PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SENSOR GAS AMONIA BERBASIS POLIANILIN
DENI CHRISTOPEL PANE
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
ABSTRAK DENI CHRISTOPEL PANE. Pembuatan dan Karakterisasi Sensor Gas Amonia berbasis Polianilin. Dibimbing oleh Dr. AKHIRUDDIN MADDU dan SETYANTO TRI WAHYUDI, M.Si Prinsip kerja sensor gas amonia (NH3) berbasis polianilin (PANI) yaitu lapisan tipis PANI dikenai gas amonia. Perubahan sifat listrik lapisan tipis PANI dimanfaatkan sebagai sensor pendeteksi gas. Variasi konsentrasi dopant HCl pada sintesis dengan cara kimia biasa berpengaruh pada sifat listrik polianilin. Berdasarkan data hasil percobaan, semakin besar konsentrasi gas amonia yang diberikan resistansi PANI semakin kecil. Semakin besar konsentrasi gas amonia yang diberikan maka konduktansi PANI semakin tinggi. Variasi dopant HCl berpengaruh terhadap kinerja sensor, yaitu mempengaruhi tegangan jatuh sensor setelah dikenai gas amonia. Konsentrasi dopant yang lebih tinggi menghasilkan tegangan jatuh yang perubahannya lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi dopant yang lebih rendah.
Kata Kunci : Polianilin, dopant HCl, gas amonia (NH3), resistansi.
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SENSOR GAS AMONIA BERBASIS POLIANILIN
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Oleh : DENI CHRISTOPEL PANE G74051100
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
Judul : Nama : NRP :
Pembuatan dan Karakterisasi Sensor Gas Amonia Berbasis Polianilin Deni Christopel Pane G74051100
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Akhiruddin Maddu NIP. 19660907 199802 1 006
Setyanto Tri Wahyudi, M.Si NIP. 19760731 200501 1 003
Mengetahui :
Ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Irzaman, M.Si NIP. 19630708 199512 1 001
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tarutung, Kabupaten Tapanuli Utara pada tanggal 27 Desember 1987 dari pasangan Bapak Aron Pane dan Ibu Rosmauly. Penulis adalah anak kedua dari dua bersaudara. Penulis menyelesaikan masa studi di SD Swasta St. Maria Tarutung, SLTP Swasta St. Maria Tarutung, SMA Swasta 2 HKBP Tarutung. Pada tahun 2005 penulis lulus SMA dan pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan sarjana strata satu di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur undangan seleksi masuk IPB (USMI). Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif di Komisi Kesenian Unit Kegiatan Mahasiswa Kristen Persekutuan Mahasiswa Kristen, Persekutuan Fakultas FEM-FMIPA sebagai wakil ketua periode 2007-2008, ketua Parsadaan Anak Rantau Tarutung (PARTARU) periode 2007-2008.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasihNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul Pembuatan dan Karakterisasi Sensor Gas Amonia berbasis Polianilin. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada program studi di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Penulis ucapkan terimakasih kepada kedua orang tua Bapak Aron Pane dan Ibu Rosmauly, kakak Lenny Christina Pane serta saudara-saudara penulis yang selalu memberikan doa, nasehat dan semangat kepada penulis. Kepada Bapak Dr. Akhiruddin Maddu dan Bapak Setyanto Tri Wahyudi, M.Si sebagai pembimbing skripsi yang selalu memberikan motivasi, koreksi dan bantuan dalam penyelesaian penelitian ini. Kepada teman-teman saya yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yaitu teman-teman Persekutuan Mahasiswa Kristen khususnya di Komisi Kesenian dan Parsadaan Anak Rantau Tarutung (PARTARU) yang telah banyak membantu penulis selama ini. Kepada teman-teman jurusan fisika IPB, baik teman-teman angkatan 42 maupun kakak-kakak 41 yang telah banyak membantu penulis selama ini. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat untuk kita semua. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk kemajuan dari aplikasi material yang dikembangkan ini. Semoga Tuhan Yesus senantiasa memberikan berkat-berkat yang melimpah untuk kita semua. Amin.
Bogor, Oktober 2009
Penulis
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN RIWAYAT HIDUP ....................................................................................................................i KATA PENGANTAR ................................................................................................................ii DAFTAR ISI...............................................................................................................................iii DAFTAR TABEL.......................................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR..................................................................................................................iv DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................................iv PENDAHULUAN.......................................................................................................................1 Latar Belakang .............................................................................................................................1 Tujuan Penelitian .........................................................................................................................1 Hipotesa .......................................................................................................................................1 Manfaat Penelitian .......................................................................................................................1 TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................................................1 Material Polianilin........................................................................................................................1 Gas Amonia..................................................................................................................................2 Sensor Gas Amonia......................................................................................................................3 Sensor Gas Amonia Berbasis Polianilin.......................................................................................3 BAHAN DAN METODE ...........................................................................................................3 Waktu dan Tempat Penelitian ......................................................................................................3 Bahan dan Alat.............................................................................................................................4 Metode Penelitian.........................................................................................................................4 HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................................................5 Karakterisasi Sifat Sensing Gas Amonia Lapisan Tipis PANI.....................................................5 KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................................................9 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................9 LAMPIRAN................................................................................................................................11
DAFTAR TABEL Halaman 1 Perbedaan Bentuk PANI ............................................................................................................ 2 2 Nilai Sensitivitas PANI dengan Berbagai Konsentrasi Dopant HCl.......................................... 8
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Rumus bangun polianilin ........................................................................................................... 1 2 Reaksi protonasi dan deprotonasi polianilin.............................................................................. 2 3 Struktur NH3............................................................................................................................... 3 4 PCB yang berpola lapisan tembaga sebagai rangkaian yang dilapisi polianilin......................... 4 5 Pengujian sifat listrik PANI dalam kamar gas yang dimasukkan gas NH3 ................................ 4 6 Rangkaian pengujian sifat listrik PANI..................................................................................... 4 7 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia .......................... 5 8 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia .......................... 5 9 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia .......................... 6 10 Tegangan Stasioner Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia...................... 6 11 Tegangan Stasioner Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia...................... 6 12 Tegangan Stasioner Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia...................... 6 13 Hambatan Stasioner Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia ..................... 6 14 Hambatan Stasioner Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia ..................... 7 15 Hambatan Stasioner Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia ..................... 7 16 Hubungan Konduktansi PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas NH3 ................................. 7 17 Hubungan Konduktansi PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas NH3 ................................. 7 18 Hubungan Konduktansi PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas NH3 ................................. 7 19 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia .......................... 8 20 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia .......................... 8 21 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia .......................... 8
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Diagram Alir Penelitian .........................................................................................................11 2.1 Respon Dinamik Sensor PANI dengan Konsentrasi Gas Amonia (HCl 4M).........................12 2.2 Respon Dinamik Sensor PANI dengan Berbagai Konsentrasi Gas Amonia (HCl 4M) .........14 3.1 Respon Dinamik Sensor PANI dengan Konsentrasi Gas Amonia (HCl 5M).........................17 3.2 Respon Dinamik Sensor PANI dengan Berbagai Konsentrasi Gas Amonia (HCl 5M) .........19 4.1 Respon Dinamik Sensor PANI dengan Konsentrasi Gas Amonia (HCl 6M).........................23 4.2 Respon Dinamik Sensor PANI dengan Berbagai Konsentrasi Gas Amonia (HCl 6M) .........25 5 Perhitungan Konsentrasi Gas Amonia (ppm).........................................................................28
PENDAHULUAN Latar Belakang Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Amonia termasuk gas alkalin yang tidak berwarna, lebih ringan dari udara, dan punya aroma khas yang tajam. Amonia saat ini dijadikan sebagai bahan baku pupuk, abu soda, asam nitrat, nilon, plastik, pencelup, karet dan bahan peledak. Amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan amonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm, atau 8 jam untuk 25 ppm. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian [1]. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin [2]. Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah piranti yang dapat mendeteksi gas amonia agar terhindar dari bahaya gas tersebut. Salah satu bentuk dari piranti tersebut ialah berupa sensor. Sensor gas amonia bermacam-macam, salah satunya ialah menggunakan material polimer konduktif seperti polianilin. Polianilin (PANI) merupakan salah satu bahan polimer yang sering diteliti karena mudah disintesis dan mudah dalam proses doping [3]. Polianilin memiliki sifat yang sangat unik yaitu dapat mengalami perubahan sifat optik dan listrik yang dapat balik (reversible) melalui reaksi redoks dan dopingdedoping atau protonasi-deprotonasi [4]. Polianilin bisa dianggap sebagai sebuah polimer konduktif di bawah kondisi tertentu, seperti pada saat dikenai cahaya UV, panas atau penambahan dopant yang cocok pada polimer [5]. Piranti berbasis polimer konduktif menunjukkan potensi untuk aplikasi seperti sebagai sensor untuk mendeteksi uap bermacam-macam gas [6], sebagai baterai sekunder [7] dan LED [8]. Proses polimerisasi anilin dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya yaitu polimerisasi dengan metode kimia biasa dan polimerisasi dengan cara elektrokimia [9]. Dalam penelitian ini digunakan polimerisasi dengan cara kimia biasa dengan penambahan dopant HCl. Diharapkan dengan adanya
polianilin yang bersifat konduktif dapat mendeteksi uap gas amonia. Tujuan Penelitian Membuat lapisan polianilin sebagai sensor gas amonia dan menguji sensitivitas serta responsivitas lapisan polianilin tersebut. Hipotesa Semakin besar konsentrasi gas uji amonia (NH3) maka resistansi lapisan tipis polianilin (PANI) semakin rendah. Manfaat Penelitian Memberikan informasi tentang respon bahan Polianilin (PANI) terhadap gas amonia (NH3). TINJAUAN PUSTAKA A. Material Polianilin (PANI) Secara umum material polianilin terdiri atas molekul-molekul berbentuk cincin benzenoid dan quinoid yang dihubungkan satu sama lain oleh atom nitrogen melalui ikatan amin dan imin. Rumus bangun polianilin [10] diperlihatkan pada Gambar 1. Polimer ini juga dapat dituliskan sebagai [(-B-NH-B-NH-)x(-B-N=Q=N-)1-x]n, dengan B menunjukkan (C6H5NH2) dan Q adalah (C6H5N). Gugus satuan polimer ini terdiri atas gugus tereduksi (-B-NH-B-NH-) yaitu di bagian kiri Gambar 1, dan gugus teroksidasi (-B-N=Q=N-) di sebelah kanannya. Besaran x dengan nilai 0 < x < 1 adalah faktor reduksi [10] yang menunjukkan fraksi gugus quinoid dalam polimer. Jika x = 1, semua gugus berada dalam keadaan tereduksi, sehingga polianilin mempunyai rumus molekul (-B-NH-B-NH-BNH-B-NH-)n yang disebut leucoemeraldine dan berwarna kuning transparan. Untuk x = 0, gugus polimer dalam keadaan teroksidasi, menghasilkan rumus molekul (-B-N=Q=N-BN=Q=N-)n, disebut pernigraniline dan menunjukkan warna biru. Apabila x = 0.5, gugus berada dalam setengah tingkat teroksidasi yang menghasilkan polimer dengan struktur molekul [(-B-NH-B-NH-)-(B-N=Q=N-)]n yang disebut emeraldine base dan menampakkan warna hijau [11].
