BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Pembuatan Sensor Dari Polimer konduktif Polianilin Dengan Pengisi Serbuk Ban

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 POLIMER KONDUKTIF

  Polimer konduktif pertama kali diidentifikasi pada tahun 1980 dan termasuk dalam kelas bahan organik yang dapat disintesis elektrokimia dari monomer yang sesuai dan heterosiklik aromatik. Polimer elektronik memiliki sejumlah fitur menarik yang membuat aplikasi mereka dalam microsystem sangat menarik. Sifat fisik dan kimia, film polimer konduktif tidak hanya ditentukan dari struktur kimianya tetapi juga dari kondisi di mana mereka disimpan misalnya pelarut [6].

  Sebuah polimer konduktif lebih dikenal sebagai "logam sintetis," yaitu polimer organik yang memiliki sifat listrik, elektronik, magnetik dan optik logam sementara tetap mempertahankan sifat mekanik, kelarutan, kemampuan untuk bereaksi, dan lain - lain, umumnya terkait dengan polimer konvensional. Properti ini intrinsik untuk bahan doping. Kelas polimer ini benar-benar berbeda dari "polimer konduktif campuran" yang hanya campuran fisik dari polimer non- konduktif dengan bahan konduktif seperti logam atau serbuk karbon.

  Mereka disintesis oleh "doping" polimer organik, baik insulator atau

• 15

  semikonduktor, memiliki konduktivitas rendah, biasanya dalam kisaran l0 ke

• 5

  10 S/cm, dengan bahan yang berada dalam jangkauan "metalik" konduktif, yaitu

  4 -6

  (- 1 sampai l0 S/cm) atau kisaran semikonduktif (10 untuk l00 S/cm). Pada saat ini polianilin tanpa diragukan lagi merupakan polimer konduktif yang paling penting dari sudut pandang penggunaan teknologi skala besar. Namun, polimer konduktif lain seperti, polythiophene, poli (phenylenevinylene), polipirol,

  polyacetylene , dan polyparaphenylene menunjukkan janji teknologi yang cukup sebagai polimer khusus [7].

  Polimer konduktif menunjukkan hampir tidak ada konduktivitas di daerah (bermuatan) atau netral. Konduktivitas hasil intrinsik mereka dari pembentukan pembawa muatan pada oksidasi (p-doping) atau mengurangi (n-doping) terkonjugasi rantai utama mereka. Oksidasi dari polimer netral dan proses relaksasi menyebabkan hasil dari daerah elektronik lokal dan polaron tersebut terbentuk. Jika sebuah elektron tambahan dihapus, itu yang lebih menguntungkan untuk melepaskan elektron kedua dari polaron daripada dari bagian lain dari rantai polimer. Ini mengarah pada pembentukan satu bipolaron daripada dua polaron. Namun penting untuk dicatat bahwa sebelum pembentukan bipolaron seluruh rantai polimer pertama akan menjadi jenuh dengan polarons [8].

2.2 SINTESIS POLIMER KONDUKTIF

  Potensi aplikasi tinggi polimer di sensor kimia dan biologi adalah salah satu alasan utama untuk penyelidikan intensif dan pengembangan dari bahan tersebut. Polimer konduktif sebagian besar disintesis dengan memodifikasi struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Kelas utama polimer konduktif [8] Pembuatan polimer konduktif dapat dilakukan baik secara kimia atau elektrokimia. Dalam kimia, doping oksidasi dilakukan dengan mengekspos polimer konduktif untuk oksidasi seperti uap yodium. Prosedur lain doping kimia yang unik adalah doping PANI, karena protonasi. Hal ini menyebabkan reaksi redoks internal yang mengubah bentuk semikonduktor PANI (senyawa dasar) ke bentuk "metalik" (senyawa garam) [8].

2.3 POLIANILIN

  Polianilin biasa disebut sebagai doping polimer, dimana hasil konduktivitas dari sebuah proses oksidasi parsial ataupun reduksi. Komposit polimer disebut juga PANI, dimana sering digunakan sebagai pengisi untuk polimer lain (matriks), telah menerima banyak perhatian khusus karena kombinai dan kemampuan memproses dan merupakan alat sensor yang baik dengan konduktivitas yang baik [12].

  PANI (Polianilin) termasuk polimer konduktif karena sintesisnya sederhana, stabilitas di lingkungan, dan konduktivitas listriknya cukup baik. Sifat listrik polianilin dapat dikontrol secara dapat balik melalui charge-transfer doping dan protonasi. Pembuatan polimer yang dilakukan pada temperatur kamar menunjukkan berat molekul yang rendah dan tapak yang cacat (defect sites). Polianilin biasanya disintesis melalui oksidasi monomer anilin secara kimia atau elektrokimia. Polianilin yang disintesis secara elektrokimia sulit untuk diproses karena kelarutannya yang rendah, sedangkan polianilin yang disintesis secara kimia memiliki berat molekul yang rendah, yang berakibat pada kekuatan mekaniknya rendah [13].

  Berdasarkan tingkat oksidasinya, polianilin dapat disintesis dalam beberapa bentuk isolatifnya yaitu leucomeraldine base (LB) yang tereduksi penuh, emeraldine base (EB) yang teroksidasi setengah dan pernigraniline base (PB) yang teroksidasi penuh. Dari tiga bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10-10 S/cm hingga 100 S/cm melalui doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat konduktif. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan doping asam protonik seperti HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs

• –N=, sementara

jumlah elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut emeraldine salt (ES) [14].

Gambar 2.2 Berbagai bentuk Polianilin Berdasarkan Tingkat Isolatifnya [14]

  Bentuk dasar EB berubah menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH

  4 OH, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.3 Reaksi Protonasi

• – deprotonasi Poianilin [14] Kedua proses ini disebut juga proses protonasi-deprotonasi atau doping- dedoping. Kedua bentuk emeraldine memiliki sifat listrik yang berkebalikan, EB

yang isolatif dan ES yang konduktif atau semikonduktif. Derajat konduktivitas emeraldine ini bergantung pada tingkat doping yang diberikan, yaitu jumlah

• proton (H ) yang didopingkan ke dalam struktur emeraldine. Sifat optiknya juga berbeda untuk kedua bentuk emeraldine, yaitu EB berwarna biru sedangkan ES berwarna hijau sehingga karakteristik absorpsi optiknya berbeda. Sifat listrik (konduktivitas) dan optik (indeks bias dan absorpsivitas) emeraldine dapat divariasikan melalui reaksi oksidasi-reduksi oleh agen-agen oksidan dan reduktan. Karakteristik ini dapat dimanfaatkan untuk sensor kimia [14]

  Polianilin untuk bagian emeraldine base, yaitu Mw-5000 diperoleh dari Sigma-Aldrich Company dan menggunakan nama dalam IUPAC adalah benzene- 1, 4-diamine. Hal ini memberikan keistimewaan dari bentuk konduktif polimer.

Tabel 2.1 menunujukkan kandungan dari struktur polianilin yang dibuat oleh Sigma-Aldrich Company.Tabel 2.1 Kandungan Yang Terdapat dalam Emeraldine Base, Mw-5000 [15]

  Berat Molekul 214,26636 (gr/mol) Rumus Molekul C

  12 H

  14 N

  4 Atom H yang bisa dilepaskan

  4 Atom H yang bia diterima

  4 Kekompleksan 204

  Kemampuan membentuk ikatan kovalen

  2 Perhitungan Berat Atom

  16 Berikut adalah property polianilin berdasarkan Applied Science Innovations Pvt. Ltd., India.

Tabel 2.2 Tabel Properti Anilin [16]

  Kelembaban 4-6

  o

  Temperatur Operasi 100 C

  o

  Temperatur Proses Maksimum 225 C

  o

  Temperatur Degradasi 350 C Ukuran Partikel 1-100 mikron

2.4 SINTESIS POLIANILIN

  Polimer polianilin dapat disintesis melalui dua metode umum yaitu kimia sintesis dan sintesis elektrokimia. Jayashree dkk [19] melaporkan bahwa campuran polianilin dan komposit disusun kebanyakan melalui rute kimia, sementara elektrokimia sintesis juga digunakan dalam kasus-kasus tertentu. Ada banyak rute sintetis beberapa polimerisasi polianilin dengan metode kimia tetapi metode yang paling umum digunakan adalah dengan polimerisasi kimia dan pencampuran larutan. J. Stejskal dkk. menyatakan bahwa polimerisasi anilin efisien hanya akan tercapai dalam media asam, dimana anilin sebagai kation anilinium. Berbagai asam anorganik dan organik dari konsentrasi yang berbeda telah digunakan dalam sintesis PANI [18].

Gambar 2.4 Oksidasi dari anilin hidroklorid dengan ammonium peroksi disulfat

  [18] Sintesis kimia memerlukan tiga reaktan: anilin, media asam (berair atau organik) dan oksidan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. Asam-asam lebih umum adalah asam klorida dasarnya (HCl) dan asam sulfat (H

  2 SO 4 ),

  Amonium persulfat ((NH ) S O ), kalium dikromat (K Cr O ), sulfat cerium

  4

  2

  2

  8

  2

  2

  7

  (Ce(SO4)

  2 ), natrium vanadat (NaVO 3 ), kalium ferrisianid (K 3 (Fe(CN) 6 )), kalium

  iodat (KIO

  3 ), hidrogen peroksida (H

2 O 2 ) yang direkomendasikan sebagai oksidan.

  Namun, sintesis lebih populer dijalankan dengan solusi 1-1 mol asam klorida encer (pH antara 0 dan 2), amonium persulfat sebagai oksidan dengan oksidan / rasio molar anilin

  ≤ 1,15 untuk mendapatkan konduktivitas yang tinggi dan hasil

• 2 -1

  yield yang besar. Konsentrasi monomer bervariasi antara 10 dan l0 . Suhu

  larutan terdiri antara 0 dan 2°C untuk membatasi reaksi sekunder. Lamanya reaksi bervariasi umumnya antara 1 dan 2 jam. Bagian eksperimental terdiri dari penambahan lambat (bahkan drop oleh drop) dengan larutan ammonium persulfat

  ◦

  encer ke larutan anilin / HCl, kedua solusi yang pra-didinginkan sampai 0 C. Campuran diaduk selama sekitar 1 jam. Endapan yang terbentuk dihilangkan dengan filtrasi dan dicuci berulang kali dengan HCl dan dikeringkan dalam vakum selama 48 jam [20].

2.5 SERBUK BAN

  Serbuk karet atau yang sering disebut dengan “tire crumb” atau “crumb

  rubber

  ” adalah produk yang ramah lingkungan karena diperoleh dari ban bekas, dan tidak larut dalam tanah ataupun air tanah. Selain mengurangi jumlah limbah karet yang terbuang ke lingkungan, pemakaian kembali limbah produk karet tertentu, dapat menekan harga karet sebagai salah satu komponen penting penentu harga produk jadi yang dihasilkan [20]. Ban bukanlah hanya campuran antara karet alam dengan karet sintetik, tetapi dalam wujud campuran-campuran, yang terdiri dari elastomer-elastomer dan berbagai bahan tambahan. Bahan tambahan dapat digolongkan sebagai bahan vulkanisasi, penggerak vulkanisasi dan accelerators, pengisi-pengisi penguatan, semi reinforcing, atau pencampur, antidegradants, pelunak-pelunak [21].

  Ban merupakan bahan buangan sisa roda ban modern yang terdiri dari seutas gabungan cord/rubber. Ban roda yang dihasilkan dari beberapa komponen

• –komponen yang terpisah, seperti innerliner, dawai dan kabel, sabuk-sabuk dan lain-lain serta komponen yang berbeda mempunyai komposisi-komposisi karet yang berbeda [21].

  Ban bekas bersifat sangat stabil dan merupakan suatu polimer berantai panjang. Beberapa karakteristik dari ban bekas yaitu stabilitasnya dan sifatnya yang tahan lama, yang sangat menarik, dan kelayakannya selama pemakaiannya. Faktanya adalah bahwa ban bekas merupakan suatu polimer termoset yang berarti sulit untuk meleleh atau sulit diuraikan menjadi komponen penyusunnya. Dalam daur ulang ban bekas, banyak sekali metoda yang dicoba baru-baru ini, terutama terhadap alternatif temuan teknologi yang bersifat lebih ekonomis dan lebih banyak sumber daya konservatif. Metoda hemat untuk memperoleh kembali bahan - bahan yang berharga dari bermacam-macam bahan yang berbasis polimer. Metoda pendaur-ulangan ini dapat diterapkan tetapi tidak terbatas pada ban roda sisa saja, bisa juga plastik, dan sejumlah produk

• – produk polimer yang berbeda atau campuran – campuran kompleks [21].

  Ban bekas mengandung berbagai macam zat yang memberikan kekuatan bentuk dari banitu sendiri. Kandungan dalam ban itu sendiri dipaparkan dalam tabel 2.3:

Tabel 2.3 Tabel Komposisi Serbuk Ban

  Bahan Mobil (%) Truk (%)

  Karet/Bahan elastomer

  48

  43 Carbon Black

  22

  21 Logam

  15

  27 Tekstil 5 - Zinc oksida

  1

  2 Sulfur

  1

  1 Bahan Aditif

  8

  6 Sumber tabel 2.2 [2.2] Dibawah ini merupakan penjelasan tentang zat

• – zat yang menyusun struktur dari pada ban, antara lain:

  2.5.1 Karet Elastomer

  Karet elastomer merupakan bahan utama yang menentukan sifat dari ban yang akan dihasilkan pada akhir proses karena bahan ini yang akan melakukan proses cross

• – linked (sambung silang) untuk membentuk ikatan dengan bahan

  yang lain. Karet elastomer ini merupakan bahan yang paling banyak komposisinya dalam proses pembuatan ban [23].

  2.5.2 Sulfur

• – Sulfur merupakan bahan yang paling banyak digunakan sebagai cross

  

linking agent pada industry pengolahan karet. Sulfur bereaksi secara kimia dengan bahan karet membentuk ikatan sambung silang antara rantai polimer dan menghasilkan bentuk yang lebih stabil serta lebih sedikit menggunakan panas. Penggunaan sulfur memang relatif murah tetapi hasil yang diberikan sangat baik [23].

  2.5.3 Zink Oksida dan Asam Stearat

  Kedua bahan ini, bersama dengan sulfur dan bahan pemercepat (accelerator) merupakan “cure system” bagi formula produk. Zink oksida bereaksi dengan asam stearate membentuk zink stearate dan bersama dengan accelerator mempercepat laju vulkanisasi. Dengan penggunaan sulfur saja, proses curing akan memakan waktu berjam

• – jam. Sedangkan dengan curing system, hal ini dapat terjadi hanya dalam hitungan menit [23].

  2.5.4 Karbon Hitam (Carbon Black)

  Karbon hitam merupakan pengisi (filler) yang meningkatkan kekuatan mekanik dan kekakuan dari karet. Karbon hitam juga berperan dalam pemberian warna hitam pada produk ban. Karbon hitam terdiri dari partikel

• – partikel yang sangat kecil (10 – 300 nm) dalam jumlah yang tertentu [23].

  2.5.5 Bahan Kimia Lain

  Banyak bahan kimia lain yang digunakan sebagai campuran pada industri karet, seperti pembuatan ban. Adapun bahan lain yang biasa digunakan adalah bahan - bahan yang memiliki fungsi sebagai accelerator (pemercepat) dan

  

processing aids (bahan pendukung proses). Bahan pemercepat (accelerator) biasa

  dikenal sebagai bahan kimia organik. Bahan ini mempunyai fungsi meningkatkan laju vulkanisasi. Sedangkan bahan pendukung proses adalah bahan yang ditambahkan dengan jumlah yang relatif sedikit, dan hanya digunakan untuk membantu proses pencampuran di beberapa bagian. Sebagai contoh, resin fenol (pine tar) ditambahkan ke beberapa campuran untuk meningkatkan pelekatan [23]

2.6 GAS ELEKTRONIK

  Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perhatian yang mengarah pada penggunaan polimer dalam melakukan sensor kimia, dalam hal ini digunakan untuk sistem penginderaan sebagai lapisan untuk deteksi gas [24].

  Gas Elektronik atau lebih dikenal Electroic Nose Sensor (ENS), adalah teknik yang digunakan untuk mendeteksi langsung dari berbagai zat di udara, yang meliputi senyawa organik volatil (VOC), uap air, metana, karbon dioksida, amonia, hidrogen sulfida dan gas beracun dan tidak beracun lainnya. Penggunaan ENS khususnya telah menghasilkan keberhasilan yang cukup besar, mulai dari

  

tunneling JST untuk ENS portabel dan murah untuk analisis. Dalam dekade

  berikutnya, ENS menarik banyak perhatian dalam upaya untuk mengatasi keterbatasan sistem penciuman manusia dalam membedakan antara varietas dan konsentrasi gas. ENS adalah instrumen yang terdiri dari rangkaian sensor kimia dengan spesifisitas parsial dan sistem pengenalan pola yang tepat, yang mampu mengenali bau sederhana atau kompleks. Ini terdiri dari satu set sensor, drive elektronik dan sirkuit deteksi sensor serta perangkat lunak analisis. Berbagai sensor dalam karya ENS pada kunci dan mekanisme kunci untuk berbagai analit dan menghasilkan sinyal listrik di dalam transduser yang dipilih. Sinyal-sinyal yang diperkuat dan ditransfer ke jaringan saraf, yang bekerja sebagai sistem kecerdasan buatan untuk pengenalan pola dan identifikasi gas analit yang berbeda. Penggunaan sensor polimer menyediakan chemosensitivity baik di ENS ke tingkat ppm [25].

Gambar 2.5 Skematik diagram dari integrasi elektroda [25] Kombinasi sensor kimia berbahan polimer ke dalam ragkaian dimotivasi oleh selektivitas sensor tunggal yang biasanya rendah. Alat ini dapat digunakan untuk gas (buatan) atau analit cair (buatan). Keuntungan tambahan dari alat sensor ini adalah kemungkinan untuk membuat data analisis ini didefinisikan rendah, seperti aroma atau rasa dari produk makanan. Gas elektronik Conductometric berdasarkan polimer yang diterapkan untuk mendeteksi kebakaran, hidrokarbon aromatik, bakteri dan jamur, polusi dalam air, untuk pemantauan emisi dari limbah tanaman atau untuk analisis anggur, minyak zaitun, tanah yang berbeda dan kualitas gabah [8].

2.7 MINYAK

  2.7.1 Minyak Goreng

  Minyak goreng merupakan salah satu bahan pangan pokok yang penting bagi masyarakat Indonesia. Konsumsi minyak goreng masyarakat terbagi dalam dua kategori yaitu minyak goreng curah dan kemasan. Minyak goreng kemasan adalah minyak goreng yang tidak memiliki merek dan diukur dalam satuan massa (kilogram). Minyak goreng kemasan adalah minyak goreng yang diberi merek dan dikemas dengan botol, plastik refill, dan jerigen. Minyak goreng kemasan diukur dalam satuan volume (liter). Pada umumnya minyak goreng yang beredar di Indonesia sebagian besar berasal dari kelapa sawit [26].

  Minyak goreng didefinisikan sebagai minyak yang diperoleh dengan cara memurnikan minyak makan nabati. Minyak nabati merupakan minyak yang diperoleh dari serealia (jagung, gandum, beras, dan lain-lain), kacang-kacangan (kacang kedelai, kacang tanah, dan lain-lain), palma-palmaan (kelapa dan kelapa sawit), dan biji-bijian (biji bunga matahari, biji wijen, biji tengkawang, biji kakao, dan lain-lain) [29].

  2.7.2 Minyak Bumi Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin: petrus ), dijuluki juga sebagai emas hitam adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Sisa-sisa organisme tersebut mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu, dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik tersebut dan mengubahnya menjadi minyak dan gas [27]

  Hasil olahan minyak bumi antara lain: 1.

