Upload
phungthuy
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENGGUNAAN DETEKTOR FOTOAKUSTIK UNTUK PENGUKURAN
KONSENTRASI ETANOL YANG DIPRODUKSI OLEH APEL YANG
DISIMPAN DALAM GAS NITROGEN
Tugas Akhir
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Jurusan Fisika
Oleh:
Lulu Qiuntriani Jisura
NIM : 053214005
PROGRAM STUDI FISIKA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2010
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
THE USAGE OF PHOTOACOUSTIC DETECTOR IN THE
MEASUREMENT OF ETHANOL CONCENTRATION PRODUCED BY
APPLE SITUATED IN NITROGEN GAS
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain The Sains Degree
In Physics Department
by :
Lulu Qiuntriani Jisura
NIM : 053214005
PHYSICS STUDY PROGRAM
PHYSICS DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA 2010
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAI\I PERSATUJUAIT
TUGAS AI(HIR
PENGGTJNAAF{ DETEIffOR F'OTOAKUSTIK T]NTTJK
PENGUKTJRAN KONSENTRASI ETAI\IOL YAIYG
DIPRODUKSI OLEH APEL YANG I}ISIMPAI\ DAI,AIVI GAS
MTROGEN
;i'
tT frlorwni z-o{o
lll
*ds'r3"u"f#Jt#
.,q€l$Ps"4eg&k-dW4&4
v"#
Dr. Ign. EdlSantosa, MS. Tanggal:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
“Kekuatan terbesar yang mampu mengalahkan
stress adalah kemampuan memilih pikiran yang
tepat. Semua akan menjadi lebih damai bila yang
anda pikirkan adalah jalan keluar masalah”
[Mario Teguh]
”Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan
orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya
mereka dengan keberhasilan saat mereka
menyerah” [Thomas Alfa Edison]
”Orang besar bukan orang orang yang otaknya sempurna, tetapi orang yang mengambil sebaik-
baiknya dari otak yang tidak sempurna”
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
Kupersembahkan karya ini kepada :
ALLAH SWT yang selalu menyertai setiap langkah
hidupku dan selalu mendengarkan permohonanku
Kedua orang tua, dan saudaraku tercinta
Universitas Sanata Dharma almamaterku
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak
memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam
kutipan dan daftff pustakq sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakart4 27 Februari 2010
vll
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Lulu Qiuntriani Jisura
Nomor Mahasiswa : 053214005
Demi pengembangan ilmu pengetatruan" saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
PNNGGUNAAN DETEKTOR T'OTOAKUSTIK UNTUK PENGUKURAN
KONSENTRASI ETANOL VANG DIPRODUKSI OLAH APEL YANG
DISIMPAN DALAM GAS NITROGEN
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan
kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimparl
mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan
data" mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau
media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ljin dari saya
maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantunrkan nzlrna saya
sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal:27 Februari 2010
(L Qiuntriani jisura)
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
INTISARI
PENGGUNAAN DETEKTOR FOTOAKUSTIK UNTUK PENGUKURAN KONSENTRASI ETANOL YANG
DIPRODUKSI OLEH APEL YANG DISIMPAN DALAM GAS NITROGEN
Detektor fotoakustik merupakan instrumen yang digunakan untuk
mengukur konsentrasi gas. Metode pengukuran konsentrasi gas oleh detektor
fotoakustik menggunakan prinsip serapan cahaya oleh molekul. Koefisien serapan
molekul tergantung pada panjang gelombang cahaya yang digunakan. Sumber
cahaya yang digunakan pada detektor ini yaitu laser CO2.
Pada penelitian ini telah diukur konsentrasi etanol yang diproduksi oleh
buah apel yang disimpan dalam gas nitrogen. Pengukuran konsentrasi dilakukan
dengan menggunakan 2 garis laser yaitu 10P16 dan 10P18 dengan nilai koefisien
serapan pada masing-masing garis laser adalah 0,007 cm-1 dan 0,006 cm-1.
Penelitian ini dilakukan dengan variasi lama penyimpanan apel dalam gas
nitrogen. Dari hasil penelitian didapat bahwa apel terus menerus memproduksi
etanol setiap waktunya selama berada dalam gas nitrogen.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
ABSTRACT
THE USAGE OF PHOTOACOUSTIC DETECTOR IN THE
MEASUREMENT OF ETHANOL CONCENTRATION PRODUCED BY
APPLE SITUATED IN NITROGEN GAS
Photoacoustic detector is an instrument used for measuring gas
concentration. Gas concentration measurement method by photoacoustic detector
uses light absorption principle. Molecule absorption coeficient depends on the
wavelength of light. The source of light used in the detector is the CO2 laser.
This research measures ethanol concentration produced by apple which is
situated in nitrogen gas environment. The measurement is conducted by using 2
laser lines, namely, 10P16 and 10P18, whose absorption coeficient values of the
laser lines are 0,007 cm-1 and 0,006 cm-1 respectively. The research also employs
time variations in the apple storing in the nitrogen environment. It is found out
that the apple keeps producing ethanol during stored in the nitrogen environment.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhaanahu Wattaallah
atas rahrnat dan karunia-Nya yang diberikan kepada pnulis selama Fnyu$lnan
tugas akhir yang berjudul *PENGGUNAAN DETEKTOR FOTOAKUSTIK
IINTUK PENGLTKURAN KONSENTRASI ETANOL YANG DIPRODUKSI
OLEH APEL YANG DISIMPAN DALAM GAS NITROGEN". Tugas akhir ini
disusun sebagai salah sazu symat untuk menrperoleh gelar sarja*a sains di
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Pem*is menyadari bahwa penyr$:nan tugas akhir ini dapat terselesaikan
dengan baik karena adanya bantuan dari berbagai pihak. Oleh karcna itu, pada
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Allah Subhaanahu Wattaallah yang telah mendengarkan segala doa dan
permohonan pe,nulis.
2. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T", M.T. selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Bapak Dr.Ign.Edi Santosa, M.S selaku dosen pembimbing akademik,
dosen pembimbing tugas akhir dan dosen penguji, yang dengan penuh
kesabarannya telah membimbing membantu, menyemangati serta
waktunya kepada penulis selama perkuliahan, penelitian dan
proses penulisan tugas akhir ini.
xl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4. Ir.Sri Agustini Sulandari, M.Si selaku ketua program studi Fisika dan
dosen penguji, yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk menguji
dan memberikan masukan yang berharga bagi penulis
5. A. Prasetyadi, S.Si, M.Si. selaku dosen penguji yang telah meluangkan
waktu untuk menguji dan memberikan saran bagi penulis.
6. Dr. Dr. Vet. Asan Damanik, M.Si, Dwi Nugraheni Rositawati, M.Si dan
segenap Dosen prodi Fisika, FST Universitas Sanata Dharma Yoryakarta
yang telah mendidik dan membagikan ihmrnya kepada penulis selama ini.
7. Segenap karyawan FST Universitas Sa$ata Dharma yang telah membantu
selama masa studi. Para laboran, Bapak Sugito, Mas Ngadiono dan Mas
A. Bima Windtua yang telah banyak membantu penulis selama penelitian.
8. Ayahk-r:, A-chmad Jirni dan ibtr-ku, Sumirah, yang sabar membimbing,
memberikan dukungan, doa dan kasih sayangaya kepada penulis.
9. Lily Kiuntriani Jisura, laras Hati Jisura dan Mega Kusumawardani Jisura
selaku saudara kandung yang selalu memberikan doa, semangpt dan
dukungannya kepada penulis.
10. Fransiskus Asisi Oktora Dwi Haryanto, Fransiska Yeni Anggarini, dan
Laurensia Trimeta Platini, yang senantiasa mewarnai angkatan 2005,
memberikan motivasi dan masukannya kepada penulis.
11. Teman-teman Fisika angkatan 2002, an$atan 2004 dan angkatan 2AA7
yang senantiasa membantu serta menguatkan penulis"
xl1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12. Mas Suryanto daa mbak Oktoria Reho Wulandmi selaku bapak dan ibu
kos Gracia yang selalu memberikan doa, semangat, motivasi dan bersedia
mendengarkan curahan hati penulis dengan sabar.
13. Thomas Linardy yang selama ini telah memberikan doa, dukungan dan
bantuan baik moral mauprm spiritual kepada penulis terutama dalam
menyelesaikan tugas akhfu ini.
14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
banyak membantu selama penulis menyelesaikan studi.
Penulis menyadari bahwa dalam penyu$lnan tugas akhir ini masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua
pihak. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bennanfaat bagr para
pembaca danmennberikan sedikit sumbangan buat Ilmu Pengetahuan.
20t0Yogyakarta,2T Februari
A,A /
WPenulis
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL …………………………………………………….. ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ………………………….. iii
HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………… iv
HALAMAN MOTTO ................................................................................. v
HALAMAN PERSEMBAHAN …………………………………………. vi
PERNYATAAN KEASLIAN …………………………………………… vii
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ……………………... viii
INTISARI ..……………………………………………………………….. ix
ABSTRACT ……………………………………………………………… x
KATA PENGANTAR ……………………………………………………. xi
DAFTAR ISI ……………………………………………………………… xiv
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xvii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xviii
BAB I : PENDAHULUAN .................................................................... 1
A. Latar Belakang .............................................................................. 1
B. Rumusan Masalah .......................................................................... 3
C. Batasan Masalah ............................................................................. 3
D. Tujuan Penelitian ............................................................................ 4
E. Manfaat Penelitian .......................................................................... 4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
BAB II : DASAR TEORI ........................................................................ 5
A. Teori Atom ...................................................................................... 5
B. Teori Molekul .................................................................................. 6
C. Detektor Fotoakustik ....................................................................... 7
D. Koefisien Serapan ............................................................................ 8
BAB III : METODE PENELITIAN ......................................................... 11
A. Tempat Pelaksanaan ........................................................................ 11
B. Alat dan Bahan ................................................................................ 11
B.1. Alat-alat yang Digunakan ....................................................... 11
a. Laser CO2 .......................................................................... 12
b. Sel Fotoakustik ................................................................. 13
B.2. Bahan-bahan yang Digunakan ................................................ 13
C. Prosedur Penelitian .......................................................................... 14
C.1. Penentuan Spektrum Serapan Etanol dan Kalibrasi ............... 14
C.2. Penentuan Koefisien Serapan Etanol ...................................... 17
C.3. Pengukuran Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan Oleh sampel
Apel ........................................................................................ 18
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................. 21
A. Hasil ................................................................................................ 21
A.1. Penentuan Spektrum Serapan Etanol ..................................... 21
A.2. Penentuan Koefisien Serapan Etanol ………………………. 23
A.3. Pengukuran Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan Oleh Sampel
Apel ......................................................................................... 25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
B. Pembahasan ........................................................................................ 29
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 40
A. Kesimpulan ........................................................................................ 40
B. Saran .................................................................................................. 40
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 41
LAMPIRAN ................................................................................................ 42
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 : Tabel hubungan sinyal ternormalisir S/P terhadap posisi
steppermotor …………………………………………………… 24
Tabel 4.2 : Tabel koefisien serapan etanol untuk tiap posisi
steppermotor ............................................................................... 25
Tabel 4.3 : Hubungan jumlah etanol ( )jamppb. terhadap lama apel
memproduksi etanol .................................................................... 36
Tabel 4.4 : Tabel kecepatan aliran gas nitrogen (ml/menit) saat
pengukuran dari tiap penelitian ................................................ 36
Tabel 4.5 : Hubungan volume etanol (nanoliter) terhadap lama apel
memproduksi etanol (jam) .......................................................... 37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Tingkat tenaga pada molekul .................................................... 6
Gambar 3.1. Rangkaian alat yang digunakan dalam penelitian ..................... 11
Gambar 3.2. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan
gas nitrogen ............................................................................. 15
Gambar 3.3. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan
gas etanol ................................................................................ 15
Gambar 3.4. Rangkaian alat yang digunakan untuk melakukan scan
gas etilen ................................................................................. 17
Gambar 3.5. Rangkaian alat yang digunakan untuk pengukuran
konsentrasi gas etanol yang dihasilkan oleh apel ................... 19
Gambar 4.1. Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi
steppermotor untuk gas etanol 8144 ppm .............................. 22
Gambar 4.2. Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi
steppermotor untuk gas etilen 1,1 ppm .................................... 23
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam) untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur
merupakan etanol hasil produksi apel yang disimpan selama
47 jam 52 menit. ...................................................................... 26
Gambar 4.4. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam) untuk garis laser 10P18. Etanol yang diukur
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xix
merupakan etanol hasil produksi apel yang disimpan selama
47 jam 52 menit ........................................................................ 27
Gambar 4.5. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam) untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur
merupakan etanol hasil produksi apel yang disimpan selama
23 jam 42 menit ........................................................................ 28
Gambar 4.6 : Bagan pengenceran gas etanol 82430 ppm ............................. 32
Gambar 4.7. Grafik hubungan konsentrasi etanol (ppb) terhadap lama
pengukuran (jam)untuk garis laser 10P16. Konsentrasi
etanol yang diukur merupakan konsentrasi etanol hasil produksi
apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit ............................ 34
Gambar 4.8. Grafik hubungan konsentrasi etanol (ppb) terhadap lama
pengukuran (jam)untuk garis laser 10P18. Konsentrasi
etanol yang diukur merupakan konsentrasi etanol hasil produksi
apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit ............................ 35
Gambar 4.9. Grafik hubungan volume etanol (nanoliter) terhadap lama apel
memproduksi etanol (jam) ........................................................ 37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Salah satu komoditas ekspor impor adalah buah-buahan. Kegiatan ekspor
impor membutuhkan waktu yang cukup lama hingga buah-buahan mencapai
tempat tujuan. Namun buah-buahan sendiri mempunyai batas ketahanan kualitas
yang tidak terlalu lama. Oleh karena itu, perlu adanya usaha untuk
mempertahankan kualitas buah-buahan selama pengiriman.
Salah satu usaha untuk mempertahankan kualitas buah-buahan adalah
dengan membuat tempat penyimpanan yang bisa membuat buah-buahan tersebut
tahan lama. Untuk mendapatkan tempat penyimpanan yang baik, maka gas dalam
tempat penyimpanan diubah-ubah. Pengubahan gas dilakukan untuk
mempertahankan kondisi buah agar tidak cepat matang. Pada proses pematangan,
buah akan terus memproduksi etilen. Emisi etilen merupakan tanda buah
mengalami pematangan [Santosa, 2008]. Gas oksigen dalam tempat penyimpanan
memicu buah memproduksi gas etilen [Platini, 2010]. Produksi gas etilen dapat
dihambat dengan cara mengurangi gas oksigen dalam tempat penyimpanan. Saat
buah diletakkan dalam lingkungan nitrogen, buah tidak memproduksi gas etilen
[Platini, 2010].
Namun, penghambatan produksi gas etilen dengan meletakkan buah di
lingkungan nitrogen menimbulkan efek samping. Efek samping yang dimaksud
adalah diproduksinya etanol oleh buah. Efek samping ini harus dikurangi, untuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
itu perlu diketahui seberapa besar efek samping yang terjadi dengan cara
mengukur konsentrasi etanol produksi sampel yang diletakkan pada lingkungan
tanpa oksigen. Lingkungan tanpa oksigen yang dimaksud adalah sampel buah
diletakkan dalam lingkungan nitrogen. Karena buah memproduksi etanol saat
berada pada kondisi kekurangan oksigen, maka jumlah etanol yang diproduksi
oleh buah tergantung dari seberapa lama buah berada dalam lingkungan tanpa
oksigen. Sehingga untuk mendapatkan tempat penyimpanan yang baik dengan
efek samping yang kecil, maka etanol yang dihasilkan oleh buah harus sedikit.
Alat ukur konsentrasi yang biasa digunakan adalah Gas Chromatograpy
(GC). Dalam pengukuran konsentrasi, penentuan jenis molekul oleh GC
dilakukan dengan cara membandingkan waktu retensi molekul yang diperoleh dari
percobaan dengan waktu retensi standarnya. Namun, penentuan jenis molekul
dengan membandingkan waktu retensi tersebut menimbulkan masalah. Hal ini
dikarenakan ada kemungkinan molekul lain yang mempunyai waktu retensi
hampir sama dengan waktu retensi standar molekul. Hal ini menyebabkan
ketidakpastian dalam penentuan jenis molekul yang terukur. Oleh karena itu,
diperlukan alat ukur konsentrasi lain yang dapat menentukan jenis molekul yang
terukur dengan pasti. Alat ukur konsentrasi lain yang dapat digunakan yaitu
detektor fotoakustik.
Metode pengukuran konsentrasi gas dengan detektor fotoakustik
menggunakan prinsip dasar serapan cahaya oleh gas. Serapan molekul tergantung
pada panjang gelombang cahaya yang digunakan. Dengan demikian, pengukuran
dengan sistem fotoakustik tergantung pada sumber cahayanya, yaitu laser
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
[Santosa, 2008]. Dengan ditemukannya laser dan mikropon yang peka, detektor
ini menjadi alat ukur konsentrasi yang sangat sensitif dan waktu tanggapnya
relatif cepat sehingga dapat digunakan secara online [Santosa, 2008].
Dengan menggunakan laser sebagai sumber cahaya, detektor fotoakustik
dapat digunakan untuk pengukuran konsentrasi dan dapat menentukan jenis
molekul yang terukur. Hal ini dikarenakan setiap molekul mempunyai koefisien
serapan yang berbeda-beda untuk setiap panjang gelombang.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara mengukur konsentrasi etanol dengan menggunakan
detektor fotoakustik?
C. Batasan Masalah
1. Penelitian hanya difokuskan pada pengukuran konsentrasi etanol yang
dihasilkan oleh sampel apel yang disimpan dalam lingkungan kekurangan
oksigen.
2. Pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan oleh sampel apel
menggunakan instrumen Detektor Fotoakustik di Laboratorium Analisa
Kimia Fisika Pusat Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
D. Tujuan Penelitian
1. Mengukur konsentrasi etanol yang dihasilkan apel untuk mengetahui
seberapa besar efek samping yang terjadi saat apel diletakkan dalam
lingkungan kekurangan oksigen.
2. Membuktikan bahwa apel akan memproduksi etanol saat berada dalam
keadaan kekurangan oksigen.
E. Manfaat Penelitian
Bagi dunia pendidikan di Indonesia, metode dan hasil penelitian ini
diharapkan dapat digunakan sebagai acuan dalam penelitian selanjutnya,
khususnya yang berkaitan dengan sistem fotoakustik. Kemudian, hasil penelitian
ini diharapkan dapat menambah pengetahuan bagi peneliti sehingga diperoleh cara
mengurangi efek samping dari pengubahan gas tempat penyimpanan buah pada
kegiatan ekspor impor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
A. Teori Atom
Atom terdiri dari inti atom dan elektron. Elektron berputar mengelilingi
inti [Krane, 1992]. Elektron dalam atom berada pada kedudukan tertentu dengan
tingkat energi yang tertentu pula. Perpindahan elektron dari tingkat energi yang
rendah ke tingkat energi yang tinggi disebut sebagai eksitasi dan perpindahan
elektron dari tingkat energi yang tinggi ke tingkat energi yang rendah disebut
sebagai deeksitasi.
Menurut Bohr, dalam proses eksitasi, elektron membutuhkan energi dari
luar yang besarnya cukup untuk berpindah dari tingkat energi yang rendah 1E ke
tingkat energi yang tinggi 2E . Energi ini akan diserap elektron yang berada di
tingkat energi rendah 1E sehingga elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang
lebih tinggi 2E . Besar energi yang dibutuhkan pada proses eksitasi mengikuti
persamaan (1) :
∆E = 2E - 1E .................................................(1)
dengan ∆E = selisih dari kedua tingkat energi
Kemudian dalam proses deeksitasi, pada transisi dari tingkat energi
tinggi 2E ke tingkat energi yang lebih rendah 1E , akan dipancarkan energi dalam
bentuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi 12v dengan besar
energi yang sesuai dengan persamaan (2) :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
12hvE =∆ .................................................(2)
dengan : h = Tetapan Planck = 6,63 x 10-34 J.s
B. Teori Molekul
Molekul mempunyai tiga tingkat energi, yaitu tingkat energi elektronik,
tingkat energi vibrasi dan tingkat energi rotasi. Tingkat energi pada molekul
ditunjukkan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Tingkat tenaga pada molekul
Sama halnya dengan atom, pada molekul juga terjadi peristiwa eksitasi
dan deeksitasi [Krane, 1992]. Pada proses eksitasi, molekul membutuhkan energi
dari luar yang sesuai dengan energi transisi dari kedua tingkat energi. Jika energi
dari luar sesuai dengan energi transisi, maka molekul akan menyerap energi
tersebut untuk berpindah dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi. Pada proses
deeksitasi, molekul akan memancarkan energi. Penyerapan dan pemancaran
energi dari suatu molekul dapat terjadi di tiap-tiap tingkat energi molekul.
Berdasar pada gambar 2.1, dari masing-masing tingkat energi elektronik, ada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
beberapa tingkat energi vibrasi dan dari masing-masing tingkat energi vibrasi, ada
beberapa tingkat energi rotasi.
C. Detektor Fotoakustik
Spektroskopi fotoakustik berdasarkan pada proses serapan cahaya.
Spektroskopi fotoakustik merupakan metode yang bisa digunakan untuk
mendeteksi konsentrasi molekul tertentu dengan memanfaatkan pengubahan
energi laser termodulasi yang terserap oleh molekul menjadi sinyal akustik.
Proses yang terjadi hingga dihasilkannya sinyal akustik adalah laser
yang merupakan sumber cahaya dilewatkan ke sel fotoakustik dimana di dalam sel
fotoakustik terdapat sampel gas. Jika frekuensi laser disamakan dengan frekuensi
transisi molekul yang berada di dalam sel fotoakustik, maka sebagian molekul
yang berada pada tingkat energi yang lebih rendah akan dieksitasi ke tingkat
energi yang lebih tinggi. Kemudian molekul yang berada pada tingkat energi yang
lebih tinggi akan melepaskan energi eksitasinya secara non radiasi, dimana ketika
bertumbukkan, molekul akan mentransfer energi eksitasinya ke molekul yang
ditumbuknya. Oleh molekul yang ditumbuknya, energi eksitasi yang ditransfer
diubah menjadi energi translasi.
Kenaikan energi translasi ini menyebabkan perubahan suhu dan tekanan
di dalam sel fotoakustik. Jika berkas laser dimodulasi, maka tekanan di dalam sel
fotoakustik akan berubah secara periodik. Tekanan tersebut atau bunyi diukur
menggunakan mikropon. Kemudian keluaran dari mikropon akan diperkuat
menggunakan lock-in amplifier. Keluaran dari mikropon merupakan sinyal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
akustik. Daya laser akan diukur menggunakan powermeter. Selanjutnya sinyal
akustik dan daya laser diolah menggunakan komputer.
D. Koefisien Serapan
Sinyal akustik dipengaruhi oleh daya laser, konstanta sel fotoakustik,
konsentrasi gas dan koefisien serapan. Jika di dalam sel akustik terdapat satu jenis
gas, yaitu gas ”g”, hubungan antara keluaran mikropon, konstanta sel akustik,
daya laser, konsentrasi gas dan koefisien serapannya dapat dinyatakan dengan
persamaan (3) :
glgll CPCS α= .................................................(3)
dengan Sl = sinyal akustik pada garis laser ”l” [Volt]
Pl = daya laser pada garis laser ”l” [Watt]
C = konstanta sel fotoakustik
WcmV
Cg = konsentrasi gas ”g” dalam sel fotoakustik [ppb]
αgl = koefisien serapan gas ”g” pada garis laser ”l” [cm-1]
Pada dasarnya, setiap garis laser dapat digunakan untuk mengukur
konsentrasi gas. Tapi dalam prakteknya, perlu diperhatikan daya garis laser dan
kemungkinan interferensi dari gas lain. Oleh karena itu, pemilihan garis laser yang
digunakan sangat penting. Hal ini mengingat daya laser dan koefisien serapan
yang bervariasi.
Bila gas yang diukur adalah gas B, maka perlu diketahui terlebih dahulu
nilai koefisien serapannya. Penentuan koefisien serapan tersebut dilakukan dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
cara membandingkan sinyal ternormalisirnya dengan sinyal ternormalisir gas lain
yang sudah diketahui koefisien serapannya. Berdasarkan persamaan (3), sinyal
ternormalisir dapat dinyatakan dengan persamaan (4):
glgl
CCPS α=
..............................................................(4)
Misal, gas A merupakan gas yang telah diketahui koefisien serapannya,
maka persamaan sinyal ternormalisir untuk gas A dan gas B berlaku persamaan
berikut :
AlAAl
CCPS
__
α=
.............................................................(5)
BlBBl
CCPS
__
α=
.............................................................(6)
dengan : AlP
S_
= sinyal ternormalisir untuk gas A yang sudah diketahui nilai
koefisien serapannya pada garis laser ”l” [V/W]
BlPS
_
= sinyal ternormalisir untuk gas B yang belum diketahui nilai
koefisien serapannya pada garis laser ”l” [V/W]
C = konstanta sel fotoakustik
WcmV
AC = konsentrasi gas A [ppb]
BC = konsentrasi gas B [ppb]
Al _α = koefisien serapan gas A pada garis laser ”l” [cm-1]
Bl _α = koefisien serapan gas B pada garis laser ”l” [cm-1]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Kemudian berdasarkan persamaan (5) dan (6), dapat diperoleh
perbandingan sinyal ternormalisir gas B dengan sinyal ternormalisir gas A yang
mengikuti persamaan 7 :
AlA
BlB
Al
Bl
CCCC
PSPS
_
_
_
_
αα
=
..............................................................(7)
Nilai konstanta sel fotoakustik tertentu. Karena kedua gas diukur dengan
menggunakan sel fotoakustik yang sama, maka nilai konstanta sel fotoakustik
kedua gas tersebut adalah sama. Sehingga didapat perbandingan koefisien serapan
gas A dengan koefisien serapan gas B yang mengikuti persamaan (8) :
ABl
BAl
Bl
Al
CPS
CPS
_
_
_
_
=αα
...............................................................(8)
Berdasarkan persamaan (8), dapat ditentukan koefisien serapan gas B
dengan menggunakan persamaan (9) :
BAl
ABl
AlBl
CPS
CPS
_
___
= αα ...........................................................(9)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Tempat Pelaksanaan
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisa Kimia Fisika
Pusat Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
B. Alat Dan Bahan
B.1. Alat-alat yang digunakan
Pada penelitian ini pengukuran konsentrasi etanol dilakukan dengan
menggunakan instrumen Detektor Fotoakustik dengan sumber cahaya Laser CO2.
