Sensor Kimia.pdf

Sensor Kimia PENGERTIAN SENSOR KIMIA DAN CONTOH APLIKASINYA 

Sensor kimia adala adalah h sensor

yang mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran kimia menjadi besaran listrik. Biasanya ini melibatkan beberapa beberapa reaksi kimia. Yang Yang termasuk kedalam kedalam jenis sensor kimia  yaitu : · · · · ·

Sensor PH Sensor Gas Sensor oksigen Sensor Ledakan dll

 Ada dua elemen penting pada sensor kimia: 1. Elemen Elemen temp tempat at reak reaksi si kimia kimia terj terjad adi. i. Pad Pada a elemen elemen ini ini reaksi yang terjadi diharapkan adalah reaksi yang selektif terhadap partikulat yang diinginkan. Reaksi kimia ini biasanya akan menghasilkan perubahan  warna, cahaya cahaya fluoresen, perubahan perubahan potensial atau atau panas. 2. Tran Transduser sduser yang bertuga bertugass merubah merubah respons respons tersebut tersebut menjadi sinyal dan menerjemahkan besaran sinyal tersebut ke dalam besaran besaran yang yang terukur. Sensor kimia pun p un dapat dikategorikan menjadi beberapa jenis berdasarkan  jenis transduser yang yang digunakan, antara antara lain sensor elektrokimia, elektrokimia, sensor optik, sensor yang peka terhadap massa dan sensor yang peka terhadap panas. Sensor kimia didesi didesign gn dan digu digunaka nakan n untuk mengana menganalissa lissa keada keadaan an ataupun ataupun adanya kadar suatu zat kimia.Sensor ini termasuk non-essensial ( bukan sensor dasar) 1.  Klasifikasi sensor sensor kimia Sensor ini diklasifika diklasifikasikan sikan berdasarkan cara deteksinya :

·

direct sensor 

 yaitu sensor yang bekerja berdasarkan reaksi kimia yang menhasilkan besaran elektrik seperti resistansi, tegangan, arus atau kapasitas ( tidak ada proses tranduser) — ·

Complex sensor 

 Yaitu sensor yang tidak secara lansung menghasilkan besaran elektrik  melainkan dibutuhkan bantuan tranduser lain pada sensornya unutk  menhasilkan besaran elektrik  — ·

Contoh direct sensor

1.  Metal Oxide Chemical Sensor  Contoh sensor ini yaitu Tin Dioxide SnO2, sensor ini digunakan untuk  mendeteksi gas seperti Methyl Mercaption (CH3SH) dan Ethyl Alcohol (C2H5OH). — Prinsip kerjanya : Pada saat SnO2 menerima konsentrasi Methyl Mercaption (CH3SH) dan Ethyl Alcohol (C2H5OH) maka SnO2 akan memanas, oksigen dihisap oleh permukaan kristal pada SnO2 maka aliran electron pada SnO2 akan terhalangi, sebaliknya jika konsentrasi Methyl Mercaption (CH3SH) dan Ethyl  Alcohol (C2H5OH) maka permukaan kristal berkurang kadar oksigen, aliran electron yang terhalang dapat mengalir dan konduktivitas SnO2 meningkat. — 2. ChemFET  ChemFET adalah sebuah field effect taransistor kimia. Sensor ini mendeteksi H2 di udara, O2 didarah, dan beberapa gas yang digunakan dalam militer seperti NH3, CO2, dan explosive gas —

Pada sensor ini memiliki beberapa part penting p-type silicon pada body (lihat gbr Si) dan n-type silicon pada FET-surce dan FET-drain (lihat FET sourcedrain), dan ketiga part tadi dilapisi silicon dioxide (lihat oxide FET gate), kemudian diaasnya yaitu hydrogel (Ag/AgCl) dan yang apling atas adalah selective membrane (polyvinyl chloride –PVC atau polyurethane, silicone rubber, polystyrene) cara kerja : operasi pada ChemFET membutukan tegangan agar silicon dan gate elektroda dapat bekerja, Pada saat cairan yang dianalisa memilki konsentrasi bahan H2/O2 atau yang lainnya maka electron pada permukaan semikonduktor akan membentuk jalan konduksi antara souce-drain, jadi ChemFET bekerja seperti tahanan-konduktansi, konduktansi inilah yangdapat diukur pada opamp (diferensiator) ·

Contoh Complex sensor 

1.  Biochemical sensor  Sensor ini adalh klas specila dari sensor kimia, sensor ini digunakan untuk  mendeteksi organisme, sel, organel, enzim, receptor, antibodi, dan lainnya. Contoh disini yaitu bichemical sensor untuk mendeteksi enzim — Cara kerja biochemical sensor Elemen sensor disini biasanya digunakan bioreactor untuk mendeteksi dan memberikan respon biosensor, kemudian akan dianalisa secara difusi, reaksi dari bireactor, koreaktans, interfering species dan kinetiknya 2.  Sensor kimia dalam kehidupan sehari-hari Sensor kimia sudah banyak digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari. Ada beberapa bidang di mana sensor kimia sering digunakan seperti di bidang medis, industri dan monitor kualitas lingkungan. Dalam bidang medis misalnya banyak sensor sudah difabrikasi untuk deteksi glukosa, urea, kolesterol, hepatitis B dan bahkan sejumlah bakteri penyebab penyakit sudah dapat dideteksi dengan menggunakan sensor kimia atau  biosensor.

Contoh sensor pendeteksi glukosa (gambar kiri). Contoh sensor pendeteksi gas CO (gambar kanan). Di industri, aplikasi sensor digunakan kebanyakan untuk mengontrol proses pada industri. Dan aplikasi yang digunakan juga cukup luas, mulai dari mengukur suhu, pH, CO 2 dan oksigen. Aplikasi yang lebih spesifik adalah sensor juga digunakan untuk mendeteksi senyawa tertentu yang tidak  diinginkan seperti alkohol atau senyawa tertentu yang menghasilkan bau yang  bisa merusak kualitas produk. Aplikasi terakhir banyak digunakan pada industri makanan. Salah satu aplikasi paling populer pada sensor kimia adalah untuk memonitor kualitas lingkungan. Baik itu kualitas air maupun kualitas udara. Untuk  memantau kualitas air telah banyak dikembangkan sensor untuk mendeteksi parameter-parameter penting penentu kualitas air seperti BOD, DO, asam, garam-garaman bahkan sejumlah sensor dibuat untuk mendeteksi kontaminasi logam berat pada air. Sementara itu, beragam sensor juga sudah dikembangkan untuk mendeteksi gas baik untuk memonitor kualitas udara ataupun untuk mendeteksi kebocoran gas pada kendaraan atau industri seperti sensor untuk mendeteksi gas , , , , atau senyawa hidrokarbon. Penggunaan sensor gas untuk digunakan dalam ruangan juga sudah cukup umum. Misalnya pada sensor pendeteksi gas kebakaran atau sensor gas LPG untuk mendeteksi kebocoran gas LPG di rumah tangga atau perkantoran. Dengan semakin luasnya aplikasi dalam teknologi sensor tentunya menjadi motivasi untuk mendorong semakin intensifnya riset dibidang ini. Untuk  menjawab tantangan dalam penelitian di bidang sensor ini tentunya pemikiran-pemikiran yang segar, baru, kreatif dan inovatif sangat diperlukan dalam pengembangan teknologi sensor. referensi: