SISTEM IDENTIFIKASI GAS MENGGUNAKAN KONSEP KROMATOGRAFI DAN NEURAL NETWORK
ERI NUR RAHMAN 2209100701
LATAR BELAKANG Perkembangan teknologi industri meningkat Contohnya adalah industri makanan, industri obat-obatan, industri pupuk dan dan industri pengolahan minyak. Diperlukan analisa terhadap senyawa-senyawa yang akan digunakan dalam proses produksi. Alat yang digunakan adalah kromatografi gas.
TUJUAN
Tercipta suatu alat yang menyerupai kromatogafi gas yang mampu mengambil informasi dari gas uji, menampilkan informasi tersebut, dan mengolah informasi tersebut sehingga bisa diklasifikasikan jenis dari gas uji.
RUMUSAN MASALAH Bagaimana proses mengakuisisi data dari gas pelarut yang diujikan Bagaimana menampilkan data ADC dari mikrokontroler ke komputer Bagaimana proses pengolahan data sehingga jenis gas dapat diketahui dengan cepat dan tepat
BATASAN MASALAH Gas uji yang digunakan adalah pelarut organik yang mudah terbakar Pengiriman data ADC ke komputer menggunakan komunikasi serial RS232
DASAR TEORI
Teori kinetika molekul gas Gas terdiri dari partikel-partikel sangat kecil yang disebut molekul Molekul gas umumnya dipisahkan dalam jarak yang cukup jauh. Dianggap tidak terdapat gaya-gaya antar molekul. Molekul-molekul bergerak secara konstan dan acak di dalam volume gas sehingga sering terjadi tumbukan di antara molekul itu sendiri dan dengan dinding wadahnya. Tumbukan di antara molekul bersifat elastik.
SIFAT DASAR GAS
Empat sifat dasar yang menentukan tingkah laku fisis dari gas adalah banyaknya molekul gas, volume, suhu dan tekanan. [Petrucci, R.H,1985].
PENGERTIAN KROMATOGRAFI Kromatografi metode pemisahan senyawa penyusun gas sampel diantara dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak
GAMBARAN UMUM ALAT KROMATOGRAFI
WAKTU RETENSI
Waktu retensi adalah waktu dari awal injeksi gas uji sampai pada puncak tertinggi dari tiap puncak.
INTERAKSI GAS UJI DENGAN KOLOM PARTISI
Pada gambar a, menggunakan kolom partisi carbowax(polar) sedangkan gambar b adalah kolom partisi DC 200(nonpolar). Sampel yang diujikan adalah (1)n-heptane(98), (2)tetrahidofuran(64), (3)2-butanone(80), (4)n-propanol(97).
PENDORONG GAS PEMBAWA
Pompa aquarium AA-001
1.Mudah digunakan 2.Tegangan maksimal 1,5V DC 3.Tekanan udara dapat diatur hingga 1 liter/menit
KONTROL SUHU
Ds1621 data yang dihasilkan dalam bentuk sinyal digital
Komunikasi yang digunakan adalah komunikasi I2C
KONTROLER PID
Memperbaiki respon transien Menghilangkan error steady state Memberikan efek redaman
SWITCH AC SUPPLAY
SSR HFS41
Input antara 3-15 VDC,
Output load voltage range 380 VAC.
DETEKTOR
Tgs 2610
•Sensor gas semikonduktor •konsumsi daya yang rendah •usia pemakaian yang relatif lama.