Rangkaian percobaan dengan menggunakan detektor fotoakustik ditunjukkan pada
gambar 3.1.
Gambar 3.1. Rangkaian alat yang digunakan dalam penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Keterangan :
1. Tabung gas Nitrogen 9. Tabung Laser CO2
2. Flowmeter 10. Chopper
3. Cuvet 11. Kisi
4. Powermeter 12. Steppermotor
5. Piezo 13. Power Supply
6. Cermin 14. Lock-in Amplifier
7. Sel akustik 15. Laser Control
8. Mikropon 16. Komputer
Gambar 3.1 merupakan gambar rangkaian alat yang digunakan dalam
penelitian. Pada penelitian ini detektor fotoakustik digunakan untuk mengukur
konsentrasi gas dari sampel. Selain detektor fotoakustik, penelitian ini
menggunakan alat-alat lain antara lain komputer, flowmeter dan cuvet. Komputer
digunakan untuk mengolah, memonitor dan menampilkan hasil pengukuran.
Komputer juga digunakan untuk mengatur piezo dan steppermotor. Flowmeter
berfungsi sebagai pengatur aliran gas yang dialirkan ke cuvet. Cuvet merupakan
tempat penyimpanan sampel yang akan diteliti.
Detektor fotoakustik dengan sumber cahaya laser CO2 mempunyai
bagian-bagian penting yaitu laser CO2 dan sel fotoakustik.
a. Laser CO2
Laser CO2 digunakan sebagai sumber cahaya. Laser CO2 pada detektor
fotoakustik terdiri dari resonator optis, medium aktif dan power supply. Resonator
optis terdiri dari kisi dan cermin. Panjang resonator optis dapat diatur dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
menggunakan piezo untuk mendapatkan daya laser terbesar. Kisi dapat
digerakkan dan diatur posisinya menggunakan steppermotor. Pengaturan
steppermotor ini dilakukan melalui komputer. Power supply digunakan untuk
memberikan daya pada laser CO2.
b. Sel Fotoakustik
Sel fotoakustik merupakan komponen terpenting yang berfungsi sebagai
tempat konversi berkas cahaya laser menjadi sinyal akustik. Sinyal akustik akan
ditangkap oleh mikropon. Kemudian mikropon mengirimkan sinyal yang akan
diperkuat oleh lock-in amplifier dan kemudian diolah oleh komputer. Sel
fotoakustik diletakkan di dalam resonator optis, dimana resonator optis terdiri dari
kisi dan cermin. Peletakkan sel fotoakustik di dalam resonator optis dikenal
sebagai sistem intrakavitas. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan
detektor fotoakustik berbasis Laser CO2 dengan sistem intrakavitas.
B.2. Bahan-bahan yang digunakan
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah apel yang akan diteliti
produksi etanolnya jika diletakkan dalam keadaan kekurangan oksigen. Dalam hal
ini, apel diletakkan dalam gas nitrogen. Pada penelitian ini digunakan beberapa
jenis gas, antara lain gas nitrogen, gas etanol dan gas etilen. Gas nitrogen
digunakan sebagai gas pembawa dan sebagai gas dalam tempat penyimpanan apel.
Gas etanol digunakan untuk menentukan spektrum serapan etanol. Gas etilen
digunakan sebagai pembanding untuk menentukan koefisien serapan etanol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
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 :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
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
16
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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
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
18
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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
produksi etanol dari berbagai variasi lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen.
Untuk melakukan pengukuran perlu dilakukan preparasi sampel terlebih dahulu.
Penelitian ini menggunakan buah apel sebagai sampel yang akan diteliti
produksi etanolnya. Apel dimasukkan kedalam cuvet. Kemudian cuvet ditutup dan
diisi dengan gas nitrogen hingga di dalam cuvet hanya berisi gas nitrogen. Setelah
itu, apel dibiarkan berada dalam gas nitrogen selama waktu tertentu. Hal ini
dilakukan untuk mengumpulkan etanol.
Setelah etanol dikumpulkan dalam cuvet, dapat dilakukan pengukuran
konsentrasi. Rangkaian alat untuk pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan
oleh buah apel ditunjukkan pada gambar 3.5 :
Gambar 3.5. Rangkaian alat yang digunakan untuk pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan oleh apel
Sebelum dilakukan pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan buah
apel, perlu dipastikan pada sel fotoakustik tidak ada gas lain yang bisa
mengganggu pengukuran. Untuk itu sel fotoakustik harus dibersihkan terlebih
dahulu. Pembersihan sel fotoakustik dilakukan dengan cara mengalirkan gas
nitrogen langsung ke detektor fotoakustik selama beberapa menit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Berdasarkan gambar 3.5, cuvet langsung dihubungkan dengan detektor
fotoakustik. Gas nitrogen yang dialirkan melalui cuvet berfungsi sebagai gas
pembawa yang akan mendorong etanol menuju ke detektor fotoakustik.
Kecepatan aliran gas yang melewati detektor fotoakustik diketahui menggunakan
flowmeter digital. Pengukuran konsentrasi etanol berlangsung sampai etanol habis
terukur semua.
Jumlah etanol yang diproduksi oleh buah tergantung dari waktu
penyimpanan buah dalam lingkungan tanpa oksigen. Sehingga pengumpulan
etanol dilakukan dengan berbagai variasi lama penyimpanan apel dalam gas
nitrogen.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
A.1. Penentuan Spektrum Serapan Etanol
Penentuan spektrum serapan etanol dilakukan dengan cara menscan gas
nitrogen dan gas etanol. Gas nitrogen discan dari posisi steppermotor 5700 sampai
6900 dengan kecepatan aliran gas nitrogen yang masuk ke detektor fotoakustik
sebesar 33,3 ml/menit.
Gas etanol yang digunakan untuk penentuan spektrum serapan etanol
berasal dari etanol cair yang diuapkan pada suhu 250C. Untuk itu perlu diketahui
terlebih dahulu konsentrasi gas etanol dengan cara menentukan tekanan parsial
etanol pada suhu 250C. Telah diketahui bahwa tekanan parsial etanol pada suhu
190C adalah 40 mmHg dan tekanan parsial etanol pada suhu 34,90C adalah 100
mmHg [Weast, 1979]. Dengan menggunakan interpolasi dari kedua titik tersebut,
diperoleh nilai tekanan parsial etanol pada suhu 250C. Berdasarkan tekanan parsial
tersebut, didapat konsentrasi gas etanol adalah 82430 ppm. Hasil perhitungan
interpolasi kedua titik dan konsentrasi etanol dalam cuvet ditampilkan pada
lampiran 6.
Untuk melakukan scan harus diperhatikan konsentrasi gas etanolnya.
Dalam hal ini digunakan konsentrasi yang kecil untuk mencegah daya habis
diserap. Oleh karena itu, gas etanol 82430 ppm harus diencerkan dengan cara
mencampurkan gas etanol dengan gas nitrogen. Pencampuran dilakukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
berdasarkan gambar 3.3 pada bagian metode penelitian. Gas nitrogen dengan
kecepatan aliran sebesar 30,1 ml/menit dicampurkan dengan gas etanol 82430
ppm dengan kecepatan aliran sebesar 3,3 ml/menit. Dari pencampuran kedua gas
dengan kecepatan aliran tersebut, diperoleh gas etanol dengan konsentrasi 8144
ppm. Gas etanol inilah yang dialirkan ke detektor fotoakustik dan kemudian
discan dari posisi steppermotor 5700 sampai 6900. Hasil scan gas etanol 8144
ppm ditunjukkan pada gambar 4.1 berikut :
Gambar 4.1. Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi steppermotor untuk gas etanol 8144 ppm
Berdasarkan gambar 4.1 diperoleh 6 garis laser. Keenam garis laser
tersebut berada pada posisi steppermotor 6020, 6103, 6188, 6277, 6458, dan 6649.
Dengan memperhatikan sinyal ternormalisir gas nitrogen dan sinyal ternormalisir
gas etanol, dapat ditentukan pada garis laser yang mempunyai serapan etanol.
Pada gambar 4.1, satuan sinyal ternormalisir S/P adalah arbitary unit (au).
Au merupakan satuan sembarang. S/P bersatuan au dikarenakan alat yang
0
5
10
15
20
25
30
5700
5760
5820
5880
5940
6000
6060
6120
6180
6240
6300
6360
6420
6480
6540
6600
6660
6720
6780
6840
6900
steppermotor
S/P
(au)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
digunakan belum melalui proses kalibrasi. Oleh karena itu, pada penelitian ini,
semua sinyal ternormalisir S/P yang diperoleh bersatuan au.
A.2. Penentuan Koefisien Serapan Etanol
Scan gas etilen dilakukan berdasarkan pada gambar 3.4 pada bagian
metode penelitian. Gas etilen yang digunakan mempunyai konsentrasi 10 ppm.
Konsentrasi tersebut terlalu besar sehingga dapat menyebabkan daya laser habis
diserap. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengenceran dengan cara mencampurkan
gas etilen 10 ppm dengan gas nitrogen. Pencampuran ini dilakukan dengan cara
mengalirkan gas nitrogen dengan kecepatan aliran 30,2 ml/menit dan mengalirkan
gas etilen 10 ppm dengan kecepatan aliran 3,6 ml/menit. Dari pencampuran
kedua gas dengan kecepatan aliran tersebut, diperoleh gas etilen dengan
konsentrasi 1,1 ppm. Gas etilen ini dialirkan ke detektor fotoakustik dan
kemudian discan dari posisi steppermotor 5700 sampai 6900. Hasil scan gas etilen
1,1 ppm ditunjukkan pada gambar 4.2 berikut :
Gambar 4.2. Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi steppermotor untuk gas etilen 1,1 ppm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Berdasarkan pada gambar 4.1 dan 4.2 didapatkan nilai sinyal ternormalisir
S/P (au) dari gas etilen 1,1 ppm dan nilai sinyal ternormalisir S/P (au) dari gas
etanol 8144 ppm yang dituliskan dalam tabel 1 berikut :
Tabel 4.1 : Tabel hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi steppermotor untuk gas etilen 1,1 ppm dan gas etanol 8144 ppm
Posisi Steppermotor S/P (au)
Etilen 1,1 ppm Etanol 8144 ppm
6020 7 27,2
6103 0,3 13,8
6188 0,2 12,5
6277 0,2 13,0
6458 0,9 14,0
6649 0,2 12,1
Grafik S/P gas etilen 1,1 ppm dan gas etanol 82430 ppm secara lebih jelas
ditunjukkan pada bagian lampiran 1. Dengan mengetahui nilai koefisien serapan
etilen, maka koefisien serapan etanol dapat ditentukan. Nilai koefisien serapan
etilen pada posisi steppermotor 6020 adalah 26,7 cm-1. Nilai koefisien serapan
etilen tersebut digunakan untuk menentukan koefisien serapan etanol pada semua
garis laser etanol.
Penentuan koefisien serapan etanol dilakukan dengan cara
membandingkan nilai S/P (au) dari gas etilen 1,1 ppm dengan nilai S/P (au) dari
gas etanol 8144 ppm. Dari hasil perbandingan tersebut dan nilai koefisien serapan
etilen dapat ditentukan koefisien serapan etanol yang mengikuti persamaan (9)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
pada bagian dasar teori. Nilai koefisien serapan etanol dituliskan dalam tabel 4.2
berikut :
Tabel 4.2 : Tabel koefisien serapan etanol (cm-1) untuk tiap posisi steppermotor
Posisi Steppermotor Koefisien Serapan Etanol (cm-1)
6020 0,014
6103 0,007
6188 0,006
6277 0,007
6458 0,007
6649 0,006
Nilai koefisien tersebut digunakan untuk mengukur konsentrasi etanol yang
diproduksi apel yang disimpan dalam gas nitrogen.
A.3. Pengukuran Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan Oleh Sampel Apel
Penelitian ini menggunakan apel sebagai sampel yang diteliti produksi
etanolnya. Apel diletakkan dalam cuvet yang berisi gas nitrogen dan disimpan
dalam jangka waktu tertentu. Dalam jangka waktu penyimpanan, apel akan
memproduksi etanol. Etanol inilah yang akan diukur konsentrasinya. Pada
penelitian ini, pengukuran konsentrasi etanol dilakukan menggunakan 2 garis
laser, yaitu garis laser 10P16 dan 10P18.
Pada penelitian ini, telah dilakukan pengukuran konsentrasi etanol untuk 4
variasi lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen, yaitu 47 jam 52 menit, 23 jam
42 menit, 12 jam 26 menit, dan 6 jam 10 menit. Pengukuran konsentrasi etanol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
berdasarkan pada gambar 3.5 pada bagian metode penelitian. Cuvet langsung
dihubungkan dengan detektor fotoakustik. Pengukuran konsentrasi etanol dimulai
dari saat cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik sampai gas etanol yang
dikumpulkan dalam cuvet habis terukur semua.
Untuk pengukuran konsentrasi dengan lama penyimpanan 47 jam 52
menit, cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik saat 0,20 jam. Saat
pengukuran konsentrasi etanol, kecepatan aliran gas nitrogen yang dialirkan ke
cuvet sebesar 33,8 ml/menit. Gas nitrogen ini akan mendorong etanol menuju ke
detektor fotoakustik dan kemudian diukur konsentrasinya tiap waktu. Hasil
pengukuran konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P16
ditunjukkan pada gambar 4.3 :
Gambar 4.3. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama pengukuran (jam) untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur merupakan etanol
hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit.
