BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.8 Karakterisasi Larutan Kitosan-PEO
2.8.1 Analisa Derajat Keasaman (pH) Larutan Kitosan-PEO
pH adalah jumlah konsentrasi ion Hidrogen (H+) pada larutan yang menyatakan tingkat keasaman dan kebasaan yang dimiliki. pH merupakan besaran fisis dan diukur pada skala 0 sampai 14. Bila pH < 7 larutan bersifat asam, pH > 7 larutan bersifat basa dan pH = 7 larutan bersifat netral (Ihsanto et al., 2014). Analisa derajat keasaman (pH) larutan kitosan dilakukan menggunakan pH meter digital. pH meter merupakan alat yang dapat mengukur tingkat pH larutan. Sistem pengukuran dalam pH meter menggunakan sistem pengukuran secara potensimetri. pH meter berisi elektroda kerja dan elektroda referensi. Perbedaan potensial antara dua elektroda tersebut sebagai fungsi dari pH dalam larutan yang diukur (Rifky et al., 2014).
Gambar 2.8 pH Meter Digital (https://www.amazon.com/Milwaukee-Martini) 2.9 Karakterisasi Film Kitosan-PEO
Karakterisasi film kitosan-PEO dilakukan dalam dua bagian karakterisasi yaitu karakterisasi morfologi, topografi permukaan film kitosan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) dan analisa gugus fungsi film kitosan menggunakan Fourier Transform InfraRed (FT-IR).
2.9.1 Analisa Morfologi, Topografi Permukaan Film Kitosan-PEO
Topografi permukaan film kitosan-PEO yang dihasilkan pada penelitian ini dianalisa menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) yang merupakan mikroskop elektron digunakan dalam ilmu pengetahuan material. SEM merupakan alat karakterisasi yang memberikan informasi mengenai topograpi permukaan, struktur kristal dan komposisi kimia dari sampel (Vernon K D, 2000).
Gambar 2.9 Scanning Electron Microscopy (https://www.fei.com/products/sem/)
Analisa SEM dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fitur material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari permukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untuk menganalisis komponen materialnya baik dari kuantitatif mau pun dari kualitalitatifnya.
Prinsip kerja SEM yaitu bermula dari electron beam yang dihasilkan oleh sebuah filamen pada electron gun. Pada umumnya electron gun yang digunakan adalah tungsten hairpin gun dengan filamen berupa lilitan tungsten yang berfungsi sebagai katoda. Tegangan diberikan kepada lilitan yang mengakibatkan terjadinya pemanasan. Anoda kemudian akan membentuk gaya yang dapat menarik elektron melaju menuju ke anoda. Hasil penenembakan elektron beam kepada sampel menghasilkan beberapa sinyal keluaran yaitu secoundary electron (SE), Backscattered electron (BSE), Electron beam inducted current (EBIC), Cathodoluminescence (CL), auger electrons dan x-rays.
2.9.2 Analisa Gugus Fungsional Film Kitosan-PEO
Spekroskopi inframerah adalah sebuah metode analisis instrumentasi pada senyawa kimia yang menggunakan radiasi sinar infra merah. Bila suatu senyawa diradiasi menggunakan sinar infra merah (IR), maka sebagian sinar akan diserap oleh senyawa, sedangkan yang lainnya akan diteruskan. Serapan ini diakibatkan karena molekul senyawa organik mempunyai ikatan yang dapat bervibrasi. Dan masing-masing ikatan akan mempunyai sifat yang khas. Prinsip kerja spektroskopi FTIR berupa interaksi energi dengan materi. Sampel dilewati oleh sinar IR
monokromatis dan jumlah energi yang diserap oleh material sampel akan dicatat.
Dengan mengulang prosedur pada range 4000 – 500cm-1akan didapat spektra antara panjang gelombang (λ) versus persen transmitansi (%T). Interaksi antara material sampel dengan sinar IRmengakibatkan molekul-molekul bervibrasi dimana besarnya energi vibrasi tiapkomponen molekul berbeda-beda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya sehingga akan dihasilkan frekuensi yang berbeda yangmewakili ikatan kimia (gugus fungsional) senyawa tertentu.Identifikasi dengan FTIR dalam penelitian ini dilakukan terhadap film kitosan dan film kitosan-PEO.
