Sensor Gas Array PANi-HCl, PPy-HCl, PANi-GO, PPy-GO, PVA-GO, PVAc-GO Dan Akrilik-GO Untuk Identifikasi Aroma Kopi Robusta

Abstract

Sensor gas merupakan alat pendeteksi kuantitas gas yang bekerja dengan cara menangkap sinyal analog gas lalu merubahnya menjadi sinyal elektronik dalam bentuk sinyal listrik. Sensor gas memiliki 3 jenis yang berbeda berdasarkan material penyusunnya yaitu oksida logam, polimer konduktif, dan logam katalik. Material penyusun yang saat ini banyak dikembangkan adalah polimer konduktif. Sensor gas berbasis polimer konduktif memiliki sensitivitasnya yang tinggi dan waktu respon singkat. Konduktivitas dari sensor gas berbasis polimer konduktif dapat ditingkatkan dengan menambahkan dopping, salah satu dopping yang dapat digunakan adalah Grafena Oksida (GO). GO memiliki sensitivitas yang tinggi serta sifat listrik yang sangat baik. Berdasarkan sifat listrik yang baik tersebut, GO dapat digunakan sebagai material sensor yang menjanjikan. Sensor gas polimer konduktif dapat dirangkai menjadi sensor array dengan susunan PANi-HCl, PPy-HCl, PANi-GO, PPy-GO, PVA-GO, PVAc-GO, Tapioka-GO dan Akrilik-GO. Rangkaian sensor gas polimer konduktif yang disusun secara array digunakan untuk mengukur uap kopi dari kebun Gumitir, Sidomulyo, Garahan dan Ledokombo. Sensor tersebut disusun secara plannar kedalam ruang chamber yang dibuat dari bahan akrilik. Kedelapan sensor yang tersusun dalam chamber dihubungkan langsung dengan alat pengondisi sinyal yang akan menghasilkan tegangan sehingga dapat terbaca oleh Arduino Nano. Pengukuran dilakukan sebanyak 10 kali pengulangan secara berturut-turut, dimana setiap pengukuran diambil sebanyak 150 data uap air sebagai baseline, 300 data uap kopi, dan 150 data recovery baseline. Data yang dihasilkan dari proses pengukuran berupa nilai tegangan dari masing-masing sensor. Nilai tegangan yang diperoleh tersebut selanjutnya digunakan untuk menentukan pola respon, waktu respon, repeatabilitas, reprodusibilitas dan PCA. Hasil yang diperoleh dari pengukuran menunjukkan delapan sensor yang disusun secara array mampu membedakan aroma kopi dari setiap sampel kopi yang digunakan. Berdasarkan pola respon yang dihasilkan pada pengukuran serta hasil dari analisis PCA menunjukkan keempat sampel kopi tersebut berada pada kuadaran yang berbeda, meskipun letak sampel kopi Ledokombo dan Garahan berada pada kuadran yang hampir sama namun keduanya tetap dapat dibedakan dengan jelas. Setiap sensor memiliki waktu respon yang cukup baik yaitu setiap sensornya memiliki waktu respon dibawah 50 detik. Nilai repeatabilitas semua sensor memiliki RSD dibawah 5% namun sensor PVA-GO pada kopi Gumitir memiliki nilai RSD diatas 5%. Nilai reprodusibilitas kedelapan sensor pada minggu pertama sampai dengan minggu ketiga memiliki nilai RSD dibawah 5%, sedangkan pada minggu ke 4 terdapat dua sensor yaitu PANi-GO dan PVAc-GO yang memiliki RSD sebesar 5,9% dan 5,3%. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa sensor array yang tersusun dari sensor PANi-HCl, PPy-HCl, PANi-GO, PPy-GO, PVA-GO, PVAc-GO, Tapioka GO dan Akrilik-GO dapat membedakan aroma kopi dari kebun Gumitir, Sidomulyo, Garahan dan Ledokombo berdasarkan pola respon dan hasil PCA. Waktu respon dan nilai repeatabilitas membuktikan bahwa kinerja dari masing masing sensor pada sensor array cukup baik. Kinerja dari sensor array akan menurun ketika digunakan secara berkala dalam jangka waktu satu bulan.