Gambar 4.3 merupakan grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P
(au) terhadap lama pengukuran (jam) untuk garis laser 10P16. Etanol yang diukur
merupakan etanol hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit.
Grafik tersebut digunakan untuk menentukan jumlah etanol yang diproduksi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Jumlah etanol dihitung dari saat pertama kali cuvet dihubungkan dengan detektor
fotoakustik sampai etanol habis terukur. Tanda bahwa etanol habis terukur semua
adalah terlihat dari tidak ada lagi etanol yang terukur.
Kemudian untuk lama penyimpanan yang sama, dilakukan pengukuran
konsentrasi etanol dengan menggunakan garis laser 10P18. Hasil pengukuran
kosentrasi etanol yang diproduksi apel dengan menggunakan garis laser 10P18
ditunjukkan pada gambar 4.4 berikut :
Gambar 4.4. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama pengukuran (jam) untuk garis laser 10P18. Etanol yang diukur merupakan etanol
hasil produksi apel yang disimpan selama 47 jam 52 menit.
Gambar 4.4 merupakan grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P
(au) terhadap lama pengukuran (jam) untuk garis laser 10P18. Grafik tersebut juga
digunakan untuk menentukan jumlah etanol yang diproduksi oleh apel yang
disimpan selama 47 jam 52 menit.
Setelah itu, dilakukan juga pengukuran konsentrasi etanol yang
diproduksi buah apel dengan lama penyimpanan yang berbeda, yaitu 23 jam 42
menit. Cuvet dihubungkan dengan detektor fotoakustik saat 0,22 jam. Saat
pengukuran konsentrasi etanol, kecepatan aliran gas nitrogen yang dialirkan ke
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
cuvet sebesar 33,7 ml/menit. Hasil pengukuran konsentrasi etanol dengan
menggunakan garis laser 10P16 ditunjukkan pada gambar 4.5 :
Gambar 4.5. Grafik hubungan antara sinyal ternormalisir S/P (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 S/P
(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
29
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 250C. 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 250C [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
30
ml/menit dan kecepatan aliran gas etanol 82430 ppm adalah 3,3 ml/menit.
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 S/P (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 ml/menit. Kemudian gas etanol tersebut dicampurkan dengan
gas nitrogen yang dialirkan dengan kecepatan alirannya 30,1 ml/menit. 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 S/P 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
31
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 S/P 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 S/P (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 S/P (au) dari gas etanol 8144 ppm dengan nilai sinyal
ternormalisir S/P (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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
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 S/P (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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
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 S/P (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 S/P (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 S/P (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
34
52 menit dengan menggunakan garis laser 10P16, ditunjukkan pada gambar 4.7
berikut :
Gambar 4.7. Grafik hubungan konsentrasi etanol (ppb) terhadap lama pengukuran
(jam)untuk 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
35
Gambar 4.8. Grafik hubungan konsentrasi etanol (ppb) terhadap lama pengukuran
(jam)untuk 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 (jam)untuk 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
36
Tabel 4.3 : Tabel hubungan luasan konsentrasi ( )jamppb. terhadap lama penyimpanan
Lama penyimpanan Luasan konsentrasi ( )jamppb.
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 :
( ) aliranl VLKvolume ∗=
Dengan : ( )lLK = luasan konsentrasi pada garis laser ”l”
aliranV = kecepatan aliran gas pembawa saat pengukuran
Kecepatan aliran gas nitrogen dituliskan dalam tabel 4.4 berikut :
Tabel 4.4 : Tabel kecepatan aliran gas nitrogen (ml/menit) saat pengukuran dari tiap lama penyimpanan
Lama penyimpanan Kecepatan aliran gas nitrogen (ml/liter)
46 jam 52 menit 33,8
23 jam 42 menit 33,7
12 jam 26 menit 33,9
6 jam 10 menit 33,8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Cara perhitungan untuk tiap penelitian dituliskan pada lampiran 9. Hasil
perhitungan volume total dari tiap-tiap penelitian dituliskan pada tabel 4.5 berikut:
Tabel 4.5 : hubungan volume total (nanoliter) terhadap lama penyimpanan (jam) Lama penyimpanan Volume total (nanoliter)
10P16 10P18
47 jam 52 menit 4171,6 4199,9
23 jam 42 menit 2497,2 2383,9
12 jam 26 menit 933,2 991,2
6 jam 10 menit 711,8 723,4
Berdasarkan tabel 4.5, dibuat grafik hubungan volume total (nanoliter)
terhadap lama penyimpanan (jam) yang ditunjukkan pada gambar 4.9 berikut :
Gambar 4.9. Grafik hubungan volume total (nanoliter) terhadap lama apel memproduksi etanol (jam)
Pada gambar 4.9 terlihat ada 2 grafik volume total. Hal ini dikarenakan
pengukuran konsentrasi menggunakan 2 garis laser, yaitu garis laser 10P16 dan
10P18. Grafik berwarna biru merupakan grafik volume total pada garis laser
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
6,16 12,43 23,7 47,87
lama apel memproduksi etanol (jam)
volu
me
etan
ol (n
anol
iter)
10P1610P18
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
10P16 dan grafik berwarna merah merupakan grafik volume total pada garis laser
10P18.
Dari gambar 4.9, terlihat bahwa grafik volume total pada garis laser
10P16 berhimpitan dengan grafik volume total pada garis laser 10P18. Hal ini
menunjukkan bahwa volume total pada garis laser 10P16 hampir sama dengan
volume total pada garis laser 10P18. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan
bahwa kedua garis laser dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi etanol.
Dari gambar 4.9, dapat dilihat bahwa dari tiap penelitian volume etanol
terus meningkat. Hal ini berarti apel terus menerus memproduksi etanol selama
berada dalam keadaan kekurangan oksigen. Oleh karena itu, volume etanol yang
dikumpulkan akan semakin banyak jika berada dalam gas nitrogen dalam waktu
yang lama. Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa semakin lama apel
berada pada keadaan kekurangan oksigen, maka efek samping yang terjadi
semakin besar yang dapat menyebabkan apel mengalami perubahan. Perubahan
yang dimaksud adalah rasa apel akan berubah.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat dikatakan bahwa apel
memproduksi etanol saat apel yang berada pada keadaan kekurangan oksigen. Hal
ini ditunjukkan dengan diukurnya konsentrasi etanol yang dihasilkan buah apel
saat diletakkan dalam gas nitrogen 100%. Pada kegiatan ekspor impor, kualitas
buah dijaga agar buah tidak cepat busuk. Cara untuk mempertahankan kualitas
buah dilakukan dengan cara mengurangi oksigen dalam tempat penyimpanan.
Dalam hal menjaga agar buah tidak cepat busuk, pengurangan oksigen dalam
tempat penyimpanan merupakan cara yang paling tepat, karena tanpa oksigen,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
buah tidak akan mengalami pematangan. Namun, pengurangan oksigen dalam
tempat penyimpanan ini ternyata menimbulkan efek samping yaitu terjadinya
fermentasi. Efek samping ini tidak mengubah fisik buahnya. Oleh karena itu, efek
samping ini sering tidak diperhatikan.
Dari hasil penelitian, dapat dikatakan bahwa semakin lama apel berada
dalam gas nitrogen, maka etanol yang dihasilkan dari proses fermentasi akan
semakin banyak. Hal ini berarti semakin lama apel berada dalam keadaan
kekurangan oksigen, buah akan terus mengalami fermentasi yang dapat
menyebabkan perubahan rasa buah. Oleh karena itu, perlu dicari tempat
penyimpanan yang lebih baik lagi dengan memperhatikan efek samping yang
terjadi dengan cara mengubah gas dalam tempat penyimpanan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
BAB V
KESIMPULAN
A. Kesimpulan
Pada penelitian ini telah dilakukan pengukuran konsentrasi etanol yang
dihasilkan buah apel dengan variasi lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen.
Berdasarkan hasil penelitian yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
• Detektor fotoakustik berbasis laser CO2 dapat digunakan untuk mengukur
konsentrasi etanol.
• Apel akan memproduksi etanol saat berada dalam keadaan kekurangan
oksigen.
• Jumlah etanol yang diproduksi apel dipengaruhi seberapa lama apel berada
dalam keadaan kekurangan oksigen. Semakin lama apel disimpan dalam
keadaan kekurangan oksigen, jumlah etanol semakin banyak.
• Volume total etanol yang diproduksi apel yang disimpan dalam gas nitrogen
selama 47 jam 52 menit, 23 jam 42 menit, 12 jam 26 menit dan 6 jam 10
menit berturut-turut adalah 4185,75 nanoliter, 2440,55 nanoliter, 962,2
nanoliter, dan 717,6 nanoliter.
B. Saran
Pada penelitian ini, pengukuran konsentrasi etanol menggunakan garis
laser 10P16 dan 10P18. Kedua garis laser tersebut mempunyai koefisien serapan
etanol yang kecil. Untuk pengukuran konsentrasi etanol yang kecil, digunakan
garis laser yang sensitif untuk etanol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
DAFTAR PUSTAKA
Krane, K. S., 1992. Fisika Modern, Jakarta : Universitas Indonesia.
Beiser, Arthur.,1982. Konsep Fisika Modern edisi ketiga. Jakarta : Erlangga.
Weast Ph.D, Robert C.. 1979. Handbook Of Chemistry And Physics. 60th edition.
Boca Raton, Florida 33431: CRC Press, Inc.
Walzer, K., Pfundtner, K., Stapf, R., Absorption Measurements Of Far-Infrared
Laser Gases With And Without An Electric d.c. Field. Jerman :
Physikalisches Institut der Universitat Wurzburg D-8700 Wurzburg.
Santosa, I. E., 2008, Pengukuran Konsentrasi Gas dengan Menggunakan Detektor
Fotoakustik, Makalah seminar dosen Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam : Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Platini, L. T., 2010, Aplikasi Detektor Fotoakustik Berbasis Laser CO2 Dalam
Pengukuran Konsentrasi Gas Etilen Secara Real Time, Skripsi FST
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
LAMPIRAN 1
Koefisien serapan ditentukan dengan cara membandingkan nilai sinyal
ternormalisir S/P gas etanol 8144 ppm dengan nilai sinyal ternormalisir S/P gas
etilen 1,1 ppm. Dari hasil perbandingan dan nilai koefisien serapan etilen, dapat
ditentukan nilai koefisien serapan etanol. Berikut pembesaran grafik S/P untuk
garis laser 10P16 yang berada pada posisi steppermotor 6103 dan garis laser
10P18 yang berada pada posisi steppermotor 6188 yang ditunjukkan pada gambar
1.1 dan 1.2. Kedua garis laser inilah yang digunakan untuk pengukuran
konsentrasi etanol yang dihasilkan oleh apel.
Gambar 1.1 : Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi
steppermotor untuk gas etanol 8144 ppm.
Gambar 1.2 : Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi steppermotor untuk gas etilen 1,1 ppm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
LAMPIRAN 2
Pada penelitian pertama, pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan
apel dilakukan untuk lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 47 jam 52 menit.