Gambar 2.10 Fourier Transform InfraRed (https://www.shimadzu.com/an/ftir/)
Salah satu hasil kemajuan instrumentasi IR adalah pemrosesan data seperti Fourier Transform Infra Red (FTIR). Teknik ini memberikan informasi dalam hal kimia, sepertistruktur dan konformasional pada polimer dan polipaduan, perubahan induksi tekanan danreaksi kimia. Dalam teknik ini padatan diuji dengan cara merefleksikan sinar infra merahyang melalui tempat kristal sehingga terjadi kontak dengan permukaan cuplikan.
Degradasiatau induksi oleh oksidasi, panas, maupun cahaya, dapat diikuti dengan cepat melalui inframerah. Sensitivitas FTIR adalah 80-200 kali lebih tinggi dari instrumentasi disperse standar karena resolusinya lebih tinggi (Kroschwitz et al., 1990).
2.10 Pengujian Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan-PEO sebagai Sensor Kelembaban Udara
Pengujian peningkatan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan-PEO sebagai sensor kelembaban udara dilakukan dalam tiga bagian pengujian yang dapat dilihat pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Pengujian Sifat Film Kitosan-PEO sebagai Sensor Kelembaban Udara
2.10.1 Pengujian Sifat Elektrik
Sifat elektrik atau sifat listrik yang penting untuk diuji pada film kitosan sebagai sensor kelembaban udara adalah konduktivitas listrik. Material alami maupun buatan yang terdapat di alam dapat diklasifisikan menjadi tiga yaitu konduktor, isolator dan semikonduktor. Nilai dari konduktivitas listrik ketiga material tersebut berbeda seperti pada Gambar 2.12 yang menunjukkan spektrum konduktivitas listrik. konduktivitas listrik dapat didefenisikan sebagai kemampuan suatu bahan atau sampel dalam mengalirkan arus listrik. Konduktivitas ionik elektrolit polimer padat tergantung pada jumlah pembawa muatan dan mobilitasnya (Salman et al., 2018).
Gambar 2.12 Spektrum Konduktivitas Listrik Material (Irzaman, 2010) Film Kitosan-PEO
Sifat Listrik
Sifat Penginderaan
an Konduktivitas
Listrik
Sifat Fisis
Ketebalan
Derajat Swelling
Respon dan Perulangan
Linearitas
Sensitivitas
Stabilitas
2.10.2 Pengujian Sifat Fisis
Pengujian sifat fisis film kitosan-PEO dilakukan dalam dua bagian pengujian yaitu pengujian ketebalan film dan pengujian derajat swelling film kitosan-PEO.
2.10.2.1 Pengujian Ketebalan Film Kitosan-PEO
Sifat fisis atau fisika adalah sifat suatu zat yang dapat diamati dan diukur tanpa mengubah identitas zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, kerapatan, titik leleh, titik didih, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan kekentalan. Pada penelitian ini, sifat fisis yang akan diukur adalah ketebalan dan derajat swelling film kitosan-PEO.
Ketebalan adalah jarak tegak lurus antara dua bidang sejajar pada suatu lapisan pada benda. Pengukuran ketebalan pada umumnya dilakukan dengan menggunakan alat ukur jangka sorong. Ketebalan lapisan film kitosan-PEO dalam penelitian ini diukur menggunakan alat mikrometer sekrup. Mikrometer sekrup merupakan salah satu peralatan intrumentasi yang berfungsi mengukur panjang, diameter luar suatu benda dan ketebalan suatu lapisan yang ketelitian pengukurannya sangat teliti karena memiliki ketelitian 0,01 mm (Kurnia et al., 2015). Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros tetap dan poros ulir. Skala panjang yang terdapat pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm dan bagian pada skala nonius mempunyai nilai 0,01 mm. Jenis mikrometer yang praktis dan banyak digunakan adalah jenis mikkometer digital yang hasil pengukurannya dapat dengan mudah dilihat di layar digital.
Gambar 2.13 Mikrometer Digital (https://www.monotaro.id/corp_id/p10151561.html)
2.10.2.2 Pengujian Derajat Swelling Film Kitosan-PEO
Sifat fisis film kitosan-PEO yang sangat penting untuk diuji untuk dapat diaplikasikan sebagai sensor kelembaban udara adalah kapasitas penyerapan air film kitosan. Hal ini penting untuk dilakukan karna film kitosan memiliki sifat penyerapan air yang baik yang akan mempengaruhi sifat penginderaan film kitosan saat berinteraksi dengan molekul uap air saat melakukan pendeteksian.
Kapasitas penyerapan air film kitosan dilakukan dengan mengukur air yang diserap oleh film kitosan sebagai fungsi waktu. Kemuadian air yang diserap dihitung sebagai sweeling ratio (SR). Sweeling ratio atau derajat swelling adalah perbandingan perbandingan air yang diserap film terhadap berat keringnya. Perhitungan swelling ratio (SR) dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut:
SR = Ws−Wd
Wd (2.1)
Dengan SR merupakan swelling ratio, Ws merupakan Berat film kitosan setelah menyerap air (g), dan Wd merupakan Berat kering film kitosan (g).
2.10.3 Pengujian Sifat Penginderaan Film Kitosan-PEO sebagai Sensor Kelembaban Udara
Sifat-sifat penginderaan film kitosan-PEO yang akan diuji dalam pengaplikasian film kitosan sebagai bahan sensor kelembaban udara adalah respon dan perulangan, linearitas, stabilitas dan umur hidup.
2.10.3.1 Pengujian Respon
Respon sensor dapat diartikan sebagai kemampuan sensor untuk membedakan suatu materi atau isi yang dipaparkan kepadanya (Nasution et al., 2013). Respon sensor pada umumnya selalu dikaitkan dengan pengulangan sensor, dimana pengulangan (Repeatabilitas) sensor dapat diartikan sebagai kemampuan sensor untuk mencapai nilai yang sama saat sensor yang sama dipaparkan kembali dengan suatu unsur atau materi yang sama (Mustaffa et al., 2014). Pada pengujian ini film kitosan akan di kondisikan pada tingkat kelembaban yang di kondiksikan pada tingkat kelembaban udara basah dan kering secara berulang dalam rentang waktu yang telah
ditentukan. Untuk dapat melakukan pengujian ini maka digunakan mesin pendingin model KT-2000Ahu yang memiliki ruang pengujian yang dapat diatur kondisi kelembaban dan suhu udaranya pada tingkat kelembaban yang diinginkan.
Gambar 2.14 Bagian-Bagian Mesin Pendingin KT-2000Ahu
Mesin pendingin KT-20000 Ahu merupakan jenis mesin pendingin yang memiliki ruang uji yang dapat diatur suhu dan tingkat kelembaban udara didalamnya.
Mesin pendingin ini terdiri dari beberapa bagian diantaranya seperti ditunjukan pada gambar 2.14. Setiap bagian-bagian ini memiliki fungsi-fungsi yang ditunjukan pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Bagian-Bagian Mesin Pendingin KT-200 Ahu dan Fungsinya
Kode Nama Bagian Fungsi
1 Tampilan LCD tingkat kelembaban dan suhu aktual di ruang pengujian
Berfungsi untuk melihat kondisi suhu dan kelembaban udara di ruang pengujian
2 Evaporator Berfungsi mengalirkan udara panas atau dingin serta kering untuk mengatur kondisi di dalam ruang uji
1
3
5 6
7 8
2
4
3 Kotak penyimpan air panas Berfungsi untuk ruang pengadaan dan penyimpanan air panas yang digunakan untuk menaikan suhu didalam ruangan uji
4 Ruang pengujian Berfungsi untuk pengujian sifat listrik film kitosan sebagai sensor kelembaban udara
5 Kotak Humidifier Berfungsi untuk menghasilkan uap air untuk meningkatkan kelembaban udara didalam ruang pengujian 6 Kotak penyimpanan air dingin Berfungsi untuk ruang pengadaan
dan penyimpanan air dingin yang digunakan untuk menurunkan suhu di dalam ruangan uji
7 Evaporator Berfungsi sebagai pengevavorator
dalam siklus mesin pendingin
8 Kompresor Berfungsi untuk menghisap,
mendorong dan mengatur tekanan di dalam mesin pendingin
2.10.3.2 Pengujian Linearitas dan Sensitivitas
Linearitas sensor merupakan sifat penginderaan sensor yang menunjukkan keberbanding lurusan suatu nilai besaran fisis yang dideteksi dengan sinyal keluaran bahan sensor. Linearitas pada umumnya dinyatakan dengan koefisien regresi R2 yang menyatakan keberbandinglurusan antara sumbu x yang merupakan besaran fisis yang dideteksi dengan sumbu y yang merupakan sinyal keluaran. Nilai linearitas yang baik ditunjukkan dengan nilai R2 mendekati nilai 1 (Nasution et al., 2017).
Sensitivitas merupakan bagian dari hubungan antara sinyal input dengan sinyal output. Untuk mengetahui besarnya sensitivitas sebuah sensor dapat dilakukan penurunan terhadap fungsi transfer sensor. Fungsi transfer didefinisikan sebagai suatu persamaan matematik yang merepresentasikan hubungan antara input dan output dari sebuah sensor. Fungsi transfer pada sebuah sensor bergantung dari inputnya atau dapat dirumuskan y = f (x), dengan y adalah output dan x adalah inputnya. Pada banyak kasus, fngsi transfer yang dihasilkan adalah linier : y = a+bx dimana a adalah intercept dan b adalah sensitivitas sensor (Fraden, 2003).
Pengujian ini dilakukan dengan menempatkan film pada ruang mesin pendingin KT-2000Ahu yang diatur tingkat kelembaban udaranya pada tingkat 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 dan 90% RH secara bertahap dengan rentang waktu tertentu.
2.10.3.3 Pengujian Stabilitas
Stabilitas adalah kemampuan sensor untuk menghasilkan nilai keluaran atau respon yang sama saat melakukan pengukuran yang sama selama periode waktu tertentu. Stabilitas sensor juga dapat diartikan sebagai kemampuan sensor untuk dapat secara konsisten memberikan nilai respon yang sama tanpa dipengaruhi oleh kondisi lingkungan sekitar (Nasution et all, 2013). Stabilitas film kitosan sebagai sensor kelembabanudara pada penelitian diuji dengan melakukan pengujian pada mesin pendingin KT-2000Ahu yang diatur kelembabannya mulai dari 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 dan 90% secara konstan dalam waktu yang lama pada setiap variasinya.
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 3.1.1 Tempat Penelitian
Penelitian “Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dengan Penambahan PEO (Polietillen Oksida) Sensor Kelembaban Udara“ dalam penelitian ini dilakukan dalam dua bagian kajian yaitu kajian secara teori dan kajian secara eksperimen. Kajian secara teoritis mencakup studi pustaka yang sumber-sumber pustakanya berupa jurnal-jurnal internasional yang bersumber dari situs penyedia jurnal Science Direct, IOP Conference Series dan dengan tujuan untuk mengumpulkan referensi jurnal terkait. Sedangkan kajian secara eksperimen dibagi menjadi tiga bagian kegiatan yaitu preparasi, pengujian dan karakterisasi sampel. Kajian eksperimental dalam penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Universitas Sumatera Utara. Adapun tujuan kegiatan dimasing-masing tempat penelitian ditunjukkan oleh tabel 3.1 sebagai berikut:
Tabel 3.1 Daftar Penggunaan Laboratorium dan Peralatan yang Digunakan pada Kegiatam Penelitian
Laboratorium Tujuan Alat
Laboratorium Terpadu Universitas Sumatera Utara
Preparasi Sampel Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO
- Gelas-gelas Kimia
- Neraca Digital - Magnetic Stirrer
Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO
- pH Meter Digital
Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-PEO
- Vacuum Oven
Karakterisasi Sifat Listrik Film Kitosan dan Kitosan-PEO
- KT-2000 AHU
Laboratorium
Penelitian Universiti Sains Malaysia
PT Multi Teknindo Infotronika Jakarta
Karakterisasi Gugus Kimia Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Karakterisasi Morfologi Film Kitosan dan Kitosan-PEO
- FT-IR
- SEM
3.1.2 Waktu Penelitian
Pembuatan dan karakterisasi film kitosan dan kitosan-PEO hingga menjadi material pendeteksi tingkat kelembaban udara dilakukan selama lima bulan yang dimulai dari Februari sampai Juni 2019.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian 3.2.1 Peralatan Penelitian
Peralatan-peralatan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan peralatan-peralatan laboratorium yang dirangkum dalam Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Peralatan untuk Pembuatan Sampel Larutan Kitosan dan Larutan Kitosan-PEO
Peralatan Pembuatan Larutan Kitosan dan Kiotsan-PEO
No Nama Alat Fungsi
1 Gelas-gelas Kimia Seperangkat wadah untuk membuat larutan 2 Pipet Tetes Panjang Alat untuk memindahkan larutan
3 Neraca Digital Alat untuk menimbang massa bahan
4 Spatula Alat untuk mengambil bahan
5 Magnetic Stirrer Alat pengaduk larutan
Tabel 3.3. Peralatan Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-PEO Peralatan Fabrikasi Kitosan dan Kitosan-PEO
No Nama Alat Fungsi
1 Vacuum Oven Alat pengering larutan kitosan dan kitosan-PEO menjadi sensor kitosan dan kitosan-PEO
2 Cetakan Film Wadah cetakan film kitosan dan kitosan-PEO
Tabel 3.4. Peralatan Uji Sensor Kitosan dan Kitosan-PEO Sebagai Material Sensor Pendeteksi Kelembaban Udara
Peralatan Uji Sensor Kitosan dan Kitosan-PEO Sebagai Material Pendeteksi Kelembaban Udara
No Nama Alat Fungsi
1 Testing Chamber Tempat uji respon sensor film kitosan dan kitosan-PEO terhadap uap air
2 Mesin Pendingin KT-2000 Ahu
Tempat uji respon sensor film kitosan dan kitosan-PEO terhdap tingkat kelembaban udara
3.2.2 Bahan Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini dirangkum dalam tabel 3.5 sebagai berikut.
Tabel 3.5 Bahan-bahan yang Digunakan dalam Penelitian
No Nama Bahan Karakteristik Sumber Penyedia
(Supplier) Fungsi
3 Asam Asetat Glacial (99.99%) EMD Milipore Bahan Pelarut Kitosan dan PEO
4 Aquades Deionized Water Rudang Djaya Bahan pengencer Asam Asetat
5 PCB High Great Nanotech Substrat
3.3 Variabel dan Parameter Penelitian 3.3.1 Variabel Penelitian
Adapun konsentrasi penambahan PEO yang divariasikan dalam penelitian ini adalah: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 dan 0,5 %w/v.
3.3.2 Parameter Penelitian
Adapun parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. pH larutan
2. Mikrostruktur film 3. Gugus fungsi film
4. Sifat elektrik film : konduktivitas listrik 5. Sifat fisis film: ketebalan dan derajat swelling
6. Sifat penginderaan: respon dan perulangan, sensitivitas, linearitas, dan stabilitas
3.4 Diagram Alir Penelitian
Secara keseluruhan pelaksanaan penelitian didasarkan pada rancangan penelitian yang diuraikan pada skema berikut ini.