a b Gambar 1 Rumus bangun polianilin, (a) Gugus PANI yang tereduksi (b) Gugus PANI yang teroksidasi.
Gambar 2 Reaksi protonasi (PANI-EB berubah menjadi PANI-ES melalui reaksi oksidasi dengan HCl) dan deprotonasi (PANI-ES dikembalikan menjadi PANI-EB melalui reaksi reduksi dengan NH4OH) polianilin [12]. Polianilin (PANI) berdasarkan sifat listriknya dibagi menjadi dua yaitu polianilin konduktif dan polianilin isolatif. Berdasarkan tingkat oksidasinya, polianilin dapat disintesis dalam beberapa bentuk isolatifnya yaitu leucomeraldine base (LB) yang tereduksi penuh, emeraldine base (EB) yang teroksidasi setengah, nigraline base (NB) yang 75% teroksidasi dan pernigranilin base (PB) yang teroksidasi penuh [13]. Dari empat bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10-10 S/cm hingga 100 S/cm melalui proses doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat konduktif. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan proses doping asam protonik seperti HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs –N=, sementara jumlah elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut emeraldine salt (ES). Perubahan bentuk dasar EB menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH4OH. Kedua proses ini disebut juga proses protonasi-deprotonasi atau dopingdedoping. Kedua bentuk emeraldine memiliki sifat listrik yang berkebalikan dimana EB merupakan bentuk isolatif dan ES merupakan bentuk konduktif. Derajat konduktivitas emeraldine ini bergantung pada tingkat/konsentrasi dopant yang diberikan, yaitu jumlah proton (H+) yang dimasukkan ke dalam struktur emeraldine [4]. Polianilin bisa disintesis dengan menggunakan metode kimia dan elektrokimia. Sintesis lain dengan kebalikan polimerisasi emulsi, polimerisasi plasma dan polimerisasi autokatalis [14]. Sintesis kimia bisa dilakukan dengan menggunakan monomer anilin, asam
dan oksidan. Asam yang biasa digunakan adalah asam klorida (HCl) dan asam sulfat (H2SO4). Sebagai oksidan biasa digunakan ammonium peroksodisulfat ((NH4)2S2O8), potassium dichromate (K2Cr2O7), cerium sulfate (Ce(SO4)2), sodium vanadate (NaVO3), potassium ferricyanide (K3(Fe(CN)6), potassium iodate (KIO3) dan hydrogen peroxide (H2O2) [14]. Secara umum emeraldine berwarna hijau yang konduktivitasnya dalam tingkat semikonduktor pada orde 100 S/cm, ordenya melebihi polimer secara umum (<10-9 S/cm) tetapi lebih rendah dari jenis logam (>104 S/cm). PANI terprotonasi, (seperti hidroklorid) ES yang berwarna hijau berubah menjadi EB nonkonduktif yang berwarna biru ketika diuji dengan ammonium hidroksida [15]. Tabel 1 Perbedaan Bentuk PANI [14]. Nama Lengkap Leucomeraldine Base Emeraldine Base Nigraline Base Pernigraline Base Emeraldine Salt
(1-y) 0 0.5 0.75 1 0.5
Kondisi Redoks Terreduksi penuh Teroksidasi setengah 75% teroksidasi Teroksidasi penuh Terreduksiteroksidasi setengah
Konduktivitas -1 (S.cm )
Warna Yellow or transparen
<10
-5
<10
-5
Deep Blue
<10
-5
Blue Purple
<10
-5
Purple
~15
Green
Jika pada polianilin diberi doping HCl yang akan menyebabkan protonasi sehingga menghasilkan pembawa muatan polaron maka jumlah pembawa muatan akan meningkat karena sumbangan pembawa muatan dari dopant, dengan demikian arus yang mengalir akan meningkat pula [16]. B. Gas Amonia (NH3) Sintesis amonia langsung dari hidrogen dan nitrogen yang untuk skala komersial pertama kali dirintis oleh Haber & Bosch tahun 1913 yaitu dengan kapasitas 30 metrik ton perhari di pabrik Badische Anilin und Soda Fabrik (BASF) di Ludwigshafen-Oppau Jerman. Proses tersebut menggunakan peralatan dengan kondisi operasi tekanan dan temperatur tinggi dengan katalis besi berpromotor yang sampai sekarang masih digunakan sebagai katalis sintesis amonia. Antara tahun 1930-1950, penekanan pembuatan amonia ada pada bidang pembangkitan gas sintesis. Cadangan batubara di Eropa jadi bahan utama bagi pembuatan amonia saat itu. Industri pembuatan amonia di Amerika Utara juga bergantung sepenuhnya terhadap cadangan gas alam. Tahun 1963 merupakan tahun dimana teknologi terbesar dalam pembuatan amonia digunakan. Pabrik
Monsanto oleh The MW Kellog Company menandai digunakannya kompresor sentrifugal yang terintegrasi penuh dengan sistem utilitas. Inovasi ini adalah batu loncatan ke arah pembangunan pabrik-pabrik amonia terintegrasi berskala besar (berkapasitas 907 – 1500 ton per hari) yang dibangun pada tahun 1970. Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. Karena amonia mendidih di suhu -33 °C, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di dalam sungkup asap. "Amonia rumah" atau amonium hidroksida adalah larutan NH3 dalam air. Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi biasanya memiliki konsentrasi 26 derajat baumé (sekitar 30 persen berat amonia pada 15.5 °C). Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia [17].
Gambar 3 Struktur NH3. C. Sensor Gas Amonia (NH3) Sensor adalah suatu piranti yang mengubah besaran (isyarat/energi) fisik menjadi besaran fisik lain, dalam hal ini pengubahan ke dalam bentuk besaran elektrik. Sensor gas amonia dapat digunakan dalam bermacam-macam aplikasi seperti teknologi pangan, tanaman-tanaman, diagnosa medis dan untuk perlindungan terhadap kesehatan lingkungan. Sensor gas amonia bermacammacam, diantaranya sensor gas amonia dengan menggunakan bahan tembaga phtalocyanine (CuPc) dengan teknik pengendapan LB (Langmuir-Blodgett) di atas mikroelektrode sehingga berbentuk suatu piranti sensor: jika permukaan endapan film dari piranti sensor ini dikenai gas amoniak maka akan terjadi perubahan kekonduksian listrik terhadap perubahan waktu pengamatan [18], sensor gas amonia jenis AF, sensor gas amonia dengan menggunakan endapan MoO3: jika permukaan endapan film dari piranti sensor ini dikenai gas amonia maka akan terjadi perubahan karakteristik kristal dari
MoO3 tersebut. Dalam penelitian ini sensor gas amonia yang digunakan ialah berbasis polianilin. Sensor gas sebagian besar bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakin rendah. D. Sensor Gas Amonia berbasis Polianilin Sistem sensor polianilin termasuk dalam bagian sensor semikonduktor, dimana resistansi semikonduktor dipengaruhi oleh adanya gas seperti NH3. Dari keempat bentuk isolatif polianilin yaitu leucomeraldine base (LB), emeraldine base (EB), nigranilin base (NB) dan pernigranilin base (PB), yang dapat dibuat menjadi konduktif ialah hanya bentuk EB saja. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan proses doping asam protonik seperti HCl. Bentuk EB yang konduktif ini yang akan digunakan sebagai material sensor yang akan dideposisikan pada substrat PCB. Sehingga ketika permukaan pasta polianilin dari piranti sensor ini dikenai gas amonia maka akan terjadi perubahan resistansi yaitu semakin tinggi konsentrasi gas amonia yang mengenai pasta polianilin tersebut maka resistansinya akan semakin rendah. Pada sebuah sensor terdapat beberapa parameter seperti sensitivitas, range, resolusi, linieritas, dan response time. Sensitivitas dapat didefinisikan sebagai perbandingan perubahan output sensor terhadap perubahan input, range ialah nilai maksimum dan minimum dari parameter yang digunakan yang dapat diukur, resolusi ialah kemampuan mendeteksi perubahan kenaikan terkecil dari parameter input yang dapat dideteksi pada signal output, linieritas ialah perubahan input yang menyebabkan perubahan output secara proporsional (linier), dan response time: sebuah sensor tidak mengalami perubahan keadaan output dengan segera ketika sebuah perubahan parameter input terjadi. BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2009 hingga Juli 2009 bertempat di laboratorium Fisika Material, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanan Bogor. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor tegangan, sensor tekanan, tabung reaksi, multimeter, baterai 9 volt, syringe dan kamar gas. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah micro
tape, monomer anilin, HCl, ammonium peroksidisulfat, aquabides, PCB, FeCl3, NH3. Metode Penelitian Pembuatan interdigit Interdigit digambar pada PCB dengan menggunakan spidol permanen. Setelah itu, FeCl3 dilarutkan dalam air panas. Selanjutnya, PCB tersebut direndam dengan larutan FeCl3 sehingga hanya bagian yang akan menjadi rangkaian yang tetap mengandung tembaga pada permukaannya. Sintesis dan karakterisasi polianilin Pada penelitian ini pembuatan polianilin dilakukan dengan membuat dua larutan. Larutan pertama dilakukan dengan menambahkan 1ml monomer anilin ke dalam 200 ml aquabides sambil diaduk pada suhu ruang. Larutan kedua dengan menambahkan 1 gram ammoniumperoksidisulfat ke dalam larutan HCl 4 M. Kemudian kedua larutan dicampur sambil diaduk. Reaksi dibiarkan selama 24 jam. Endapan disaring dengan kertas saring, kemudian dicuci dengan aquabides beberapa kali. Dengan cara yang sama seperti pembuatan polianilin di atas, polianilin dibuat lagi dengan menggunakan konsentrasi HCl yang berbeda. Pembuatan dan pengujian sensor Pasta polianilin tersebut dideposisikan pada substrat PCB dengan menggunakan micro tape pada empat sisi PCB. Setelah itu lapisan tipis polianilin yang terbentuk pada substrat PCB dilakukan uji sifat listriknya dengan memasukkan ke dalam test chamber kemudian diberikan tegangan dengan menggunakan baterai 9 volt dan dimasukkan gas amonia kedalamnya dengan menggunakan syringe dan mengubah tekanan gas amonia dengan menggunakan alat ukur berupa sensor tekanan. Diperoleh respon dinamik sensor dengan menggunakan sensor tegangan yang dihubungkan pada sensor PANI. Keluaran berupa kurva respon dinamik sensor tersebut dapat dilihat pada sebuah Personal Computer (PC) yang dihubungkan dari sensor tegangan dengan menggunakan sebuah interface yaitu PASCO Science Workshop 750. Berdasarkan kurva respon dinamik tersebut, dapat diperoleh kurva tegangan stasioner dengan tahapan variasi tekanan gas amonia yang diberikan. Kemudian diperoleh kurva resistansi stasioner dengan tahapan variasi tekanan gas amonia yang diberikan berdasarkan hukum Ohm bahwa V=IR. Dan setelah itu dapat ditentukan sensitivitas,
linieritas dan response time serta recovery time dari sensor tersebut.
PCB
Lapisan tipis PANI
PCB yang dilapisi tembaga Gambar 4 PCB yang berpola lapisan tembaga sebagai rangkaian yang dilapisi polianilin.
Gas NH3
Test chamber
Sensor tegangan
Lapisan tipis polianilin Gambar 5 Pengujian sifat listrik PANI dalam kamar gas yang dimasukkan gas NH3.
PC
Interface
V RSensor
RL
Baterai 9 volt
Gambar 6 Rangkaian pengujian sifat listrik PANI
8 7 tegangan (v)
Sifat Sensor Gas Amonia Lapisan Tipis PANI Data yang diamati berupa perubahan sifat listrik akibat adanya gas amonia pada permukaan lapisan tipis PANI. Pengujian sifat listrik bahan adalah penurunan resistansi bahan ketika bereaksi dengan gas amonia. Hal ini terjadi karena adanya pemindahan proton dari gas amonia (NH3) ke PANI sehingga mengakibatkan adanya peningkatan jumlah proton terhadap polimer PANI. Pengujian dilakukan dengan memasukkan lapisan tipis polianilin yang terbentuk pada substrat PCB ke dalam test chamber kemudian diberikan tegangan dengan menggunakan baterai 9 volt. Sensor tegangan dihubungkan pada sensor PANI, kemudian sensor tersebut dihubungkan pada sebuah Personal Computer (PC) dengan menggunakan sebuah interface. Pertama-tama sensor dijalankan pada kondisi tanpa gas amonia, beberapa detik kemudian diberi gas amonia dengan menggunakan syringe ke dalam chamber dan ditahan beberapa saat. Tegangan turun hingga ke keadaan stasioner. Hal ini disebabkan karena adanya penurunan resistansi. Setelah itu dilakukan penambahan konsentrasi gas amonia dengan menggunakan syringe ke dalam chamber yang konsentrasinya sama dengan konsentrasi pada saat memasukkan gas amonia yang pertama sehingga konsentrasi gas amonia pada chamber menjadi 2 kali konsentrasi gas amonia awal dan ditahan beberapa saat. Tegangan turun lagi hingga ke keadaan stasioner, selanjutnya juga dilakukan penambahan yang sama seperti pada penambahan kedua sehingga konsentrasi gas amonia pada chamber menjadi 3 kali konsentrasi gas amonia awal dan ditahan beberapa saat. Tegangan turun lagi hingga ke keadaan stasioner. Kemudian tutup chamber dibuka sehingga gas amonia yang ada di dalam chamber tersebut akan keluar sehingga konsentrasi gas amonia di dalam chamber akan semakin berkurang, maka tegangan akan naik kembali ke keadaan semula. Sehingga diperoleh kurva respon dinamik sensor terhadap konsentrasi gas amonia yang dapat dilihat pada sebuah Personal Computer (PC) yang telah dihubungkan dari sensor tegangan dengan menggunakan sebuah interface yaitu PASCO Science Workshop 750. Berdasarkan kurva respon dinamik tersebut, tampak tiga nilai tegangan stasioner yang menurun seiring kenaikan konsentrasi
gas amonia. Dari data tersebut dibuat kurva tegangan stasioner terhadap konsentrasi gas amonia. Kemudian diperoleh kurva resistansi stasioner terhadap konsentrasi gas amonia berdasarkan hukum Ohm bahwa V=IR. Gambar 7, 8 dan 9 menunjukkan respon dinamik sensor terhadap konsentrasi gas amonia. Ketika diberi gas amonia dengan konsentrasi 7,3x104 ppm dan ditahan beberapa saat, tegangan turun hingga sampai ke keadaan stasioner. Pada penambahan konsentrasi gas amonia sehingga konsentrasi nya menjadi 14,6x104 ppm dan ditahan beberapa saat, juga terjadi penurunan tegangan hingga ke keadaan stasioner. Begitu juga pada penambahan konsentrasi gas amonia dengan konsentrasi menjadi 22x104 ppm. Sebaliknya, ketika chamber dibuka, gas amonia akan keluar dari chamber tersebut sehingga konsentrasi gas amonia di dalam chamber akan semakin berkurang, maka tegangan akan kembali naik sampai ke keadaan semula. Variasi dopant HCl berpengaruh terhadap kinerja sensor, yaitu mempengaruhi tegangan jatuh sensor setelah dikenai gas amonia. Konsentrasi dopant yang lebih tinggi menghasilkan tegangan jatuh yang perubahannya lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi dopant yang lebih rendah.
4
7,3x10 ppm
6 5
4
14,6x10 ppm
4 4
22x10 ppm 3 2 0
100
200
300
400
500
600
700
800
waktu (s)
Gambar 7 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia 7 6 4
tegangan (v)
HASIL DAN PEMBAHASAN
7,3x10 ppm
5 4
4
14,6x10 ppm 3
4
22x10 ppm
2 1 0
100
200
300
400
500
600
700
800
waktu (s)
Gambar 8 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia
5
7
4.5 4
5
4
tegangan (v)
tegangan (v)
6 7,3x10 ppm
4 3
3 2.5 2 1.5
4
2
3.5
14,6x10 ppm 4
22x10 ppm
1
1
0.5
0
0 0
100
200
300
400
500
600
0
700
5
10
15
20
25
4
waktu (s)
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 9 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia
Gambar 12 Tegangan Stasioner Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia
Gambar 10, 11 dan 12 menunjukkan kurva tegangan stasioner terhadap konsentrasi gas amonia. Gambar 10 memperlihatkan tegangan stasioner sensor terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 4M HCl yang diperoleh dari kurva respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia pada Gambar 7.
