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.
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.
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
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
HALAMAI\I
PERSATUJUAITTUGAS AI(HIR
PENGGTJNAAF{
DETEIffOR
F'OTOAKUSTIK T]NTTJK PENGUKTJRAN KONSENTRASI ETAI\IOL YAIYG DIPRODUKSIOLEH
APEL YANGI}ISIMPAI\
DAI,AIVI GASMTROGEN
;i'
tT
frlorwni
z-o{olll
*ds'
r3"u"f #Jt#
.,q€l
$Ps
"4eg &k
-d
W
4
&
4
v"
#
v
“K ekuatan terbesar yang mampu mengalahkan
stress adalah kemampuan memilih pikiran yang
tepat. S emua akan menjadi lebih damai bila yang
anda pikirkan adalah jalan keluar masalah”
[M ario T eguh]
”Banyak kegagalan dalam hidup ini dikar enakan
or ang- or ang t idak m enyadar i bet apa dekat nya
m er eka dengan keber hasilan saat m er eka
m enyer ah” [Thom as Alfa Edison]
”Or a ng besa r bu ka n or a ng or a n g ya ng ot a kny a
s empur n a , t et a p i or a ng ya ng men ga mbi l seba i
vi
K u p e r se m b a h k a n k a r y a i n i k e p a d a :
A L L A H SW T
yang sel al u menyer t ai set iap l angkah
h idupku dan sel al u mendengar kan
per moh onanku
Kedua or ang t ua, dan saudar aku
t er cint a
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
LEMBAR PERNYATAAN
PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA
ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama
:
Lulu Qiuntriani JisuraNomor
Mahasiswa
:
053214005Demi pengembangan ilmu pengetatruan" saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
PNNGGUNAAN DETEKTOR T'OTOAKUSTIK UNTUK PENGUKURAN KONSENTRASI
ETANOL VANG
DIPRODUKSIOLAH APEL
YANG DISIMPAN DALAM GAS NITROGENBeserta 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 ataumedia lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta
ljin
dari sayamaupun 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)
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.
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.
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$:nan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik karena adanya bantuan dari berbagai pihak. Oleh karcna itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1.
Allah Subhaanahu Wattaallah yang telah mendengarkan segala doa dan permohonan pe,nulis.2.
Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T", M.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.3.
Bapak Dr.Ign.Edi Santosa, M.S selaku dosen pembimbing akademik, dosen pembimbing tugas akhir dan dosen penguji, yang dengan penuhkesabarannya telah membimbing membantu, menyemangati serta waktunya kepada penulis selama perkuliahan, penelitian dan proses penulisan tugas akhir ini.
4.
Ir.Sri Agustini Sulandari, M.Si selaku ketua program studi Fisika dandosen penguji, yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk menguji
dan memberikan masukan yang berharga bagi penulis
5.
A. Prasetyadi, S.Si, M.Si. selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk menguji dan memberikan saran bagi penulis.6.
Dr. Dr. Vet. Asan Damanik, M.Si, Dwi Nugraheni Rositawati, M.Si dan segenap Dosen prodi Fisika, FST Universitas Sanata Dharma Yoryakartayang telah mendidik dan membagikan ihmrnya kepada penulis selama ini.
7.
Segenap karyawan FST Universitas Sa$ata Dharma yang telah membantu selama masa studi. Para laboran, Bapak Sugito, Mas Ngadiono dan MasA. 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 Jisuraselaku 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$atan 2004 dan angkatan 2AA7
yang senantiasa membantu serta menguatkan penulis"
12. Mas Suryanto daa mbak Oktoria Reho Wulandmi selaku bapak dan ibu
kos Gracia yang selalu memberikan doa, semangat, motivasi dan bersedia mendengarkan curahan hati penulis dengan sabar.
13. Thomas Linardy yang selama ini telah memberikan doa, dukungan dan
bantuan baik moral mauprm spiritual kepada penulis terutama dalam menyelesaikan tugas akhfu ini.
14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu selama penulis menyelesaikan studi.
Penulis menyadari bahwa dalam penyu$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.20t0
Yogyakarta,2T Februari
A,A
/
W
Penulisxiv
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
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
xvi
B. Pembahasan ... 29
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN ... 40
A. Kesimpulan ... 40
B. Saran ... 40
DAFTAR PUSTAKA ... 41
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
(
ppb.jam)
terhadap lama apelmemproduksi 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
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
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
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
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
[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
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
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 E1 ke
tingkat energi yang tinggi E2. Energi ini akan diserap elektron yang berada di
tingkat energi rendah E1 sehingga elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang
lebih tinggi E2. Besar energi yang dibutuhkan pada proses eksitasi mengikuti
persamaan (1) :
∆E = E2-E1 ...(1)
dengan ∆E = selisih dari kedua tingkat energi
Kemudian dalam proses deeksitasi, pada transisi dari tingkat energi
tinggi E2 ke tingkat energi yang lebih rendah E1, akan dipancarkan energi dalam
bentuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi v12 dengan besar
12
hv
E =
∆ ...(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.
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
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) :
gl g l
l C P C
S = α ...(3)
dengan Sl = sinyal akustik pada garis laser ”l” [Volt]
Pl = daya laser pada garis laser ”l” [Watt]
C = konstanta sel fotoakustik
W cm V
Cg = konsentrasi gas ”g” dalam sel fotoakustik [ppb]
α
gl = 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
cara membandingkan sinyal ternormalisirnya dengan sinyal ternormalisir gas lain
yang sudah diketahui koefisien serapannya. Berdasarkan persamaan (3), sinyal
ternormalisir dapat dinyatakan dengan persamaan (4):
gl g l C C P
S = 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 : A l A A l C C P S _ _ α = ...(5) B l B B l C C P S _ _ α = ...(6) dengan : A l P S _
= sinyal ternormalisir untuk gas A yang sudah diketahui nilai
koefisien serapannya pada garis laser ”l” [V/W]
B l P S _
= sinyal ternormalisir untuk gas B yang belum diketahui nilai
koefisien serapannya pada garis laser ”l” [V/W]
C = konstanta sel fotoakustik
W cm V
CA= konsentrasi gas A [ppb]
CB= konsentrasi gas B [ppb]
αl_A = koefisien serapan gas A pada garis laser ”l” [cm-1]
Kemudian berdasarkan persamaan (5) dan (6), dapat diperoleh
perbandingan sinyal ternormalisir gas B dengan sinyal ternormalisir gas A yang
mengikuti persamaan 7 :
A l A B l B A l B l C C C C P S P S _ _ _ _ α α = ...(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) :
A B l B A l B l A l C P S C P S _ _ _ _ = α α ...(8)
Berdasarkan persamaan (8), dapat ditentukan koefisien serapan gas B
dengan menggunakan persamaan (9) :
B A l A B l A l B l C P S C P S _ _ _ _ =α
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.
[image:32.595.85.518.246.685.2]Rangkaian percobaan dengan menggunakan detektor fotoakustik ditunjukkan pada
gambar 3.1.
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
[image:33.595.88.515.116.621.2]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
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
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
[image:35.595.87.514.202.627.2]dahulu. Rangkaian alat untuk melakukan scan gas nitrogen ditunjukkan pada
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 :
Gas etanol yang digunakan untuk scan gas etanol berasal dari etanol cair.
[image:37.595.88.515.200.610.2]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
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
[image:38.595.86.511.243.701.2]dengan gas nitrogen ditunjukkan pada gambar 3.4 :
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
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
[image:40.595.86.511.239.619.2]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
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
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
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
[image:43.595.87.523.229.607.2]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 (
a
u
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
[image:44.595.83.516.218.719.2]1,1 ppm ditunjukkan pada gambar 4.2 berikut :
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
[image:45.595.83.513.212.657.2]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
pada bagian dasar teori. Nilai koefisien serapan etanol dituliskan dalam tabel 4.2
[image:46.595.92.510.192.626.2]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
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
[image:47.595.94.512.223.594.2]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.
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
[image:48.595.86.514.224.639.2]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
cuvet sebesar 33,7 ml/menit. Hasil pengukuran konsentrasi etanol dengan
[image:49.595.83.514.167.612.2]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
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
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
[image:51.595.84.517.234.632.2]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
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
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
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
[image:54.595.84.515.240.625.2]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
52 menit dengan menggunakan garis laser 10P16, ditunjukkan pada gambar 4.7
[image:55.595.88.525.156.638.2]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. 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
Tabel 4.3 : Tabel hubungan luasan konsentrasi
(
ppb.jam)
terhadap lama penyimpananLama penyimpanan Luasan konsentrasi
(
ppb.jam)
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 :
( )
LK l Valiranvolume= ∗
Dengan :
( )
LK l= luasan konsentrasi pada garis laser ”l”aliran
V = kecepatan aliran gas pembawa saat pengukuran
Kecepatan aliran gas nitrogen dituliskan dalam tabel 4.4 berikut :
Tabel 4.4 : Tabel kecepatan aliran gas nitrogen (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
[image:57.595.86.511.110.731.2]Cara perhitungan untuk tiap penelitian dituliskan pada lampiran 9. Hasil
[image:58.595.86.543.168.633.2]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)
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
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
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
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
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.
[image:63.595.85.514.219.717.2]Gambar 1.1 : Grafik hubungan sinyal ternormalisir S/P (au) terhadap posisi steppermotor untuk gas etanol 8144 ppm.
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
[image:64.595.87.510.212.758.2]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
0,297483 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 2514,21