Hasil HASIL DAN PEMBAHASAN

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 pengukuran kedua penelitian tersebut ditampilkan pada lampiran 4 dan lampiran 5.

B. Pembahasan

Salah satu hal penting yang mempengaruhi pengukuran konsentrasi adalah garis laser yang digunakan. Garis laser yang digunakan harus mempunyai serapan yang tinggi untuk gas yang akan diukur. Dalam penelitian ini, gas yang akan diukur adalah etanol. Oleh karena itu, perlu dicari terlebih dahulu spektrum serapan untuk etanol. Untuk dapat menentukan spektrum serapan etanol, perlu dilakukan scan gas nitrogen dan scan gas etanol. Gas etanol yang digunakan berasal dari etanol cair yang diuapkan pada suhu 25 C. Konsentrasi gas sangat berpengaruh pada daya laser. Konsentrasi yang terlalu besar dapat menyebabkan daya laser habis diserap. Pada bagian dasar teori telah dijelaskan bahwa pada proses eksitasi, molekul etanol di dalam sel fotoakustik akan menyerap daya laser. Jika konsentrasi etanol yang masuk ke sel fotoakustik terlalu besar, maka daya laser akan habis terserap oleh molekul etanol. Oleh karena itu, untuk mencegah daya laser habis diserap, perlu diketahui konsentrasi gas etanolnya. Nilai konsentrasi diperoleh dari penentuan tekanan parsial etanol pada suhu 25 C [Weast, 1979]. Dari nilai tekanan parsial tersebut, didapat nilai konsentrasi etanol sebesar 82430 ppm. Konsentrasi tersebut terlalu besar sehingga perlu dilakukan pengenceran dengan mencampurkan gas etanol dengan gas nitrogen. Pencampuran kedua gas tersebut menggunakan komposisi kecepatan aliran gas nitrogen adalah 30,1 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI mlmenit dan kecepatan aliran gas etanol 82430 ppm adalah 3,3 mlmenit. Berdasarkan komposisi kecepatan aliran tersebut, diperoleh gas etanol dengan konsentrasi 8144 ppm. Dengan konsentrasi tersebut, dilakukan scan gas etanol. Hasil scan ditunjukkan pada gambar 4.1 yang merupakan grafik hubungan sinyal ternormalisir SP au terhadap posisi steppermotor untuk gas etanol 8144 ppm. Pengenceran gas etanol 82430 ppm pada penentuan spektrum serapan etanol menggunakan metode pengenceran yang ditunjukkan pada gambar 4.6 berikut : Gambar 4.6 : Bagan sederhana untuk pengenceran gas etanol 82430 ppm Berdasarkan gambar 4.6, gas etanol 82430 ppm dialirkan dengan kecepatan aliran 3,3 mlmenit. Kemudian gas etanol tersebut dicampurkan dengan gas nitrogen yang dialirkan dengan kecepatan alirannya 30,1 mlmenit. Setelah dicampurkan dengan gas nitrogen, diperoleh gas etanol dengan konsentrasi 8144 ppm. Perhitungan hasil pengenceran gas etanol 82430 ppm ditampilkan pada bagian lampiran 7. Pada penelitian ini, satuan sinyal ternormalisir SP adalah arbitary unit au. Satuan au merupakan satuan sembarang. Pada umumnya satuan daya laser pada detektor fotoakustik adalah Watt W dan satuan sinyal akustik keluaran dari mikropon adalah Volt V. Namun, pada penelitian ini, alat yang digunakan belum PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI melalui proses kalibrasi. Hal itu menyebabkan daya laser dan sinyal akustik yang dihasilkan bersatuan sembarang au. Oleh karena itu, pada penelitian ini, semua sinyal ternormalisir SP yang diperoleh bersatuan sembarang au. Penentuan spektrum serapan etanol dilakukan dengan cara membandingkan sinyal ternormalisir gas nitrogen dengan sinyal ternormalisir gas etanol 8144 ppm. Dari hasil perbandingan tersebut dapat diketahui garis laser yang mempunyai serapan etanol. Berdasarkan hasil perbandingan, serapan etanol paling besar terjadi pada garis laser dengan posisi steppermotor 6020. Garis