Desain Analisis Otomatis Sia (Sequential Injection Analysis) Untuk Monitoring GAS H2S Dalam Biogas

Abstract

Biogas merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang banyak digunakan oleh masyarakat untuk memenuhi kehidupan sehari-hari. Biogas tersusun atas beberapa gas diantaranya yaitu metana, nitrogen, hidrogen, hidrogen sulfida dan lain-lain. Gas yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah gas hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida (H S) merupakan salah satu contoh dari gas pengotor yang terdapat pada industri gas komersial. Hidrogen sulfida bersifat korosif dikarenakan pada proses pembakaran gas menghasilkan sulfur dan asam sulfat yang dapat menyebabkan korosi pada logam yang ada di instalasi pemipaan biogas. Metode yang dapat digunakan untuk menghilangkan adanya gas H 2 vii

2 S di biogas yaitu menggunakan metode pemisahan dengan membran. Membran yang digunakan dalam penelitian ini yaitu membran PVDF. Membran PVDF dipilih karena memiliki sisi non polar yang spesifik terhadap H S, bersifat inert, stabilitas termal yang tinggi dan hidrofobik yang tinggi. 2 Permeasi gas H S menggunakan membran PVDF dilakukan dengan menggunakan metode analisis SIA (Sequential Injection Analysis). SIA merupakan suatu metode analisis yang terautomisasi dan dikendalikan dengan 2 menggunakan software LabVIEW. SIA memiliki pompa dua arah yang mempermudah dalam pengambilan sampel dan mengatur waktu reaksi dengan adanya pemberhentian aliran di holding coil. Permeasi gas H S menggunakan sistem aliran cross flow dan Knudsen. Larutan penangkap gas H 2 S yang digunakan yaitu larutan SAOB. Larutan SAOB ini dapat mengubah gas H S menjadi S 2- dan mencegah spesi S 2- berubah menjadi HS - ataupun terbentuk kembali menjadi gas H 2 S. Proses permeasi gas H S dilakukan menggunakan media akrilik. Gas H 2 2 S yang telah lolos melewati membran disebut sebagai permeat yang kemudian akan ditangkap oleh larutan SAOB. Permeat yang 2 2

diperoleh kemudian direaksikan dengan reagen FeCl dan larutan N,NDimethyl-1,4-Phenylen Diamine sehingga terbentuk komplek metilen biru. Permeat yang sudah bereaksi dianalisis dengan spektrofotometer visible. Permeasi gas H 2 3 S menggunakan SIA secara langsung dan tidak langsung dilakukan dengan variasi laju alir gas H S pada flowmeter untuk mengetahui persen penghilangan gas H 2 2 S yang optimal. Persen penghilangan gas H S merupakan presentase banyaknya gas H S yang dapat lolos melewati membran. Persen penghilangan yang dihasilkan menunjukkan banyak gas yang dapat dihilangkan. Berdasarkan hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada variasi laju alir gas, hasil persen penghilangan gas H 2 S optimum yang diperoleh pada laju alir gas sebesar 0,7 L/menit dengan persen penghilangan permeat sebesar 96,25% untuk metode SIA dan 92,93% untuk metode tidak langsung. Hal ini dimungkinkan karena pada laju 0,7 L/menit tumbukan/interaksi gas H 2 2 S dengan membran PVDF yang dihasilkan semakin banyak sehingga dapat meloloskan gas melewati membran dan partikelpartikel gas H S yang masuk ke dalam pori membran bergerak secara stabil. Kinerja SIA akan lebih maksimal jika dilakukan optimasi pada sistem 2 SIA tersebut. Optimasi SIA pada penelitian ini yaitu optimasi volume larutan standart sulfida dan waktu delay pada holding coil. Hasil optimasi volume larutan sulfida didapatkan pada volume 100 µL dengan absorbansi sebesar 0,476. Hal ini dimungkinkan karena pada volume 100 µL akan membentuk dispersi sempurna. Hasil optimasi waktu delay di holding coil didapatkan waktu delay yang optimal yaitu 50 s dengan absorbansi sebesar 0,523. Hasil membuktikan bahwa pada waktu reaksi 50 s terjadi reaksi yang sempurna sehingga dispersi yang dihasilkan sempurna. Hasil pengukuran pada metode SIA dapat dilihat dari karakterisasi pengukuran yang meliputi linieritas, sensitifitas, dan limit deteksi. Hasil yang didapatkan yaitu linieritas sebesar 99,93%, sensitifitas sebesar 0,4781, dan limit deteksi sebesar 0,023 ppm.