Teknik Deposisi Film
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
3.4.1 Pembuatan dan Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO
Pembuatan larutan homogen kitosan mengacu pada penelitian (Nasution et al., 2017) dengan melarutkan 3 g dilarutkan ke dalam 100 mL asam asetat konsentrasi 2%
(v/v) untuk memperoleh larutan kitosan dengan konsentrasi 3%. Serbuk kitosan dilarutkan dalam asam asetat dengan melakukan pengadukan menggunakan magnetik stirer dengan kecepatan pengadukan sebesar 300 rpm. Proses pengadukan ini dilakukan selama 24 jam pada suhu kamar. Sedangkan untuk membuat larutan homogen kitosan yang ditambah dengan PEO dilakukan dengan menambahkan serbuk
Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dengan Penambahan PEO (Penambahan Polietilen Oksida) Sebagai Sensor
Kelembaban Udara
Eksperimen Studi Pustaka
Kitosan (Chitosan)
Teknologi Sensor
Kelembaban Udara dan Sensor Kelembaban Udara
Pembuatan dan Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO: (pH)
Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Pengujian Sifat Elektrik, Fisis dan Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-PEO Karakterisasi Morfologi Permukaan dan Gugus Aktif Kimia
Analisa Data Metode Solution Casting
Polietilen Oksida
PEO yang sudah dilarutkan ke dalam asam asetat ke dalam larutan kitosan dengan variasi konsentrasi 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%, dan 0,5% (w/v). Konsentrasi ini dipilih berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh (Zivanovic et al., 2007) bahwa konsentrasi kitosan/PEO 80/20 akan menyebabkan terbentuknya kristalinitas pada film dan semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi PEO, sehingga mempengaruhi struktur dan sifat fisis dari film. Larutan kitosan dan kitosan-PEO yang telah dihasilkan kemudian dikarakterisasi tingkat keasaman larutan menggunakan pH meter.
Setelah proses pengadukan, larutan yang telah homogen didiamkan pada suhu kamar selama satu jam untuk menghilangkan gelembung-gelembung udara yang kemungkinan besar timbul saat pengadukan. Hal ini ditunjukkan pada gambar 3.2 diagram alir proses pembuatan dan karakterisasi larutam kitosan dan kitosan-polietilen oksida sebagai berikut:
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan dan Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO
3.4.2 Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Larutan kitosan konsentrasi 3% dan orientasi konsentrasi penambahan PEO yang divariasikan dalam lima variasi konsentrasi, yaitu 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 dan 0,5 difabrikasi menjadi film kitosan dan kitosan-PEO dengan metode Solution Casting. Metode fabrikasi ini dilakukan dengan meletakkan larutan kitosan dan kitosan-PEO pada setiap konsentrasi di dalam cawan petri. Selanjutnya, larutan yang telah berada di dalam cetakan dikeringkan di dalam vacuum oven selama 16 jam pada suhu 65 ºC (Nasution et al., 2017).
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-PEO
3.4.3 Pengujian Sifat Film Kitosan dan Kirosan-PEO sebagai Sensor Kelembaban Udara
Pengujian film kitosan dan kitosan-PEO sebagai bahan pengindera (sensor) kelembaban udara dilakukan dalam tiga bagian pengujian yaitu pengujian sifat elektrik, pengujian sifat fisis dan pengujian sifat penginderaan.
Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO (Telah dikarakterisasi)
Larutan Kitosan dan Kitosan-PEO diletakan dalam cetakan film yang
berbeda sebanyak 60mL
Kitosan-PEO 0,1% (w/v)
Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Dikeringkan di dalam Vacuum Oven selama 16 Jam pada Suhu 65 ºC
3.4.3.1 Pengujian Sifat Elektrik Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Sifat elektrik film kitosan dan kitosan-PEO yang akan diuji dalam penelitian ini adalah konduktivitas listrik film. Konduktivitas film kitosan diukur dengan menggunakan rumus:
K = t/ R.A (3.1)
Dimana K adalah konduktivitas film (S/cm), t adalah ketebalan film (cm), R adalah resistansi film (Ω) dan A adalah luas permukaan film (cm2).