laser pada posisi steppermotor 6020 merupakan garis laser 10P14. Garis laser yang mempunyai serapan etanol paling besar menunjukkan bahwa garis laser tersebut sensitif untuk mengukur etanol. Sensitifitas serapan etanol ini dipengaruhi oleh konstanta sel fotoakustik, daya laser dan koefisien serapan etanol. Dari hasil scan tersebut didapat nilai sinyal ternormalisir untuk gas etanol 8144 ppm pada tiap garis laser yang dituliskan pada tabel 4.1. Nilai sinyal ternormalisir SP au ini akan digunakan untuk menentukan koefisien serapan etanol. Pemilihan garis laser yang digunakan sangat penting karena daya laser dan koefisien serapan yang bervariasi. Setelah mengetahui spektrum serapan etanol, perlu ditentukan koefisien serapan etanol untuk masing-masing garis laser. Koefisien serapan etanol ditentukan dengan cara membandingkan nilai sinyal ternormalisir SP au dari gas etanol 8144 ppm dengan nilai sinyal ternormalisir SP au dari gas etilen 1,1 ppm. Gas etilen 1,1 ppm diperoleh dari pengenceran gas etilen 10 ppm dengan gas nitrogen. Metode pengenceran gas etilen 10 ppm menggunakan bagan yang sama dengan pengenceran gas etanol 82430 ppm yang ditunjukkan pada gambar 4.6. Hasil scan untuk gas etilen 1,1 ppm ditunjukkan pada gambar 4.2. Dari hasil scan tersebut, didapat nilai sinyal ternormalisir SP au gas etilen untuk tiap garis laser yang dituliskan dalam tabel 4.1. Dengan mengetahui nilai koefisien serapan etilen pada garis laser 10P14, koefisien serapan etanol dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 9 pada bagian dasar teori. Nilai koefisien serapan etanol dari tiap-tiap garis laser yang dituliskan pada tabel 4.2. Pada penelitian ini, koefisien serapan etanol digunakan untuk menentukan kemampuan alat untuk mengukur konsentrasi etanol. Dari tabel 4.2, terlihat bahwa koefisien serapan etanol sangat kecil. Hal ini menunjukkan bahwa kemampuan garis laser untuk menyerap etanol sangat kecil. Namun dalam penelitian ini, garis laser tersebut dapat digunakan untuk pengukuran karena konsentrasi etanol yang akan diukur sangat besar. Hal ini ditunjukkan dari pengumpulan gas etanol yang dihasilkan oleh apel. Untuk pengukuran yang lebih sensitif dimana konsentrasi yang akan diukur kecil, dapat dicari garis laser yang mempunyai koefisien serapan etanol yang besar. Koefisien serapan etanol yang besar berada pada garis laser 9P34 [Walzer, et all]. Penelitian ini tidak menggunakan garis laser 9P34 karena konsentrasi yang akan diukur terlalu besar. Konsentrasi yang terlalu besar akan menyebabkan daya laser habis diserap. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan garis laser dengan koefisien serapan yang kecil. Pada penelitian ini, pengukuran konsentrasi etanol menggunakan 2 garis laser, yaitu garis laser 10P16 dan garis laser 10P18. Pengukuran konsentrasi etanol pada 2 garis laser dilakukan secara bergantian untuk tiap nilai konsentrasinya. Dari hasil penentuan spektrum serapan etanol, garis laser 10P16 berada pada posisi steppermotor 6103 dan garis laser 10P18 berada pada posisi steppermotor 6188. Dilihat dari sinyal ternormalisir SP au gas etanol 8144 ppm, etanol mempunyai serapan paling besar pada garis laser 10P14 yang berada pada posisi steppermotor 6020. Namun, garis laser 10P14 tidak bisa digunakan untuk mengukur konsentrasi etanol yang dihasilkan apel yang disimpan dalam gas nitrogen. Hal ini dikarenakan saat dilakukan pengecekan, garis laser 10P14 tidak tampil lagi, sehingga, pengukuran konsentrasi dilakukan dengan menggunakan garis laser 10P16 dan garis laser 10P18. Gambar 4.3 dan 