• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENINGKATAN SIFAT ELEKTRIK DAN PENGINDERAAN FILM KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN LiCl (LITIUM KLORIDA) SEBAGAI SENSOR KELEMBABAN UDARA SKRIPSI

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Membagikan "PENINGKATAN SIFAT ELEKTRIK DAN PENGINDERAAN FILM KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN LiCl (LITIUM KLORIDA) SEBAGAI SENSOR KELEMBABAN UDARA SKRIPSI"

Copied!
93
0
0

Teks penuh

(1)

KLORIDA) SEBAGAI SENSOR KELEMBABAN UDARA

SKRIPSI

NURMAYASARI 150801017

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N 2020

(2)

PENINGKATAN SIFAT ELEKTRIK DAN PENGINDERAAN FILM KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN LiCl (LITIUM

KLORIDA) SEBAGAI SENSOR KELEMBABAN UDARA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

NURMAYASARI 150801017

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2020

(3)

PERNYATAAN ORSINALITAS

PENINGKATAN SIFAT ELEKTRIK DAN PENGINDERAAN FILM KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN LiCl (LITIUM

KLORIDA) SEBAGAI SENSOR KELEMBABAN UDARA

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2020

Nurmayasari NIM 150801017

(4)
(5)

PENINGKATAN SIFAT ELEKTRIK DAN PENGINDERAAN FILM KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN LiCl (LITIUM

KLORIDA) SEBAGAI SENSOR KELEMBABAN UDARA

ABSTRAK

Dalam penelitian ini, penambahan LiCl (Litium Klorida) pada film kitosan telah berhasil meningkatkan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan sebagai sensor kelembaban udara berdasarkan hasil pengujian. Variasi konsentrasi penambahan LiCl dalam larutan kitosan yaitu : 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4% dan 0,5%

w/v. Sensor difabrikasi dalam bentuk film menggunakan metode solution casting.

Pengujian kelembaban udara dilakukan didalam mesin pendingin model KT 2000 Ahu. Hasil pengujian menunjukkan peningkatan konduktivitas sebesar :0.59537, 0.69083, 0.76007. 2.23489, 2.35905, dan 2.42645 x 10-4 S/cmpada pengujian film kitosan 3% dengan penambahan LiCl dengan konsentrasi 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan 0,5%w/v secara berturut-turut. Selain itu, pengujian respon pada sifat penginderaan film kitosan dengan penambahan LiCl meningkatkan tegangan keluaran yaitu diatas 250 mV sedangkan film tanpa penambahan LiCl di bawah 250 mV. Diantara variasi LiCl tegangan keluaran maksimum dari LiCl 0,3% adalah diatas 340mV sedangkan tegangan keluaran maksimum dari konsentrasi LiCl yang lainnya dibawa 340mV.

Selain itu, dengan penambahan LiCl menunjukkan sensitivitas yang lebih tinggi dibandingkan kitosan tanpa penambahan LiCl serta memiliki perulangan yang lebih baik dan stabilitas yang baik. Oleh karena itu sensor film kitosan dengan konsentrasi penambahn LiCl 0,3% menunjukkan sifat elektrik dan penginderaan yang baik pada film kitosan untuk diaplikasikan sebagai sensor kelembaban udara.

Kata Kunci : Kelembaban Udara, Kitosan, Sensor, Litium Klorida

(6)

ENCHANCED ELECTRICAL AND SENSING PROPERTIES OF CHITOSAN FILM BY ADDING LiCl (LITHIUM CHLORIDE) AS HUMIDITY SENSOR

ABSTRACT

In this study, the addition of LiCl (Lithium Chloride) in chitosan film has succesfully improved electrical and sensing properties of chitosan film as humidity sensot based on measurement results. The concentration veriety of LiCl in chitosan solution is 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4% and 0,5% (w/v).The sensors were fabricated in film form using a solution casting method. The humidity testing was performed by placing a film in the cooling machine room, model KT 2000 Ahu. The measurement results showed that addition of LiCl in chitosan is increased the electrical conductivity of 0.59537, 0.69083, 0.76007. 2.23489, 2.35905, and 2.42645 x 10-4 S/cmby adding LiCl which has concentrations of 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5% respectively. In addition, the response in sensing properties by adding LiCl increased the output voltage which was above 250mV, while the pure chitosan under 250mV. Among the variations in LiCl, the maximum output voltage of 0,3 % LiCl is above 340mV.

Meanwhile, the maximum output voltage of other LiCl concentrations was under 340mV. Moreover, the chitosan film sensor by adding LiCL showed the better sensitivityand has better repeability and stability. Therofore, chitosan film sensors by adding 0,3% LiCl showed good electrical and sensing properties of chitosan films to be applied as humidity sensor.

Keywords : Humidity, Chitosan, Sensor, Lithium Chloride

(7)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur disampaikan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya sehingga dapat diselesaikan penulisan Skripsi dengan judul “Peningkatan Sifat Elektrik Dan Penginderaan Film Kitosan Dengan Penambahan LiCl (Litium Klorida) Sebagai Sensor Kelembaban Udara”

Ucapan terima kasih yang setulusnya dan penghargaan yang setingginyadisampaikan kepada Bapak Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc selaku Pembimbingyang telah memberikan kesempatan, motivasi, ilmu, nasihat dan dukungan dalammembimbing penulis selama ini. Bapak Prof. Dr. Marhaposan Situmorang dan Bapak Dr. Kerista Tarigan,M. Eng, Sc selaku komisi pembanding atas kritik dan saran yang diberikan.Terimakasih kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MSdan Bapak Awan Maghfirah, M.Si selaku ketua program studi dan sekretarisprogram studi Fisika FMIPA USU Medan, dekan dan wakil dekan FMIPA USU,seluruh staff dan dosen program studi fisika FMIPA USU. Terimakasih kepada Muhammad Balyan, S.Si, M.Sc, Fathurrahman, S.Si, Ilfah Husnah, S.Si, Darmansyah Dalimunthe, S.Si, Rica Asrosa, S.Si, dan Dara Azdena,S.Siselaku supervisor di Laboratorium Terpadu yang telahmemberikan banyak pengetahuan, semangat, waktu serta keterampilan dalam penelitian kepadapenulis. Terimakasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada Rona Cuana, S.Si, Siti Khanifah, S.Si, Annisa Urrahmah Nasution selaku teman yang banyak membantu dalam penelitian. Terimakasih pula kepada Dinda, Indah, Pardo, Arman dan teman- teman serta adik-adik di Micro Solar Matic (MSM) Fisika USU, UKMI AL-FALAK FMIPA USU dan Dakwah Training Center USU atas kebersamaan yang berkesan selama ini. Hal yang sama pula kepada rekan-rekan di Tahfidz Nurul Hayat Medan atas berbagi suka duka ketika kuliah sembari menghafalkan kalam-Nya. Terimakasih pula kepada kakanda Nana Indrayani, S.Si dan Khadijah circle atas kesediannya meluangkan waktu mengisi ruhani dan selalu menasihati dalam kebaikan. Akhirnya terimakasih setulusnya diucapkan kepada Ibunda tersayangNarni, dan Ayahanda tercintaMisdi yang senantiasa menyebut nama penulisdalam setiap doa, sujud, bahkan dalam setiap aktivitasnya tiada henti memberikan dukungan dan pengorbanan yangtak terkira, semoga Allah memberikan berkah-Nya kepada keduanya dimanapun mereka berada, juga kepadaMuhammad Safrizal, S.T, Nela Zahara, M.Si dan Muhammad Taufik, S.E, M.A, M.Ak sebagai abang dan kakak penulis, Najar Rudin Sidiq sebagai adik penulis yang sangat berjasa besar dan berkorban dalam setiap langkah penulis hingga penulis berada di tahap ini. Semoga Allah memberikan kebaikandunia dan akhirat atas segala bantuan yang telah diberikan.

Medan, Januari 2020

Nurmayasari

(8)

DAFTAR ISI

PENGESAHAN SKRIPSI ... iv

ABSTRAK ...v

ABSTRACT ... vi

PENGHARGAAN ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ...x

BAB 1 PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Permasalahan ...3

1.2.1 Rumusan Masalah ...3

1.2.2 Batasan Masalah ...4

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ...4

1.3.1 Tujuan Penelitian ...4

1.3.2 Manfaat Penelitian ...5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1 State of The Art Penelitian ... 6

2.2 Kitosan (Chitosan) ... 6

2.2.1 Sumber-sumber Kitosan (Chitosan) ... 7

2.2.2 Sifat Fisika dan Kimia Kitosan (Chitosan) ... 8

2.2.3 Aplikasi BahanKitosan (Chitosan) ... 9

2.3 Litium Klorida (Lithium Chloride)... 9

2.3.1 Sumber-sumber Litium Klorida (Lithium Chloride) ... 10

2.3.2 Sifat Fisika dan Kimia Litium Klorida (Lithium Chloride)... 10

2.3.3 Aplikasi Bahan Litium Klorida (Lithium Chloride) ... 11

2.4 Film Kitosan dengan Penambahan Litium Klorida ... 11

2.5 Teknik Fabrikasi Film Kitosan-LiCl dengan metode Solution Casting12 2.6 Kelembaban dan Sensor Kelembaban Udara ... 12

2.7 Teknologi Sensor ... 13

2.7.1 Karakteristik Umum Sensor ... 14

2.8 Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 16

2.8.1 Analisa Derajat Keasaman (pH) Larutan Kitosan dan Kitosan- LiCl ... 17

2.9 Karakterisasi Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 17

2.9.1 Analisa Morfologi, Topografi Permukaan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 17

2.9.2 Analisa Gugus Fungsional Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 18

2.10 Pengujian Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl sebagai Sensor Kelembaban Udara ... 20

2.10.1 Pengujian Sifat Elektrik ... 20

2.10.2 Pengujian Sifat Fisis ... 21 2.10.2.1 Pengujian Ketebalan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl21

(9)

2.10.2.2 Pengujian Derajat Swelling Film Kitosan dan

Kitosan-LiCl ... 22

2.10.3 Pengujian Sifat Penginderaaan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl sebagai Sensor Kelembaban Udara ... 23

2.10.3.1 Pengujian Respon ... 24

2.10.3.2 Pengujian Linearitas dan Sensitivitas ... 25

2.10.3.3 Pengujian Stabilitas ... 25

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN... 26

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...26

3.1.1 Tempat Penelitian ... 26

3.1.2 Waktu Penelitian ... 27

3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian ...27

3.2.1 Peralatan Penelitian ... 27

3.2.2 Bahan Penelitian ...28

3.3 Variabel dan Parameter Penelitian ...29

3.3.1 Variabel Penelitian ...29

3.3.2 Parameter Penelitian ...29

3.4 Diagram Alir Penelitian ...29

3.4.1 Pembuatan dan Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan- LiCl ... 30

3.4.2 Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 32

3.4.3 Pengujian sifat Film Kitosan dan Kitosan-LiCl sebagai Sensor Kelembaban Udara ... 32

3.4.3.1 Pengujian Sifat Elektrik Film Kitosan dan Kitosan- LiCl ... 32

3.4.3.2 Pengujian Sifat Fisis Film Kitosan dan Kitosan-LiCl33 3.4.3.2.1 Pengujian Ketebalan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 33

3.4.3.2.2 Pengujian Derajat Swelling Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 33

3.4.3.3 Pengujian Sifat Penginderaan Kitosan dan Kitosan- LiCl ... 34

3.4.3.3.1 Pengujian Respon dan Pengulangan... 35

3.4.3.3.2 Pengujian Linearitas dan Sensitivitas ... 35

3.4.3.3.3 Pengujian Stabilitas ... 35

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN... 36

4.1 Hasil Pembuatan Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl ...36

4.1.1 Hasil Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 37

4.1.2 Tingkat Keasaman (pH) Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl .. 37

4.1.3 Interaksi Antara Litium Klorida dan Kitosan ... 37

4.2 Hasil Fabrikasi dan Pengujian Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ...38

4.2.1 Hasil Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 38

4.2.2 Hasil Pengujian Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ...39

4.2.2.1 Hasil Pengujian Sifat Elektrik ... 39

4.2.2.2 Hasil Pengujian Sifat Fisis ... 43 4.2.2.2.1 Ketebalan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl . 44

(10)

4.2.2.2.2 Derajat Swelling Film Kitosan dan Kitosan-

LiCl ... 44

4.2.2.3 Hasil Pengujian Sifat Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 46

4.2.2.3.1 Respon dan Pengulangan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 46

4.2.2.3.2 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 48

4.2.2.3.3 Stabilitas Film Kitosan dan Kitosan-LiCl .. 51

4.2.3 Hasil Karakterisasi Gugus Fungsional dan Morfologi Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 56

4.2.3.1 Hasil Karakterisasi Gugus Fungsional Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 56

4.2.3.2 Hasil Karakterisasi Morfologi Film Kitosan dan Kitosan-LiCl ... 57

4.3 Mekanisme Pendeteksian Kelembaban Udara Berbasis Film Kitosan...59

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 61

5.1 Kesimpulan ...61

5.2 Saran ...62

DAFTAR PUSTAKA ...63

(11)

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel

Judul Halaman

2.1 Sumber-sumber Kitin/Kitosan di Alam 8

2.2 Bagian-bagian Mesin Pendingin KT-2000AHU dan Fungsinya

24 3.1 Daftar Penggunaan Laboratorium dan Peralatan yang

Digunakan pada Kegiatan Penelitian

27 3.2 Peralatan untuk Pembuatan Sampel Larutan Kitosan dan

Kitosan-LiCl

28 3.3 Peralatan Fabrikasi Kitosan dan Kitosan-LiCl 29 3.4 Peralatan Uji Sensor Kitosan dan Kitosan-LiCl sebagai

Material Sensor Pendeteksi Kelembaban Udara

29 3.5 Bahan-bahan yang Digunakan dalam Penelitian 29

4.1 pH Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl 37

4.2 Ketebalan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl 44

4.3 Data Pengujian Swelling Film Kitosan dan Kitosan-LiCl 45 4.4 Nilai STDEV Tegangan Keluaran Film yang Diuji Terhadap

Kelembaban Udara Selama Dua Puluh Menit

55

(12)

DAFTAR GAMBAR

No Gambar

Judul Halaman

2.1 Kitosan Komersil 7

2.2 Gugus-gugus Aktifpada Kitosan 9

2.3 Litium Klorida Komersil 10

2.4 Proses Perubahan Air Menjadi Uap Air 13

2.5 Grafik Respon Sensor 16

2.6 Linearitas Sensor Terdiri dari Dua Kemungkinan yaitu Tanggapan Linear (a) dan Tanggapan Tidak Linear (b)

16

2.7 pH Meter Digital 17

2.8 Scanning Electron Microscopy 18

2.9 Fourier Transform IfraRed 19

2.10 Pengujian Sifat-sifat Film Kitosan-LiCl sebagai Sensor Kelembaban Udara

20

2.11 Spektrum Konduktivitas Material 21

2.12 Mikrometer Digital 22

2.13 Bagian-bagian Mesin Pendingin KT-2000AHU 23

3.1 Diagram Alir Penelitian 30

3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan dan Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl

31 3.3 Diagram Alir Proses Fabrikasi Film Kitosan dan Kitosan-LiCl 32

3.4 Rangakaian Four Poitn Probe 33

3.5 Rangkaian Pengujian Sifat Penginderaan Film Kitosan-LiCl 34 4.1 Hasil Larutan Kitosan 3,0% (a) dan Larutan Kitosan 3,0%

dengan Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,1% (b); 0,2%

(c); 0,3% (d); 0,4 % (e) dan 0,5% (f)

