskan dalam tabel 6.1 pada bagian lampiran 6 [Weast, 1979]. Berdasarkan nilai tekanan tersebut, dapat ditentukan konsentrasi gas etanol yang ada di dalam cuvet. Untuk mendapatkan konsentrasi gas etanol yang kecil, perlu dilakukan pengenceran dengan cara mencampurkan gas etanol dengan gas nitrogen. Berdasarkan gambar 3.3, digunakan tiga buah flowmeter. Flowmeter pertama dan kedua digunakan untuk mengatur kecepatan aliran gas nitrogen. Kecepatan aliran gas nitrogen yang masuk ke cuvet diatur menggunakan flowmeter pertama. Gas nitrogen ini digunakan untuk mendorong gas etanol. Kemudian gas etanol dicampurkan dengan gas nitrogen yang dialirkan melalui flowmeter kedua. Dari pencampuran kedua gas dengan menggunakan komposisi kecepatan aliran tertentu akan didapatkan konsentrasi gas etanol yang tertentu. Pencampuran kedua gas inilah yang dialirkan ke detektor fotoakustik. Kecepatan aliran gas campuran yang masuk ke detektor fotoakustik dapat diketahui melalui flowmeter digital. C.2. Penentuan Koefisien Serapan Etanol Pada penelitian ini, gas yang diukur adalah gas etanol yang dihasilkan dari apel yang disimpan dalam gas nitrogen. Pada bagian dasar teori, telah dijelaskan bahwa pemilihan garis laser yang digunakan sangat penting karena mengingat daya laser dan koefisien serapan yang bervariasi. Berdasar pada teori tersebut, perlu diketahui terlebih dahulu koefisien serapan etanol untuk tiap garis laser sebelum dilakukan pengukuran konsentrasi etanol. Penentuan koefisien serapan etanol dilakukan dengan cara membandingkan nilai sinyal ternormalisir dari hasil scan gas etanol dengan sinyal ternormalisir dari hasil scan gas etilen. Hasil scan gas etanol telah diperoleh pada bagian penentuan spektrum serapan etanol. Kemudian perlu dilakukan scan gas etilen untuk dapat menentukan koefisien serapan etanol. Scan gas etilen dilakukan dengan cara mencampurkan gas etilen dengan gas nitrogen. Rangkaian alat untuk mencampurkan gas etilen dengan gas nitrogen ditunjukkan pada gambar 3.4 : Gambar 3.4. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan gas etilen PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gas etilen yang digunakan merupakan gas etilen 10 ppm. Scan gas etilen juga menggunakan konsentrasi etilen yang kecil untuk mencegah daya habis diserap. Untuk mendapatkan konsentrasi etilen yang kecil, gas etilen 10 ppm harus diencerkan dengan cara mencampurkan gas etilen 10 ppm dengan gas nitrogen. Berdasarkan gambar 3.4, digunakan tiga buah flowmeter. Flowmeter pertama digunakan untuk mengatur kecepatan aliran gas nitrogen dan flowmeter kedua digunakan untuk mengatur kecepatan aliran gas etilen 10 ppm. Gas etilen 10 ppm dan gas nitrogen dicampurkan dengan komposisi kecepatan aliran tertentu untuk masing-masing gas. Dari pencampuran kedua gas ini, diperoleh gas etilen dengan konsentrasi yang kecil. Kecepatan aliran gas campuran yang masuk ke detektor fotoakustik dapat diketahui dengan menggunakan flowmeter digital. Berdasarkan hasil scan gas etanol dan hasil scan gas etilen, koefisien serapan etanol dapat ditentukan. Dengan mengetahui nilai koefisien serapan etilen, maka koefisien serapan etanol dapat ditentukan berdasarkan persamaan 9 pada bagian dasar teori. C.3. Pengukuran Konsentrasi Etanol Yang Dihasilkan Oleh Sampel Apel Setelah mendapat spektrum serapan etanol dan koefisien serapan etanol, maka dapat dilakukan pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan buah apel. Pengukuran konsentrasi etanol ini dilakukan untuk meneliti produksi etanol yang dihasilkan apel sebagai efek samping dari pengubahan gas tempat penyimpanan. Jumlah etanol yang diproduksi oleh buah bergantung dari seberapa lama buah berada dalam lingkungan nitrogen. Oleh karena itu, penelitian ini akan meneliti