4.4 merupakan gambar grafik hubungan sinyal ternormalisir SP au terhadap lama pengukuran jam untuk garis laser 10P16 dan garis laser 10P18 dengan lama apel memproduksi etanol 47 jam 52 menit. Kemudian, untuk penelitian yang lain dengan berbagai lama penyimpanan, dibuat juga grafik yang sama. Grafik tersebut akan digunakan untuk menentukan jumlah etanol yang diproduksi apel yang disimpan dalam gas nitrogen dari tiap penelitian. Dari grafik sinyal ternormalisir SP au terhadap lama pengukuran jam yang diperoleh dari tiap penelitian untuk masing-masing garis laser, dapat ditentukan konsentrasi etanol tiap waktu. Konsentrasi etanol tiap waktu ditentukan dengan menggunakan persamaan 7 pada bagian dasar teori. Konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama apel disimpan dalam gas nitrogen 47 jam PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52 menit dengan menggunakan garis laser 10P16, ditunjukkan pada gambar 4.7 berikut : Gambar 4.7. Grafik hubungan konsentrasi etanol ppb terhadap lama pengukuran jamuntuk garis laser 10P16. Konsentrasi etanol yang diukur merupakan konsentrasi etanol hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit. Gambar 4.7 merupakan grafik hubungan konsentrasi etanol ppb terhadap waktu jam untuk garis laser 10P16. Konsentrasi etanol yang diukur merupakan konsentrasi etanol hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit. Dari gambar 4.7, konsentrasi etanol tiap waktunya semakin menurun. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah etanol yang terukur tiap waktunya semakin berkurang. Kemudian, pengukuran konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P18, ditentukan juga konsentrasi tiap waktunya yang ditunjukkan pada gambar 4.8 : PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 4.8. Grafik hubungan konsentrasi etanol ppb terhadap lama pengukuran jamuntuk garis laser 10P18. Konsentrasi etanol yang diukur merupakan konsentrasi etanol hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit. Gambar 4.8, merupakan grafik hubungan konsentrasi etanol ppb terhadap waktu jamuntuk garis laser 10P18. Penentuan jumlah etanol dilakukan dengan cara menghitung luasan konsentrasi etanol, dimana luasan konsentrasi menyatakan jumlah etanol yang dikumpulkan dalam cuvet selama penyimpanan. Perhitungan jumlah etanol menggunakan program Logger Pro. Dengan mengukur konsentrasi etanol dari berbagai lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen, dapat dilihat seberapa besar efek samping yang terjadi dengan melihat jumlah etanolnya. Hasil perhitungan jumlah etanol tiap penelitian untuk tiap garis laser dituliskan dalam tabel 4.3 berikut : PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Tabel 4.3 : Tabel hubungan luasan konsentrasi jam ppb . terhadap lama penyimpanan Lama penyimpanan Luasan konsentrasi jam ppb . 10P16 10P18 46 jam 52 menit 2057 2071 23 jam 42 menit 1235 1179 12 jam 26 menit 453,4 487,3 6 jam 10 menit 351,4 356,7 Berdasarkan nilai luasan konsentrasi etanol dan kecepatan aliran gas nitrogen pada saat pengukuran, dapat diperoleh nilai volume total dengan mengikuti persamaan berikut : aliran l V LK volume ∗ = Dengan : l LK = luasan konsentrasi pada garis laser ”l” aliran V = kecepatan aliran gas pembawa saat pengukuran Kecepatan aliran gas nitrogen dituliskan dalam tabel 4.4 berikut : Tabel 4.4 : Tabel kecepatan aliran gas nitrogen mlmenit saat pengukuran dari tiap lama penyimpanan Lama penyimpanan Kecepatan aliran gas nitrogen mlliter 46 jam 52 menit 33,8 23 jam 42 menit 33,7 12 jam 26 menit 33,9 6 jam 10 menit 33,8