36

4.2 Hasil Film Kitosan 3,0% (a) dan Film Kitosan 3,0% dengan Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,1% (b); 0,2% (c);

0,3% (d); 0,4 % (e) dan 0,5% (f)

39

4.3 Hasil Pengujian Konduktivitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan-LiCl

39 4.4 Grafik hubungan antara energi foton (eV) dengan koefisien

absorbansi pada Kitosan 3%

40 4.5 Grafik hubungan antara energi foton (eV) dengan koefisien

absorbansi pada Kitosan 3% dengan penambahan LiCl 0,1%

41 4.6 Grafik hubungan antara energi foton (eV) dengan koefisien

absorbansi pada Kitosan 3% dengan penambahan LiCl 0,2%

41 4.7 Grafik hubungan antara energi foton (eV) dengan koefisien

absorbansi pada Kitosan 3% dengan penambahan LiCl 0,3%

42 4.8 Grafik hubungan antara energi foton (eV) dengan koefisien

absorbansi pada Kitosan 3% dengan penambahan LiCl 0,4%

42 4.9 Grafik hubungan antara energi foton (eV) dengan koefisien

absorbansi pada Kitosan 3% dengan penambahan LiCl 0,5%

43 4.10 Derajat Swelling Film Kitosan dan Kitosan-LiCl 45

(13)

4.11 Respon Sensor Film Kitosan dan Kitosan-LiCl dalam Pendeteksian Kelembaban Udara Divariasikan

46 4.12 Grafik Perulangan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl 47 4.13 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan 3,0% 48 4.14 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan 3,0% dengan

Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,1%

49 4.15 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan 3,0% dengan

Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,2%

49 4.16 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan 3,0% dengan

Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,3%

50 4.17 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan 3,0% dengan

Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,4%

50 4.18 Sensitivitas dan Linearitas Film Kitosan 3,0% dengan

Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,5%

51 4.19 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 10%RH

52 4.20 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 20%RH

52 4.21 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 30%RH

52 4.22 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 40%RH

53 4.23 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 50%RH

53 4.24 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 60%RH

53 4.25 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 70%RH

54 4.26 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 80%RH

54 4.27 Stabilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan LiCl pada

Kelembaban 90%RH

54 4.28 Hasil Pengujian FT-IR Sensor Film Kitosan-LiCl 57 4.29 Hasil Karakterisasi SEM SensorFilm Kitosan 3,0% (a) dan

Film Kitosan 3,0% dengan Penambahan LiCl dengan Konsentrasi 0,1% (b); 0,2% (c); 0,3% (d); 0,4 % (e) dan 0,5%

(f)

57

4.30 Mekanisme Pendeteksian Kelembaban Udara Sensor Film Kitosan

60

(14)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kelembaban udara merupakan jumlah uap air di dalam udara (Chenet al., 2005).Pengaturan kelembaban udara yang terukur merupakan salah satu parameter yang sangat penting dan dibutuhkan dalam berbagai bidang misalnya bidang pertanian, proses industri, peralatan-peralatan elektronik rumahtangga maupun dalam bidang pelayanan medis (Farahaniet al., 2014). Pemanfaatan dalam sistem cerdasdan jaringan sebagai sensor pemantauan untuk menentukan kelembaban tanah selama irigasi di pertanian, atauuntuk diagnosis korosi dan erosi dalam infrastruktur dan teknik sipil adalah beberapa di antaranya aplikasi sensor kelembaban (Deanet al., 2012).

Teknik pengukuran, unit yang paling umum digunakanuntuk pengukuran kelembaban adalah Relative Humidity (RH),Titik embun atau Frost (F) dan Parts Per Million (PPM). Relative Humidity (RH) adalah rasio tekanan parsialuap air hadir dalam gas ke uap saturasitekanan gas pada suhu tertentu. Relative Humidity adalah fungsi dari temperatur, dan karenanya merupakan pengukuran relatif (Chenet al., 2005).Pengukuran kelembaban udara harus dilakukan dengan cepat dan akurat sehingga pilihan yang paling tepat adalah dilakukan oleh sensor.

Sensor kelembaban udara menjadi topik yang ingin terus dikembangkan mulai dari ukuran yang kecil, desain yang fleksibel, dan bahan konduktif non metal.

Hingga saat ini telah tersedia sensor kelembaban udara yang dijual dipasaran, tetapi sensor-sensor kelembaban udara tersebut memiliki kelemahan.Seperti pada serat polimer yang memiliki kekurangan pada struktur serat sangat rapuhdan kekuatan mekanik yang buruk, Tilted Fiber Bragg Gratings (TFBGs) yang memiliki kelemahan berupa pembuatan yang rumit, atau Photonic Crystal Fibers (PCF) yang biaya pembuatannya harus dipertimbangkan karena mahal(Niet al., 2017).

(15)

Material yang biasanya paling sering digunakan sebagai sensor kelembaban adalah keramik dan polimer.Meskipun material keramik menunjukkan kestabilan dan respon yang cepat dalam pendeteksian kelembaban udara, tetapi sensor berbahan keramik biasanya membutuhkan suhu yang tinggi untuk memulihkan ke keadaan semula.Polimer memiliki potensi yang bagus menjadi sensor kelembaban udara karena harganya yang murah, metode fabrikasi yang mudah dan memiliki respon yang baik pada kelembaban (Zouet al., 2016).

Tingginya harga jual, fabrikasi yang rumit dan sisa pembuatan yang berpotensi menjadi limbah yang berbahaya bagi lingkungan maka dibutuhkan bahan yang tidak berbahaya, murah dan mudah di fabikasi. Kitosan memiliki sifat seperti biokompatibilitas, kemampuan terurai secara hayati dan tidak beracun, memiliki sensitivitas khusus merespons, tahan untuk pemakaian dalam jangka waktu yang lam dan biaya fabrikasi yang lebih mudah (Ni et al., 2017).

Kitosan merupakan bahan polimer alami yang bahan bakunya berasal dari sisa pengolahan hasil laut seperti kulit atau cangkang udang, ubur-ubur, serangga, kerang, kepiting, lobster dan jamur yang dapat diperoleh dengan harga yang murah dan tersedia dalam jumlah melimpah (Srinivasanet al., 2018; Ghormadeet al., 2017). Kitosan telah digunakan secara luas dalam aplikasi sensor karena sifat pembentukan filmnya (Rui et al., 2017; Zhang K et al., 2017; Leceta et al., 2014), biaya rendah dan biodegradabilitas (Wing et al., 2015).

Pengaplikasian film kitosan sebagai sensor kelembaban udara dilakukan dengan mekanisme interaksi secara kimia antara gugus fungsional yang dimiliki oleh kitosan (-NH2) dengan molekul uap air (-H2O) di udara (Hassan, et al., 2014). Hasil interaksi kimia ini kemudian menghasilkan keluaran sensor berupa tengangan listrik yang berbanding lurus dengan tingkat kelembaban udara (Farahani, et al., 2014). Akan tetapi, sensor kelembaban udara berbasis film kitosan yang telah berhasil difabrikasi sebelumnya oleh Janaki et al, (2012) memiliki konduktivitas listrik yang terbatas. Selain itu, pada penelitian yang dilakukan oleh Nasution et al, (2017) masih memiliki kelemahan yaitu memiliki swelling rasio yang tinggi, respon dan linearitas yang singkat, pengulangan yang buruk, serta konduktivitas sensor film kitosan masih rendah dalam pengaplikasian. Ini menyebabkan perlu adanya perbaikan sifat film kitosan. Film

(16)

kitosan dapat dimodifikasi dengan penambahan zat aditif yang dapat meningkatkan sifat penginderaan dan sifat elektriknya. Untuk dapat meningkatkan sifat penginderaan dan sifat elektriknya maka dibutuhkan zat aditif yang memiliki konduktivitas ionik yang tinggi.

Penambahan kiosan dengan polimer lain merupakan cara yang mudah dan efektif dalam membuat danmeningkatkan sifat-sifat dari film kitosan (Zivanovic etal., 2010). Litium klorida adalah senyawa kimia dengan rumus LiCl yang termasuk kedalam senyawa garam. LiCl memiliki titik leleh yang relatif rendah dan konduktivitas ionik tinggi (Massetet al., 2006). LiCl dalam penerapannya sangat sensitif terhadap kelembaban dan akan dengan mudah menyerap air pada kelembaban udara (Kamaliet al., 2010). Dari sifat LiCl yang memiliki konduktivitas ionik dan kesensitifannya terhadap kelembaban udara menjadikannya sangat cocok dan tepat untuk meningkatkan sifat penginderaan dan sifat listrik dari kitosan.

Bertolak dari konsisi ini, maka akan dilakukan penelitian untuk memfabrikasi dan menguji kemampuan film kitosan sebagai aplikasi sensor pendeteksi kelembaban udara. Oleh karena itu, maka dilakukan penelitian dengan judul “Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dengan Penambahan LiCl (Litium Klorida) sebagai Sensor Kelembaban Udara”

1.2 Permasalahan 1.2.1 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang, penulis merumuskan beberapa hal yang menjadi masalah dalam penelitian “Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dengan Penambahan LiCl (Litium Klorida) sebagai Sensor Kelembaban Udara”, yaitu sebagai berikut:

1. Bagaimana interaksi yang terjadi antara kitosan dengan litium klorida serta kehomogenan larutan kitosan dengan penambahan litium klorida?

2. Bagaimana pengaruh penambahan litium klorida terhadap peningkatan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan sebagai sensor kelembaban udara ?

(17)

3. Berapakah konsentrasi terbaik litum klorida yang ditambahkan ke dalam kitosan untuk meningkatkan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan sebagai material pendeteksi kelembaban udara ?

1.2.2 Batasan Masalah

Penelitian “Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dengan Penambahan LiCl (Litium Klorida) sebagai Sensor Kelembaban Udara” akan dibatasi pada beberapa hal berikut:

1. Bahan dasar dalam pembuatan film adalah kitosan produksi Sigmaz Aldrich Chemical (Medium Molecular Weight)

2. Bahan dasar sebagai zat aditif dalam pembuatan film adalah serbuk Litium Klorida produksi Merck Millipore

3. Pelarut yang digunakan dalam melarutkan sodium tripolifosfat adalah asam asetat 2% (v/v) yang diproduksi oleh EMD Millipore

4. Konsentrasi larutan kitosan sebagai larutan bahan baku adalah dengan konsentrasi 3,0% (w/v)

5. Variasipenambahan litium klorida sebanyak lim avariasi yaitu 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4% dan 0,5%

6. Fabrikasi film kitosan dilakukan dengan menggunakan metode Solution Casting.

7. Proses fabrikasi film kitosan menggunakan suhu 65 ºC

8. Pengujian sifat-sifat film kitosan yang dilakukan mencakup: pH, ketebalan, konduktivitas listrik, derajat swelling, respon dan pengulangan, sensitivitas, linearitas dan stabilitas.

9. Karakterisasi yang dilakukan berupa pengujian FT-IR untuk mengetahui gugus fungsional, SEM untuk mengetahui kondisi morfologi film kitosan, dan Mikrometer untuk mengetahui ketebalan film kitosan.

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.3.1 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahuiinteraksi yang terjadi antara kitosan dengan litium klorida serta kehomogenan larutan kitosan dengan penambahan litium klorida

(18)

2. Untuk menganalisa pengaruh penambahan litium klorida terhadap peningkatan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan sebagai sensor kelembaban udara 3. Untuk mengetahui konsentrasi terbaik litum klorida yang ditambahkan ke

dalam kitosan untuk meningkatkan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan sebagai material pendeteksi kelembaban udara

1.3.2 Manfaat Penelitian

Penelitian ini memilki manfaat diantaranya sebagai berikut:

1. Bagi perkembangan IPTEK, penelitian ini menghasilkan sebuah pengembangan sensor kelembaban udara berbasis film kitosan dengan penambahan litium klorida yang dapat meningkatkan sifat-sifat film kitosan.

Dimana sensor kelembaban udara berbasis film kitosan yang dihasilkan pada penelitian sebelumnya masih memiliki sifat-sifat yang terbatas.

2. Bagi pemerintah, keberhasilan penelitian ini secara langsung dapat meningkatkan nilai ekonomi kitosan yang merupakan hasil olahan limbah cangkang laut sehingga mengurangi pencemaran limbah dan berpotensi membuka peluang kerja baru. Selain itu, dengan pengembangan lebih lanjut, penelitian ini berpotensi besar menjadi produk unggulan pemerintah.

3. Bagi pihak swasta yang bergerak dibidang industri sensor, penelitian ini berpotensi besar untuk dikembangkan menjadi produk sensor pendeteksi kelembaban udara komersil yang dapat diproduksi dengan biaya yang relatif lebih murah serta ramah lingkungan sehingga menghemat biaya operasional yang lebih lanjut dapat menekan harga jual sensor. Hal ini akan berdampak positif terhadap laju penjualan pada konsumen.

4. Bagi masyarakat umum, penelitian ini mengembangkan sebuah bahan sensor kelembaban udara baru yang relatif murah dan ramah lingkungan sehingga pada pengembangan lebih lanjut sensor ini terjangkau olah masyarakat. Selain itu, karna bahan sensor ini terbuat dari bahan limbah cangkang laut, maka dengan adanya penelitian ini membuka peluang lapangan pekerjaan masyarakat, khususnya masyarakat pesisir pantai.

(19)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 State of The Art Penelitian

State of the art dari penelitian ini adalah sebuah sensor pasif untuk mendeteksi kelembaban udara yang terbuat dari bahan polimer alami kitosan (berat molekul medium) dengan penambahan LiCl yang difabrikasi menjadi bentuk film melalaui metode solution casting. Penambahan LiCl dapat meningkatkan konduktivitas (Massetet al., 2006), sensitivitas (Kamali et al., 2010) dan dapat bertindak sebagai situs aktif untuk molekul air serta ikatan hidrogen antar molekul dengan LiCl dapat menjadi aktif (Li et al., 2015) sehingga pengaplikasian sensor kelembaban udara berbasis film kitosan dapat ditingkatkan. Orisinalitas penelitian ini terletak pada pengaplikasian film bebasis film kitosan dengan penambahan LiCl yang difabrikasi melalui metode solution casting dengan menetapkan konsentrasi kitosan sebesar 3%

(w/v) dengan lima variasi konsentrasi LiCl yaitu : 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%

dan 0,5% (w/v) yang kemudian diuji dan dikaraktrisasi untuk meningkatakan sifat elektrik dan penginderaan sensor pasif kelembaban udara.

2.2 Kitosan (Chitosan)

Kitosan dihasilkan dari kitin dan mempunyai struktur kimia yang sama dengan kitin, terdiri dari rantai molekul yang panjang dan berat molekul yang tinggi (Pratiwi, 2014). Kitosan merupakan senyawa polimer alam dari turunan kitin yang telah mengalami proses isolasi, deprotetinasi, dan demineralisasi (Agustina et al., 2015). Kitosan dihasilkan dari N-deasitilasi kitin dari cangkang kerang dan krustasea, polisakarida terbanyak kedua setelah selulosa (Lian et al., 2016).Kitin adalah jenis polisakarida terbanyak ke dua di bumi setelah selulosa dan dapat ditemukan pada eksoskeleton invertebrata dan beberapa fungi pada dinding selnya (Campbellet al., 2002).Kitin sangat mudah ditemukan sehingga pembuatan kitosan dapat dilakukan dengan murah.

(20)

Gambar 2.1 Kitosan komersil (https://indonesian.alibaba.com/)

Keuntungan dari kitosan selain ketersediannya yang berlimpah dan murah, kitosan juga memiliki sifat biodegrabilitas yang baik, dan tidak beracun.

Sehingga membuat kitosan menjadi material alami yang digunakan tidak hanya dalam bidang industri, tetapi juga di bidang kesehatan, pertanian, kecantikan, fungi, pangan dan bidang lain yang masih terus dikembangkan hingga saat ini.

2.2.1 Sumber Kitosan (Chitosan)

Kitosan merupakan bahan polimer alami yang bahan bakunya berasal dari alam.Kitosan diproduksi secara komersial dari pengolahan kulit atau cangkak udang, tiram ubur-ubur, serangga, kerang, kepiting dan lobster (Srinivasan dkk, 2017). Selain bersumber dari kulit atau cangkak hewan, menurut Ghormade dkk, (2017): kitosan juga telah berhasil dibuat menggunakan bahan jamur. Adapun jenis jamur yang dapat diolah menjadi kitin adalah jenis jamur Zygomycetous fungi such as Absidia coerulea, Benjaminiella poitrasii, Cunninghamella elegans, Gongrenella butleri, Mucor rouxii, Mucor racemosus dan jenis jamur Rhizopusoryzae.

Secara garis besar, pruduksi kitosan dapat dilakukn dengan cara : cangkang udang basah → dicuci dan dikeringkan → digrinding dan diayak sampai lolos ayakan (-35+48 mesh) atau diameter rata-rata 0,356 mm→

penghilangan protein (deproteinasi) → dicuci dengan air → penghilangan mineral (demineralisasi)→ dicuci dengan air → penghilangan warna → dicuci dengan air dan dikeringkan (terbentuk kitin) → penghilangan gugus asetil (deasetilasi) → dicuci dengan air dan dikeringkan → terbentuk produk biopolimer kitosan (Hargonoet al., 2008).

(21)

Komposisi (%) sumber-sumber kitin/kitosan yang terdapat pada masing- masing bahan diuraikan pada tabel 2.1 sebagai berikut:

Tabel 2.1 Sumber-sumber kitin/kitosan di alam

Sumber - sumber kitin/kitosan Komposisi (%)

Rajungan 70 %

Kepiting 69 %

Ulat Sutera 44 %

Udang 40%

Laba - laba 38 %

Kumbang Air 37 %

Kecoa 35 %

Gurita 30 %

Jamur 5 - 20 %

Cacing 3 - 20 %

Sumber: Frizhaet al., 2015

2.2.2 Sifat Kimia dan Fisika Kitosan (Chitosan)

Kitosan memiliki struktur unik yaitu keberadaan amina utama pada posisi C-2 dari residu D-glukosamin (Jerushan, et al., 2016).Grup amino ini memungkinkan terjadinya reaksi kimia yang spesifik dan memberikan sifat-sifat fungsional penting pada kitosan seperti dapat dilihat pada Gambar 2.2 (Ashori, et al., 2013).

Secara fisik, kitosan tidak berbau, berupa padatan amorf berwarna putih kekuningan dengan rotasi spesifik [α]D11

-3 hingga 10o (pada konsentrasi asam asetat 2%). Kitosan larut dalam larutan asam tetapi tidak larut dalam pH basa dan netral karena nilai pKa dari kitosan adalah sekitar 6,5 (Choi, et al., 2015). Dapat larut dalam larutan asam membuat kitosan mudah diproduksi dalam berbagai bentuk teknologi bergantung pada aplikasinya seperti film, microsphere, nanosphere, spon, benang atau hidrogel (Aranaz, et al., 2016).Selain itu, kitosan memiliki kemampuan untuk mempertahankan sifat-sifat alaminya walaupun setelah diubah ke bentuk film dan lainnyadan tidak berbahaya jika kitosan telah terurai karena mudah dicerna oleh mikroba (Du, et al., 2007).

(22)

Gambar 2.2 Gugus-gugus aktif pada kitosan.

2.2.3 Aplikasi Bahan Kitosan (Chitosan)

Kitosan telah banyak dipelajari dan digunakan secara luas untuk berbagai aplikasi karena kemampuannya dalam pembentukan film yang sempurna, permeabilitas tinggi, stabilitas panas tinggi, kekuatan mekanik, tidak beracun, biokompatibilitas, harga murah dan ketersediaan yang mudah.Kitosan telah digunakan dalam bidang pertanian sebagai pupuk dan dalam makanan sebagai stabilizer dan pengental (Khalil, et al., 2016).Kitosan juga telah digunakan dalam bidang farmasi, biomedis dan antibakteri aplikasi untuk penyerapan dari Exude, anti-jamur, anti- mikroba, anti-virus dan penyembuhan luka (Al-Naamani, et al., 2016).

Dikarenakan muatan positif pada gugus grup amino dan hidroksil, kitosan secara luas juga telah digunakan pada industri lingkungan dan menunjukkan kemampuan yang menjanjikan dalam area pengolahan air sebagai pengikat ion (Wang, et al., 2016). Dalam bidang kemasan makan dan kosmetik, kitosan juga secara luas telah digunakan karena kapasitas pembentukan atau pelapisan film yang baik sehingga meningkatkan kualitas makanan segar dan memperpanjang umur simpannya (Siripatrawan, et al., 2016).

2.3 Litium Klorida (Lithium Chloride)

Litium Klorida adalah senyawa kimia yang memiliki rumus LiCl.Garam tersebut merupakan senyawa ionik yang khas, meskipun ukuran kecil dari ion Li+ menghasilkan sifat-sifat yang tidak ada pada klorida logam alkali lainnya, seperti kelarutan yang luar biasa pada pelarut polar

(23)

(83,05 g/100 mL air pada 20 °C) dan sifat higroskopisnya (Ulrich, 2005).

Litium kloridaadalah padatan tak berwarna. Litium klorida akan menghasilkan warna merah terang dalam nyala api. Litium Klorida sangat mudah menyerap air, tidak seperti klorida logam alkali lainnya (Holleman, 2001). Litium Klorida juga lebih mudah larut dalam air dibandingkan klorida logam alkali lainnya.

Gambar 2.3 Litium Klorida komersil (https://commons.m.wikipedia.org/)

2.3.1 Sumber Litium Klorida (Lithium Chloride)

Logam dan non logam umumnya membentuk ikatan inonik. Lithium adalah logam dan klorin adalah bukan logam, sehingga ikatan ion terbentuk antara litium dan klorin untuk membentuk senyawa ionik lithium klorida (LiCl). Litium Klorida juga dapat dibuat denganmengubah litium menjadi litium klorida. Lithium adalah anggota pertama dari keluarga logam alkali. Logam alkali adalah elemen yang membentuk Grup 1 (IA) dari tabel periodik. Salah satu cara untuk membuat lithium klorida adalah dengan mereaksikan hidroksida dengan asam hidroklorida. Garam yang dihasilkan kemudian dapat dimurnikan dengan rekristalisasi. Cara kedua untuk menciptakan Senyawa ini adalah untuk membuat logam litium bereaksi dengan kuat dengan salah satu halogen untuk membentuk natrium halida. Logam litium akan terbakar dengan klorin, Cl2 menjadi litium klorida.

2.3.2 Sifat-Sifat Kimia dan FisikaLlitium Klorida(Lithium Chloride)

LiCl merupakan senyawa yang bersifat higroskopis dan sejenis struktur ionik stabil,garam anorganik dan tidak terurai diatmosfer (Nasution et al.,

(24)

2018). Dalam sistem LiCl dan uap air, baik penyerapan fisik dan penyerapan kimia (pembentukan hidrat) terlibat. Litium klorida dapat mengubah uap air sebagai padatan (garam anidrat atau kristal monohidrat) atau sebagai cairan setelah air yang diserap melarutkan padatan ke dalam larutan berair, yang disebut pengering. Lithium chloride adalah garam higroskopis dengan kapasitas kelembaban tinggi, regenerabilitas yang mudah dan stabilitas kimia yang tinggi. Ini adalah desikan yang paling banyak digunakan dalam dehumidifiers putar komersial karena kemampuannya yang luar biasa untuk mencapai kelembapan yang sangat rendah bahkan pada kadar air yang tinggi (Rauet al., 1991). Dalam senyawa ion, muatan semua ion harus seimbang ke nol. Ion klorida memiliki muatan -1.Ion litium dan kalium keduanya memiliki muatan +1.

Jadi ion-ion ini akan bergabung dalam rasio 1: 1.

2.3.3 Aplikasi Litium Klorida (Lithium Chloride)

Litium klorida dapat dijumpai di dalam pembuatan karbon nanotube, grafena, dan litium niobat (Kamaliet al., 2014). Lithium chloride (LiCl) adalah senyawa ionik penting yang penggunaannya dalam berbagai aplikasi industri. Yang paling menonjol, LiCl adalah bahan dalam produksi elektrolit logam lithium (Ebenspergeret al., 2005), berfungsi sebagai elektrolit dalam pemrosesan ulang bahan bakar nuklir bekas (Karellet al.,2001; Huret al., 2003; Iizukaet al., 2007), dan digunakan sebagai fluks dalam mematri aluminium (Kamaliet al., 2014). Seperti kebanyakan garam berbasis lithium, LiCl dicirikan oleh titik leleh yang relatif rendah dan konduktivitas ionik tinggi yang menjadikannya komponen yang cocok dalam elektrolit garam cair untuk baterai lainnya (Masset et al., 2006; 2007) dan bahan tambahan metal pada proses elektrolisis.

2.4 Film Kitosan dengan Penambahan Litium Klorida

Kitosan dengan karakterisitik biocompatible dan biodegradable yang sangat baik, secara alami menjadi polisakarida. Karena karakter kationik polimernya yang unik dan pembentukan film yang sempurna, kitosan telah

(25)

banyak diteliti di industri karena potensinya dalam pengembangan sensor.

Namun, sifat pengulangan dan satbilitas yang rendah dari kitosan telah membatasi aplikasinya pada bidang sensor.

LiCl dapat bertindak sebagai situs aktif untuk molekul air. Jumlah situs aktif yang memiliki hidrogen yang secara kovalen berikatan dengan atom elektronegatif (N, O) dalam matriks membran kitosan terkait dengan tingkat ikatan hidrogen dalam molekul (Li et al., 2015)

Sifat-sifat penginderaan dan sifat listrik film kitosan dapat diperbaiki dengan penambahan litium klorida. Pada prinsip kerjanya, molekul air menciptakan tegangan permukaan padachitosan dan film chitosan- LiClbereaksi dengan O-. Tegangan permukaan membantu elektron dapat lepas dari spesies oksigen.Namun, elektron yang lepas ini mungkin tidak mudah bergerakmelintasi partikel. Oksigen molekul air terbentukikatan hidrogen dengan hidrogen dari gugus amino. Rantai ikatan hidrogen menjadi jalur atau jembatan listrik untuk yang melepaskan elektron. Elektron yang lepas menjadi elektron bebasdi pita konduksi dan menghasilkan tegangan listrik. (Nasution et al., 2018).

2.5 TeknikFabrikasi Film Kitosan-LiCl dengan Metode Solution Casting Proses pembuatan film kitosan dan kitosan-LiCl terdiri dari beberapa macam teknik pembuatan. Dalam penelitian ini film dibuat menggunakan metode pembuatan solution casting. Teknik solution casting merupakan teknik fabrikasi film kitosan yang memanfaatkan proses penguapan. Menurut Ikhsan et al., (2017) metode pembuatan film kitosan dengan metode ini dilakukan dengan menempkan larutan kitosan didalam cetakan film kemudian dikeringkan didalam vaccum oven pada suhu 65ºC selama 16 jam.

Film kitosan akan terbentuk karena pelarut kitosan yang merupakan asam encer akan mudah menguap saat proses pengeringan (Bumgardneret al., 2017).

2.6 Kelembaban dan Sensor Kelembaban Udara

Kelembaban udara merupakan menggambarkan jumlah uap air di udara. Uap air adalah gas dari air dan tidak terlihat. Uap air adalah fasa gas dari air yang

(26)

dihasilkan dari pemanasan air, sublimasi dari es dan penguapan.Uap air lebih ringan dari udara kering dan tidak berbentuk seperti air, uap air tidak dapat terlihat oleh mata tanpa menggunakan alat tertentu. Ditinjau dari sifat kimia uap air memiliki formula kimia yang sama dengan air yaitu H2O. Sebuah molekul H2O mengandung 1 oksigen dan 2 hidrogen yang terhubung dengan adanya ikatan kovalen.Uap air memiliki struktur molekul yang tidak linear dan atom oksigen memiliki elektronegativitas yang tinggi dibandingkan dengan atom hydrogen.Atom oksigen membawa muatan negative, sedangkan atom hidrogen membawa muatan positif.Sebagai hasilnya, uap air menjadi molekul polar dengan memiliki momen dipol listrik.

Gambar 2.4 Proses perubahan air menjadi uap air (https://www.azosensors.com/) 2.7 Teknologi Sensor

Sensor adalah sebuah alat yang mengubah fenomena fisik menjadi sinyal listrik. Contohnya, sensor merupakan bagian dari antarmuka antara dunia fisik dan duniaperangkat listrik, seperti komputer. Bagian lain dari antarmuka ini diwakilioleh aktuator, yang mengubah sinyal listrik menjadi fenomena fisik (Wilsonet al., 2005).

Kunci utama yang sama untuk semua sensor adalah konversi: sensor, (atau

"detektor"),mendeteksi dan mengukur benda-benda fisik atau kuantitas, yang dapat beragam sepertikode identifikasi elektronik pada label yang dirancang khusus dikenal sebagai chip RFID, (di mana RFID kepanjangan dari Radio

(27)

Frequency Identification), kuantitaspanas dalam suatu objek, cairan atau orang, pergerakan suatu objek, orang atau hewanke bidang elektronik dipantau visi, atau jenis percepatan suatu benda mengalami,seperti free-fall atau rotasi. Setelah pengukuran, sensor mengkonversi data yang telahditerima ke dalam sinyal atau tampilan visual yang kemudian dapat bermaknaditafsirkan oleh salah satu agen manusia atau oleh perangkat elektronik lain. Sensor A,dengan kata lain, juga selalu transduser-perangkat yang mengkonversi salah satubentuk energy atau stimulus ke lain (Syamet al., 2013).

Dalam peradaban elektronika, sensor memainkan peran penting dalam memastikan berfungsinya sejumlah besar mesin, gadget, kendaraan dan proses manufaktur. Kebanyakan orang mungkin sama sekali tidak menyadari bahwa sensor di balik banyak hal yang mereka anggap remeh, seperti accelerometer, yang menjamin layar pada ponsel atau tablet selalu dengan cara yang benar sampai gerakan apa pun atau rotasi perangkat mengalami, atau yang sensor bantuan mobil dan pesawat terbang berfungsi dengan aman.

Sensor banyak digunakan dalam peralatan medis, teknik aerospace, dalam proses automasi manufaktur dan robotika, dan beberapa aplikasi yang lain (Syamet al., 2013).

2.5.1 Karakterisitik Umum Sensor

Karakteristik sensor dikaji dari hal-hal yang diukur setelah semua efek sementara dimilikinya setelah stabil ke nilai akhir atau nilai steady statesensor. Karakteristik sensor berhubungan dengan masalah seperti bagaimana output sensor berubah sebagai respon terhadap perubahan masukan, seberapa selektif sensornya, bagaimana interferensi eksternal atau internal dapat mempengaruhi responnya,dan seberapa stabil pengoperasian sistem penginderaannya.Beberapa karakteristik sensor yang paling penting adalah sebagai berikut:

1. 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

(28)

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).

2. Waktu Respon dan Pemulihan (Response and Recovery Time) Ketika sensor dipaparkan terhadap suatu gas analit pengukuran, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai sebuah nilai stabil disebut waktu respon. Sedangkan, waktu pemulihan merupakan sebaliknya yaitu waktu yang dibutuhkan sensor untuk memulihkan kondisinya ke kondisi awal setelah pengaruh gas analit dihilangkan.

3. Pengulangan (Repeatability).Pengulangan adalah kemampuan sensor untuk menghasilkan respon yangsama dalam pengukuran yang berturut-turut.

Pengulangan berhubunganerat dengan presisi. Baik pengulangan jangka panjang maupun jangkapendek, keduanya sangatlah penting dalam sensor.

4. Sensitivitas. Sensitivitas adalah ukuran kepekaan suatu sensor terhadap suatu zat yang dipaparkan. Sensitivitas juga dapat diartikan sebagai perubahan tegangan keluaran sebagai akibat perubahan besaran fisis yang dideteksi.

Sensor dengan sensitivitas yang tinggi lebih disukai karena dapat menghasilkan keluaran yang besar dengan masukan sinyal yang kecil. Untuk mengetahui besarnya sensitivitas sebuah sensor dapat dilakukan dengan penurunan terhadap fungsi sensor.

5. Linearitas. Linearitas sensor merupakan sifat penginderaan suatu bahan 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 keberbanding lurusan antara sumbu x yang merupakan besaran fisis yang dideteksi dengan sumbu y yang merupakan sinyal keluaran dari bahan sensor. Nilai linearitas yang baik ditunjukkan dengan nilai R2 mendekati nilai 1.(Nasution et al., 2017).

6. Stabilitas. Stabilitas adalah kemampuan sensor untuk menghasilkan nilai keluaranatau respon yang sama saat melakukan pengukuran yang sama selamaperiode waktu tertentu. Stabilitas sensor juga dapat diartikan sebagai kemampuan sensor untuk dapat secara konsisten memberikan nilai respon

(29)

yang sama tanpa dipengaruhi oleh kondisi lingkungan sekitar (Nasution et al., 2013).

7. Reprodusibilitas. Reprodusibilitas adalah kemampuan sensor untuk menghasilkan nilaikeluaran atau respon yang sama setelah kondisi pengukuran telah diubah.Misal, 5 sensor hasil fabrikasi yang sama menghasilkan nilai keluaranyang sama.

8. Umur hidup. Umur hidup merupakan ukuran waktu jangka panjang sensor untukmenghasilkan respon yang sama atau disebut juga jangka waktu pemakaian sensor.

Gambar 2.5 Grafik Pengulangan Sensor

Gambar 2.6 Grafik Linearitas Sensor terdiri dari dua kemungkinan yaitu tanggapan linear (a) dan tanggapan tidak linear (b).

2.8 Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl

Karakterisasi larutan yang dilakukan yaitu karakterisasi derajat keasaman (pH).

(30)

2.8.1 Analisa Derajat Keasaman (pH) Larutan Kitosan

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 (Ngafifuddin M et al., 2017; Ishanto E et all, 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 A et al.,2014)

Gambar 2.7 pH meter Digital (https://www.amazon.com/Milwaukee-Martini) 2.9 Karakterisasi Film Kitosan

Karakterisasi film kitosan 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

Topografi permukaan film kitosan 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 Kristaldan komposisi kimia dari sampel.

(31)

Gambar 2.9 Scanning Electron Microscopy (https://roilbilad.wordpress.com/)

Analisa SEM dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fiturmaterial dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan daripermukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untukmenganalisis komponen materialnya baik dari kuantitatif mau pun darikualitalitatifnya.

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

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 ikatanakan mempunyai sifat yang khas. Prinsip kerja spektroskopi

(32)

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 - 500 cm-1 akan didapat spektra antara panjang gelombang (λ) versus persen transmitansi(%T). Interaksi antara material sampel dengan sinar IR mengakibatkan molekul-molekul bervibrasi dimana besarnya energi vibrasi tiap komponen molekul berbeda-beda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya sehingga akan dihasilkan frekuensi yang berbeda yang mewakili ikatan kimia (gugus fungsional) senyawa tertentu.

Gambar 2.9 Fourier Transform InfraRed (FT-IR) (http://central- laboratory.um.ac.id/)

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 standarkarena resolusinya lebih tinggi (Kroschwitzet al., 1990)

(33)

2.10 Pengujian Peningkatan Sifat Elektrik dan Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl sebagai Sensor Kelembaban Udara

Pengujian pengingkatan sifat elektrik dan penginderaan film kitosan dan kitosan-LiCl sebagai bahan pengindera (sensor) kelembaban udara dilakukan dalam tiga bagian pengujian yaitu pengujian sifat elektrik, pengujian sifat fisis dan pengujian sifat penginderaan yang dapat dilihat pada gambar 2.11 dibawah ini.

Gambar 2.10 Sifat-sifat Film Kitosan-LiCl 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).

Film Kitosan-LiCl

Sifat Listrik

Sifat Penginderaan Konduktivitas

Listrik

Sifat Fisis

 Ketebalan

 Derajat Swelling

 Respon dan Perulangan

 Linearitas

 Sensitivitas

 Stabilitas

(34)

Gambar 2.1 Spektrum Konduktivitas Listrik Material (Irzaman, 2010)

2.10.2 Pengujian Sifat Fisis

Pengujian sifat fisis film kitosan dan kitosan-LiCl dilakukan dalam dua bagian pengujian yaitu pengujian ketebalan film kitosan dan pengujian derajat swelling film kitosan dan kitosan-LiCl.

2.10.2.1 Pengujian Ketebalan Film Kitosan dan kitosan-LiCl

Sifat fisis atau fisika adalah sifat suatu zat yang dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut.Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan kekentalan. Pada penelitian ini, sifat fisis yang akan diukur adalah ketebalan dan derajat swelling film kitosandan kitosan-LiCl.

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 dalam penelitian ini diukur menggunakan alat mikrometer sekrup.Mikrometer sekrup merupakan salah satu peralatan intrumentasi yang berfungsi mengukur diameter luar suatu benda dan dapat pula diaplikasikan untuk mengukur ketebalan suatu lapisan. Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang 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,

(35)

sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius.Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm.Jenis mikrometer yang praktis danbanyak digunakan adalah jenis mikrometer digital yang hasil pengukurannya dapat denagn mudah dilihat dilayar digital.

Gambar 2.1 Mikrometer digital (https://teknikece.com/jenis-micrometer/)

2.10.2.2 Pengujian Derajat Swelling Film Kitosan

Sifat fisis film kitosandan kitosan-LiCl yang sangat penting untuk diuji untuk dapat diaplikasikan sebagai sensor kelembaban udara adalah kapasitas penyerapan air film kitosandan kitosan-LiCl. Hal ini penting untuk dilakukan karna film kitosan memiliki sifat penyerapan air yang baik yang akan mempengaruhi sifat penginderaan film kitosandan kitosan-LiCl saat berinteraksi dengan molekul uap air saat melakukan pendeteksian.

Kapasitas penyerapan air film kitosan dan kitosan-LiCl dilakukan dengan mengukur air yang diserap oleh film kitosan dan kitosan-LiCl 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:

DS = (2.1)

Dengan DS = Derajat sweilling

Bb = Berat film setelah menyerap air (g) Bk = Berat kering film (g)

(36)

2.10.3 Pengujian Sifat Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-LiClsebagai Sensor Kelembaban Udara

Sifat-sifat penginderaan film kitosan dan kitosan-LiCl 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 dikondisikan pada tingkat kelembaban yang dikondiksikan 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 2.13 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

1

3

5 6

7 8

2

4

(37)

pendingin ini terdiri dari beberapa bagian yang memiliki fungsid itunjukan pada tabel 2.2 dibawah ini.

Tabel 2.2 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 Evavorator Berfungsi mengalirkan udara panas atau dingin serta kering untuk mengatur kondisi didalam ruang uji

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 didalam ruangan uji

7 Evavorator Berfungsi sebagai pengevavorator

dalam siklus mesin pendingin

8 Kompresor Berfungsi untuk menghisap,

mendorong dan mengatur tekanan didalam mesin pendingin

(38)

2.10.3.2 Pengujian Linearitas dan Sensitivitas

Linearitas sensor merupakan sifat penginderaan suatu bahan 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 keberbanding lurusan antara sumbu x yang merupakan besaran fisis yang dideteksi dengan sumbu y yang merupakan sinyal keluaran dari bahan sensor.Nilai linearitas yang baik ditunjukkan dengan nilai R2mendekati nilai 1 (Nasution et al., 2017).

Sensitivitas merupakan bagian dari hubungan antara sinyal imput dengan sinyal output. Untuk mengetahui besarnya sensitivitas pada sensor dapat dilakukan dengan penurunan terhadap fungsi sensor. Fungsi transfel didefinisikan sebagai suatu persamaan matematik yang mempresentasikan hubungan antara input dan output dari sebuah sensor. Fungsi transfer pada sebuah sensor bergantung pada inputnya atau dapat dirumuskan y = f(x), dengan y adalah output dan x adalah inputnya. Pada banyak kasus, fungsi transfer yang dihasilkan linier adalah y = a+bx dimana a adalah intercept dan b adalah sensitivitas sensor (Fradenet al., 2003).

Pada penelitian ini film kitosan pada setiap variasi konsentrasi diuji dengan menempatkan film kitosandan kitosan-LiCl pada ruangan uji 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 keluaranatau respon yang sama saat melakukan pengukuran yang sama selamaperiode 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 (Ikhsan 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 dan 80% secara konstan dalam waktu yang lama pada setiap variasinya.

(39)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 3.1.1 Tempat Penelitian

Penelitian “Pembuatan dan Karakterisasi Film Kitosan sebagai Sensor Kelembaban Udara“ dalam penelitian ini dilakukan dalam dua bagian kajian yaitu kajian secara teori dan kajian secara eksperimen. Kajian secara teoritis merupakan kegiatan pencarian dan pengumpulan referensi 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 dua tempat yaitu: Laboratorium Terpadu USU, Perguruan Tinggi Kimia dan Laboratorium Penelitian Tekmira Bandung. 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 kegiatan penelitian

Laboratorium Tujuan Alat

aboratorium Terpadu Universitas Sumatera Utara

Preparasi Sampel Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl

- Gelas-gelas Kimia

- Neraca Digital - Magnetic Stirrer

Karakterisasi Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl

- pH Meter Digital

Fabrikasi Fim Kitosan dan Kitosan-LiCl - Vaccum Oven

(40)

3.1.2 Waktu Penelitian

Pembuatan dan karakterisasi film kitosan dan Kitosan-LiCl hingga menjadi material pendeteksi tingkat kelembaban udara dilakukan selama empat bulan yang dimulai bulan Juni sampai dengan Oktober 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 di bawah ini:

Tabel 3.2. Peralatan Untuk Pembuatan Sampel Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl Peralatan Pembuatan Larutan Kitosan

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 KarakterisasiSifat Penginderaan Film Kitosan dan Kitosan-LiCl

- KT-2000 AHU

Laboratorium Perguruan Tinggi Kimia Industri Medan

Karakterisasi Gugus Kimia Film Kitosan

- FT-IR

PT Teknologi Mineral dan Batubara Bandung

Karakterisasi Morfologi Film Kitosan - SEM

(41)

Tabel 3.3. Peralatan Fabrikasi Kitosan dan Kitosan-LiCl Peralatan Fabrikasi Kitosan

No Nama Alat Fungsi

1 Vaccum Oven Alat pengering larutan kitosan dan kitosan-LiCl menjadi sensor kitosan dan kitosan-LiCl

2 Cetakan Film Wadah cetakkan film kitosan dan kitosan-LiCl

Tabel 3.4. Peralatan Uji Sensor Kitosan dan Kitosan-LiCl sebagai Material Sensor Pendeteksi Kelembaban Udara

No Nama Alat Fungsi

1 Testing Chamber Tempat Uji respon sensor film kitosan dan kitosan-LiCl terhadap uap air

2 Mesin Pendingin KT-2000 Ahu

Tempat Uji respon sensor film kitosan dan kitosan-LiCl terhadap 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

1 Serbuk Kitosan Hight Molecullar Weight (Tingkat destilasi <85%)

Sigma Aldrich Chemical

Bahan Kerja

2 Litium Klorida Hight Molecullar weight

Marck Bahan Kerja

(42)

3 Asam Asetat Glacial (99.99%)

EMD Milipore Bahan Pelarut Kitosan

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 variabel yang divariasikan dalam penelitian ini adalah konsentrasi adalah :0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% dan 0.5%.

3.3.2 Parameter Penelitian

Adapun parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. pH Larutan Kitosan dan Kitosan-LiCl

2. Mikrostruktur dan Tofografi Film Kitosan dan Kitosan- LiCl 3. Gugus fungsi film kitosan dan Kitosan- LiCl

4. Sifat Listrik Film Kitosan dan Kitosan- LiCl: Konduktivitas Listrik

5. Sifat Fisis Film Kitosan dan Kitosan- LiCl: Ketebalan dan Derajat Swelling 6. Sifat Penginderaan: Respon dan perulangan, linearitas, stabilitas dan umur

hidup

3.4 Diagram Alir Penelitian

Secara keseluruhan pelaksanaan penelitian didasarkan pada rancangan penelitian yang diuraikan pada skema berikut ini:

Gambar

Gambar 2.4 Proses perubahan air menjadi uap air (https://www.azosensors.com/)  2.7 Teknologi Sensor
Gambar 2.5 Grafik Pengulangan Sensor
Gambar 2.10 Sifat-sifat Film Kitosan-LiCl sebagai Sensor Kelembaban Udara
Gambar 2.1 Spektrum Konduktivitas Listrik Material (Irzaman, 2010)
+7

Referensi

Garis besar

Dokumen terkait

Analisis terhadap strukturisasi sistem pengelolaan lingkungan berkelanjutan di kawasan Gua Maria Kerep Ambarawa (GMKA) mengacu pada prinsip-prinsip pembangunan

Rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu apakah penerapan model pembelajaran kooperatif tipe jigsaw dapat meningkatkan kualitas pembelajaran IPA siswa kelas V SD Negeri

Dalam pasar sekunder, transaksi yang dilakukan untuk pengalihan Sertifikat PUAS dapat menggunakan akad jual beli ( bai’ ) dengan harga yang disepakati.. Penjual

Dalam penelitian ini didapatkan bahwa terdapat homogenitas usia antara responden kelompok kontrol dan kelompok ekspe- rimen, sehingga dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat- Nya, dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul Cemaran Mikroba Dalam Saus Cabai Isi Ulang Pada

Dengan telah berakhirnya pelaksanaan semua program/kegiatan dengan pembiayaan berasal dari Anggaran dan Pendapatan Belanja Daerah (APBD) Daerah Istimewa Yogyakarta Tahun

Di dalam penjelasan Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1974 Pasal 56 ayat (1) tentang perkawinan menyebutkan bahwa perkawinan yang dilangsungkan diluar Indonesia antara dua orang

Terkait dengan adanya syarat pengklaiman pasien BPJS, dalam waktu 1 minggu dari 68 Dokumen Rekam Medis terdapat 15 Dokumen Rekam Medis ( 22,1 % ) yang dikembalikan lagi