Gambar 12 memperlihatkan tegangan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 6M HCl yang diperoleh dari kurva respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia pada Gambar 9. Gambar 10 memperlihatkan bahwa sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 4M memiliki linieritas yang lebih tinggi dibandingkan dengan Gambar 11 yaitu sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 5M dan Gambar 12 yaitu sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 6M. Gambar 11 memperlihatkan bahwa sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 5M memiliki linieritas yang lebih tinggi dibandingkan dengan Gambar 12 yaitu sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 6M. Gambar 13, 14, dan 15 menunjukkan kurva hambatan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia yang diperoleh dari kurva tegangan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia berdasarkan hukum Ohm bahwa V=IR.
7
tegangan (v)
6 5 4 3 2 1 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 10 Tegangan Stasioner Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia 6
1.6
4
1.4 hambatan (Mohm)
tegangan (v)
5
3 2 1 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
Gambar 11 Tegangan Stasioner Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia Gambar 11 memperlihatkan tegangan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 5M HCl yang diperoleh dari kurva respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia pada Gambar 8.
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 13 Hambatan Stasioner Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia Gambar 13 memperlihatkan hambatan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 4M HCl yang diperoleh dari kurva tegangan
1 0.9 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 14 Hambatan Stasioner Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia Gambar 14 memperlihatkan hambatan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 5M HCl yang diperoleh dari kurva tegangan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia pada Gambar 11 berdasarkan hukum Ohm bahwa V=IR.
2 1.5 1 0.5 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 16 Hubungan Konduktansi PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas NH3
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4
3.5
0.3 0.2 0.1 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 15 Hambatan Stasioner Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia Gambar 15 memperlihatkan hambatan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 6M HCl yang diperoleh dari kurva tegangan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia pada Gambar 12 berdasarkan hukum Ohm bahwa V=IR. Gambar 13 memperlihatkan bahwa sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 4M memiliki linieritas yang lebih tinggi dibandingkan dengan Gambar 14 yaitu sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 5M dan Gambar 15 yaitu sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 6M. Gambar 14 memperlihatkan bahwa sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 5M memiliki linieritas yang lebih tinggi dibandingkan
konduktansi (mikro siemens)
hambatan (Mohm)
2.5
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 17 Hubungan Konduktansi PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas NH3 8 konduktansi (mikro siemens)
hambatan (Mohm)
0.8
dengan Gambar 15 yaitu sensor PANI dengan konsentrasi dopant HCl 6M. Gambar 16, 17 dan 18 memperlihatkan hubungan antara konsentrasi gas amonia dengan konduktansi yang diperoleh dari kurva hambatan stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia berdasarkan hubungan bahwa resistansi berbanding terbalik dengan konduktansi. Semakin besar konsentrasi gas amonia, maka konduktansi PANI semakin tinggi. Hal ini disebabkan oleh karena semakin tingginya jumlah proton yang pindah dari gas amonia ke PANI sehingga mengakibatkan adanya peningkatan jumlah proton terhadap polimer PANI.
konduktansi (mikro siemens)
stasioner sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia pada Gambar 10 berdasarkan hukum Ohm bahwa V=IR.
7 6 5 4 3 2 1 0 0
5
10
15
20
25
4
konsentrasi (10 ppm)
Gambar 18 Hubungan Konduktansi PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas NH3
7
teg an g an (v)
6.5
6
5.5
5 0
50
100
150
200
250
300
350
w aktu (s)
Gambar 19 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 4M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia
7
te g a n g a n (v )
6.5 6 5.5 5 4.5 4 0
50
100
150
200
250
300
350
waktu (s)
Gambar 20 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 5M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia 7 6.5 6 te g a n g a n (v )
Gambar 19, 20 dan 21 memperlihatkan respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia yaitu waktu yang diperlukan sensor untuk menghasilkan suatu keluaran sensor untuk berubah dari keadaan awal ke keadaan akhir yang disebut response time dan waktu yang diperlukan sensor untuk menghasilkan suatu keluaran untuk kembali ke keadaan awal yang disebut recovery time. Masing-masing sensor memiliki karakter yang berbeda yaitu ada yang memiliki response time cepat tetapi memiliki recovery time lambat, sebaliknya ada yang memiliki response time lambat tetapi memiliki recovery time cepat. Sensor PANI pada penelitian ini memiliki response time lambat tetapi memiliki recovery time cepat. Gambar 19 memperlihatkan respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 4M HCl memilki response time selama 128 detik dan recovery time selama 45 detik. Gambar 20 memperlihatkan respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 5M HCl memiliki response time selama 116 detik dan recovery time selama 60 detik. Sedangkan Gambar 21 memperlihatkan respon dinamik sensor PANI terhadap konsentrasi gas amonia untuk polianilin dengan doping 6M HCl memiliki response time selama 165 detik dan recovery time selama 20 detik. Dari ketiga gambar di atas, Gambar 19 sensor untuk polianilin dengan doping 4M HCl dan Gambar 20 sensor untuk polianilin dengan doping 5M HCl response time dan recovery time sensor tersebut memiliki selisih yang tidak begitu besar, tetapi pada Gambar 21 sensor untuk polianilin dengan doping 6M HCl response time sensor tersebut lebih lama dibandingkan kedua sensor lainnya dan recovery time sensor tersebut yang lebih cepat dari kedua sensor lainnya.
5.5 5 4.5 4 3.5 3 0
50
100
150
200
250
300
350
waktu (s)
Gambar 21 Respon Dinamik Sensor PANI (HCl 6M) terhadap Konsentrasi Gas Amonia Tabel 2 memperlihatkan nilai sensitivitas PANI dengan berbagai konsentrasi dopant HCl yang diperoleh dari perbandingan perubahan tegangan keluaran sensor PANI dengan perubahan konsentrasi gas amonia. Tabel 2 Nilai Sensitivitas PANI dengan Berbagai Konsentrasi Dopant HCl Konsentrasi Dopant Sensitivitas HCl (volt/ppm) (M) 4 0.00304 5 0.00365 6 0.00462 Tabel 2 menunjukkan bahwa sensitivitas berbanding lurus dengan konsentrasi dopant HCl. Semakin tinggi konsentrasi dopant HCl yang diberikan ke sensor PANI maka sensitivitas PANI semakin tinggi. Pada konsentrasi dopant HCl 4M dapat dilihat bahwa setiap perubahan konsentrasi NH3 sebesar 1 ppm maka akan terjadi penurunan tegangan sebesar 0.00304 volt dan pada konsentrasi dopant HCl 5M dapat dilihat juga bahwa setiap perubahan konsentrasi NH3 sebesar 1 ppm maka akan terjadi penurunan tegangan yang lebih besar dibanding penurunan tegangan pada dopant HCl 4M
yaitu sebesar 0.00365 volt, begitu juga pada konsentrasi dopant HCl 6M bahwa setiap perubahan konsentrasi NH3 sebesar 1 ppm maka akan terjadi penurunan tegangan yang lebih besar dibanding penurunan tegangan pada dopant HCl 4M dan 5M yaitu sebesar 0.00462 volt
DAFTAR PUSTAKA [1]
Anonim. Toxic FAQ Sheet for Ammonia. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), September 2004.
[2]
Anonim. Hazardous Materials (HM) Safety Permits. from the website of the United States Department of Transportation (DOT)
[3]
Wang Y, Jing X, Kong J. Polyaniline Nanofibers Prepared with Hydrogen Peroxide as Oxidant. Synthetic Metals 157, 269-275 (2007)
[4]
Maddu A, Wahyudi ST, Kurniati M. Sintesis dan Karakterisasi Nanoserat Polianilin. Jurnal Nanosains & Nanoteknologi 1(2), Indonesia, 74-78 (2008)
[5]
Sayed WM, Soliman LI. Optical Properties of Polyaniline Salt and Plyaniline Base With KBr, CO(CH3COO)2 and Picric Acid Composites. Fizika A (Zagreb) 9(4), 147-152 (2000)
[6]
Hosseini SH, Oskooei SHA, Entezami AA. Toxic Gas and Vapour Detection by Polyaniline Gas Sensors. Iranian Polymer Jounal. 14(4), 2005, 333-344.
[7]
Seo K, Lee K, Gopalan AI. Horseradish Peroxidase (HRP) Immobilized Poly(aniline-comaminophenol) Film Electrodesfabrication and Evaluation as Hydrogen Peroxide Sensor. Sensors 2007, 7, 719-729.
[8]
Hosseini SH, Entezami AA. Studies of Thermal and Electrical Conductivity Behaviours of Plyaniline and Polypyrrole Blends with Polyvinyl Acetate, Polystyrene and Polyvinyl Chloride. Iranian Polymer Jounal. 14(3), 2005, 201-209
[9]
Muliadi LO. Pembuatan Sensor Fiber Optic dengan Cladding Polianilin untuk Mengukur Gas Amonia. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2004)
KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Prinsip kerja sensor gas amonia (NH3) berbasis polianilin (PANI) yaitu lapisan tipis PANI dikenai gas amonia. Perubahan sifat listrik lapisan tipis PANI dimanfaatkan sebagai sensor pendeteksi gas. Semakin besar konsentrasi gas amonia yang diberikan maka resistansi PANI semakin kecil. Hal ini terjadi karena adanya pemindahan proton dari gas amonia (NH3) terhadap PANI sehingga mengakibatkan adanya peningkatan jumlah proton terhadap polimer PANI. Semakin besar konsentrasi gas amonia yang diberikan maka konduktansi PANI semakin tinggi. Variasi dopant HCl berpengaruh terhadap kinerja sensor, yaitu mempengaruhi tegangan jatuh sensor setelah dikenai gas amonia. Konsentrasi dopant yang lebih tinggi menghasilkan tegangan jatuh yang perubahannya lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi dopant yang lebih rendah. Polianilin (PANI) memiliki responsivitas yang cukup baik terhadap gas amonia. Semakin tinggi konsentrasi dopant HCl maka sensitivitas PANI semakin tinggi. SARAN Penelitian ini dapat dilanjutkan dengan menggunakan alat-alat yang lebih baik lagi, seperti chamber yang digunakan, alat untuk memasukkan gas ke dalam chamber, sehingga pengukuran lebih akurat.
[10]
Jelle BP, Hagen G, Hesjevik SM, Odegard R. Electrochimica Acta 38 (1993) 1643.
[11]
Osaka T, Ogana S, Ayama N. J. Electrochem. Soc. 136 (1989) 306.
[12]
Do Nascimento GM, Corio P, Novicks RW, Temperini MLA and Dresselhaus MS, J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 43, 815 (2005).
[13] Salman MM. Pengaruh Serapan Gas Amonia terhadap Absorbansi Optik Lapisan Polianilin. Skripsi, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor, (2004) [14]
Hao Q. Development of Conductometric Polymer Sensor for Gaseous Hydrogen Chlorid. Dissertation, Faculty of Chemistry and Pharmacy, University of Regensburg, Germany, (2003).
[15]
Stejskal J, Gilbert RG. Polyaniline Preparation Of A Conducting Polymer. Pure Appl. Chem 74(5), 857-867 (2002).
[16]
Huber TA, A Literature Survey of Polyaniline, Part I Polyaniline as a Radar Absorbing Material. Technical Memorandum. Defence Research and Development Canada, 014, (2003).
[17]
Anonim. Ammonium physical properties
[18]
Wohltjen H, Barger WR, Snow AW, dan Jarvis NL, IEEE Trans. Elec. Dev., ED-32, 1985, hal. 1170-1174.
hydroxide
Lampiran 1 : Diagram Alir Penelitian
Persiapan bahan
Pembuatan interdigit
tidak Sintesis dan karakterisasi Polianilin
Pembuatan dan pengujian sensor
berhasil Pengambilan data
Analisis data
Penulisan laporan
Lampiran 2.1 : Respon Dinamik Sensor PANI dengan Konsentrasi Gas Amonia (HCl 4M) Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) 0 6.79 61 6.79 122 6.224 183 5.812 244 6.776 1 6.79 62 6.79 123 6.216 184 5.807 245 6.783 2 6.79 63 6.79 124 6.208 185 5.802 246 6.784 3 6.79 64 6.79 125 6.2 186 5.798 247 6.785 4 6.79 65 6.79 126 6.192 187 5.794 248 6.786 5 6.79 66 6.79 127 6.184 188 5.79 249 6.787 6 6.79 67 6.79 128 6.176 189 5.786 250 6.788 7 6.79 68 6.79 129 6.168 190 5.783 251 6.789 8 6.79 69 6.79 130 6.16 191 5.78 252 6.79 9 6.79 70 6.79 131 6.152 192 5.777 253 6.79 10 6.79 71 6.775 132 6.144 193 5.775 254 6.79 11 6.79 72 6.76 133 6.136 194 5.773 255 6.79 12 6.79 73 6.745 134 6.128 195 5.771 256 6.79 13 6.79 74 6.73 135 6.12 196 5.77 257 6.79 14 6.79 75 6.716 136 6.112 197 5.769 258 6.79 15 6.79 76 6.702 137 6.104 198 5.768 259 6.79 16 6.79 77 6.688 138 6.096 199 5.768 260 6.79 17 6.79 78 6.674 139 6.089 200 5.768 261 6.79 18 6.79 79 6.66 140 6.082 201 5.768 262 6.79 19 6.79 80 6.647 141 6.075 202 5.768 263 6.79 20 6.79 81 6.633 142 6.068 203 5.768 264 6.79 21 6.79 82 6.62 143 6.061 204 5.768 265 6.79 22 6.79 83 6.607 144 6.054 205 5.768 266 6.79 23 6.79 84 6.595 145 6.047 206 5.768 267 6.79 24 6.79 85 6.583 146 6.04 207 5.768 268 6.79 25 6.79 86 6.571 147 6.033 208 5.896 269 6.79 26 6.79 87 6.559 148 6.026 209 5.959 270 6.79 27 6.79 88 6.547 149 6.019 210 6.009 271 6.79 28 6.79 89 6.535 150 6.012 211 6.064 272 6.79 29 6.79 90 6.523 151 6.005 212 6.109 273 6.79 30 6.79 91 6.511 152 5.998 213 6.156 274 6.79 31 6.79 92 6.499 153 5.991 214 6.198 275 6.79 32 6.79 93 6.488 154 5.984 215 6.241 276 6.79 33 6.79 94 6.477 155 5.977 216 6.287 277 6.79 34 6.79 95 6.466 156 5.97 217 6.316 278 6.79 35 6.79 96 6.455 157 5.963 218 6.352 279 6.79 36 6.79 97 6.445 158 5.956 219 6.384 280 6.79 37 6.79 98 6.435 159 5.949 220 6.416 281 6.79 38 6.79 99 6.425 160 5.943 221 6.445 282 6.79 39 6.79 100 6.415 161 5.937 222 6.472 283 6.79 40 6.79 101 6.406 162 5.931 223 6.497 284 6.79 41 6.79 102 6.397 163 5.926 224 6.521 285 6.79 42 6.79 103 6.388 164 5.92 225 6.543 286 6.79 43 6.79 104 6.379 165 5.914 226 6.562 287 6.79 44 6.79 105 6.37 166 5.908 227 6.577 288 6.79
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79
106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121
6.361 6.352 6.343 6.334 6.325 6.316 6.307 6.298 6.289 6.28 6.272 6.264 6.256 6.248 6.24 6.232
167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182
5.902 5.896 5.89 5.884 5.878 5.872 5.866 5.86 5.854 5.848 5.842 5.837 5.832 5.827 5.822 5.817
228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243
6.593 6.608 6.622 6.636 6.65 6.663 6.676 6.689 6.701 6.713 6.724 6.735 6.746 6.754 6.762 6.769
289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79
Lampiran 2.2 : Respon Dinamik Sensor PANI dengan Berbagai Konsentrasi Gas Amonia (HCl 4M) Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Run #2 Run #2 Run #2 Run #2 Run #2 Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) 0 6.79 145 6.082 290 4.836 435 3.705 580 3.707 1 6.79 146 6.075 291 4.83 436 3.694 581 3.807 2 6.79 147 6.068 292 4.824 437 3.683 582 3.907 3 6.79 148 6.061 293 4.818 438 3.673 583 4.007 4 6.79 149 6.054 294 4.812 439 3.663 584 4.107 5 6.79 150 6.047 295 4.806 440 3.653 585 4.207 6 6.79 151 6.04 296 4.8 441 3.643 586 4.307 7 6.79 152 6.033 297 4.795 442 3.633 587 4.397 8 6.79 153 6.026 298 4.79 443 3.623 588 4.487 9 6.79 154 6.019 299 4.785 444 3.613 589 4.577 10 6.79 155 6.012 300 4.78 445 3.604 590 4.667 11 6.79 156 6.005 301 4.775 446 3.595 591 4.757 12 6.79 157 5.998 302 4.77 447 3.586 592 4.847 13 6.79 158 5.991 303 4.765 448 3.577 593 4.937 14 6.79 159 5.984 304 4.76 449 3.568 594 5.017 15 6.79 160 5.977 305 4.755 450 3.559 595 5.097 16 6.79 161 5.97 306 4.75 451 3.55 596 5.177 17 6.79 162 5.963 307 4.745 452 3.542 597 5.257 18 6.79 163 5.956 308 4.74 453 3.534 598 5.337 19 6.79 164 5.949 309 4.736 454 3.526 599 5.407 20 6.79 165 5.943 310 4.732 455 3.518 600 5.477 21 6.79 166 5.937 311 4.728 456 3.51 601 5.547 22 6.79 167 5.931 312 4.724 457 3.502 602 5.607 23 6.79 168 5.926 313 4.72 458 3.494 603 5.667 24 6.79 169 5.92 314 4.716 459 3.487 604 5.727 25 6.79 170 5.914 315 4.712 460 3.48 605 5.787 26 6.79 171 5.908 316 4.708 461 3.473 606 5.837 27 6.79 172 5.902 317 4.704 462 3.466 607 5.887 28 6.79 173 5.896 318 4.7 463 3.459 608 5.937 29 6.79 174 5.89 319 4.696 464 3.452 609 5.977 30 6.79 175 5.884 320 4.692 465 3.445 610 6.017 31 6.79 176 5.878 321 4.688 466 3.438 611 6.047 32 6.79 177 5.872 322 4.684 467 3.432 612 6.077 33 6.79 178 5.866 323 4.68 468 3.426 613 6.107 34 6.79 179 5.86 324 4.676 469 3.42 614 6.127 35 6.79 180 5.854 325 4.672 470 3.414 615 6.147 36 6.79 181 5.848 326 4.669 471 3.408 616 6.166 37 6.79 182 5.842 327 4.666 472 3.402 617 6.185 38 6.79 183 5.837 328 4.663 473 3.396 618 6.204 39 6.79 184 5.832 329 4.66 474 3.391 619 6.223 40 6.79 185 5.827 330 4.657 475 3.386 620 6.242 41 6.79 186 5.822 331 4.654 476 3.381 621 6.261 42 6.79 187 5.817 332 4.651 477 3.376 622 6.28 43 6.79 188 5.812 333 4.648 478 3.371 623 6.298 44 6.79 189 5.807 334 4.645 479 3.366 624 6.316
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94
6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.775 6.76 6.745 6.73 6.716 6.702 6.688 6.674 6.66 6.647 6.633 6.62 6.607 6.595 6.583 6.571 6.559 6.547 6.535
190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239
5.802 5.798 5.794 5.79 5.786 5.783 5.78 5.777 5.775 5.773 5.771 5.77 5.769 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.768 5.751 5.734 5.717 5.7 5.683 5.656 5.639 5.622 5.606 5.59 5.574 5.558 5.542 5.526 5.51 5.478 5.462 5.446 5.43 5.415 5.4 5.385 5.37
335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384
4.642 4.639 4.638 4.637 4.636 4.635 4.634 4.632 4.631 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63 4.613 4.596 4.579 4.562 4.545 4.528 4.511 4.494 4.477 4.46 4.444 4.428 4.412 4.396
480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529
3.361 3.356 3.351 3.346 3.341 3.336 3.331 3.326 3.322 3.318 3.314 3.31 3.306 3.302 3.298 3.294 3.29 3.286 3.282 3.278 3.274 3.27 3.266 3.262 3.258 3.254 3.25 3.246 3.242 3.238 3.232 3.229 3.226 3.223 3.22 3.217 3.214 3.213 3.212 3.211 3.21 3.209 3.208 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207
625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674
6.334 6.352 6.37 6.387 6.404 6.42 6.436 6.45 6.463 6.476 6.489 6.501 6.513 6.524 6.535 6.545 6.555 6.564 6.573 6.582 6.591 6.6 6.609 6.618 6.627 6.636 6.644 6.652 6.66 6.668 6.676 6.684 6.692 6.699 6.706 6.713 6.72 6.727 6.734 6.741 6.748 6.755 6.761 6.767 6.774 6.777 6.779 6.781 6.782 6.783
95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144
6.523 6.511 6.499 6.488 6.477 6.466 6.455 6.445 6.435 6.425 6.415 6.406 6.397 6.388 6.379 6.37 6.361 6.352 6.343 6.334 6.325 6.316 6.307 6.298 6.289 6.28 6.272 6.264 6.256 6.248 6.24 6.232 6.224 6.216 6.208 6.2 6.192 6.184 6.176 6.168 6.16 6.152 6.144 6.136 6.128 6.12 6.112 6.104 6.096 6.089
240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289
5.355 5.34 5.325 5.31 5.295 5.28 5.266 5.252 5.238 5.224 5.21 5.196 5.184 5.172 5.16 5.148 5.137 5.126 5.115 5.104 5.094 5.084 5.074 5.064 5.054 5.044 5.034 5.025 5.016 5.007 4.998 4.989 4.98 4.971 4.962 4.953 4.945 4.937 4.929 4.921 4.913 4.905 4.897 4.89 4.873 4.866 4.859 4.852 4.846 4.84
385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434
4.38 4.364 4.348 4.332 4.316 4.3 4.285 4.27 4.255 4.24 4.225 4.21 4.195 4.18 4.165 4.15 4.136 4.122 4.108 4.094 4.08 4.066 4.052 4.038 4.024 4.01 3.997 3.984 3.971 3.958 3.944 3.931 3.918 3.905 3.892 3.879 3.867 3.855 3.843 3.831 3.819 3.807 3.795 3.783 3.771 3.76 3.749 3.738 3.727 3.716
530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579
3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.207 3.307 3.407 3.507 3.607
675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720
6.784 6.785 6.786 6.787 6.788 6.789 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79 6.79
Lampiran 3.1 : Respon Dinamik Sensor PANI dengan Konsentrasi Gas Amonia (HCl 5M) Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) 0 6.668 63 6.668 126 5.498 189 4.863 252 6.597 1 6.668 64 6.668 127 5.483 190 4.863 253 6.612 2 6.668 65 6.668 128 5.468 191 4.863 254 6.621 3 6.668 66 6.668 129 5.453 192 4.863 255 6.63 4 6.668 67 6.668 130 5.438 193 4.863 256 6.638 5 6.668 68 6.668 131 5.424 194 4.863 257 6.644 6 6.668 69 6.668 132 5.41 195 4.863 258 6.652 7 6.668 70 6.668 133 5.396 196 4.863 259 6.655 8 6.668 71 6.642 134 5.382 197 4.863 260 6.658 9 6.668 72 6.616 135 5.368 198 4.863 261 6.659 10 6.668 73 6.59 136 5.355 199 4.863 262 6.66 11 6.668 74 6.564 137 5.342 200 4.863 263 6.661 12 6.668 75 6.538 138 5.329 201 4.863 264 6.662 13 6.668 76 6.513 139 5.316 202 4.863 265 6.663 14 6.668 77 6.488 140 5.303 203 4.863 266 6.664 15 6.668 78 6.463 141 5.291 204 4.863 267 6.665 16 6.668 79 6.438 142 5.269 205 4.863 268 6.666 17 6.668 80 6.413 143 5.257 206 4.863 269 6.667 18 6.668 81 6.389 144 5.245 207 4.863 270 6.668 19 6.668 82 6.365 145 5.233 208 4.863 271 6.668 20 6.668 83 6.341 146 5.222 209 4.863 272 6.668 21 6.668 84 6.317 147 5.211 210 4.863 273 6.668 22 6.668 85 6.293 148 5.2 211 4.923 274 6.668 23 6.668 86 6.27 149 5.189 212 4.983 275 6.668 24 6.668 87 6.247 150 5.178 213 5.043 276 6.668 25 6.668 88 6.224 151 5.167 214 5.103 277 6.668 26 6.668 89 6.201 152 5.156 215 5.163 278 6.668 27 6.668 90 6.178 153 5.145 216 5.223 279 6.668 28 6.668 91 6.156 154 5.135 217 5.283 280 6.668 29 6.668 92 6.134 155 5.125 218 5.343 281 6.668 30 6.668 93 6.112 156 5.105 219 5.403 282 6.668 31 6.668 94 6.09 157 5.095 220 5.463 283 6.668 32 6.668 95 6.068 158 5.085 221 5.513 284 6.668 33 6.668 96 6.047 159 5.075 222 5.563 285 6.668 34 6.668 97 6.026 160 5.065 223 5.623 286 6.668 35 6.668 98 6.005 161 5.055 224 5.673 287 6.668 36 6.668 99 5.984 162 5.045 225 5.723 288 6.668 37 6.668 100 5.963 163 5.035 226 5.773 289 6.668 38 6.668 101 5.943 164 5.025 227 5.823 290 6.668 39 6.668 102 5.923 165 5.015 228 5.873 291 6.668 40 6.668 103 5.903 166 5.005 229 5.923 292 6.668 41 6.668 104 5.883 167 4.996 230 5.973 293 6.668 42 6.668 105 5.863 168 4.987 231 6.013 294 6.668 43 6.668 106 5.844 169 4.978 232 6.053 295 6.668 44 6.668 107 5.825 170 4.969 233 6.093 296 6.668 45 6.668 108 5.806 171 4.96 234 6.133 297 6.668
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62
6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668
109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125
5.787 5.768 5.75 5.732 5.714 5.696 5.678 5.661 5.644 5.627 5.61 5.593 5.577 5.561 5.545 5.529 5.513
172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188
4.951 4.942 4.933 4.924 4.915 4.906 4.897 4.888 4.88 4.872 4.868 4.867 4.865 4.864 4.863 4.863 4.863
235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251
6.173 6.213 6.253 6.283 6.313 6.343 6.373 6.403 6.423 6.443 6.463 6.483 6.503 6.523 6.543 6.563 6.58
298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310
6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668
Lampiran 3.2 : Respon Dinamik Sensor PANI dengan Berbagai Konsentrasi Gas Amonia (HCl 5M) Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) 0 6.668 151 5.167 302 3.558 453 2.688 604 3.779 1 6.668 152 5.156 303 3.553 454 2.681 605 3.875 2 6.668 153 5.145 304 3.548 455 2.674 606 3.976 3 6.668 154 5.135 305 3.543 456 2.667 607 4.078 4 6.668 155 5.125 306 3.538 457 2.66 608 4.175 5 6.668 156 5.105 307 3.533 458 2.653 609 4.263 6 6.668 157 5.095 308 3.528 459 2.646 610 4.365 7 6.668 158 5.085 309 3.523 460 2.639 611 4.392 8 6.668 159 5.075 310 3.518 461 2.632 612 4.487 9 6.668 160 5.065 311 3.513 462 2.625 613 4.575 10 6.668 161 5.055 312 3.508 463 2.618 614 4.666 11 6.668 162 5.045 313 3.503 464 2.611 615 4.759 12 6.668 163 5.035 314 3.498 465 2.604 616 4.848 13 6.668 164 5.025 315 3.493 466 2.597 617 4.936 14 6.668 165 5.015 316 3.488 467 2.59 618 5.014 15 6.668 166 5.005 317 3.483 468 2.594 619 5.097 16 6.668 167 4.996 318 3.478 469 2.588 620 5.178 17 6.668 168 4.987 319 3.474 470 2.582 621 5.256 18 6.668 169 4.978 320 3.47 471 2.576 622 5.337 19 6.668 170 4.969 321 3.466 472 2.57 623 5.409 20 6.668 171 4.96 322 3.462 473 2.564 624 5.476 21 6.668 172 4.951 323 3.458 474 2.558 625 5.548 22 6.668 173 4.942 324 3.454 475 2.552 626 5.607 23 6.668 174 4.933 325 3.45 476 2.548 627 5.665 24 6.668 175 4.924 326 3.446 477 2.542 628 5.724 25 6.668 176 4.915 327 3.442 478 2.536 629 5.787 26 6.668 177 4.906 328 3.438 479 2.53 630 5.839 27 6.668 178 4.897 329 3.434 480 2.524 631 5.886 28 6.668 179 4.888 330 3.43 481 2.518 632 5.935 29 6.668 180 4.88 331 3.426 482 2.512 633 5.978 30 6.668 181 4.872 332 3.422 483 2.506 634 6.016 31 6.668 182 4.868 333 3.418 484 2.5 635 6.044 32 6.668 183 4.867 334 3.414 485 2.494 636 6.073 33 6.668 184 4.865 335 3.41 486 2.488 637 6.105 34 6.668 185 4.864 336 3.407 487 2.482 638 6.127 35 6.668 186 4.863 337 3.404 488 2.476 639 6.148 36 6.668 187 4.863 338 3.401 489 2.47 640 6.165 37 6.668 188 4.863 339 3.398 490 2.464 641 6.187 38 6.668 189 4.863 340 3.395 491 2.459 642 6.205 39 6.668 190 4.863 341 3.392 492 2.454 643 6.223 40 6.668 191 4.863 342 3.389 493 2.449 644 6.242 41 6.668 192 4.863 343 3.387 494 2.444 645 6.261 42 6.668 193 4.863 344 3.385 495 2.44 646 6.278 43 6.668 194 4.863 345 3.383 496 2.436 647 6.294 44 6.668 195 4.863 346 3.381 497 2.432 648 6.31
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94
6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.642 6.616 6.59 6.564 6.538 6.513 6.488 6.463 6.438 6.413 6.389 6.365 6.341 6.317 6.293 6.27 6.247 6.224 6.201 6.178 6.156 6.134 6.112 6.09
196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245
4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.863 4.833 4.809 4.777 4.745 4.713 4.681 4.654 4.627 4.6 4.574 4.548 4.522 4.496 4.471 4.446 4.421 4.397 4.373 4.349 4.327 4.305 4.283 4.262 4.241 4.22 4.2 4.18 4.16 4.141 4.122 4.103 4.085 4.067 4.049 4.031
347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396
3.379 3.377 3.375 3.373 3.371 3.37 3.369 3.368 3.367 3.366 3.365 3.364 3.363 3.362 3.361 3.36 3.359 3.359 3.358 3.358 3.357 3.357 3.357 3.356 3.356 3.356 3.355 3.355 3.355 3.354 3.354 3.354 3.354 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353
498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547
2.428 2.424 2.42 2.416 2.412 2.408 2.405 2.402 2.399 2.396 2.393 2.391 2.39 2.389 2.388 2.388 2.387 2.387 2.386 2.386 2.385 2.385 2.384 2.384 2.383 2.383 2.382 2.382 2.381 2.381 2.38 2.38 2.379 2.379 2.378 2.378 2.377 2.377 2.375 2.375 2.374 2.374 2.374 2.373 2.373 2.373 2.372 2.372 2.372 2.372
649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698
6.325 6.339 6.354 6.368 6.382 6.395 6.407 6.417 6.426 6.435 6.444 6.452 6.46 6.468 6.476 6.483 6.49 6.497 6.504 6.51 6.516 6.522 6.528 6.533 6.538 6.543 6.548 6.553 6.558 6.563 6.568 6.573 6.578 6.583 6.588 6.592 6.596 6.6 6.604 6.608 6.612 6.616 6.619 6.622 6.625 6.628 6.63 6.633 6.636 6.639
95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144
6.068 6.047 6.026 6.005 5.984 5.963 5.943 5.923 5.903 5.883 5.863 5.844 5.825 5.806 5.787 5.768 5.75 5.732 5.714 5.696 5.678 5.661 5.644 5.627 5.61 5.593 5.577 5.561 5.545 5.529 5.513 5.498 5.483 5.468 5.453 5.438 5.424 5.41 5.396 5.382 5.368 5.355 5.342 5.329 5.316 5.303 5.291 5.269 5.257 5.245
246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295
4.014 3.997 3.982 3.967 3.952 3.938 3.924 3.912 3.9 3.889 3.878 3.868 3.859 3.85 3.841 3.832 3.824 3.816 3.808 3.8 3.792 3.784 3.776 3.768 3.761 3.754 3.747 3.74 3.733 3.726 3.719 3.712 3.705 3.698 3.691 3.684 3.677 3.67 3.663 3.656 3.649 3.642 3.635 3.629 3.623 3.617 3.611 3.605 3.599 3.593
397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446
3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.353 3.324 3.295 3.266 3.239 3.212 3.185 3.16 3.135 3.112 3.09 3.069 3.048 3.029 3.01 2.974 2.958 2.942 2.927 2.912 2.898 2.884 2.871 2.859 2.847 2.836 2.825 2.815 2.805 2.796 2.787 2.778 2.769 2.761 2.753 2.745 2.737
548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597
2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.372 2.473 2.575 2.674 2.778 2.876 2.977 3.077
699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748
6.642 6.645 6.648 6.651 6.653 6.655 6.657 6.659 6.66 6.661 6.662 6.663 6.664 6.665 6.666 6.667 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668 6.668
145 146 147 148 149 150
5.233 5.222 5.211 5.2 5.189 5.178
296 297 298 299 300 301
3.588 3.583 3.578 3.573 3.568 3.563
447 448 449 450 451 452
2.73 2.723 2.716 2.709 2.702 2.695
598 599 600 601 602 603
3.176 3.278 3.375 3.479 3.576 3.678
749 750
6.668 6.668
Lampiran 4.1 : Respon Dinamik Sensor PANI dengan Konsentrasi Gas Amonia (HCl 6M) Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Run #1 Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) 0 6.659 59 6.231 118 5.029 177 4.54 236 4.453 1 6.659 60 6.202 119 5.017 178 4.535 237 4.453 2 6.659 61 6.173 120 5.005 179 4.531 238 4.453 3 6.659 62 6.144 121 4.994 180 4.527 239 4.453 4 6.659 63 6.114 122 4.983 181 4.524 240 4.453 5 6.659 64 6.084 123 4.972 182 4.521 241 4.603 6 6.659 65 6.058 124 4.961 183 4.517 242 4.753 7 6.659 66 6.028 125 4.95 184 4.513 243 4.903 8 6.659 67 5.992 126 4.939 185 4.508 244 5.043 9 6.659 68 5.964 127 4.928 186 4.505 245 5.183 10 6.659 69 5.936 128 4.918 187 4.502 246 5.323 11 6.659 70 5.908 129 4.908 188 4.499 247 5.453 12 6.659 71 5.88 130 4.898 189 4.496 248 5.583 13 6.659 72 5.853 131 4.878 190 4.493 249 5.713 14 6.659 73 5.826 132 4.868 191 4.49 250 5.833 15 6.659 74 5.799 133 4.858 192 4.487 251 5.953 16 6.659 75 5.773 134 4.848 193 4.484 252 6.073 17 6.659 76 5.747 135 4.839 194 4.481 253 6.183 18 6.659 77 5.721 136 4.83 195 4.478 254 6.283 19 6.659 78 5.695 137 4.821 196 4.476 255 6.373 20 6.659 79 5.669 138 4.812 197 4.474 256 6.453 21 6.659 80 5.645 139 4.803 198 4.472 257 6.523 22 6.659 81 5.621 140 4.794 199 4.47 258 6.583 23 6.659 82 5.597 141 4.785 200 4.468 259 6.633 24 6.659 83 5.573 142 4.776 201 4.466 260 6.659 25 6.659 84 5.549 143 4.767 202 4.464 261 6.659 26 6.659 85 5.528 144 4.759 203 4.462 262 6.659 27 6.659 86 5.507 145 4.751 204 4.46 263 6.659 28 6.659 87 5.486 146 4.743 205 4.458 264 6.659 29 6.659 88 5.467 147 4.735 206 4.457 265 6.659 30 6.659 89 5.448 148 4.727 207 4.456 266 6.659 31 6.659 90 5.429 149 4.719 208 4.455 267 6.659 32 6.659 91 5.411 150 4.711 209 4.454 268 6.659 33 6.659 92 5.393 151 4.703 210 4.453 269 6.659 34 6.659 93 5.376 152 4.695 211 4.453 270 6.659 35 6.659 94 5.359 153 4.687 212 4.453 271 6.659 36 6.659 95 5.343 154 4.68 213 4.453 272 6.659 37 6.659 96 5.327 155 4.673 214 4.453 273 6.659 38 6.659 97 5.311 156 4.666 215 4.453 274 6.659 39 6.659 98 5.295 157 4.659 216 4.453 275 6.659 40 6.659 99 5.28 158 4.652 217 4.453 276 6.659 41 6.659 100 5.265 159 4.645 218 4.453 277 6.659 42 6.659 101 5.25 160 4.639 219 4.453 278 6.659 43 6.659 102 5.236 161 4.633 220 4.453 279 6.659 44 6.659 103 5.222 162 4.627 221 4.453 280 6.659
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58
6.659 6.629 6.599 6.569 6.539 6.509 6.479 6.449 6.419 6.389 6.359 6.329 6.299 6.267
104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117
5.208 5.194 5.18 5.167 5.154 5.141 5.128 5.115 5.102 5.089 5.077 5.065 5.053 5.041
163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176
4.621 4.615 4.609 4.603 4.597 4.591 4.585 4.579 4.573 4.566 4.56 4.555 4.55 4.545
222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235
4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453
281 282 283 284 285 286 287 288 289 290
6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659
Lampiran 4.2 : Respon Dinamik Sensor PANI dengan Berbagai Konsentrasi Gas Amonia (HCl 6M) Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Voltage, ChC, Run #3 Run #3 Run #3 Run #3 Run #3 Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage Time Voltage (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) (s) (V) 0 6.659 131 4.878 262 2.128 393 1.683 524 1.217 1 6.659 132 4.868 263 2.109 394 1.683 525 1.217 2 6.659 133 4.858 264 2.09 395 1.683 526 1.217 3 6.659 134 4.848 265 2.072 396 1.662 527 1.217 4 6.659 135 4.839 266 2.054 397 1.641 528 1.217 5 6.659 136 4.83 267 2.038 398 1.62 529 1.217 6 6.659 137 4.821 268 2.023 399 1.6 530 1.217 7 6.659 138 4.812 269 2.009 400 1.58 531 1.217 8 6.659 139 4.803 270 1.996 401 1.56 532 1.217 9 6.659 140 4.794 271 1.984 402 1.541 533 1.217 10 6.659 141 4.785 272 1.973 403 1.522 534 1.217 11 6.659 142 4.776 273 1.963 404 1.503 535 1.217 12 6.659 143 4.767 274 1.954 405 1.485 536 1.217 13 6.659 144 4.759 275 1.945 406 1.467 537 1.217 14 6.659 145 4.751 276 1.936 407 1.449 538 1.217 15 6.659 146 4.743 277 1.925 408 1.432 539 1.217 16 6.659 147 4.735 278 1.916 409 1.415 540 1.217 17 6.659 148 4.727 279 1.907 410 1.398 541 1.217 18 6.659 149 4.719 280 1.898 411 1.382 542 1.217 19 6.659 150 4.711 281 1.889 412 1.366 543 1.217 20 6.659 151 4.703 282 1.88 413 1.35 544 1.217 21 6.659 152 4.695 283 1.871 414 1.335 545 1.217 22 6.659 153 4.687 284 1.862 415 1.32 546 1.217 23 6.659 154 4.68 285 1.853 416 1.305 547 1.217 24 6.659 155 4.673 286 1.849 417 1.291 548 1.217 25 6.659 156 4.666 287 1.84 418 1.277 549 1.217 26 6.659 157 4.659 288 1.831 419 1.263 550 1.217 27 6.659 158 4.652 289 1.822 420 1.251 551 1.217 28 6.659 159 4.645 290 1.814 421 1.241 552 1.217 29 6.659 160 4.639 291 1.806 422 1.232 553 1.217 30 6.659 161 4.633 292 1.798 423 1.224 554 1.217 31 6.659 162 4.627 293 1.79 424 1.22 555 1.217 32 6.659 163 4.621 294 1.782 425 1.217 556 1.217 33 6.659 164 4.615 295 1.774 426 1.217 557 1.217 34 6.659 165 4.609 296 1.766 427 1.217 558 1.217 35 6.659 166 4.603 297 1.758 428 1.217 559 1.217 36 6.659 167 4.597 298 1.75 429 1.217 560 1.217 37 6.659 168 4.591 299 1.742 430 1.217 561 1.217 38 6.659 169 4.585 300 1.734 431 1.217 562 1.217 39 6.659 170 4.579 301 1.726 432 1.217 563 1.217 40 6.659 171 4.573 302 1.718 433 1.217 564 1.217 41 6.659 172 4.566 303 1.711 434 1.217 565 1.217 42 6.659 173 4.56 304 1.704 435 1.217 566 1.217 43 6.659 174 4.555 305 1.698 436 1.217 567 1.217 44 6.659 175 4.55 306 1.693 437 1.217 568 1.217 45 6.659 176 4.545 307 1.689 438 1.217 569 1.217
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
6.629 6.599 6.569 6.539 6.509 6.479 6.449 6.419 6.389 6.359 6.329 6.299 6.267 6.231 6.202 6.173 6.144 6.114 6.084 6.058 6.028 5.992 5.964 5.936 5.908 5.88 5.853 5.826 5.799 5.773 5.747 5.721 5.695 5.669 5.645 5.621 5.597 5.573 5.549 5.528 5.507 5.486 5.467 5.448 5.429 5.411 5.393 5.376 5.359 5.343 5.327
177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227
4.54 4.535 4.531 4.527 4.524 4.521 4.517 4.513 4.508 4.505 4.502 4.499 4.496 4.493 4.49 4.487 4.484 4.481 4.478 4.476 4.474 4.472 4.47 4.468 4.466 4.464 4.462 4.46 4.458 4.457 4.456 4.455 4.454 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453
308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358
1.688 1.687 1.686 1.685 1.685 1.684 1.684 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683
439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489
1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217
570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620
1.217 1.497 1.777 2.047 2.317 2.577 2.837 3.087 3.337 3.577 3.817 4.047 4.277 4.497 4.707 4.907 5.097 5.277 5.447 5.607 5.757 5.897 6.027 6.147 6.257 6.357 6.447 6.527 6.587 6.627 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659
97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130
5.311 5.295 5.28 5.265 5.25 5.236 5.222 5.208 5.194 5.18 5.167 5.154 5.141 5.128 5.115 5.102 5.089 5.077 5.065 5.053 5.041 5.029 5.017 5.005 4.994 4.983 4.972 4.961 4.95 4.939 4.928 4.918 4.908 4.898
228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261
4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.453 4.308 4.153 4.008 3.853 3.703 3.553 3.403 3.253 3.103 2.963 2.833 2.713 2.603 2.503 2.413 2.343 2.283 2.233 2.203 2.174 2.15
359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392
1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683 1.683
490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523
1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217 1.217
621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650
6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659 6.659
Lampiran 5. Perhitungan Konsentrasi Gas Amonia (ppm) Berdasarkan persamaan gas ideal PV = nRT Diketahui: V = 0.01 liter P = 392.5 mmHg = 0.5152 atm R = 0.082 L.atm/mol.K T = 291 K maka, berdasarkan persamaan gas ideal:
n P 0.05152 0.05152 = = = V RT 0.082 × 291 23.862 = 0.0216 M M 1V1 = M 2V2
(0.0216)(10 −2 ) = M 2 (5 × 10 −2 ) 0.0216 = 5M 2 0.0216 5 = 0.00432 M
M2 =
M2 =
(
n2 ⇒ n 2 = M 2V2 = (0.00432 ) 5 × 10 − 2 V2
= 0.0216 × 10 −2 mol m2 = n2 × BM = (0.0216 × 10 −2 )(17 ) = 0.3672 × 10 −2 gram m2 0.3672 × 10 −2 = ρ= V2 5 × 10 − 2 = 0.07344 gram liter ρ = 73440 ppm [NH 3 ] = 7.3 × 10 4 ppm
)