  LPG Liquefied Petroleum Gas (LPG), merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana

  (C4H10).

  2. Bahan bakar penerbangan Bahan bakar penerbangan salah satunya avtur yang digunakan sebagai bahan bakar persawat terbang.

  3. Bensin Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10.

  4. Minyak tanah ( kerosin ) Bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi daripada bensin adalah minyak tanah.

  5. Solar Diesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

  6. Pelumas Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan 7.

  Lilin Lilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan bakar padat. Bahan bakar yang digunakan adalah paraffin

  8. Minyak bakar Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel

  9. Aspal Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal [28].

2.8 ANALISA PADA SENSOR

  Untuk analisa fisik dari sensor polimer konduktif dapat dilakuakan dalam tiga jenis analisa, yaitu analisa morfologi permukaan sensor, analisa gugus fungsional dari sensor, dan analisa bentuk kristal dari molekul penyusun sensor. Hasil scanning permukaan film polianilin dapat diamati menggunakan SEM, sedangkan vibrasi yang terjadi selama proses polimerisasi dapat diamati melalui karakterisasi FT-IR, XRD dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin, dan spektra serat optik dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin [17].

2.8.1 Karaktersisasi dengan SEM

  (SEM) merupakan sejenis mikroskop yang

  Scanning electron microscopy

  menggunakan elektron sebagai pengganti cahaya untuk melihat benda dengan resolusi tinggi. Analisis SEM bermanfaat untuk mengetahui mikrostruktur (termasuk porositas dan bentuk retakan) benda padat. Berkas sinar elektron dihasilkan dari filamen yang dipanaskan, disebut lectron gun..Hasil scanning permukaan substrat yang dilapisi film polianilin menunjukkan tingginya indeks polidispers yang dibentuk oleh dopan asam lemah memudahkan terjadinya distribusi sehingga produk yang terbentuk adalah polimer. Oleh karena itu, bentuk yang terlihat adalah nanotube [18].

  2.8.2 Karakterisasi dengan FT-IR

  Uji spektroskopi inframerah bertujuan untuk melihat gugus fungsional sampel polianilin yang telah disintesis [18] Prinsip kerja spektrofotometer infra merah adalah sama dengan spektrofotometer yang lainnya yakni interaksi energi dengan suatu materi. Spektroskopi inframerah berfokus pada radiasi elektromagnetik pada rentang frekuensi 400-4000cm-1, di mana cm-1 yang dikenal sebagai wavenumber (1/wavelength), yang merupakan ukuran unit untuk frekuensi. Untuk menghasilkan spektrum inframerah, radiasi yang mengandung semua frekuensi di wilayah IR dilewatkan melalui sampel. Mereka frekuensi yang diserap muncul sebagai penurunan sinyal yang terdeteksi. Informasi ini ditampilkan sebagai spektrum radiasi dari% ditransmisikan bersekongkol melawan wavenumber [18].

  2.8.3 Karakterisasi dengan X-RD (X-Ray Diffraction)

  Difraksi sinar-X pertama kali ditemukan oleh Max von Laue tahun 1913 dan pengembangannya oleh Bragg, merupakan salah satu metode baku yang penting untuk mengkarakterisasi material. Sejak saat itu sampai sekarang metode difraksi sinar-X digunakan untuk mendapatkan informasi struktur kristal material logam maupun paduan, mineral, senyawa inorganik, polimer, material organik, superkonduktor [30].

  Karakterisasi XRD bertujuan untuk menentukan sistem kristal. Metode difraksi sinar-X dapat menerangkan parameter kisi, jenis struktur, susunan atom yang berbeda pada kristal, adanya ketidaksempurnaan pada kristal, orientasi, butir-butir dan ukuran butir [31].

2.9 APLIKASI POLIMER KONDUKTIF

  Sejumlah aplikasi untuk polimer konduktif berbagai sensor kimia dan pekerjaan difokuskan, khususnya, pada sensitivitas mereka untuk ion anorganik dan berbagai molekul organik serta gas [9].

  Selama beberapa tahun terakhir telah terjadi ledakan pertumbuhan penelitian di bidang konduktif polimer karena sifat menarik listrik dan potensi aplikasi mereka di berbagai bidang seperti elektrokromik menampilkan perangkat elektronik, elektroda modifikasi, kimia dan bio-sensor. Sebagian besar bekerja dengan polimer conducing telah difokuskan pada tiga kelas utama bahan polimer,

  polyacetylene dan turunannya, polyphenylene s dan turunannya dan polyheterocyclics seperti polipirol dan polythiophene [10].

  Kondukting telah menarik banyak minat bahan baru untuk aplikasi potensial dalam aktuator, kapasitor, katalis dan perangkat elektronik. Polimer yang paling sering diterapkan untuk aplikasi gas penginderaan adalah polipirol (PPy), polianilin (PANI), polythiophene (PTP) dan turunannya [11].

2.10 ANALISA BIAYA

  Dalam penelitian ini, dilakukan suatu analisa biaya terhadap pembuatan sensor konduktif polianilin berpengisi serbuk ban sebanyak 54 buah. Rincian biaya diberikan dalam Tabel 2.4 berikut.

Tabel 2.4 Rincian Biaya Penelitian

  Bahan dan Peralatan Jumlah Harga Satuan Biaya Total Bahan Bahan Harga (Rp) yang (Rp) Bahan digunakan

  Polianilin 1,2 gr 8.640.000 kilogram 10.368,00 Serbuk Ban 0,15 gr 14.400 kilogram 2,10 1,4 60 ml 5.400.000 liter 324.000,00

• – methyl pyrolidinone PCB 3 lembar 54.000 lembar 162.000,00 Kabel 1,08 meter 4.320 meter 4.665,60 Minyak Kelapa Sawit 200 ml 17.211 liter 3.456,00

  (Neptune) Minyak Jagung Vecorn 200 ml 21.600 liter 4.320,00 Minyak Solar 200 ml 5.400 liter 1.080,00 Minyak Oli 200 ml 14.0400 liter 28.000,00 Analisa Scanning

  

Electron Microscopy 3 sampel 540.000 sampel 1.620.000,00

  (SEM) Analisa Fourier

  

Transform Infra-Red 1 sampel 150.000 sampel 150.000,00

  (FTIR) Analisa X-Ray 3 sampel 540.000 sampel 1.620.000,00

  Diffraction (XRD)

  Biaya Perjalanan Medan

• 500.000,00
• – Penang (PP)

  Total 3.349.699,70 Dari analisa rincian biaya yang dilakukan diatas, maka total biaya yang dikeluarkan selama penelitian ini adalah sebesar Rp.3.349.700. Adapun rincian dalam pembuatan satu buah sensor berdasarkan komposisi yang terbaik ditunjukkan dalam Tabel 2.5 berikut:

Tabel 2.5 Rincian Biaya Pembuatan 1 Buah Sensor

  Bahan dan Jumlah Bahan yang Harga Satuan Biaya Total Peralatan digunakan (Rp) Harga (Rp) Bahan

  Polianilin 0,2 gr 8.640.000 kilogram 1.728,00 Serbuk Ban 0,04 gr 14.400 kilogram 0,50 1,4

• – methyl 2 ml 5.400.000 liter 10.800,00 pyrolidinone

  PCB lembar = 1 keping (12,59×8,7)

  54.000 2.700,00 cm (20 keping) Kabel 20 cm 4.320 meter 864,00

  Total 16.092,50 Dari rincian biaya yang dilakukan diata, maka total biaya yang dibutuhkan untuk membuat satu buah sensor sebesar Rp. 16.093. Pada umumnya sensor yang ada dipasaran berupa sensor untuk mengukur temperature ataupun tekanan dari suatu bahan kimia. Harga sensor untuk mengukur temperatur bahan kimia tersebut dipasaran berkisar antara Rp. 33.000

• – Rp. 65.000 [39]. Oleh karena itu sensor yang dihasilkan pada penelitian ini sangat berpotensi untuk diproduksi, karena sensor ini belum tersedia dipasaran dan juga memiliki daya jual yang tinggi.