Rancang Bangun Sensor Polimer Serat Optik Untuk Pendeteksi Konsentrasi Ion Ca2+ Dalam Air

Abstract

Telah dirancang sebuah sistem sensor serat optik untuk mendeteksi konsentrasi ion Ca2+ dalam air. Penulis menggunakan serat optik jenis plastik (POF) Autonics FTP–320–10 dengan garis tengah jaket 2,2 mm dan inti 0,98 mm dan cladding 0,02 mm. Perancangan sensor POF dilakukan dengan metode pengupasan cladding yang nantinya akan diganti dengan larutan uji yaitu larutan ion Ca2+. Pengupasan dilanjutkan dengan etsa dengan larutan aseton 70%. Bagian POF yang terkupas disebut sebagai sensor head. Sistem disusun terdiri dari LED merah 650 nm sebagai sumber cahaya dan fototransistor BP1331 sebagai penerima. Data luaran sensor dihubungkan dengan sistem instrumentasi yang terdiri dari pengolah, penguat dan konversi digital (A/D). Larutan sampel logam yang dipakai adalah Ca(NO3)2 dengan konsentrasi 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M, 0,4 M, dan 0,5 M. Larutan sampel akan kontak langsung dengan inti serat, dan bertindak sebagai “cladding baru”. Pengolahan hasil penelitian dilakukan dengan membuat grafik hubungan konsentrasi dan luaran sensor. Untuk melihat korelasi antara nilai absorbsi larutan terhadap tingkat konsentrasi dilakukan pengujian UV-vis Thermo Scientific GENESYS 10S. Puncak absorbsi maksimum pada beberapa variasi konsentrasi didapatkan pada panjang gelombang 300nm. Hasil pendeteksian konsentrasi ion logam Ca2+ dalam larutan Ca(NO3)2 untuk konsentrasi 0,25M dan 0,45M masing-masing didapat selisih sebesar 0,017M dan 0,031M.

Kata kunci : konsentrasi molar, serat optik plastik (POF), fototransistor.