3.4.3.2 Pengujian Sifat Fisis Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Pengujian sifat fisis film kitosan dan kitosan-PEO dilakukan dalam dua bagian pengujian, yaitu pengujian ketebalan dan derajat swelling film kitosan.
3.4.3.2.1 Pengujian Ketebalan Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Pengujian ketebalan film kitosan dan kitosan-PEO dilakukan dengan menggunakan mikrometer secrup digital yang memiliki ketelitian 0,01 mm. Film kitosan dan kitosan-PEO pada setiap variasi konsentrasi dipotong pada bagian-bagian acak kemudian diukur ketebalannya sebanyak tiga kali pengulangan kemudian dirata-ratakan sebagai nilai rata-rata ketebalan film.
3.4.3.2.2 Pengujian Derajat Swelling Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Derajat swelling film kitosan dan kitosan-PEO pada setiap variasi konsentrasi diukur dengan cara merujuk laporan penelitian Budianto et al. (2015). Film kitosan kering ditimbang dengan menggunakan neraca digital sebagai berat kering Bk
Kemudian, film kitosan dan kitosan-PEO direndam didalam aquades sebanyak 250 mL pada suhu kamar selama 30 menit kemudian diangkat dan dibasuh permukaannya menggunakan tisu. Selanjutnya, ditimbang kembali menggunakan neraca digital sebagai berat basah Bb. Derajat swelling film kitosan dan kitosan-PEO kemudian dapat dihitung menggunakan persamaan berikut.
% DS = ((Bb - Bk)/ Bk) x 100% (3.2)
Dimana Bb adalah berat basah (g), Bk adalah berat kering (g) dan %DS adalah derajat swelling (%)
3.4.3.3 Pengujian Sifat Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-PEO
Pengujian sifat penginderaan film kitosan dan kitosan-PEO dilakukan dengan menggunakan mesin pendingin model KT-2000 Ahu sebagai tempat sistem pengujian.
Dalam hal ini pengujian dibagi menjadi empat bentuk pengujian yaitu pengujian respon dan pengulangan, linearitas, stabilitas dan linearitas. Keempat bentuk pengujian ini dilakukan dengan menggunakan ruang uji pada mesin pendingin model KT-2000 Ahu yang dapat dikontrol kelembabannya sesuai dengan masing-masing bentuk pengujian.
Pengujian sifat penginderaan dilakukan dengan menempatkan film kitosan pada setiap variasi konsentrasi dalam ruang uji mesin pendingin model KT-2000Ahu. Pada pengujian ini, film kitosan dan kitosan-PEO dikoneksikan dengan dua buah elektroda yaitu elektroda positif dan elektroda negatif. Kedua buah elektroda ini kemudian dihubungkan dengan sistem elektronik akuisisi data berbasis arduino uno dengan menggunakan komunikasi USB TTL. Data pengujian kemudian antar muka kedalam komputer dengan menggunakan software PLX-DAQ.
Gambar 3.4 Rangkaian Pengujian Sifat Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-PEO Mesin Pendingin KT-2000AHU
Elektroda
Film Kitosan-PEO
Laptop
Sistem Elektronik Akuisisi Data
3.4.3.3.1 Pengujian Respon dan Pengulangan
Pengujian respon dan pengulangan dilakukan dengan mengatur kondisi kelembaban ruangan mesin pendingin model KT-2000Ahu yang telah dikonstruksi seperti gambar 3.4. Pengaturan kondisi kelembaban diatur secara cepat mulai dari tingkat kelembaban 10% sampai dengan 90% secara cepat dan berulang-ulang.
3.4.3.3.2 Pengujian Linearitas dan Sensitivitas
Pengujian linearitas dan sensitivitas dilakukan dengan mengatur kondisi kelembaban ruangan mesin pendingin model KT-2000Ahu yang telah dikonstruksi
Pengujian linearitas dan sensitivitas dilakukan dengan mengatur kondisi kelembaban ruangan mesin pendingin model KT-2000Ahu yang telah dikonstruksi