Nilai resistansi Rs akan berubah bila terkena gas Terdapat sebuah pemanas (heater) untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara. Suplay 5 v dc
IDENTIFIKASI NEURAL NETWORK FEED FORWARD BACK PROPAGATION
GAS UJI Heksana
(nonpolar) Kegunaan sebagai pelarut organik. Terdapat pada bensin, lem sepatu, tekstil. Sifat tidak berwarna dan tidak larut dalam air, mudah terbakar Titik didih 68,5ºC Flash point -26ºC Massa jenis 0,655 g/ml
GAS UJI Methanol(polar)
Sifatnya mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, beracun dengan bau khas. Fungsinya sebagai pelarut, bahan bakar, dan bahan aditif Titik didih 64ºC Flash point 11ºC Massa jenis 0,791 g/ml
GAS UJI Ethil
asetat(nonpolar) Berwujud cairan tak berwarna, memiliki aroma khas, mudah terbakar. Kegunaan sebagai pelarut, Titik didih 77,1ºC Flas point -4ºC Massa jenis 0,894 g/ml
PERANCANGAN ALAT
TAMPILAN ANTARMUKA PADA DELPHI 7
HASIL PENGUJIAN ADC Tegangan masukan ke-
Suplay (volt)
ADC (volt)
Eror (volt)
1
1,0
0,96
0,04
2
1,1
1,08
0,02
3
1,2
1,10
0,10
4
1,3
1,26
0,04
5
1,4
1,34
0,06
6
1,5
1,44
0,06
7
1,6
1,58
0,02
8
1,7
1,66
0,04
9
1,8
1,78
0,02
10
1,9
1,88
0,02
GRAFIK HASIL PENGUJIAN ADC
HASIL PENGUJIAN KONTROLER PID 90
No Waktu(de tik) .
80 70 60 50 40 30 20 10
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 1260 1320 1380
0
Kp = 5, Ki = 0.01, Kd = 1
1 2 3 4 Series1 5 6 7 8 9 10
0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350
Suhu(°C) 29,5 60 81,5 80,5 76 71,5 68 69 70,5 70
PERBANDINGAN DENGAN DAN TANPA KONTROLER 100
NO
WAKTU (DETIK)
SUHU TANPA KONTROLER (°C)
SUHU DENGAN KONTROLER PID(°C)
70
1
0
29,5
29,5
60
2
30
32,5
30,5
50
pid 3suhu tanpa60
40
35
suhu pid
40
4
90
51
42
5
120
64
51
6
150
79,5
60
7
180
94,5
67,5
90 80
30 20 10 0 0
30
60
90
120
150
180
HASIL UJI SAMPEL
Heksansa 1 vs Heksana 2 vs Heksana 3
HASIL UJI SAMPEL
Metanol 1 vs Metanol 2 vs Metanol 3
HASIL UJI SAMPEL
Etil asetat 1 vs etil asetat 2 vs ethil asetat 3
PERBANDINGAN KETIGA GAS UJI Heksana vs Metana vs Ethil asetat 3.50E+00
3.00E+00
2.50E+00
2.00E+00
ethil asetat heksana
1.50E+00
metanol
1.00E+00
5.00E-01
0.00E+00 1 44 87 130 173 216 259 302 345 388 431 474 517 560 603 646 689 732 775 818 861
HASIL PENGIDENTIFIKASIAN Pengujian Ke-
Gas Uji
Hasil Identifikasi
1
Heksana
Heksana
2
Metanol
Metanol
3
Ethil Asetat
Ethil Asetat
4
Ethil Asetat
Ethil Asetat
5
Metanol
Metanol
6
Heksana
Heksana
7
Heksana
Heksana
8
Metanol
Metanol
9
Ethil Asetat
Ethil Asetat
KESIMPULAN Penggunaan PID untuk mengontrol suhu sangat membantu dalam sistem kromatografi, karena perubahan suhu yang drastis bisa mempengaruhi laju gas uji. Bahan kolom partisi juga berpengaruh pada laju gas uji selain suhu, dan tekanan udara pendorong Heksana dan ethil asetat memiliki laju lebih cepat karena merupakan pelarut non polar, sedangkan methana melaju lebih lambat karena merupakan pelarut polar.
SARAN Pada proses injeksi gas uji, ada baiknya menggunakan suntikan yang berbeda untuk setiap gas uji, untuk menghindari bercampurnya gas uji. Penggunaan pompa yang lebih stabil untuk pendorong udara sehingga laju gas dari satu pengujian ke pengujian berikutnya bisa sama.
TERIMAKASIH