Dari hasil pengukuran didapat nilai sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam). Berdasarkan nilai S/P tersebut, ditentukan nilai konsentrasi
etanol tiap waktu. Penentuan konsentrasi etanol tiap waktu menggunakan
persamaan (7) pada bagian dasar teori. Nilai S/P dari pengukuran dan nilai
konsentrasi tiap waktu ditampilkan dalam tabel 1 berikut :
Tabel 2.1 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 47 jam 52 menit untuk garis laser 10P16
TIME[jam] SIGNAL
[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[ppb] 0,024118 0,001102 4,6631 0,000236 140,7475277 0,034127 0,001057 4,1919 0,000252 150,1839354 0,044338 0,001063 4,4043 0,000241 143,8002471 0,054604 0,001037 4,5459 0,000228 135,9290528 0,064665 0,00107 4,6802 0,000229 136,2550218 0,074841 0,001032 4,1699 0,000248 147,4885084 0,085125 0,00106 4,6948 0,000226 134,4682969 0,095357 0,000953 3,9331 0,000242 144,3842898 0,10571 0,001041 4,8169 0,000216 128,7652839 0,11605 0,00102 4,48 0,000228 135,6556916 0,126276 0,000996 4,3945 0,000227 134,9855026 0,136516 0,001031 4,4727 0,000231 137,3730494 0,146703 0,000995 4,1162 0,000242 143,9701419 0,156831 0,000927 3,9917 0,000232 138,3301136 0,166898 0,00097 4,0088 0,000242 144,1264828 0,177249 0,000946 3,938 0,00024 143,097137 0,187534 0,000529 2,0312 0,00026 155,115186 0,197993 0,001001 4,4409 0,000226 134,3599892 0,208149 0,026038 3,5254 0,007386 4400,561252 0,21946 0,025369 3,6328 0,006983 4160,669455 0,230487 0,024694 3,5498 0,006957 4144,774287 0,241461 0,020047 2,6807 0,007478 4455,703892 0,252761 0,022793 2,9834 0,00764 4551,942634 0,263949 0,023912 3,4912 0,006849 4080,848929 0,275262 0,021733 3,3423 0,006503 3874,267389 0,286281 0,021625 3,0566 0,007075 4215,169211
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
0,297483 0,021498 3,2935 0,006527 3889,008109 0,308332 0,020896 3,208 0,006514 3880,842008 0,319195 0,018747 2,915 0,006431 3831,694161 0,330125 0,020067 3,2837 0,006111 3641,027372 0,340904 0,020546 3,3447 0,006143 3659,951636 0,351589 0,019543 3,0762 0,006353 3785,152176 0,362569 0,019997 3,4741 0,005756 3429,504668 0,373659 0,017214 2,6807 0,006422 3826,044469 0,384483 0,018017 3,0566 0,005894 3511,895419 0,395449 0,015917 2,5439 0,006257 3727,934343 0,406139 0,017607 3,23 0,005451 3247,793902 0,416602 0,014168 2,2217 0,006377 3799,658628 0,427289 0,014056 2,4756 0,005678 3382,931904 0,437916 0,017685 3,7109 0,004766 2839,452664 0,448206 0,017989 3,7915 0,004744 2826,817397 0,458818 0,016604 3,7695 0,004405 2624,438039 0,469044 0,017193 3,8281 0,004491 2675,992114 0,479339 0,016548 3,6035 0,004592 2736,052307 0,489629 0,016248 3,7109 0,004378 2608,652587 0,500089 0,015359 3,418 0,004494 2677,288166 0,510326 0,013657 2,9517 0,004627 2756,752359 0,520507 0,014887 3,5278 0,00422 2514,214986 0,530624 0,012894 2,9224 0,004412 2628,794883 0,540755 0,013751 3,3618 0,00409 2437,076289 0,550881 0,013579 3,5107 0,003868 2304,45877 0,560834 0,012974 3,3838 0,003834 2284,444288 0,570963 0,013035 3,5742 0,003647 2172,843948 0,580974 0,011916 3,5962 0,003314 1974,216301 0,592669 0,011822 3,2324 0,003657 2179,039594 0,602555 0,012212 3,7988 0,003215 1915,410827 0,612403 0,010233 2,8662 0,00357 2127,159274 0,624378 0,011281 3,7817 0,002983 1777,291373 0,636304 0,010831 3,3936 0,003192 1901,591626 0,646254 0,01033 3,3374 0,003095 1844,090239 0,656185 0,010469 3,623 0,00289 1721,686874 0,669974 0,009969 3,5498 0,002808 1673,268029 0,682426 0,00931 3,2642 0,002852 1699,261462 0,69254 0,009185 3,5083 0,002618 1559,88514 0,706402 0,009461 3,8037 0,002487 1481,956235 0,718611 0,008774 3,457 0,002538 1512,175274 0,730303 0,007277 3,4399 0,002115 1260,391741 0,743792 0,008111 3,6914 0,002197 1309,206972 0,757506 0,007548 3,335 0,002263 1348,537297 0,769314 0,00762 3,6768 0,002072 1234,807192 0,781062 0,006914 3,6548 0,001892 1127,057556 0,794601 0,007371 4,0063 0,00184 1096,214629 0,806359 0,007035 3,8721 0,001817 1082,517089 0,82014 0,006664 3,7964 0,001755 1045,861752
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
0,833966 0,006286 3,6182 0,001737 1035,057035 0,847677 0,005996 3,7402 0,001603 955,1699781 0,86177 0,005985 3,9941 0,001499 892,8488919 0,873614 0,005294 3,4644 0,001528 910,5389483 0,885621 0,005368 3,9771 0,00135 804,1321995 0,899112 0,004576 3,186 0,001436 855,6915035 0,90901 0,005106 4,0771 0,001252 746,2340591 0,920632 0,004966 4,0186 0,001236 736,2470033 0,934049 0,004569 3,7207 0,001228 731,7052433 0,945813 0,00401 3,0884 0,001298 773,5586827 0,956077 0,00455 3,9819 0,001143 680,8572615 0,969819 0,004394 3,9795 0,001104 657,8008205 0,983361 0,003782 3,396 0,001114 663,4853414 0,993209 0,00416 4,0063 0,001038 618,6911641 1,006859 0,003712 3,6548 0,001016 605,1195276 1,018687 0,003747 3,8672 0,000969 577,3012794 1,033074 0,00355 3,7378 0,00095 565,8419896 1,044994 0,003521 4,2798 0,000823 490,2404006 1,058656 0,003421 4,1821 0,000818 487,4336587 1,072428 0,003277 4,2969 0,000763 454,3703536 1,084123 0,003141 4,3262 0,000726 432,5973943 1,098018 0,0031 4,3237 0,000717 427,1963142 1,110053 0,002965 4,2065 0,000705 420,009859 1,123799 0,002738 3,9185 0,000699 416,2819962 1,135549 0,00206 4,3018 0,000479 285,3231441 1,149261 0,00159 4,1846 0,00038 226,4334833 1,162869 0,001208 3,7622 0,000321 191,3092623 1,172959 0,001149 4,3164 0,000266 158,65751 1,182931 0,000889 3,3643 0,000264 157,4680858 1,194796 0,000827 4,3774 0,000189 112,5836663 1,206527 0,000797 4,2969 0,000186 110,5621678 1,220266 0,000733 3,5669 0,000206 122,5059884 1,230277 0,000789 4,2627 0,000185 110,2891033 1,242556 0,000794 4,0869 0,000194 115,8161093
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Tabel 2.2 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 47 jam 52 menit untuk garis laser 10P18
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[ppb] 9,56E-05 0,000468 1,4087 0,000332 219,4158845 0,019281 0,000637 2,2314 0,000285 188,3521499 0,029348 0,000602 2,3755 0,000253 167,1565637 0,039465 0,000608 2,2656 0,000268 177,1150925 0,04961 0,000448 1,3354 0,000335 221,3215695 0,059766 0,00057 2,1484 0,000265 175,2247148 0,069889 0,000501 1,6895 0,000297 195,7319447 0,080235 0,00056 2,0093 0,000279 183,9879119 0,090346 0,000459 1,3354 0,000344 226,872527 0,100812 0,000556 1,958 0,000284 187,4902865 0,11099 0,000335 0,9277 0,000362 238,6820495 0,121441 0,000541 2,3071 0,000234 154,6510604 0,13162 0,000523 1,9775 0,000265 174,722942 0,141804 0,000532 2,1973 0,000242 159,7384604 0,152061 0,000504 2,1973 0,00023 151,5223268 0,162005 0,000597 2,3706 0,000252 166,2796955 0,172184 0,000431 1,626 0,000265 174,8290161 0,182521 0,000483 1,9775 0,000244 161,3576918 0,193094 0,000549 2,3584 0,000233 153,6101436 0,203267 8,11E-05 0,1465 0,000553 365,1866671 0,213944 0,009089 0,9937 0,009146 6037,457972 0,225137 0,012333 1,8359 0,006718 4434,243933 0,236138 0,011696 1,6211 0,007215 4762,531275 0,247353 0,010438 1,4575 0,007162 4727,463873 0,258541 0,01029 1,311 0,007849 5181,003552 0,269835 0,010473 1,5454 0,006777 4473,172177 0,280904 0,010197 1,6895 0,006036 3984,054229 0,292151 0,009812 1,4087 0,006965 4597,682597 0,303105 0,009649 1,5332 0,006293 4154,127901 0,313957 0,009625 1,5186 0,006338 4183,451623 0,324889 0,009353 1,5137 0,006179 4078,394966 0,335569 0,007108 0,7349 0,009673 6384,73872 0,346412 0,009625 1,7505 0,005498 3629,427636 0,357149 0,004044 0,498 0,00812 5360,13778 0,368341 0,007404 0,9326 0,007939 5240,338881 0,379287 0,008865 1,6846 0,005263 3473,703368 0,390066 0,007643 1,4648 0,005217 3443,984442 0,401021 0,008659 1,582 0,005474 3613,015353 0,4116 0,007796 1,4941 0,005218 3444,398637
0,422171 0,005962 0,9375 0,006359 4197,721851 0,432847 0,006218 1,1279 0,005513 3638,845154 0,443196 0,007099 1,4478 0,004903 3236,64795
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
0,453736 0,006909 1,4282 0,004838 3193,279972 0,464064 0,007043 1,604 0,004391 2898,351096 0,474362 0,007979 1,8848 0,004233 2794,362282 0,484697 0,007566 1,8384 0,004116 2716,748138 0,495089 0,006318 1,2354 0,005114 3375,690388 0,505321 0,005491 1,084 0,005066 3343,784569 0,515666 0,007171 1,8457 0,003885 2564,555326 0,525686 0,006965 1,5918 0,004375 2888,166075 0,535909 0,007127 1,8433 0,003867 2552,331413 0,545929 0,004698 1,0913 0,004305 2841,780707 0,556049 0,006709 1,9263 0,003483 2298,799099 0,566011 0,004198 0,835 0,005027 3318,406715 0,576031 0,004272 1,0205 0,004186 2763,215166 0,58794 0,005577 1,7529 0,003182 2100,17122 0,597832 0,005798 1,792 0,003235 2135,642174 0,607621 0,005477 1,6235 0,003374 2226,865215 0,617632 0,005988 2,1924 0,002731 1802,794755 0,631458 0,004978 1,5015 0,003315 2188,20971 0,641422 0,005062 1,7529 0,002888 1906,186443 0,65137 0,005047 1,7432 0,002895 1911,064214 0,663259 0,004857 1,8848 0,002577 1700,96779 0,67741 0,002106 0,4834 0,004357 2875,696115 0,687597 0,002134 0,4712 0,004529 2989,824054 0,699625 0,004503 1,9507 0,002309 1523,882518 0,713782 0,003842 1,3672 0,00281 1854,821926 0,723671 0,004337 2,0923 0,002073 1368,374709 0,737149 0,00396 2,2754 0,00174 1148,768621 0,750813 0,004135 2,1045 0,001965 1297,036981 0,762627 0,004008 2,1167 0,001893 1249,819607 0,774372 0,003927 2,0825 0,001886 1244,809967 0,787913 0,003716 2,0654 0,001799 1187,701432 0,801627 0,003673 2,0898 0,001758 1160,106836 0,813444 0,003388 2,0581 0,001646 1086,674612 0,827217 0,003205 1,9165 0,001672 1103,899583 0,840931 0,002849 1,665 0,001711 1129,331195 0,854768 0,00286 1,958 0,001461 964,1211379 0,868774 0,002359 1,5527 0,00152 1003,016364 0,878733 0,002349 1,7212 0,001365 900,8933552 0,892477 0,002478 1,8823 0,001316 868,9949173 0,904231 0,00143 0,647 0,00221 1458,603051 0,915909 0,001814 1,0132 0,001791 1182,086732 0,927547 0,001971 1,8286 0,001078 711,3794574 0,939097 0,002185 1,8994 0,00115 759,3577888 0,951278 0,001796 1,2964 0,001385 914,4135371 0,96331 0,001459 1,4697 0,000992 655,0542338 0,976846 0,001635 1,731 0,000945 623,5720038 0,988477 0,001678 1,4893 0,001127 743,8172084 1,000171 0,001755 1,7456 0,001006 663,7789217
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
1,011916 0,001489 1,4771 0,001008 665,51852 1,02605 0,001384 1,4282 0,000969 639,5590928 1,040159 0,000988 0,7275 0,001358 896,6986741 1,05196 0,001433 1,6699 0,000858 566,2915272 1,065682 0,001212 1,3281 0,000913 602,3364029 1,079399 0,001187 1,3232 0,000897 591,9010216 1,091149 0,001339 1,9336 0,000693 457,2252498 1,105242 0,000865 0,6738 0,001284 847,6178253 1,117049 0,001235 1,5918 0,000776 512,2724945 1,128856 0,000937 1,8237 0,000514 339,1488481 1,142571 0,000836 1,9678 0,000425 280,410111 1,15629 0,000669 1,9946 0,000336 221,5383287 1,16799 0,000146 0,2148 0,000682 450,1358192 1,178205 0,000441 1,5869 0,000278 183,6082225 1,188108 0,000449 2,0581 0,000218 143,9190062 1,201758 0,000403 1,7578 0,000229 151,4536754 1,213522 0,000382 2,2778 0,000168 110,7926493 1,225487 0,000458 2,1387 0,000214 141,3593728 1,237443 0,000341 1,5625 0,000218 144,1877967 1,247875 0,000423 2,3828 0,000178 117,2738635
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
LAMPIRAN 3
Pada penelitian kedua, pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan apel
dilakukan untuk lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 23 jam 42 menit.
Dari hasil pengukuran didapat nilai sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam). Berdasarkan nilai S/P tersebut, ditentukan nilai konsentrasi
etanol tiap waktu. Penentuan konsentrasi etanol tiap waktu menggunakan
persamaan (7) pada bagian dasar teori. Nilai S/P dari pengukuran dan nilai
konsentrasi tiap waktu ditampilkan dalam tabel 1 berikut :
Tabel 3.1 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 23 jam 42 menit untuk garis laser 10P16
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[ppb] 0,023967 0,001187 5,0537 0,000235 139,88558 0,034165 0,001241 5,0952 0,000244 145,08412 0,044227 0,001182 4,8462 0,000244 145,2751 0,054583 0,001207 4,9243 0,000245 145,98377 0,064754 0,001184 4,9414 0,00024 142,77047 0,074929 0,001157 4,9731 0,000233 138,6436 0,085083 0,001218 4,9146 0,000248 147,63334 0,0952 0,00118 4,8145 0,000245 145,99032
0,105434 0,001174 4,9561 0,000237 141,11478 0,115682 0,001086 4,2944 0,000253 150,7324 0,126148 0,001091 4,2188 0,000259 154,05348 0,13649 0,001133 4,6704 0,000243 144,51414 0,146947 0,001118 4,5337 0,000247 146,94625 0,157186 0,001172 4,8682 0,000241 143,48283 0,167357 0,001135 4,5215 0,000251 149,59474 0,177702 0,00116 4,6729 0,000248 147,86156 0,188034 0,001156 4,8584 0,000238 141,7966 0,198318 0,001134 4,6973 0,000241 143,81086 0,208652 0,001072 4,7192 0,000227 135,37645 0,218828 0,001114 4,6338 0,00024 143,27044 0,229006 0,001152 4,6143 0,00025 148,7309 0,239182 0,019179 3,5156 0,005455 3250,4117 0,24992 0,019775 3,5376 0,00559 3330,5267 0,260663 0,022181 4,3726 0,005073 3022,3312 0,271181 0,021793 4,3506 0,005009 2984,5879 0,281515 0,021138 3,9185 0,005394 3214,0682 0,292016 0,02077 3,9722 0,005229 3115,3953 0,302523 0,021189 4,1626 0,00509 3032,9297
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
0,312863 0,020315 3,8843 0,00523 3116,1661 0,323267 0,018592 3,623 0,005132 3057,5382 0,333835 0,019637 4,0039 0,004905 2922,1594 0,344222 0,014513 3,0444 0,004767 2840,3262 0,355099 0,018538 3,8525 0,004812 2866,9374 0,365617 0,018512 4,1821 0,004426 2637,301 0,375959 0,01835 4,2163 0,004352 2593,0702 0,386797 0,017819 4,1357 0,004309 2567,0717 0,397343 0,016067 3,667 0,004382 2610,607 0,407747 0,015253 3,5449 0,004303 2563,6376 0,418395 0,016504 4,2163 0,003914 2332,1833 0,428407 0,015161 3,9429 0,003845 2290,9158 0,438366 0,015627 4,1064 0,003806 2267,3592 0,448386 0,015277 4,0332 0,003788 2256,8637 0,458283 0,014862 4,1748 0,00356 2121,0147 0,468351 0,013949 3,7134 0,003756 2238,1312 0,478362 0,014024 4,2114 0,00333 1984,0408 0,490282 0,013789 4,1406 0,00333 1984,0988 0,500299 0,013031 3,9941 0,003263 1943,9025 0,510308 0,013386 4,2725 0,003133 1866,6705 0,520211 0,01227 3,8281 0,003205 1909,6422 0,530223 0,012254 4,0527 0,003024 1801,5137 0,541962 0,012293 4,3872 0,002802 1669,4628 0,555729 0,010545 3,5522 0,002969 1768,6961 0,565629 0,011223 4,0796 0,002751 1639,0951 0,575527 0,01114 4,3091 0,002585 1540,3217 0,585424 0,010673 4,5142 0,002364 1408,7272 0,599194 0,01036 4,3677 0,002372 1413,2825 0,61132 0,009984 4,2798 0,002333 1389,9686 0,623245 0,008829 3,9575 0,002231 1329,1646 0,634998 0,009243 3,938 0,002347 1398,4666 0,64903 0,008305 3,5327 0,002351 1400,6319 0,660847 0,008922 4,2432 0,002103 1252,8342 0,674505 0,008264 4,4214 0,001869 1113,6437 0,687991 0,007646 3,8281 0,001997 1189,955 0,6998 0,007158 3,7402 0,001914 1140,2147
0,713617 0,007472 4,0918 0,001826 1088,0271 0,725367 0,006324 3,4106 0,001854 1104,7997 0,739084 0,005887 3,1372 0,001877 1118,0846 0,750729 0,005962 3,4473 0,001729 1030,4186 0,764382 0,006078 3,8599 0,001575 938,137 0,777815 0,006054 4,082 0,001483 883,67203 0,79161 0,005885 4,1919 0,001404 836,49115 0,805252 0,005432 4,1064 0,001323 788,09228 0,818829 0,005096 4,1968 0,001214 723,42402 0,832146 0,005219 4,4385 0,001176 700,54754 0,845365 0,004802 4,3872 0,001095 652,1758 0,858514 0,004919 4,4995 0,001093 651,41518
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
0,871833 0,004814 4,3799 0,001099 654,85573 0,885214 0,004585 4,3945 0,001043 621,69853 0,898578 0,004331 4,2627 0,001016 605,36286 0,91223 0,004 4,1577 0,000962 573,14035 0,925691 0,003635 3,6523 0,000995 593,02798 0,939074 0,003705 4,2114 0,00088 524,10826 0,952285 0,003667 4,3555 0,000842 501,69189 0,965666 0,003222 3,7793 0,000852 507,9002 0,979101 0,003309 4,0381 0,000819 488,17241 0,992735 0,003286 4,4043 0,000746 444,54445 1,006029 0,00328 4,2651 0,000769 458,16738 1,019462 0,003196 4,6558 0,000686 408,9711 1,032551 0,002454 4,5703 0,000537 319,92995 1,045697 0,0022 4,5435 0,000484 288,45777 1,058914 0,002146 5,0024 0,000429 255,5987 1,07196 0,001963 4,1235 0,000476 283,6911 1,085279 0,001297 4,0869 0,000317 189,13584
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Tabel 3.2 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 23 jam 42 menit untuk garis laser 10P18
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P[au] Konsentrasi [ppb]
9,56E-05 0,000646 2,7466 0,000235 155,36715 0,01921 0,00078 3,5596 0,000219 144,60256
0,029208 0,000698 2,7856 0,00025 165,34102 0,039395 0,000782 3,4937 0,000224 147,69855 0,049571 0,000668 2,6074 0,000256 169,22608 0,05986 0,000771 3,1738 0,000243 160,35199
0,070036 0,0008 3,3594 0,000238 157,24802 0,080058 0,000722 3,0811 0,000234 154,71527 0,090363 0,000733 3,1909 0,00023 151,71455 0,100541 0,000759 3,1812 0,000239 157,44546 0,110728 0,000727 3,1323 0,000232 153,2147 0,121134 0,000707 2,7466 0,000257 169,80124 0,131597 0,000728 3,3496 0,000217 143,3717 0,141823 0,000509 1,8677 0,000272 179,81709 0,152346 0,000737 3,2471 0,000227 149,78394 0,162466 0,000752 3,4058 0,000221 145,73684 0,172753 0,000734 3,3203 0,000221 145,9967 0,183029 0,000718 3,0273 0,000237 156,50541 0,193363 0,000733 3,3496 0,000219 144,42994 0,203703 0,000754 3,335 0,000226 149,21868 0,213818 0,000683 2,8296 0,000241 159,35479 0,224169 0,000737 3,3276 0,000221 146,16043 0,234283 0,00081 3,3325 0,000243 160,45252 0,244801 0,01248 2,8027 0,004453 2939,3672 0,255539 0,012354 2,6636 0,004638 3061,4082 0,266121 0,012712 2,9932 0,004247 2803,4404 0,276569 0,012214 2,9883 0,004087 2698,0254 0,287012 0,012675 2,9517 0,004294 2834,5571 0,297463 0,012108 2,7026 0,00448 2957,2424 0,307859 0,012046 2,8906 0,004167 2750,8597 0,318262 0,011751 2,7441 0,004282 2826,6606 0,328716 0,009906 1,9531 0,005072 3347,8257 0,339162 0,010742 2,2925 0,004686 3092,8809 0,349827 0,010861 2,5415 0,004274 2820,9307 0,360526 0,010336 2,6489 0,003902 2575,6327 0,370874 0,010065 2,4561 0,004098 2705,1155 0,381438 0,00736 1,8774 0,00392 2587,6901 0,392135 0,006669 1,4966 0,004456 2941,5924 0,402778 0,009886 2,9224 0,003383 2233,0095 0,413152 0,009038 2,4487 0,003691 2436,2231 0,423569 0,009478 2,8467 0,003329 2197,7379 0,433467 0,008955 2,6367 0,003396 2241,7362 0,443431 0,008196 2,3389 0,003504 2313,1574 0,453554 0,008283 2,8735 0,002882 1902,6582
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
0,463457 0,008194 2,4756 0,00331 2184,7767 0,47358 0,008305 3,02 0,00275 1815,2717
0,485442 0,007852 2,771 0,002834 1870,4498 0,495398 0,007105 2,4365 0,002916 1924,8459 0,505409 0,00649 2,2388 0,002899 1913,4283 0,515368 0,007106 2,7441 0,00259 1709,4338 0,525327 0,006068 2,0923 0,0029 1914,3081 0,535336 0,006094 2,7197 0,002241 1478,9829 0,548989 0,006812 2,9858 0,002281 1505,9622 0,560903 0,006715 3,0347 0,002213 1460,5601 0,570689 0,005591 2,168 0,002579 1702,3694 0,580584 0,005286 1,9678 0,002686 1773,0302 0,592393 0,005949 2,6294 0,002262 1493,369 0,606466 0,005459 2,4585 0,00222 1465,6856 0,618444 0,005419 2,666 0,002033 1341,8161
0,6302 0,005271 2,7393 0,001924 1270,2596 0,642142 0,00538 2,8906 0,001861 1228,5253 0,654148 0,005272 2,9077 0,001813 1196,8035 0,667815 0,00505 2,8711 0,001759 1161,0944 0,681357 0,004641 2,7979 0,001659 1094,9372 0,695074 0,003794 2,0483 0,001852 1222,7917 0,706877 0,003891 2,3438 0,00166 1095,8534 0,720641 0,004008 2,4341 0,001647 1086,8465 0,732449 0,004071 2,8149 0,001446 954,70366 0,744147 0,003998 2,915 0,001371 905,22377 0,75775 0,003578 2,3877 0,001498 989,04579
0,771291 0,003624 2,9956 0,00121 798,55766 0,784758 0,003419 2,7222 0,001256 829,0338 0,798567 0,003041 2,5269 0,001203 794,38446 0,81215 0,003221 2,8589 0,001127 743,73273
0,825519 0,002683 2,1289 0,00126 831,77031 0,838889 0,002865 2,8394 0,001009 665,97767 0,851994 0,002792 2,644 0,001056 697,03073 0,865252 0,002451 2,4316 0,001008 665,39697 0,878638 0,002488 2,4658 0,001009 666,10228 0,892065 0,002509 2,7783 0,000903 596,05274 0,905607 0,002406 2,8784 0,000836 551,80943 0,919166 0,002338 2,9736 0,000786 519,07733 0,932604 0,002347 3,0298 0,000775 511,36394 0,945759 0,002252 2,8198 0,000799 527,27168 0,959086 0,001978 2,4438 0,000809 534,14496 0,972573 0,002026 2,8857 0,000702 463,51851 0,986117 0,001884 2,6758 0,000704 464,82696 0,999498 0,001956 3,0371 0,000644 425,12866 1,012937 0,00188 2,8027 0,000671 442,74435 1,02615 0,001592 3,186 0,0005 329,79362
1,039346 0,001326 3,0908 0,000429 283,11789 1,052387 0,001241 2,6636 0,000466 307,4711 1,065604 0,001192 3,1177 0,000382 252,45262
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
LAMPIRAN 4
Pada penelitian ketiga, pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan apel
dilakukan untuk lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 12 jam 26 menit.
Dari hasil pengukuran didapat nilai sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam). Berdasarkan nilai S/P tersebut, ditentukan nilai konsentrasi
etanol tiap waktu. Penentuan konsentrasi etanol tiap waktu menggunakan
persamaan (7) pada bagian dasar teori. Nilai S/P dari pengukuran dan nilai
konsentrasi tiap waktu ditampilkan dalam tabel 1 berikut :
Tabel 4.1 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 12 jam 26 menit untuk garis laser 10P16
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[ppb] 0,024681 0,000588 2,7344 0,000215 128,0977 0,035079 0,000545 2,6196 0,000208 123,9382 0,045516 0,000576 2,9492 0,000195 116,4002 0,05597 0,000532 2,6172 0,000203 121,0514 0,066652 0,000542 2,666 0,000203 121,0168 0,077345 0,000505 2,4292 0,000208 123,952 0,087924 0,000529 2,8223 0,000187 111,6359 0,098442 0,000477 2,0532 0,000232 138,2909 0,109071 0,000542 2,8467 0,00019 113,4376 0,119478 0,000512 2,6465 0,000194 115,3144 0,129935 0,00056 2,8516 0,000196 116,9158 0,140561 0,000533 2,8003 0,00019 113,3427 0,151304 0,000552 3,064 0,00018 107,2924 0,161917 0,000607 3,125 0,000194 115,8101 0,172604 0,000565 2,8809 0,000196 116,8373 0,183353 0,000574 3,252 0,000177 105,2047 0,193921 0,000546 2,8223 0,000194 115,3472 0,204383 0,000541 2,9077 0,000186 110,7586 0,214904 0,000582 3,3179 0,000175 104,5176 0,225411 0,000577 2,9688 0,000194 115,7301 0,236143 0,000608 3,1885 0,000191 113,6868 0,247618 0,006438 3,0103 0,002139 1274,327 0,258361 0,006187 3,0981 0,001997 1189,757 0,269046 0,006574 3,1348 0,002097 1249,516 0,279742 0,006593 3,0444 0,002166 1290,249 0,290262 0,005751 2,3657 0,002431 1448,524 0,301069 0,00612 2,6978 0,002269 1351,629 0,311921 0,004646 1,8286 0,00254 1513,638 0,322754 0,005073 2,3071 0,002199 1310,166
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
0,334 0,005506 2,7783 0,001982 1180,738 0,344724 0,005394 2,8711 0,001879 1119,369 0,355606 0,005799 3,3325 0,00174 1036,758 0,366188 0,005567 3,1836 0,001749 1041,933 0,376751 0,005188 2,9565 0,001755 1045,511 0,387269 0,004476 2,8296 0,001582 942,3942 0,397739 0,004406 2,5415 0,001734 1032,967 0,408135 0,004776 3,0957 0,001543 919,1828 0,418533 0,004424 3,0762 0,001438 856,8232 0,428828 0,004383 2,9272 0,001497 892,0878 0,439313 0,00389 2,5513 0,001525 908,471 0,450315 0,003975 2,7295 0,001456 867,5985 0,461083 0,003837 2,8271 0,001357 808,7294 0,471732 0,00323 2,1729 0,001487 885,7952 0,482358 0,003677 2,8613 0,001285 765,6129 0,492759 0,003042 2,3218 0,00131 780,4954 0,503296 0,003099 2,5708 0,001206 718,253 0,513634 0,003322 2,7856 0,001192 710,4924 0,523921 0,003019 2,4219 0,001247 742,7113 0,53421 0,003009 2,7417 0,001098 653,9582 0,544453 0,002997 2,9443 0,001018 606,3888 0,55452 0,002893 2,9883 0,000968 576,7247 0,564646 0,00274 3,0469 0,000899 535,7474 0,574719 0,002726 2,9175 0,000934 556,7157 0,5849 0,002474 2,4829 0,000996 593,5849
0,595084 0,002035 1,8823 0,001081 644,0395 0,605326 0,00248 2,998 0,000827 492,8604 0,615814 0,002405 2,9297 0,000821 489,0591 0,626051 0,002332 2,9126 0,000801 477,0464 0,636126 0,00223 2,7246 0,000818 487,647 0,646302 0,002106 2,5952 0,000811 483,489 0,656431 0,00212 2,9541 0,000718 427,506 0,666498 0,001765 2,2095 0,000799 475,852 0,676618 0,001975 3,0444 0,000649 386,5402 0,686582 0,001957 3,0298 0,000646 384,8494 0,696594 0,001837 2,7979 0,000657 391,2721 0,708516 0,001798 2,8052 0,000641 381,8537 0,718417 0,001796 2,9126 0,000617 367,4744 0,728431 0,001742 2,9272 0,000595 354,6096 0,73839 0,001544 2,4219 0,000637 379,8257 0,748346 0,001792 3,3203 0,00054 321,6506 0,758244 0,00172 3,1152 0,000552 328,9135 0,768314 0,001687 3,186 0,00053 315,4854 0,778156 0,001506 2,7441 0,000549 327,0644 0,788251 0,001646 3,4204 0,000481 286,8051 0,798632 0,001545 3,269 0,000473 281,6671 0,810755 0,00144 2,8809 0,0005 297,7992 0,820795 0,001393 3,0493 0,000457 272,0993
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
0,834576 0,001354 2,9688 0,000456 271,6383 0,844431 0,001323 2,8638 0,000462 275,2981 0,856246 0,001341 3,0054 0,000446 265,9097 0,866222 0,00129 3,0518 0,000423 251,8572 0,876519 0,001188 2,583 0,00046 273,9155 0,886545 0,001299 3,3472 0,000388 231,1948 0,898465 0,001291 3,3813 0,000382 227,487 0,91039 0,001276 3,4399 0,000371 221,0742 0,920291 0,001202 3,1226 0,000385 229,2834 0,930302 0,001217 3,291 0,00037 220,3807 0,940258 0,001242 2,8735 0,000432 257,5634 0,950211 0,001201 2,9248 0,000411 244,6897 0,963931 0,001119 2,6929 0,000416 247,6119 0,973837 0,000917 1,9116 0,00048 285,8084 0,983793 0,00116 3,3008 0,000351 209,4142 0,997507 0,001237 3,3618 0,000368 219,2858 1,009307 0,000952 3,5742 0,000266 158,7208
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Tabel 4.2 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 12 jam 26 menit untuk garis laser 10P18
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[au] 2,75E-05 0,000197 0,8374 0,000236 155,499 0,019676 0,000268 1,3037 0,000206 135,7282 0,03013 0,000239 1,394 0,000171 113,062 0,04052 0,000258 1,3818 0,000187 123,1556 0,050968 0,000285 1,5454 0,000185 121,8 0,061481 0,000241 0,9277 0,000259 171,279 0,072165 0,000232 1,0205 0,000227 150,018 0,082859 0,00033 1,9238 0,000172 113,2554 0,093321 0,000353 1,8896 0,000187 123,3222 0,104003 0,000323 1,9458 0,000166 109,6545 0,114468 0,000267 1,8359 0,000145 96,03026 0,124822 0,00033 1,792 0,000184 121,4047 0,135451 0,000308 1,665 0,000185 122,1493 0,14613 0,000293 1,4551 0,000202 133,1238 0,156695 0,000249 0,9985 0,000249 164,3039 0,167489 0,000273 1,4331 0,00019 125,7205 0,178179 0,00022 0,9277 0,000237 156,6856 0,18875 0,000207 0,8008 0,000259 170,651 0,199376 0,000233 1,2329 0,000189 124,6981 0,209783 0,000243 1,0718 0,000227 149,7538 0,220351 0,000274 1,5601 0,000176 116,104 0,230969 0,000259 0,9424 0,000275 181,6073 0,241601 5,37E-05 0,0708 0,000759 500,7505 0,253178 0,002637 1,2964 0,002034 1342,781 0,26381 0,002506 1,0327 0,002427 1601,704 0,274526 0,002598 0,9497 0,002735 1805,491 0,285252 0,002469 1,5747 0,001568 1035,059 0,295887 0,002896 1,5283 0,001895 1251,012 0,306691 0,002805 1,394 0,002012 1328,072 0,317549 0,003108 1,7749 0,001751 1155,83 0,328623 0,00232 1,0791 0,00215 1419,032 0,339586 0,002799 1,8799 0,001489 982,746 0,350376 0,002515 1,5308 0,001643 1084,534 0,361006 0,002048 0,9131 0,002243 1480,401 0,371638 0,001824 0,8398 0,002172 1433,455 0,382203 0,001979 1,0449 0,001894 1249,871 0,392559 0,001361 0,4321 0,003149 2078,846 0,403194 0,001845 1,4087 0,00131 864,623 0,413473 0,002014 1,2402 0,001624 1072,017 0,423818 0,002038 1,4282 0,001427 941,7365 0,434169 0,0019 1,4868 0,001278 843,7032 0,445082 0,001604 1,0742 0,001494 985,942 0,455775 0,000612 0,1318 0,004642 3064,134
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
0,46656 0,001403 0,8545 0,001642 1084,037 0,477248 0,001601 1,3647 0,001173 774,1809 0,487704 0,00164 1,3477 0,001217 803,0775 0,498245 0,001645 1,5259 0,001078 711,4023 0,508565 0,00123 1,0645 0,001156 763,0006 0,518911 0,001563 1,5112 0,001034 682,7061 0,529203 0,001381 1,228 0,001125 742,5144 0,539498 0,001506 1,6382 0,000919 606,7604 0,54963 0,001436 1,8164 0,00079 521,6826 0,559697 0,001432 1,5845 0,000904 596,6089 0,569764 0,001397 1,5723 0,000888 586,4773 0,579893 0,001188 1,3647 0,00087 574,3756 0,590129 0,001252 1,4893 0,000841 554,8867 0,600386 0,001216 1,5405 0,000789 520,9633 0,610756 0,001128 1,4771 0,000764 504,2668 0,621106 0,001108 1,5649 0,000708 467,53 0,63123 0,001189 1,6553 0,000719 474,3173 0,64135 0,001008 1,3525 0,000745 491,8593 0,65159 0,00103 1,626 0,000634 418,2443 0,661543 0,0009 1,123 0,000802 529,2373 0,671783 0,001004 1,687 0,000595 392,807 0,681683 0,00075 1,0059 0,000746 492,1596 0,691698 0,000715 1,0474 0,000682 450,501 0,701768 0,00075 1,3306 0,000564 372,0602 0,713693 0,000762 1,4819 0,000514 339,5121 0,723596 0,000763 1,2549 0,000608 401,1845 0,733605 0,000774 1,5088 0,000513 338,5864 0,743617 0,000734 1,4941 0,000491 324,2282 0,753411 0,000692 1,1157 0,000621 409,6346 0,763418 0,000601 0,9717 0,000618 407,9861 0,773426 0,000657 1,3721 0,000479 316,1776 0,783391 0,00066 1,3647 0,000483 319,0723 0,793661 0,00039 0,5981 0,000652 430,5724 0,805821 0,000486 0,8911 0,000545 359,8872 0,815918 0,000505 1,0229 0,000494 325,8026 0,827824 0,0005 1,0596 0,000471 311,1729 0,839699 0,000567 1,3135 0,000432 284,8841 0,851516 0,000604 1,6187 0,000373 246,3032 0,861364 0,000507 0,874 0,00058 382,7886 0,871618 0,000403 0,7056 0,000571 376,845 0,881699 0,000506 1,1328 0,000447 295,051 0,893624 0,000545 1,3037 0,000418 276,1499 0,90555 0,000497 1,1768 0,000422 278,8139 0,91545 0,000481 1,1255 0,000427 282,0739 0,925462 0,000421 0,7739 0,000545 359,4172 0,93542 0,000434 0,9644 0,00045 297,1065 0,945376 0,00051 1,0693 0,000477 314,98 0,957294 0,000467 1,394 0,000335 221,0383
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
0,969052 0,000546 1,3184 0,000414 273,3162 0,979064 0,000577 1,4917 0,000387 255,1748 0,990758 0,000517 1,3184 0,000392 258,8919 1,002564 0,000502 1,4844 0,000338 223,2076
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
LAMPIRAN 5
Pada penelitian ketiga, pengukuran konsentrasi etanol yang dihasilkan apel
dilakukan untuk lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 6 jam 10 menit. Dari
hasil pengukuran didapat nilai sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap lama
pengukuran (jam). Berdasarkan nilai S/P tersebut, ditentukan nilai konsentrasi
etanol tiap waktu. Penentuan konsentrasi etanol tiap waktu menggunakan
persamaan (7) pada bagian dasar teori. Nilai S/P dari pengukuran dan nilai
konsentrasi tiap waktu ditampilkan dalam tabel 1 berikut :
Tabel 5.1 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 6 jam 10 menit untuk garis laser 10P16
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[ppb] 0,024632 0,000612 3,5449 0,000173 7,357834 0,035264 0,000507 3,3789 0,00015 6,40084 0,045774 0,000546 3,2397 0,000169 7,189989 0,056228 0,000525 2,5195 0,000208 8,881626 0,067029 0,000617 3,3667 0,000183 7,809079 0,077489 0,000625 3,7378 0,000167 7,128436 0,087996 0,000629 3,5522 0,000177 7,553578 0,098497 0,000626 3,3667 0,000186 7,926589 0,10912 0,000597 3,313 0,00018 7,684345 0,119622 0,000648 3,2373 0,0002 8,539199 0,130284 0,000621 3,4204 0,000181 7,735211 0,141072 0,000582 3,3984 0,000171 7,29517 0,151629 0,000599 3,2715 0,000183 7,807234 0,162314 0,000599 3,4033 0,000176 7,498744 0,173051 0,000587 2,6807 0,000219 9,333695 0,1839 0,000555 2,9736 0,000187 7,952398
0,194702 0,000555 2,9395 0,000189 8,04465 0,205559 0,004267 2,1924 0,001946 82,96452 0,216344 0,004944 3,1128 0,001588 67,70868 0,22692 0,005324 3,1128 0,00171 72,91134 0,237527 0,005643 2,9883 0,001888 80,50476 0,248259 0,005752 3,3984 0,001693 72,16189 0,259081 0,005514 2,7881 0,001978 84,31431 0,27043 0,003936 1,8896 0,002083 88,80142 0,281649 0,00568 3,2397 0,001753 74,73949 0,292281 0,004753 3,1201 0,001523 64,94163 0,302738 0,005088 2,7002 0,001884 80,33668 0,31337 0,005183 3,0029 0,001726 73,5834 0,324052 0,004608 2,4927 0,001849 78,8069
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
0,334795 0,004858 3,2129 0,001512 64,46535 0,34531 0,004709 3,1689 0,001486 63,35029 0,356045 0,004466 3,2349 0,001381 58,85973 0,366808 0,004396 3,3105 0,001328 56,60385 0,377487 0,003828 3,0762 0,001244 53,05194 0,388283 0,003983 3,147 0,001266 53,95529 0,398737 0,003767 3,0762 0,001225 52,20616 0,409143 0,003507 3,252 0,001078 45,97224 0,419547 0,00339 3,54 0,000958 40,82084 0,429831 0,00331 3,5352 0,000936 39,91647 0,440169 0,003043 3,0493 0,000998 42,54982 0,450573 0,002927 3,0225 0,000968 41,288 0,460926 0,002486 2,5317 0,000982 41,85923 0,471333 0,002715 2,8418 0,000955 40,72687 0,481625 0,002477 2,6367 0,000939 40,04225 0,491859 0,002557 3,208 0,000797 33,98198 0,502035 0,002648 3,3032 0,000802 34,18106 0,512089 0,002494 3,4082 0,000732 31,19795 0,522206 0,002292 2,8125 0,000815 34,74165 0,532443 0,002428 3,4937 0,000695 29,62409 0,54256 0,002297 3,1299 0,000734 31,29168 0,553167 0,002075 2,8125 0,000738 31,45558 0,563693 0,00223 3,2764 0,000681 29,01579 0,573749 0,00205 3,0444 0,000673 28,70384 0,583978 0,002128 3,396 0,000627 26,71898 0,593984 0,001831 2,9785 0,000615 26,20107 0,605776 0,002085 3,5498 0,000587 25,0453 0,615716 0,001894 2,9956 0,000632 26,95477 0,625891 0,00191 3,5913 0,000532 22,67506 0,636042 0,001594 2,8174 0,000566 24,11582 0,646304 0,001741 3,0688 0,000567 24,18191 0,65816 0,001701 3,0054 0,000566 24,12407 0,66811 0,001712 3,3398 0,000513 21,85198 0,678008 0,001232 2,0972 0,000587 25,04243 0,688022 0,001354 2,4463 0,000553 23,59605 0,697984 0,001506 3,1885 0,000472 20,13393 0,70782 0,001496 3,335 0,000449 19,12459 0,719634 0,001043 1,8726 0,000557 23,75533 0,729646 0,001376 3,4814 0,000395 16,84956 0,74151 0,001192 2,6831 0,000444 18,9378 0,751666 0,001305 3,1226 0,000418 17,81235 0,763703 0,001162 2,9468 0,000394 16,8052 0,77359 0,001271 3,0884 0,000412 17,55118 0,785454 0,001114 3,2666 0,000341 14,54189 0,797201 0,001194 3,291 0,000363 15,47143 0,810921 0,001156 3,1689 0,000365 15,55513 0,825091 0,001123 3,3057 0,00034 14,47693 0,839507 0,000917 2,4683 0,000372 15,83788
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
0,849516 0,001095 3,3203 0,00033 14,05594 0,86131 0,00104 3,3569 0,00031 13,20193 0,872952 0,000964 2,1436 0,00045 19,17899 0,884763 0,001076 2,6318 0,000409 17,42451 0,896514 0,001073 2,7759 0,000386 16,47498 0,908612 0,000829 3,2935 0,000252 10,72563 0,920718 0,000708 2,9297 0,000242 10,30259 0,932521 0,00068 3,2178 0,000211 9,004967 0,944622 0,00068 3,1519 0,000216 9,199871
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Tabel 5.2 : Data konsentrasi etanol tiap waktu untuk penelitian dengan lama penyimpanan apel dalam gas nitrogen 6 jam 10 menit untuk garis laser 10P18
TIME[jam] SIGNAL[au] POWER[au] S/P [au] Konsentrasi
[ppb] 2,83E-05 0,000335 1,5796 0,000212 26,54541 0,0194 0,000296 1,3428 0,000221 27,59059
0,029912 0,000208 0,9546 0,000217 27,1736 0,040541 0,000292 1,0791 0,00027 33,76646 0,051053 0,000321 1,4722 0,000218 27,27967 0,0619 0,000353 1,8433 0,000191 23,90678
0,072429 0,000343 1,8555 0,000185 23,09141 0,082877 0,00034 1,8945 0,00018 22,45507 0,093431 0,000311 1,9702 0,000158 19,73398 0,104002 0,000327 1,8359 0,000178 22,27443 0,114509 0,000331 1,9287 0,000172 21,45545 0,125177 0,000341 1,9971 0,000171 21,33212 0,135725 0,000198 0,6128 0,000323 40,33726 0,146463 0,000337 1,8433 0,000183 22,84686 0,157081 0,000287 1,6846 0,00017 21,30395 0,16776 0,000263 1,2329 0,000213 26,63428 0,17867 0,000284 1,6113 0,000176 22,00778 0,189522 0,000331 1,6895 0,000196 24,45761 0,200324 0,000287 0,2661 0,001077 134,6388 0,211289 0,002113 1,5234 0,001387 173,4011 0,22174 0,002514 1,5332 0,001639 204,9359 0,232411 0,002601 1,687 0,001542 192,7284 0,243088 0,002796 1,6626 0,001682 210,2416 0,253709 0,002062 1,2256 0,001682 210,3055 0,265011 0,001998 0,7568 0,00264 330,0152 0,276269 0,002747 1,7041 0,001612 201,5038 0,287154 0,002621 1,8262 0,001435 179,3753 0,297614 0,002618 1,7065 0,001534 191,7428 0,308248 0,00249 1,6138 0,001543 192,885 0,31888 0,002467 1,6382 0,001506 188,2617 0,329671 0,002393 1,7017 0,001406 175,7847 0,340244 0,002203 1,7676 0,001246 155,7644 0,350815 0,001667 0,9424 0,001769 221,109 0,361734 0,002069 1,7847 0,001159 144,9357 0,372332 0,001869 1,4551 0,001285 160,5675 0,383161 0,001728 1,167 0,00148 185,0401 0,393671 0,001778 1,6016 0,00111 138,792 0,404133 0,001698 1,6699 0,001017 127,121 0,414482 0,001466 1,5308 0,000958 119,6936 0,424936 0,001431 1,5649 0,000914 114,2769 0,435164 0,001359 1,2622 0,001077 134,5751 0,445621 0,001372 1,4648 0,000936 117,0446 0,45603 0,001302 1,5747 0,000827 103,3337
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
0,466442 0,001217 1,5308 0,000795 99,35951 0,476735 0,001202 1,5601 0,000771 96,31966 0,487022 0,001167 1,5454 0,000755 94,35231 0,497025 0,001003 0,9863 0,001017 127,1693 0,507259 0,001098 1,6895 0,00065 81,24716 0,517263 0,001031 1,0791 0,000955 119,4001 0,5276 0,000979 1,3965 0,000701 87,62952
0,537609 0,000878 1,0815 0,000812 101,471 0,547929 0,000896 1,145 0,000783 97,8163 0,558617 0,000632 0,625 0,001011 126,3676 0,568918 0,000912 1,5601 0,000585 73,08083 0,579026 0,000743 0,9302 0,000798 99,80082 0,589085 0,000882 1,2891 0,000684 85,50901 0,601055 0,000716 1,2476 0,000574 71,71948 0,610986 0,000716 1,3013 0,00055 68,75988 0,620945 0,00046 0,6299 0,00073 91,27612 0,631163 0,000802 1,5234 0,000527 65,82706 0,641461 0,000679 1,2207 0,000556 69,55005 0,653319 0,000667 1,2305 0,000542 67,80556 0,663326 0,000684 1,2158 0,000562 70,2817 0,673173 0,000656 1,2158 0,000539 67,42042 0,683293 0,000716 1,5405 0,000465 58,123 0,693254 0,000641 1,3281 0,000482 60,29554 0,703096 0,000695 1,6382 0,000424 53,05426 0,714899 0,000609 1,5186 0,000401 50,1192 0,724919 0,000652 1,4307 0,000456 56,95272 0,736667 0,000499 1,0474 0,000476 59,49715 0,746648 0,000372 0,7129 0,000521 65,1527 0,756899 0,000567 1,4429 0,000393 49,1526 0,768816 0,00052 1,3989 0,000371 46,42294 0,780611 0,000396 1,0571 0,000375 46,82608 0,792358 0,000445 1,0156 0,000438 54,80857 0,80422 0,000524 1,582 0,000331 41,39763 0,818268 0,000507 1,6748 0,000303 37,82828 0,832764 0,000453 1,438 0,000315 39,38879 0,844678 0,000275 0,4321 0,000636 79,52417 0,856531 0,000347 1,0132 0,000342 42,7703 0,86822 0,00034 1,1426 0,000298 37,23186 0,878068 0,000574 1,5332 0,000374 46,77539 0,891784 0,000465 1,1011 0,000422 52,7698 0,903441 0,000167 0,1538 0,001086 135,7197 0,915783 0,000319 1,2646 0,000252 31,51679 0,925783 0,000325 1,5967 0,000204 25,45868 0,937636 0,000306 1,5308 0,0002 24,9591 0,951627 0,000332 1,6504 0,000201 25,14762
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
LAMPIRAN 6
Contoh perhitungan :
• Konsentrasi gas etanol yang ada di dalam cuvet pada bagian penentuan
spektrum serapan etanol ditentukan dengan cara menentukan tekanan parsial
etanol pada suhu 250C. Penentuan tekanan tersebut berdasarkan tabel 6.1
yang merupakan tabel tekanan parsial etanol terhadap suhu [Weast, 1979] :
Tabel 6.1 : Tabel hubungan tekanan parsial etanol ( mmHg ) terhadap suhu (0C)
Suhu ( 0C ) Tekanan ( mmHg )
19 40
34,9 100
Berdasarkan tabel 6.1, dapat ditentukan tekanan parsial etanol pada suhu
250C dengan menggunakan interpolasi dari kedua data tersebut. Dengan
menggunakan program Logger Pro, diperoleh persamaan garis dari kedua
data tersebut, yaitu cxmy += .
dengan m = 3,774
c = -31,70
Dari persamaan garis tersebut, dapat diperoleh tekanan pada suhu 250C
adalah 62,65 mmHg. Tekanan udara normal adalah 1 atm atau sama dengan
760 mmHg, sehingga konsentrasi gas etanol dapat dihitung dengan cara :
=alkoholC 08243,0760
65,62=
Dalam satuan ppm, maka didapat konsentrasi :
ppmxCalkohol61008243,0=
ppm82430=
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
LAMPIRAN 7
• Pengenceran gas dilakukan untuk mengurangi konsentrasi gas saat dilakukan
scan. Hal ini dilakukan untuk mencegah daya habis diserap. Pengenceran gas
mengunakan bagan sederhana yang ditunjukkan pada gambar 4.6 bagian
pembahasan. Perhitungan untuk pengenceran gas menggunakan persamaan
berikut :
totalaliran
gasaliranawalgascampurangas V
VCC
_
___
*=
dengan : campurangasC _ = konsentrasi gas setelah diencerkan
awalgasC _ = konsentrasi gas sebelum diencerkan
gasaliranV _ = kecepatan aliran gas yang akan diencerkan
totalaliranV _ = kecepatan aliran total
= gasaliranV _ + pengencergasaliranV __
pengencergasaliranV __ = kecepatan aliran gas pengencer
Konsentrasi gas etanol adalah 82430 ppm. Kecepatan aliran gas etanol 3,3
ml/menit dan kecepatan aliran gas nitrogen 30,1 ml/menit, sehingga total
kecepatan aliran gas yang masuk ke detektor fotoakusik adalah 30,4 ml/menit.
Dengan menggunakan persamaan diatas, konsentrasi etanol setelah diencerkan
dapat dihitung dengan cara :
menitmlmenitmlppmC diencerkansetelaholegas /4,33
/3,3*82430tan =
ppmC diencerkansetelaholegas 8144tan =
Cara perhitungan tersebut juga digunakan untuk pengenceran gas etilen 10
ppm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
LAMPIRAN 8
• Penentuan koefisien serapan etanol dilakukan dengan cara membandingkan
nilai S/P (au) dari hasil scan gas etilen 1,1 ppm dengan nilai S/P (au) dari
hasil scan gas etanol 8144 ppm. Nilai koefisien serapan etilen pada posisi
steppermotor 6020 adalah 26,7 cm-1. Nilai koefisien serapan etilen tersebut
digunakan untuk menentukan koefisien serapan etanol pada semua garis laser
etanol. Dari hasil perbandingan S/P (au) dan nilai koefisien serapan etilen
tersebut dapat ditentukan koefisien serapan etanol yang mengikuti persamaan
9 berikut :
BAl
ABl
AlBl
CPS
CPS
_
___
= αα
Dengan S/P etanol pada posisi steppermotor 6020 adalah 27,2 au, S/P etilen
pada posisi steppermotor 6020 adalah 7 au, konsentrasi etanol adalah 8144
ppm dan konsentrasi etilen sebesar 1,1 ppm, dapat dihitung koefisien serapan
etanol dengan cara :
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )11
6020_tan 014,08144*7
1,1*2,27*7,26 −− == cmppmauppmaucmoleα
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
LAMPIRAN 9
• Berdasarkan luasan konsentrasi (ppb.jam) dan kecepatan aliran gas nitrogen
saat pengukuran berlangsung, volume total ditentukan dengan menggunakan
persamaan :
( ) aliranP VLKvolume ∗= 1610
Untuk pengukuran konsentrasi dengan lama penyimpanan 47 jam 52 menit,
diperoleh nilai luasan konsentrasi (ppb.jam) dan kecepatan aliran gas
nitrogen saat pengukuran yang dituliskan dalam tabel 9.1 berikut :
Tabel 9.1 : Tabel luasan konsentrasi (ppb.jam) dan kecepatan aliran gas nitrogen (ml/menit) untuk tiap lama penyimpanan
Lama Penyimpanan
Kecepatan Aliran Gas Nitrogen (ml/menit)
Luasan konsentrasi (ppb.jam)
10P16 10P18
47 jam 52 menit 33,8 2057 2071
23 jam 42 menit 33,7 1235 1179
12 jam 26 menit 33,9 453,4 487,3
6 jam 10 menit 33,8 351,4 356,7
Berdasarkan tabel 9.1, dapat dihitung volume total etanol untuk lama
penyimpanan 47 jam 52 menit pada garis laser 10P 16 dengan cara :
( )
∗=
menitmljamppbvolume 8,33.2057
( )literppbvolume .6,4171=
nanolitervolume 6,4171=
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI