Fisika==ALAT OTOMATISASI PENGUKUR KADAR VITAMIN C

8/18/2019 Fisika==ALAT OTOMATISASI PENGUKUR KADAR VITAMIN C

1/102

ALAT OTOMATISASI PENGUKUR KADAR VITAMIN C

DENGAN METODE TITRASI ASAM BASA

SKRIPSI

Oleh:

DANY IKA NURHAYATI

NIM: 04540021

JURUSAN ISIKA

AKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI !UIN" MALANG

MALANG

200#

i


2/102



SKRIPSI

D$%&'(%) Ke*%+%:

U)$,e-.$/%. I.l% Nee-$ M%l%)

U)/'( Mee)'h$ S%l%h S%/' Pe-.%-%/%) D%l%

Me*e-3leh Gel%- S%-&%)% S%$). !SS$"

Oleh:

DANY IKA NURHAYATI

NIM: 04540021

JURUSAN ISIKA

AKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI !UIN" MALANG

MALANG

200

ii


3/102



Oleh:

DANY IKA NURHAYATI

NIM: 04540021

Tel%h D$.e/'&'$ ')/'( D$'&$

M%l%)6 25 Me$ 200#

D3.e) Pe7$7$) I6

D- A'. M'l3)36 SP+ MKe.

NIP 150 2#4 458

D3.e) Pe7$7$) II6

Ah%+ B%-$9$ MA

NIP 150 2 ##1

Me)e/%h'$6Ke/'% J'-'.%) $.$(%

%('l/%. S%$). +%) Te()3l3$ U)$,e-.$/%. I.l% Nee-$ !UIN" M%l%)

D-. M T$-3)36 M S$

NIP 11 #81 4#

iii


4/102

LEMBAR PENGESAHAN



SKRIPSI

OLEH

DANY IKA NURHAYATINIM: 04540021

Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Skripsi dan

Dinyatakan Diterima sebagai Salah Satu Persyaratan

untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Tanggal: ! "uni #$$%

S'.')%) De;%) Pe)'&$: T%)+% T%)%)

. Pe)'&$ U/%% : Ah%+ A7/3(h$6 M P+ ! "

NIP 150 28 245

#. Ke/'% : N3,$ A,$


5/102


6/102

Motto

”Dan dia (menundukkan pula) apa yang dia ciptakan untuk kamu di

bumi Ini dengan berlain-lainan macamnya. Sesungguhnya pada yang

demikian itu benar-benar terdapat tanda (kekuasaan Allah) bagi

kaum yang mengambil pelajaran” (n*+ahl : &)

i


7/102

Lembar Persembahan

PERSE BAHANKU

Kepada Sang Pemilik Jiwa ini !ang Maha Kasih dan Sa"ang Kepada Ras#l#llah S$A$%

Ked#a orang t#ak# ter&inta' Bapak S#darto dan (b# Kartini "ang selal#ada dan ber#saha #nt#k selal# ada #nt#kk#) "ang tanpa pamrih

men"ingkirkan d#ri pada tiap *alan "ang k#lewatiB#at +an" +wi B#diarti dan +an" ,ri %#landari adik tersa"ang "ang

selal# menghib#r saat - sedih dan Mbak (k (b# "ang selal#mendoakank# hingga skripsi ini selesai

,erima kasih kepada sel#r#h dosen U(N Malang kh#s#sn"a .isika U(NMalang "ang telah men"al#rkan ilm#n"a kepadak# serta membimbingk#selama proses penger*aan dan penelitian ini dengan pen#h sabar $ Semoga

Allah membalas kebaikan belia#/belia# sem#a)Amin

Sahabat setia- Erna Rahmawati ,eman/teman *#r#san Kimia "angmemberikan ide0 #nt#k skripsik# dan sel#r#h teman0 seper*#angan .isika

angkatan 0112$ %arga 34 A "ang tersisa nia lila 5aenab mbak nadMamo and A#6 "ang rela memin*ami- iP7881 n"a thank "a atas kebaikan

kalian sem#a$ Smangat9

Sem#a pihak "ang telah membant# dalam pen"elesaian skripsi ini "ang tidak dapat ak# seb#tkan sat# persat#$ ,hanks :er" m#&h

Unt#k seseorang "ang men"a"angik# seseorang "ang dapat mer#bahk#men*adi malaikat$ UUR


8/102

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat llah S,T. atas

segala rahmat- taui/ serta hidayah*+ya yang telah diberikan kepada penulis-

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Alat Otomatisasi

Pengukur Kadar Vitamin C Dengan Metode Titrasi Asam Basa”.

Shalawat serta salam tetap terlimpahkan kepada junjungan kita +abi 0esar

Muhammad S,.- yang telah membimbing ummatnya ke jalan yang diridloi

llah S,T yakni Diinul Islam.

Penulis menyadari bahwa baik dalam perjalanan studi maupun dalam

penyelesaian skripsi ini- penulis banyak memperoleh bimbingan dan motiasi dari

berbagai pihak- oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan

terima kasih yang sedalam*dalamnya kepada:

. Pro. Dr. 1. 2mam Suprayogo- selaku 3ektor 4niersitas 2slam +egeri

(42+) Malang- dan para pembantu 3ektor- atas segala motiasi dan

layanan asilitas yang telah diberikan selama penulis menempuh studi.

#. Pro. Drs. Sutiman 0ambang Sumitro- S4- Ds5. selaku Dekan 6akultas

Sains dan Teknologi 4niersitas 2slam +egeri (42+) Malang

&. Drs. Moh. Tirono- M.Si.- selaku 7etua "urusan 6isika- 6akultas Sains dan

Teknologi 4niersitas 2slam +egeri (42+) Malang.

'. Dr. gus Mulyono- S.Pd- M.7es.- selaku Dosen Pembimbing 2 yang

penuh perhatian- ketelatenan- kesabaran dalam memberikan bimbingan

dan arahan dalam penulisan skripsi ini.

i


9/102

8. hmad 0ari9i- M.- selaku pembimbing 22 yang telah bersedia

meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan

selama penulisan skripsi di bidang integrasi Sains dan l*ur;an.

!. 7edua orang tua penulis bapak dan ibu yang selalu memberikan

dukungan moril dan materiil serta do;a yang tiada hentinya- sehingga

penulisan sekripsi ini dapat terselesaikan.


10/102


11/102

DATAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGAJUAN ii

HALAMAN PERSETUJUAN iii

HALAMAN PENGESAHAN i

MOTTO ,

PERSEMBAHAN i

KATA PENGANTAR ii

DATAR ISI i?

DATAR TABEL ?ii

DATAR GAMBAR ?iii

DATAR LAMPIRAN ?i

ABSTRACT ?

ABSTRAK ?i

BAB I: PENDAHULUAN. @atar 0elakang..............................................................................

.# 3umusan Masalah......................................................................... 8

.& Tujuan Penelitian.......................................................................... !

.' Manaat Penelitian........................................................................ !

.8 0atasan Masalah........................................................................... !

BAB II: KAJIAN PUSTAKA

#. Aitamin......................................................................................... <

#.# Aitamin B...................................................................................... =

#.#.Sejarah.................................................................................. =

#.#.# 6ungsi Aitamin B dalam Tubuh.......................................... %

#.#.&Siat isika kimia Aitamin B ...............................................

#.#.'nalisa Aitamin B................................................................ #

#.& Titrasi sam 0asa......................................................................... &

#.&. Prinsip Titrasi sam 0asa................................................... '

i?


12/102

#.&.# Bara Mengetahui Titik ekuialent....................................... !

#.' Menghentikan Titrasi Se5ara Ctomatis........................................ <

#.8 p1 Meter...................................................................................... =

#.! Penguat Cperasional..................................................................... #$

#.< Sensor 7onduktiitas.................................................................... #

#.= nalog to Digital Bonerter (DB) $=$'.................................... #'

#.% 3elay............................................................................................. #=

#.$ 7eypad.......................................................................................... #%

#. @i/uid Brystal Display (@BD)...................................................... &$

#.# Mikrokontroller T=%S8............................................................ &

BAB III: METODE PENELITIAN 5

&. Tempat dan ,aktu........................................................................... &8

&.# lat dan 0ahan Penelitian ............................................................. &8

&.& Peran5angan dan Pembuatan lat.................................................. &!

&.&. @angkah*@angkah Titrasi 2odium......................................... &!

&.&.# Diagram 0lok Sistem............................................................ &<

&.&.& Prinsip 7erja lat Se5ara 7eseluruhan................................ &<

&.&.' p1 Meter............................................................................... &=

&.&.8 Penyusunan 3angkaian DB............................................... &%

&.&.! Sensor 7onduktiitas........................................................... '

&.&.< Peran5angan @BD................................................................. '

&.&.= Peran5angan 7eypad............................................................ '&

&.&.% Peran5angan 3elay dan Drier 3elay................................... '&

&.&.$ M7 T=%S8..................................................................... ''

&.' Pembuatan Perangkat @unak........................................................... '!

&.8 Teknik nalisa Data....................................................................... '=

BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN

'. Pengujian Perangkat 7eras............................................................ '%

'.. 1asil dan Pembahasan p1 Meter.......................................... '%

?


13/102

'..# 1asil dan Pembahasan @BD................................................. 8#

'..& 1asil dan Pembahasan DB................................................. 8&

'..' 1asil dan Pembahasan 7eypad............................................. 8'

'..8 1asil dan Pembahasan 3angkaian 3elay dan Drier 3elay. 8!

'.# Perangkat @unak............................................................................ 8<

'.& Pengujian Sistem Se5ara 7eseluruhan........................................... 8=

'.&. Gambar lat Se5ara 7eseluruhan.......................................... 8=

'.&.# Pembuatan Sample dan kalibrasi lektroda p1.................... !

'.&.& Pengujian Sistem 7eseluruhan.............................................. !&

'.' nalisis Data Penelitian.................................................................. !8

'.'. Per5obaan lat....................................................................... !8

'.'.# Data 1asil penelitian............................................................. !!

'.'.& nalisis Data 1asil Penelitian............................................... !<

BAB V: PENUTUP

8. 7esimpulan................................................................................... !%

8.# Saran.............................................................................................


14/102

DATAR TABEL

T%7el H%l%%)

#. 7andungan asam askorbat pada makanan........................................... $

#.# Spesiikasi p1 meter model P*$&...................................................... #$

#.& 6ungsi Pin @BD................................................................................... &$

'. Perbandingan hasil pengujian elektroda dengan perhitungan ............. 8$

'.# 1asil Pengujian 3angkaian @BD......................................................... 8&

'.& 1asil Pengujian 3angkaian DB......................................................... 8'

'.' 1asil Pengujian 3angkaian 7eypad baris ......................................... 88

'.8 7esalahan 3elati Pengukuran............................................................. !!

?ii


15/102

DATAR GAMBAR

G%7%- H%l%%)

#. @ambang op*amp.................................................................................. #

#.# 7onigurasi pin 2B DB$=$'.............................................................. #8

#.& 7eypad '?'.......................................................................................... #%

#.' @BD M!......................................................................................... &

#.8 Pin Diagram T=%S8.........................................................................

&. 0lok Diagram lat Se5ara keseluruhan............................................... &<

&.# 3angkaian ph Meter............................................................................. &=

&.& 3angkaian DB................................................................................... &%

&.' 3angkaian Sensor 7onduktiitas......................................................... '

&.8 3angkaian "#D.................................................................................... '#

&.! 3angkaian 7eypad .............................................................................. '&

&.< 3angkaian 3elay dan drier 3elay....................................................... ''

&.= 3angkaian M7 T=%S8..................................................................... '8

&.% Diagram alir ( $l%&chart ) peran5angan perangkat lunak...................... '<

'. 0lok diagram pengujian elektroda p1................................................. 8$

'.# 0lok diagram pengujian @BD.............................................................. 8#

'.& Cutput dan input keypad...................................................................... 88

'.' 3angkaian alat se5ara keseluruhan...................................................... 8=

'.8 3angkaian elektronik........................................................................... 8%

'.! 3angkaian Titran- katup dan titer......................................................... !

'.< Graik Perbandingan pengukuran alat dan spektrootometer.............. !!

?iii


16/102

DATAR LAMPIRAN

L%*$-%) H%l%%)

@ampiran 2 Gambar 3angkaian lat 7eseluruhan......................................


17/102

ABSTRACT

+urhayati- Dany 2ka. #$$=. A'/3%/$3) T33l. The ,%l'e V$/%$) C >$/h

T$/-%.$ A


18/102

ABSTRAK

+urhayati- Dany 2ka. #$$=. Al%/ O/3%/$.%.$ Pe)'('- K%+%- V$/%$) C

De)%) Me/3+e T$/-%.$ A.% B%.% Skripsi. "urusan 6isika.6akultas Sains dan Teknologi. 4niersitas 2slam +egeri (42+)

Malang.

Pembimbing: () Dr. gus Mulyono- S.Pd- M.7es (#) hmad 0ari9i- M.

K%/% (')


19/102

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia memiliki kemampuan untuk mempengaruhi lingkungan alamiah

mereka akibat perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dapat

merubah keadaan lingkungan sekitar. Pesatnya pembangunan dewasa ini telah

membawa dampak yang menggembirakan, yakni banyaknya hasil-hasil yang telah

dicapai. Namun, di balik itu tidak sedikit pula kondisi lingkungan hidup sebagai

sumber ekonomi mengalami degradasi.

Melalui ajaran Islam dan pengetahuan lingkungan hidup dapat dipupuk

komunikasi agar manusia saling mengerti akan dirinya sendiri, terhadap

lingkungan hidup sesuai dengan amanah Sang Pencipta. Manusia telah sejak lama

memodiikasi alam untuk kepentingan hidupnya. Mulai dengan cara yang sangat

sederhana dan hanya mengambil secukupnya dari alam, sampai dengan cara

moderen dan mengeksploitasi yang terkadang jauh melebihi kemampuan alam itu

sendiri. Manusia sebenarnya mulai sadar, bahwa perbuatan memanipulasi

lingkungan tersebut dapat menimbulkan berbagai krisis ekologi, bahwa sumber

daya alam ada batasnya, dan bahwa kerusakan lingkungan yang oleh eksploitasi

secara berlebihan tersebut berakibat atal bagi kelangsungan hidup manusia.


20/102

!

"alam #l-$ur%an Surat #l-&asyr #llah berirman '

...

“Maka ambillah (kejadian itu) untuk menjadi pelajaran, hai orang-orang yang

mempunyai pandangan”(Q.S. Al-Hasyr : 2).

(itamin adalah senyawa organik seperti karbohidrat, lemak, protein,

mineral dan air yang amat penting bagi perkembangan sel organisme hidup.

(itamin dalam jumlah makro sangat penting untuk mengatur proses metabolisme

sel hidup. Manusia, hewan, mikroba amat memerlukan )itamin untuk menjamin

kelangsungan hidup mereka *+ijanarko, !!.

#sam askorbat *)itamin adalah )itamin essensial dan sangat penting

bagi tubuh manusia. #sam askorbat sangat dibutuhkan oleh organ tubuh pada

biologi manusia. /uah-buahan yang segar, sayuran dan beberapa tablet suplemen

asam askorbat sintetik memenuhi segala kebutuhan tubuh. Suplemen asam

askorbat dalam jumlah besar dibutuhkan oleh *Naidu, !0.

/erbagai macam analisis dilakukan untuk mengetahui kadar )itamin .

Penelitian dengan menggunakan metode spektrootometri dilakukan pada tahun

122 sampai dengan tahun 123. Pada spektrootometri, sample *)itamin

diletakkan pada ku)et yang disinari oleh gelombang yang memiliki panjang

gelombang yang mampu diserap oleh molekul asam askorbat *&elrich, 1.

#nalisis (itamin juga dilakukan dengan metode titrasi !,2 "

*"ichloroindophenol yang dimulai pada tahun 124 dan berakhir pada tahun


21/102

0

122. Pada titrasi ini, persiapan sampel ditambahkan asam oksalat atau asam

metaosat, sehingga mencegah logam katalis lain mengoksidasi )itamin

*&elrich, 1.

Metode spektrootometri dan titrasi !,2 " *"ichloroindophenol jarang

dilakukan karena memerlukan biaya yang mahal, titrasi lain yang dapat dilakukan

adalah titrasi Iodium. Metode ini paling banyak digunakan, karena murah, dan

tidak memerlukan peralatan laboratorium yang canggih. 5itrasi ini memakai

Iodium sebagai oksidator yang mengoksidasi )itamin dan memakai amilum

sebagai indikatornya. 6ekurangan dari metode ini yaitu ketidakakuratan nilai

yang diperoleh karena )itamin dapat dipengaruhi oleh 7at lain *+ijanarko,

!!.

5itrasi Iodium adalah salah satu metode analisis yang dapat digunakan

dalam menghitung kadar (itamin . "imana, suatu larutan )itamin *asam

askorbat sebagai reduktor dioksidasi oleh Iodium, sesudah )itamin dalam

sampel habis teroksidasi, kelebihan Iodium akan segera terdeteksi oleh kelebihan

amilum yang dalam suasana basa berwarna biru muda. 6adar )itamin dapat

diketahui dengan perhitungan 1ml ,1 N larutan Iodium 8 ,99 mg asam

askorbat. *+ijanarko , !!

Peneliti menggunakan metode titrasi asam basa. #sam yang dimaksud

pada penelitian ini adalah asam #skorbat *(itamin dan Na:& sebagai

oksidatornya. Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa ini adalah indikator

Phenolphthalein *PP. 5itik ekui)alennya terjadi pada saat p& larutan 3

*Sastrohamidjojo, !;.


22/102

4

Pada perancangan alat ini, peneliti menggunakan metode titrasi asam basa.

5itrasi asam basa adalah salah satu contoh analisis )olumetri yang dapat

digunakan dalam menghitung kadar (itamin . Pada titrasi asam basa, larutan

)itamin *asam askorbat sebagai reduktor dioksidasi oleh Na:&, sesudah

)itamin dalam sampel habis teroksidasi, kelebihan Na:& akan segera terdeteksi

oleh kelebihan Phenolphthalein yang dalam suasana basa berwarna merah muda.

6adar )itamin dapat diketahui dengan perhitungan mol Na:& 8 mol #sam

#skorbat. *+ijanarko , !!

Metode titrasi asam basa dapat dilakukan secara manual, namun

kelemahannya dapat terjadi kesalahan pada perhitungan pengukuran sehingga

hasil analisa dari titrasi yang dilakukan tidak akurat. 5itrasi yang dilakukan secara

manual, mengharuskan seorang praktikkan memegang buret dan mengocok gelas

reaksi hingga terjadi perubahan warna dan p& mencapai nilai 3 karena, pada

titrasi asam-basa nilai p& yang harus dicapai adalah 3 namun kesulitannya yaitu,

praktikkan tidak dapat menentukan p& yang telah dicapai oleh larutan sehingga

setelah terjadi perubahan warna, titrasi sejenak dihentikan dan dicelupkan p&

meter atau kertas lakmus untuk mengetahui p& larutan tersebut. /ila p& kurang

dari 3 titrasi dilanjutkan hingga p& pada larutan mencapai nilai netral atau

mencapai nilai 3. Proses titrasi akan berhenti apabila p& larutan mencapai nilai 3

dan dilakukan perhitungan namun bila p& melebihi nilai 3, maka harus dilakukan

titrasi ulang.

6esalahan tersebut dapat dihindari dengan cara mengotomatiskan proses

titrasi maka, peneliti membuat alat otomatisasi pengukur kadar )itamin dengan


23/102

;

metode titrasi asam basa yang dilengkapi dengan M69S;1 untuk memudahkan

perhitungan secara otomatis supay tidak terjadi kesalahan pada perhitungan

pengukuran )itamin . #lat ini juga dilengkapi dengan buret dan pengaduk

otomatis supaya selama titrasi konsentrasi pada larutan tetap seragam *"ay,

192.

6elebihan lain dari alat ini yaitu, titrasi akan berhenti secara otomatis saat

p& yang terbaca pada M69S;1 menunjukkan nilai p& netral atau 3 sehingga

tidak terjadi pengulangan titrasi karena p& yang diukur melebihi nilai p& netral 3.

1.2 R!san "asala#

"ari penjelasan di atas, dirumuskan beberapa masalah yaitu sebagai

berikut'

1. /agaimana merancang dan merangkai suatu alat yang dapat melakukan

proses titrasi asam basa secara otomatis<

2. /agaimana membuat perangkat lunak pada Mikrokontroller untuk

mengambil data tersebut dan mengubah serta menampilkan ke dalam

bentuk nilai kadar )itamin larutan yang diukur


24/102

2

1.$ %&an

/erdasarkan rumusan masalah diatas, tujuan penelitian ini adalah'

1. =ntuk merancang dan merangkai suatu alat yang dapat melakukan titrasi

asam basa secara otomatis

2. =ntuk membuat perangkat lunak pada mikrokontroller untuk mengambil data

tersebut dan mengubah serta menampilkan ke dalam bentuk nilai kadar

)itamin larutan yang diukur

1.' "anaat

Penelitian ini diharapkan dapat diperoleh suatu metode pengukuran kadar

)itamin pada larutan dengan menggunakan metode titrasi asam basa secara

otomatis untuk meminimalisir kesalahan yang terjadi pada proses titrasi yang

dilakukan secara manual.

1. Batasan "asala#

#gar pembahasan menjadi terarah atau tidak menyimpang dari tujuan,

maka diperlukan adanya pembatasan masalah sebagai berikut'

1. &anya mengukur kandungan asam askorbat pada suatu larutan

!. 5itrasi yang digunakan adalah 5itrasi #sam /asa


25/102

3

BAB II

*A+IAN PUS%A*A

2.1 ,ta!n

Sebagaimana penciptaannya, kenyataan bahwa buah-buahan dan sayur-

sayuran merupakan sumber-sumber )itamin dan nutrisi esensial yang melimpah,

juga menggugah manusia berakal untuk berpikir. /uah-buahan, yang tumbuh

dalam tanah lumpur hitam, hanya menyerap unsur-unsur gi7i yang diperlukan

*mineral-mineral yang bermanaat bagi kesehatan manusia.

5anaman yang memperoleh makanannya dari air dan 7at-7at lainnya di dalam

tanah menghasilkan beraneka macam buah-buahan. #llah berirman dalam surat

>athir ' !3 dan #n-Nahl ' 10

”Tidakkah kamu melihat bahwasanya Allah menurunkan hujan dari langit lalu

kami hasilkan dengan hujan itu buah-buahan yang beraneka macam jenisnya ”

(/at#r : 20)

"

#

$

%&

”an dia (menundukkan pula) apa yang dia ciptakan untuk kamu di bumi !ni

dengan berlain-lainan macamnya" #esungguhnya pada yang demikian itu benar-

benar terdapat tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang mengambil pelajaran”

(An-Na#l : 1$)


26/102

9

6edua ayat tersebut menjelaskan tentang keanekaragaman hayati yang

tumbuh di bumi akibat dari air yang turun dari langit maupun yang terkandung

dalam tanah. 6eanekaragaman tersebut menjadi bahan renungan bagi manusia

untuk mensyukuri nikmat #lloh S.+.5. *&ude , !!.

Salah satu cara dalam mensyukuri nikmat #llah S.+.5 yaitu dengan cara

menyeleksi aneka ragam makanan sebagai bahan konsumti dalam hidup manusia.

&al ini dapat diidentiikasi dari siat maupun kandungan gi7i dari bahan makanan

tersebut, salah satunya adalah kandungan )itamin pada buah-buahan.

(itamin adalah 7at-7at organik kompleks yang dibutuhkan dalam jumlah

sangat kecil dan pada umumnya tidak dapat dibentuk oleh tubuh. (itamin

termasuk kelompok 7at pengatur pertumbuhan dan pemeliharaan kehidupan. 5iap

)itamin mempunyai tugas spesiik dalam tubuh. *#lmatsier, !0.

&ampir semua )itamin yang kita kenal sekarang telah berhasil

diidentiikasi sejak tahun 10. (itamin pada umumnya dapat dikelompokkan

menjadi dua golongan utama yaitu )itamin yang larut dalam lemak yang meliputi

)itamin #, ", ?, dan 6 dan )itamin yang larut dalam air yang terdiri dari )itamin

dan )itamin / *+inarno, !!.

2.2 ,ta!n

2.2.1 Se&ara#

Penyakit scur)y telah dikenal sejak abad ke-1;, yaitu penyakit yang

menyebabkan pucat, rasa lelah berkepanjangan diikuti oleh pendarahan gusi,

pendarahan di bawah kulit, edema, tukak, dan pada akhirnya kematian. Pada


27/102

tahun 13;, @ind, seorang dokter dari Skotlandia menemukan bahwa scur)y dapat

dicegah dan diobati dengan memakan jeruk.

/aru pada tahun 1!0 S7ent-Ayorgy dan . Alenn 6ing berhasil

mengisolasi antiskorbut dari jaringan adrenal, jeruk dan kol yang dinamakan

)itamin . Bat ini kemudian berhasil disintesis pada tahun100 oleh &aworth &ist

sebagai asam askorbat *#lmatsier, !0

2.2.2. /ngs ta!n 3ala! t4#

(itamin mempunyai banyak ungsi dalam tubuh, sebagai koen7im atau

koaktor. #sam askorbat adalah bahan yang kuat kemampuan reduksinya dan

bertindak sebagai antioksidan dalm reaksi-reaksi hidroksilasi. /eberapa turunan

)itamin *seperti asam eritrobik dan askorbik palmitat digunakan sebagai

antioksidan di dalam industri pangan untuk mencegah proses menjadi tengik,

perubahan warna *browning pada buah-buahan dan untuk mengawetkan daging.

(itamin pada tubuh manusia juga berungsi sebagai sintesis kolagen,

sintesis karnitin, noradrenalin, serotonin, adsorbsi dan metabolisme besi,absorbsi

kalsium, mencegah ineksi serta mencegah kanker dan penyakit jantung

*#lmatsier, !0

#sam askorbat *)itamin sangat dibutuhkan oleh organ tubuh pada

biologi manusia. /uah-buahan yang segar, sayuran dan beberapa tablet suplemen

asam askorbat sintetik memenuhi segala kebutuhan tubuh. "i mana stress,

merokok, ineksi, dan luka bakar membutuhkan cadangan asam askorbat dalam

tubuh dan suplemen asam askorbat dalam jumlah besar *Naidu, !0.


28/102

1

/erikut ini adalah tabel kandungan asam askorbat yang terdapat pada buah

dan sayur-sayuran

%a4el 2.1. 5abel kandungan asam askorbat pada makanan

ruits mgC1 g edible

banana 9-12

Mango 1-1;

pineaple 1;-!;

Papaya 0

:range 0-;

Strawberry 4-3

urrant /lack 1;-!

Dose &ips !;-9(egetables

:nion 1-1;

5omato 1-!

?gg plant 1;-!

Dadish !;

Spinach 0;-4

abbage 0-3

aulitlower ;-3

/roccoli 9-

orlander

*sumber ' nutrition journal

Sintesis adalah salah satu cara untuk mebuat )itamin olahan, dengan

cara menggabungkan (itamin pada buah dengan 7at yang lainnya. #l-$ur%an

membolehkan kita untuk membuat dan mengkonsumsi makanan olahan seperti

mengolah anggur yang ditunjukkan pada surat #n-Nahl ' 23

'(

)

!

"

)

#

$

*

!

%

)

"

+

" # ## ,-

$an dari buah korma dan anggur, kamu buat minuman yang

memabukkan dan re%ki yang baik" #esunggguhnya pada yang demikian itu benar-

benar terdapat tanda (kebesaran Allah) bagi orang yang memikirkan” *#n-Nahl

'23


29/102

11

#yat ini merupakan ayat pertama yang turun tentang makanan olahan yang

dibuat dari buah-buahan. #yat tersebut membedakan dua jenis makanan olahan

EmemabukkanF dan jenis makanan olahan yang baik sehingga merupakan re7eki

yang baik. Pengaruh dari campuran *senyawa kimiawi yang dikandung makanan

sangat mempengaruhi akti)itas jasmani dan ikiran manusia. :leh karena itu,

Islam telah memiliki kriteria makanan yang halal dan haram untuk dikonsumsi.

6onsep makanan dalam Islam memiliki dua kriteria garis besar, yaitu halal

dan EthayyibF. 6ata EhalalF berasal dari akar kata yang berarti ElepasF atau tidak

terikat. Suatu yang halal adalah yang terlepas dari ikatan bahaya duniawi dan

ukhrawi. 6arena itu kata EhalalF juga berarti EbolehF.

Sedangkan EthayyibF dari segi bahasa berarti le7at, baik, sehat,

menentramkan dan paling utama. Makanan yang EthayyibF memiliki kriteria yaitu

menyehatkan, proporsional dan aman. 5entunya sebelum itu adalah EhalalF.

Misalnya adalah makanan yang banyak mengandung )itamin , karena )itamin

mempunyai banyak ungsi bagi tubuh.

2.2.$ Sat ska k!a ,ta!n

#sam askorbat atau )itamin berbentuk kristal putih , tidak berbau,

meleleh pada suhu 1o

-1!o

. Dasanya sedikit masam, mudah larut dalam air.

:leh karena itu, dalam ektraksi tidak memerlukan pemanasan seperti pada

ektraksi analisa gula reduksi. (itamin stabil dalam bentuk kristal, namun

mudah teroksidasi dalam larutan menjadi dehidro askorbat yang juga memiliki

ungsi isiologis dalam tubuh manusia, namun tidak memiliki kemampuan sebagai

7at anti sariawan.


30/102

1!

(itamin yang diekstrak dari sari buah lemon yang dikenal sebagai 7at

pereduksi yang mereduksi larutan >ehling, garam Perak Nitrat dan 6alium

Permanganat. Penyimpanan yang kurang baik mengakibatkan (itamin mudah

teroksidasi. (itamin juga mudah teroksidasi dalam larutan !,2

"icchlorophenolindophenol dan oksigen dalam larutan bersiat basa. #nalisa

)itamin ada beberapa macam baik metode )olumetric *titrasi maupun

spectrophotometri *+ijanarko, !!.

2.2.' Analsa ,ta!n

5erdapat beberapa metode untuk mengetahui kadar )itamin pada suatu

bahan pangan. "iantaranya adalah metode titrasi dan metode spektrootometri.

a. "et53e %tras

1. I53!

Metode ini paling banyak digunakan, karena murah, sederhana, dan tidak

memerlukan peralatan laboratorium yang canggih. titrasi ini memakai Iodium

sebagai oksidator yang mengoksidasi )itamin dan memakai amilum sebagai

indikatornya. *+ijanarko, !!.

2. "et53e %tras 267 D (D8#l5r5n359#en5l)

Metode ini menggunakan !,2 " dan menghasilkan hasil yang lebih

spesiik dari titrasi yodium. Pada titrasi ini, persiapan sampel ditambahkan asam

oksalat atau asam metaosat, sehingga mencegah logam katalis lain mengoksidasi

)itamin . Namun, metode ini jarang dilakukan karena harga dari larutan !,2 "

dan asam metaosat sangat mahal *+ijanarko, !!.


31/102

10

$. %tras Asa!-Basa

5itrasi #sam /asa merupakan contoh analisis )olumetri, yaitu, suatu cara

atau metode, yang menggunakan larutan yang disebut titran dan dilepaskan dari

perangkat gelas yang disebut buret. /ila larutan yang diuji bersiat basa maka

titran harus bersiat asam dan sebaliknya. =ntuk menghitungnya kadar )itamin

dari metode ini adalah dengan mol Na:& 8 mol asam #skorbat *Sastrohamidjojo,

!;.

4. "et53e S9ektr55t5!etr

Pada metode ini, larutan sampel *)itamin diletakkan pada sebuah ku)et

yang disinari oleh cahaya =( dengan panjang gelombang yang sama dengan

molekul pada )itamin yaitu !2 nm. #nalisis menggunakan metode ini

memiliki hasil yang akurat. 6arena alasan biaya, metode ini jarang digunakan

*Sudarmaji, !3.

2.$ %tras Asa! Basa

5itrasi adalah suatu proses atau prosedur dalam analisis )olumetric di

mana suatu titran atau larutan standar *yang telah diketahui konsentrasinya

diteteskan melalui buret ke larutan lain yang dapat bereaksi dengannya *belum

diketahui konsentrasinya hingga tercapai titik ekui)alen atau titik akhir. #rtinya,

7at yang ditambahkan tepat bereaksi dengan 7at yang ditambahi. Bat yang akan

ditentukan kadarnya disebut sebagai EtitrantF dan biasanya diletakan di dalam

?rlenmeyer, sedangkan 7at yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai


32/102

14

EtiterF dan biasanya diletakkan di dalam EburetF. /aik titer maupun titrant

biasanya berupa larutan *#lmatsier, !0.

/erikut ini adalah syarat-syarat yang diperlukan agar proses titrasi berhasil '

1. 6onsentrasi titran *Na:& harus diketahui. @arutan seperti ini disebut

larutan standar

2. 5itik ekui)alen harus diketahui. Indikator yang memberikan perubahan

warna, atau sangat dekat dengan titik ekui)alen yang sering digunakan.

Salah satunya dengan mengetahui perubahan warna larutan pada saat

proses titrasi berlangsung. 5itik pada saat indikator berubah warna disebut

titik akhir.

0. (olume titran yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekui)alen harus

diketahui setepat mungkin

Proses titrasi asam basa sering dipantau dengan penggambaran p& larutan

yang dianalisis sebagai ungsi jumlah titran yang ditambahkan. Aambar yang

diperoleh tersebut disebut kur)a p&, atau kur)a titrasi yang di dalamnya terdapat

titik ekui)alen, yaitu titik dimana titrasi dihentikan *Sastrohamidjodjo, !;.

2.$.1 Prns9 %tras Asa! Basa

5itrasi asam basa akan menjadi setimbang *p& 3 apabila jumlah asam

setara dengan jumlah basa. 6esetimbangan asam basa adalah salah satu dari

ketentuan yang terjadi pada hukum alam yang mendasari penciptaan dan

keteraturan makromos. &al ini berlaku tetap dan tidak berubah-ubah pada hukum

dasarnya. #llah S.+.5 berirman dalam #l-$ur%an surat #l-Israa ayat 33 sebagai

berikut


33/102

1;

&

$ *

)'

%*

& (

)

.

&$*'

+

/ '

--

”(&ami menetapkan yang demikian) sebagai suatu ketetapan terhadap rasul-

rasul kami yang kami utus sebelum kamu'*+ dan tidak akan kamu dapati

perobahan bagi ketetapan kami itu ” *$.S.Israa ' 33

5itrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun

titrant. 5itrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. 6adar larutan asam

ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya. 5itrant

ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekui)alen

*artinya secara stoikiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi. 6eadaan ini

disebut sebagai Etitik ekui)alenF.

Pada saat titik ekuialent ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita

mencatat )olume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. "engan

menggunakan data )olume titrant, )olume dan konsentrasi titer maka kita bisa

menghitung kadar titrant *"ay, 192.

"alam surat >urGon, #llah S.+.5 menjelaskan

0, +' -" .$ !1 , /+ *+'&

2

'

$

0

3

+

4

1

$

#

#

$

#

”ang kepunyaan-.ya-lah kerajaan langit dan bumi, dan dia tidak mempunyai

anak, dan tidak ada sekutu baginya dalam kekuasaan(.ya), dan dia Telah

menciptakan segala sesuatu, dan dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan

serapi-rapinya” *$.S.#l->urGon ' !

Persenyawaan antara 7at-7at di alam ini tampaknya memang telah diatur

oleh #lloh S.+.5. "alam berbagai ayat ditemukan bahwa perubahan dan

http://www.kimiaanalisa.com/http://www.kimiaanalisa.com/


34/102

12

persenyawaan benda-benda di alam ini berdasarkan kadar yang telah ditentukan

seperti percampuran senyawa yang bersiat asam dan basa pada proses titrasi.

=kuran yang dimaksud pada surat #l->urGon ayat ! adalah keadaan

ekui)alent yang terjadi pada proses titrasi, dimana jumlah asam suatu 7at setara

dengan jumlah basanya. Sehingga kita dapat menegetahui kadar )itamin pada

7at tersebut *&arahap, 13.

2.$.2 ara "engeta# %tk Ekalen

5itik ekui)alent terjadi apabila 7at yang ditambahkan *(itamin tepat

bereaksi dengan 7at yang ditambahi *Na:&. 5erdapat dua cara umum untuk

menentukan titik ekui)alen pada titrasi asam basa, yaitu'

1. Memakai p& meter untuk memonitor perubahan p& selama titrasi

dilakukan, kemudian membuat plot antara p& dengan )olume titrant

untuk memperoleh kur)a titrasi. 5itik tengah dari kur)a titrasi tersebut

adalah Etitik ekui)alentF.

!. Memakai indikator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum

proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik

ekui)alen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan.

Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan,

tidak diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis. Indikator yang dipakai dalam

titrasi asam basa adalah indicator yang perbahan warnanya dipengaruhi oleh p&.

Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua

hingga tiga tetes. Namun tidak semua praktikkan dapat mengetahui perubahan


35/102

13

warna yang tepat sehingga dapat menghentikan proses titrasi, sehingga selain

pengamatan perubahan warna, diperlukan juga pengamatan p& pada larutan.

=ntuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih

sedekat mungkin dengan titik eGui)alent. 6eadaan dimana titrasi dihentikan

dengan cara melihat perubahan warna indicator atau p& larutan disebut sebagai

titik akhir titrasi . ara menghentikan titrasi dapat dilakukan secara manual atau

otomatis dengan menggunakan mikrokontroller *"ay, 192.

2.' "eng#entkan %tras Se8ara t5!ats

5itrasi dapat dihentikan saat buret mekanik tertutup pada titik akhir.

"alam beberapa kasus, buret tersebut merupakan buret yang digerakkan dengan

suatu pencacah putaran yang menyajikan suatu pembacaan digital secara langsung

Satu tipe titrator automatic menitrasi sampel ke suatu potensial yang ditentukan

sebelumnya.

Selisih antara eletrode indicator pembanding pada titik kesetaraan di

tetapkan sebelumnya dan instrumen tersebut disetel agar buretnya tertutup pada

potensial ini, dengan pengadukkan baik pun, perlu pengaturan mekanisme

pengairan titran kembali, jika buret tersebut tertutup terlalu awal karena disekitar

electrode indicator tersebut terdapat konsentrasi local yang tinggi dari titran.

#ntisipasi titik akhir disediakan dengan menaruh ujung buret sangat dekat dengan

elektrode indikator maka, larutan di dekat elektrode itu akan berada dalam tahap

titrasi yang lebih maju dibandingkan larutan sisanya. Hadi elektrode mencapai

kesetaraan lebih awal, maka penetesan titrasi terhenti lebih awal juga. 5etapi

konsentrasi larutan tersebut menjadi seragam kembali karena terus diaduk,

http://www.kimiaanalisa.com/http://www.kimiaanalisa.com/


36/102

19

potensial kembali turun, dan buret terbuka kembali. Proses ini terus berlangsung

sampai seluruh larutan mencapai kesetaraan *"ay, 192.

5itrasi dihentikan pada saat p& larutan netral atau mencapai nilai 3

sehingga, pada saat itu buret dan pengadukkan gelas reaksi berhenti melakukan

proses titrasi. p& larutan tersebut dapt diketahui dengan menggunakan elektroda

p&. ?lektroda tersebut adalah p& meter.

2. 9H "eter

"alam surat al-&adid dijelaskan bahwa besi atau logam pada umumnya

memiliki kekuatan yang hebat, sehingga dapat dimanaatkan untuk berbagai

keperluan manusia.

…

)

$

$

)

5

6

2

,

'

2

$

$-

&

.

3

,

#

(

4

+

/

)

&

4

(0 0 * 5 7

”dan &ami ciptakan besi yang padanya terdapat kekuatan yang hebat dan

berbagai man/aat bagi manusia, (supaya mereka mempergunakan besi itu) dan

supaya Allah mengetahui siapa yang menolong (agama).ya dan rasul-rasul-.ya

0adahal Allah tidak dilihatnya" #esungguhnya Allah Maha kuat lagi Maha

0erkasa” (Al-Ha33 : 2)

6ita bisa melihat, bahwa benda yang kita gunakan sehari-hari pasti

memiliki kandungan besi bahkan didominasi oleh logam yang ditambang dari

perut bumi yang disediakan oleh #lloh S.+.5. @ogam yang keras itu dapat

ditempa menjadi bentuk lain menurut keperluan, dalam bidang isika besi sering

kita jumpai pada rangkaian elektronik. Selain itu elektroda yang terdapat dalam


37/102

1

p&meter tersebut salah satu penggunaan logam yang dimodiikasi menjadi

elektrode yang berungsi untuk mengukur p& pada suatu larutan *&ude, !!

6ata ;


38/102

!

/erikut ini adalah table spesiikasi pada p&meter model P?-0.

%a4el 2.2 5abel spesiikasi p& meter model P?-0

Ele8tr8al S9e88at5n (2$ 5)Measurement P& m( 5emp.*o 5emp.*o

Dange to 14 p& to 1 m( to 2;o 0! to 1;o>

Desolution .1 p& 1 m( .1 o .1 o>

#ccurancy ± *.0p& !d ± *.;J 1d -;o' ± 1o 0!-1!! o> ± 1.9 o>

K;o' ± 4 o K1!! o>' ± 1.9o>L p& accurancy are based on ater calibration, meter only

*Sumber ' @utron ?lectronic, data sheet

5abel !.! menunjukkan bahwa keluaran dari p&meter tersebut sangatlah

kecil, yaitu 1m( untuk setiap perubahan p& sebesar ,1 p&. :leh karena itu,

dibutuhkan suatu penguat tegangan, agar potensial keluaran dari p& tersebut dapat

dibaca oleh #".

2.7 Pengat 9eras5nal

"alam mempelajari elektronika, kita sampai pada bentuk penguat yang

amat luas pemakaiannya, yaitu penguat operasional. Penguat operasional atau op-

amp *dari kata operational ampliier adalah penguat operasional dengan dua

masukkan dari satu keluaran yang mempunyai penguatan tegangan yang amat

tinggi, yaitu dalam orde 1;. "engan penguatan yang amat tinggi ini, penguat

operasional dengan rangkaian balikan lebih banyak digunakan daripada lingkar

terbuka.


39/102

!1

a!4ar 2.1 @ambang op-amp

:p-amp dibuat dalam bentuk rangkaian terpadu atau I (!ntregated

1ircuit), di mana dalam satu potong 6ristal silicon dengan luas kurang dari 1 mm !

terkandung rangkaian penguat lengkap dari banyak transistor, diode, resistor, dan

kadang-kadang kapasitor, apabila op-amp digunakan untuk penguat tegangan

yang tak terlalu besar, kita harus memasang balikan negati)e. Ini dilakukan

dengan memasang resistor antara keluaran dengan masukkan membalik karena

penguatan tanpa balikan *lingkar terbuka amat besar, maka penguatan lingkar

tertutup *dengan balikan boleh dikata hanya bergantung pada rangkaian balikan

saja dan tidak bergantung pada nilai komponen yang digunakan pada op-amp I

itu sendiri. #nggapan ini mungkin tidak berlaku untuk daerah rekuensi tinggi

*Sutrisno, 193.

2.0 Sens5r *5n3kttas

Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran

mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.

Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran

atau pengendalian. /eberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam

rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan

*5im >akultas 5eknik, !0.


40/102

!!

Sensor secara umum dideinisikan sebagai alat yang mampu menangkap

enomena isika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik

arus listrik ataupun tegangan. #da dua jenis sensor, yaitu 1 Sensor isika, untuk

mendeteksi besaran suatu besaran berdasarkan hukum-hukum isika. ontoh

sensos isika adalah sensor cahaya, sensor suara, sensor gaya, sensor kecepatan,

sensor percepatan dan sensor suhu. ! Sensor kimia, alat yang mampu menangkap

atau mendeteksi enomena berupa 7at kimia *baik gas maupun cairan untuk

kemudian diubah menjadi sinyal elektrik. /iasanya melibatkan beberapa reaksi

kimia. ontoh sensor kimia adalah p&, sensor :ksigen, sensor ledakan, dan

sensor gas. Sensor kondukti)itas merupakan salah satu jenis sensor kimia,

dikarenakan sensor kondukti)itas memiliki ungsi untuk mendeteksi nilai

kondukti)itas suatu bahan atau unsur kimia *Na:& pada suatu cairan.

#da dua bagian dalam sensor kimia, yaitu bagian pertama sebagai bagian

penerima berungsi menyeleksi dan mengubah siat kimia yang dideteksinya

menjadi energi yang bisa diukur oleh bagian transducer. Sedangkan bagian kedua

adalah transducer yang berungsi mengubah energi yang membawa siat siat

kimia tersebut menjadi sinyal elektrik. Hika bagian penerima merupakan bagian

yang mampu membedakan 7at yang akan dikenalinya, maka bagian transducer ini

bukanlah bagian yang mampu membedakan siat siat kimia.

6arakteristik sensor kimia ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut

memiliki kemampuan yang baik dalam mengenali 7at yang ingin dideteksinya.

6emampuan mendeteksi 7at tersebut meliputi'

http://g/wiki/Sensor_cahayahttp://g/wiki/Sensor_suarahttp://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_gaya&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_percepatan&action=edit&redlink=1http://g/wiki/Sensor_suhuhttp://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_pH&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_Oksigen&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_ledakan&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_gas&action=edit&redlink=1http://g/wiki/Sensor_cahayahttp://g/wiki/Sensor_suarahttp://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_gaya&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_percepatan&action=edit&redlink=1http://g/wiki/Sensor_suhuhttp://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_pH&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_Oksigen&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_ledakan&action=edit&redlink=1http://g/w/index.php%3Ftitle=Sensor_gas&action=edit&redlink=1


41/102

!0

1. Sensitiitas, yaitu ukuran seberapa sensiti sensor mengenali 7at yang

dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi 7at meskipun jumlah 7at

tersebut sangat sedikit dibandingkan gas disekelilingnya. Sebagai gambaran

sebuah riset dengan menggunakan material nano porous terhadap gas N:! sudah

mampu mendeteksi gas N:! hanya dengan jumlah 0 ppb *part per billion,

artinya sejumlah 0 partikel N:! yang ada dalam 1 milyar partikel udara sudah

bisa membuat sensor ini mendeteksi keberadaannya.

!. Selektiitas, yaitu sejauh mana sensor memiliki kemampuan menyeleksi gas

atau cairan yang ingin dideteksinya. Siat ini tidak kalah penting dengan senitiitas

mengingat gas atau cairan yang dideteksi tentunya akan bercampur dengan 7at

lain yang ada disekelilingnya.

0. +aktu respon dan waktu reco)ery, yaitu waktu yang dibutuhkan sensor untuk

mengenali 7at yang dideteksinya.Semakin cepat waktu respon dan waktu reco)eri

maka semakin baik sensor tersebut. /eberapa gas berbahaya bahkan dapat sangat

cepat bereaksi dengan tubuh manusia yang dapat berakibat sangat atal seperti gas

:! atau N:! yang dalam hitungan dibawah ; menit dapat mengakibatkan

kematian. 6arenanya kemampuan mendeteksi gas seperti ini harulah lebih cepat

dari kemampuan gas tersebut beraksi dengan tubuh manusia.

4. Stabilitas dan daya tahan, yaitu sejauh mana sensor dapat secara konsisten

memberikan besar sensitiitas yang sama untuk suatu gas, serta seberapa lama

sensor tersebut dapat terus digunakan.

Henis sensor kimia ada beberapa macam, yang dikelompokkan berdasarkan

cara pendeteksian suatu bahan. Sensor kondukti)itas merupakan jenis sensor


42/102

!4

semikonduktor. 6unci dari teknologi semikonduktor bagi aplikasi dalam dunia

sensor adalah jumlah dan mobilitas dari pembawa muatan yang terdapat dalam

bahan semikonduktor sangat sensiti tidak hanya terhadap paramater isik seperti

temperatur, cahaya ataupun tekanan, tetapi juga sangat sensiti)e terhadap

parameter kimia.

Sebuah bahan semikonduktor yang dilalui oleh 7at kimia tertentu akan

mengalami perubahan besaran kondukti)itasnya yang jika diubah dalam proses

berikutnya mampu mengeluarkan besaran kuantitati. Sensor semikonduktor

merupakan sensor yang banyak diminati dan dipilih kalangan peneliti dikarenakan

harganya yang murah, bentuknya yang lebih kecil, serta lebih tahan lama

*(enema, 19.

2.8 Anal5g t5 Dgtal 5nerter (AD) FGF'

#" adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal

analog menkadi bentuk digital. I #" 94 dianggap dapat memenuhi

kebutuhan yang akan dibuat. I ini bekerja secara cermat dengan menambahkan

sedikit komponen sesuai dengan spesiikasi yang harus diberikan dan dapat

mengkon)ersikan secara cepat suatu masukan tegangan. &al-hal yang juga perlu

diperhatikan dalam penggunaan #" ini adalah tegangan maksimum yang dapat

dikon)ersikan oleh #" dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu

eksternal #", tipe keluaran, ketepatan waktu kon)ersinya.


43/102

!;

Pada #" 94 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan

kon)ersi, yaitu ree running dan mode control. Pada mode ree running, #"

akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan

*continue. Pada mode ini pin IN5D akan berlogika rendah setelah #" selesai

melakukan kon)ersi, logika ini dihubungkan kepada masukan +D untuk

memerintahkan #" memulai kon)ersi kembali. Prinsip yang kedua yaitu mode

control, pada mode ini #" baru akan memulai kon)ersi setelah diberi instruksi

dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah

kepada masukan +D sesaat 1ms, kemudian membaca keluaran data #"

setelah keluaran IN5D berlogika rendah.

a!4ar 2.2 6onigurasi pin I #"94

*Sumber ' National Semiconductor, !!

=ntuk menerapkan ree running mode ini maka pin +D harus

dihubungkan dengan pin IN5D. I #" 94 mempunyai dua masukan analog,

(in * dan (in *-. Masukan analog sebenarnya *(in sama dengan selisih antara

tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu (in8 (in

* (in *-. 6alau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus

dihubungkan dengan (in *, sedangkan (in *- digroundkan.


44/102

!2

>ungsi penyemat #"94 dapat dideskripsikan sebagai berikut

1. R : * input pin ini digunakan untuk memulai kon)ersi tegangan analog

menjadi data digital, dengan memberikan pulsa logika pada pin ini.

2. IN%: * output pin ini digunakan sebagai indikator apabila #" talah

selesai menkon)ersikan tegangan analog menjadi digital, dengan

mengeluarkan logika

3. ,n : 5egangan analog input deerensial, input (in * dan (in *-

merupakan tegangan deerensial yang akan mengambil nilai selisih dari

kedua input. "engan memanaatkan input (in maka dapat dilakukan oset

tegangan nol pada #"

4. ,re : 5egangan reerensi dapat diatur sesuai dengan input tegangan pada

(in * dan (in *-, (re 8 (inC!

5. l58k : lock untuk #" dapat diturunkan dari clock P= atau D

eksternal dapat ditambahkan untuk memberikan generator dari dalam.

lock IN menggunakan schmitt triger .

6. S : agar #" dapat akti melakukan kon)ersi data maka input 1hip

#elect harus diberi logika low. "ata output akan berada pada kondisi three

state apabila S mendapatkan logika high.

7. RD : agar data #" dapat dibaca oleh sistem mikroprocesor maka pin D"

harus diberi logika low.


45/102

!3

Sedangkan Mode :perasi #"94, ada ! yaitu

1. "53e 9ers *5ntny

#gar #"94 dapat dioperasikan pada mode operasi kontinyu *proses

membaca terus menerus dan tanpa proses operasi jabat tangan, maka penyemat

S dan D" ditanahkan, sedangkan penyemat +D dan IN5D tidak dihubungkan

kemanapun. Prinsip kerja operasi kontinyu ini yaitu #" akan memulai kon)ersi

ketika IN5D kembali tidak akti *logika O1%. Setelah proses kon)ersi selesai,

IN5D akan akti *logika O%. =ntuk memulai kon)ersi pertama kali +D harus

ditanahkan terlebih dahulu, hal ini digunakan untuk mereset S#D. Namun pada

kon)ersi berikutnya untuk mereset S#D dapat menggunakan sinyal IN5D saat

akti *logika O% dan mulai kon)ersi saat tidak akti *logika O1%.

6etika selesai kon)ersi data hasil kon)ersi akan dikeluarkan secara langsung

dari buer untuk dibaca karena D" ditanahkan. Saat sinyal IN5D akti, sinyal ini

digunakan untuk me-reset S#D. Saat IN5D kembali tidak akti *logika O1% proses

kon)ersi dimulai kembali.

2. "53e 9eras Han3-S#akng

#"94 dioperasikan pada mode hand shaking . #gar #" dapat

bekerja, S harus berlogika O%. 6etika +D berlogika O%, register S#D akan

direset, sedangkan ketika sinyal +D kembali O1%, maka proses kon)ersi segera

dimulai. Selama kon)ersi sedang berlangsung, sinyal IN5D akan tidak akti

*berlogika O1%, sedangkan saat kon)ersi selesai ditandai dengan aktinya sinyal

IN5D *logika O%.


46/102

!9

2. Relay

Delay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang

digerakkan oleh arus listrik . Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan

lilitan kawat pada batang besi *solenoid di dekatnya. 6etika solenoid dialiri arus

listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid

sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet

akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali

terbuka.

Delay merupakan komponen elektronika yang bisa dikatakan sebagai

sebuah saklar elektromagnetik yang bekerja sesuai dengan hukum

keelektromagnetan. Hika dalam sebuah kumparan yang berintikan lempengan besi

lunak dialirkan arus, maka lempengan besi lunak tersebut akan berubah siat dari

non elektromagnet menjadi elektromagnet. 6emudian lempengan besi lunak yang

telah bersiat elektromagnetik tersebut dapat menarik atau menolak pegas kontak.

"engan demikian relay dikatakan sebagai saklar elektromagnetik .

6arakteristik dan keuntungan relay

- "apat switch # dan ".

- Delay dapat switch tegangan tinggi.

- Delay pilihan yang tepat untuk switch arus yang besar.

- Delay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu. */udiharto, !;' 43.

Delay biasanya digunakan untuk menggerakkan arusCtegangan yang besar

*misalnya peralatan listrik 4 ampere # !! ( dengan memakai arusCtegangan

yang kecil *misalnya .1 ampere 1! (olt ". "alam pemakaiannya biasanya

http://elektronik4.blogspot.com/2008/08/komponen-aktif-dan-komponen-pasif.htmlhttp://elektronik4.blogspot.com/2008/09/arus-tegangan-dan-hambatan-listrik.htmlhttp://elektronik4.blogspot.com/2008/08/komponen-aktif-dan-komponen-pasif.htmlhttp://elektronik4.blogspot.com/2008/09/arus-tegangan-dan-hambatan-listrik.html


47/102

!

relay yang digerakkan dengan arus " dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-

paralel dengan lilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan *- dan

katoda pada tegangan *. Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik

yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke o agar tidak merusak

komponen di sekitarnya.

2.1F*ey9a3 'J'

&eypad sering digunakan sebagai media masukan dalam berbagai aplikasi

elektronik. Dangkaian keypad berupa kaki baris dan kolom yang dapat

dhubungkan dengan piranti luar. /ila salah satu tombol keypad ditekan maka

keluaran yang dihasilkan berupa kombinasi baris dan kolom tersebut. Henis

keypad dibedakan berdasarkan jumlah baris dan kolomnya.

1 ! 0 :D

4 ; 2 M?N

3 9

an ?N5

a!4ar 2.$ 6eypad 44

6arakteristik keypad 44 '

1. Memiliki 12 tombol *ungsi tombol tergantung aplikasi.

!. Memiliki konigurasi 4 baris *input scanning dan 4 kolom *output

scanning .

http://elektronik4.blogspot.com/2008/08/dioda.htmlhttp://elektronik4.blogspot.com/2008/08/dioda.html


48/102

0

2.11LD ( Liquid Crystal Dispaly) "17$2

@" * 2i3uid 1rystal isplay merupakan salah satu jenis tampilan yang

dapat digunakan untuk menampilkan angka *numerik atau karakter. @" terdiri

atas tumpukan tipis dari dua lembar kaca dengan pinggiran yang tertutup rapat.

#ntara dua lembar kaca tersebut diberi bahan kristal cair * 2i3uid 1rystal yang

tembus cahaya. Permukaan luar dari masing-masing keping kaca mempunyai

lapisan penghantar tembus cahaya seperti oksida timah atau oksida indium.

*+oollard, !2

%a4el 2.$ >ungsi Pin @"

Na!a Pn /ngs"/-"/3 Merupakan saluran data, berisis perintah dan data yang akan

ditampilkan

? Sinyal operasi awal. Sinayl ini mengaktikan data tulis atau data baca

DC+ Sinyal seleksi tulis atau baca

' tulis, 1' baca

Ds Sinyal pemilih register

' intruksi register *tulis

1 ' data register *tulis atau baca

(lc =ntuk mengendalikan kecerahan @" dengan mengubah (lc

(cc 5egangan catu ; )olt

(ss 5erminal ground

*Sumber ' Seiko Instruments, 193

"isini penulis menggunakan @" M120! keluaran Seiko Instrument.

@" "isplay Module M120! buatan Seiko Instrument Inc terdiri atas dua bagian,

yang pertama merupakan panel @" sebagai media penampil inormasi dalam

bentuk huruCangka dua baris, masing-masing baris bisa menampung 12

huruCangka. /agian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan

mikrokontroler yang ditempelkan dibalik panel @", berungsi mengatur


49/102

01

tampilan inormasi serta berungsi mengatur komunikasi M120! dengan

mikrokontroler.

@" modul M120! mempunyai 12 pin atau penyemat yang ungsi-

ungsinya sebagaimana ditunjukkan dalam 5abel !.0

@" tipe M120! mempunyai spesiikasi perangkat keras, sebagai berikut '

- 12 karakter dan ! baris tampilan yang terdiri dari ; 3 dot matriks

ditambah dengan kursor

- Pembangkit karakter D:M untuk 1! jenis karakter

- Pembangkit karakter D#M untuk 9 jenis karakter

- 9 9 display data D#M *maksimum 9 karakter

- atu daya ; )olt

a!4ar 2.' @" M120!*Sumber ' www.robotindonesia.com

2.12"kr5k5ntr5ler A%GS1

Mikrokontroller berungsi untuk mengontrol kerja suatu sistem. "i dalam

mikroprosesor, tetapi dengan penambahan perangkat-perangkat lain seperti D:M,

D#M, PI:, SI:, 1ounter dan rangkaian 1lock . Mikrokontroller didesain dengan

instruksi-instruksi yang lebih luas dan 9 bit instruksi digunakan untuk membaca

http://www.robotindonesia.com/http://www.robotindonesia.com/


50/102

0!

data instruksi dari internal memory ke #@=. /anyak instruksi yang digabung

dengan pin-pin pada chip-nya.

Pin #59S;1 dibedakan menjadi pin sumber tegangan, pin oscillator, pin

IC: dan pin untuk proses interupsi luar. >ungsi pin-pin #59S;1 yaitu '

a #Pin 4 adalah pin (cc, yaitu pin positi sumber tegangan ; (olt "

b) Pin ! adalah pin (ss, yaitu pin grounding sumber tegangan

c) Pin 0!-0 adalah pin port , merupakan port IC: 9 bit /ull duple4

d) Pin 1-9 adalah pin port 1, merupakan port IC: 9 bit /ull duple4

e Pin !1-!9 adalah pin port !, sama seperti port

Pin 1-13 adalah pin port 0, sama seperti port 1

a!4ar 2. Pin "iagram #59S;1

*Sumber ' www.atmel.com

http://www.atmel.com/http://www.atmel.com/


51/102


52/102

04

! PS+

Degister ini terjadi dari beberapa bit status yang menggambarkan kejadian di

accumulator sebelumnya, yaitu arry bit, #uiliarey carry, pemilih bank *DS

dan DS1, bendera o)erlow, parity bit dan dua buah bendera yang dapat

dideinisikan sendiri oleh pemakai

0 SP

Merupakan register 9 bit. Degister SP dapat ditempatkan dalam suatu alamat

maupun D#M internal.

4 "P5D

Suatu register yang digunakan untuk pengalamatan tidak langsung. Degister

ini digunakan untuk mengakses memori program internal atau eksternal, juga

digunakan untuk alamat eksternal data. "P5D ini dikontrol oleh dua buah

register 9 bit yaitu "P& dan "P@.

5) Degister Prioritas Interrupt * !nterrupt 0riority C IP

Merupakan suatu register yang berisi bit-bit untuk mengaktikan prioritas dari

suatu interrupt yang ada pada mikrokontroller pada tarag yang diinginkan.

6) !nterupt 5nable 6egister *?I

?I merupakan register yang berisi bit-bit ubtuk menghidupkan atau

emmatikan sumber interrupt.

7) Timer C 1ounter 1ontrol 6egister *5:N

5:N merupakan register yang berisi bit-bit untuk memulaiCmenghentikan

pewaktuCpencacah


53/102

0;

BAB III

"E%DLI PENELI%IAN

$.1 %e!9at 3an akt

Penelitian ini dilakukan di @aboratorium >isika Instrumen dan

laboratorium 6imia =ni)ersitas Islam Negeri Malang dimulai pada bulan

No)ember !9.

$.2 Alat 3an Ba#an Peneltan

#lat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan alat otomatisasi

pengukur kadar )itamin dengan metode titrasi asam basa ini, antara lain

#lat ' 1. #"

!. M6 #59S;1

0. @"

4. p& meter

;. 5empat Inus ; ml

2. Aelas beaker !; ml

3. Sensor kondukti)itas

/ahan ' 1. ?kstrak )itamin

!. Na:& ,1 M

0. #Guades.


54/102

02

$.$ Peran8angan 3an Pe!4atan Alat

$.$.1 Langka#-Langka# %tras I53!

Pe!4atan lartan

Percobaan ini membutuhkan larutan )itamin sebagai larutan yang diuji

dengan dua puluh konsentrasi. Sampel yang digunakan adalah ekstrak )itamin

yang akan dilarutkan dengan aGuades. Sepuluh konsentrasi tersebut adalah ,1 gr

)itamin hingga ! gr )itamin yang dilarutkan dengan aGuades pada labu ukur

hingga mencapai )olume 1 ml.

@arutan penguji pada penelitian ini adalah Na:& ,1 M yang dibuat

dengan langkah sebagai berikut'

- 5imbang Na:& sebanyak ,4 gr

- Masukkan dalam labu ukur 1 ml dan beri aGuadest sampai tanda yang

terdapat dalam labu ukur

Pr5se3r *er&a

"ibuat sampel (itamin dengan dua puluh konsentrasi yang diinginkan.

Setelah itu larutan (itamin dimasukkan ke dalam gelas beaker !; ml. 5itrasi

dengan larutan Na:& ,1 M . #khir titrasi ditandai dengan pembacaan p& 3 pada

larutan.


55/102

03

$.$.2 Dagra! Bl5k Sste!

/erikut ini adalah blok diagram alat secara keseluruhan

a!4ar $.1 /lok diagram alat secara keseluruhan

$.$.$ Prns9 *er&a Alat Se8ara *eselr#an

p& meter dimasukkan ke dalam larutan )itamin , yang kemudian akan

digunakan untuk mengukur tegangan larutan selama proses titrasi asam basa.

6eluaran dari p&meter berupa sinyal analog yang masih lemah, kemudian

dikuatkan dengan penguat tegangan agar sinyalnya mampu dibaca oleh #".

6eluaran dari penguat tegangan yang masih merupakan sinyal analog tersebut

kemudian di kon)ersikan ke dalam sinyal digital oleh #".

#pabila sinyal yang diterima oleh Mikrokontroller telah membaca angka

p& 3 hingga lima kali, maka proses titrasi dihentikan. Sedangan sensor

kondukti)itas berungsi untuk menghitung tetesan Na:& yang dibutuhkan selama

proses titrasi tersebut berlangsung. Sinyal sensor kondukti)itas diterima oleh M6

#59S;1 hingga titrasi dihentikan, masukkan dari sensor kondukti)itas tersebut

dapat diproses untuk menghitung kadar )itamin dengan menghitung jumlah

tetesan Na:&. "ata tersebut kemudian dihitung dan dapat ditampilkan pada @".

inus*larutan Na:&

Aelas reaksi

*larutan )itamin

p& meter #" M6 9S;1 @"

sensor


56/102

09

$.$.' 9H "eter

p&meter digunakan untuk mengetahui perubahan nilai p& pada larutan

saat proses titrasi berlangsung. 6arena titrasi yang digunakan adalah asam-basa ,

maka nilai p& akhir titrasi harus 3 atau p& netral. p& meter tersebut dibenamkan

pada larutan asam yang nantinya akan menujukkan perubahan nilai pada p&meter

selama proses titrasi berlangsung. 6eluaran dari p&meter adalah suatu potensial

yang menjadi masukkan nilai pada penelitian ini, di mana potensial ,1 p& meter

memiliki potensial sebesar 1 m(. >ungsi p&meter pada alat ini adalah sebagai

pengendali akhir titrasi, dimana proses titrasi akan berhenti apabila elektroda p&

membaca nilai tegangan p& 3 pada larutan. :utput dari rangkaian p& meter yang

ditunjukkan pada gambar 0.! digunakan sebagai masukkan pada rangkaian #" .

a!4ar $.2 Dangkaian p& Meter

$.$. Penysnan Rangkaan AD


57/102

0

#" digunakan untuk mengubah sinyal analog yang berasal dari keluaran

rangkaian dri)er sensor untuk dikon)ersi menjadi bentuk sinyal digital agar

selanjutnya dapat diproses oleh mikrokontroler. Secara singkat prinsip kerja dari

kon)erter #C" adalah semua bit-bit diset kemudian diuji, dan bilamana perlu

sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. "engan rangkaian yang paling cepat,

kon)ersi akan diselesaikan sesudah 9 clock, dan keluaran "C# merupakan nilai

analog yang eki)alen dengan nilai register S#D.

#pabila kon)ersi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal

selesai kon)ersi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan

data digital yang eki)alen ke dalam register buer. "engan demikian, keluaran

digital akan tetap tersimpan sekalipun akan di mulai siklus kon)ersi yang baru.

a!4ar $.$. Dangkaian #"

I #" 94 mempunyai dua masukan analog, (in * dan (in *-,

sehingga dapat menerima masukan dierensial. Masukan analog sebenarnya *(in


58/102

4

sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua

pin masukan yaitu (in8 (in * (in *-. 6alau masukan analog berupa

tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan (in *, sedangkan (in

*- digroundkan. =ntuk operasi normal, #" 94 menggunakan (cc 8 ; (olt

sebagai tegangan reerensi. "alam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari

(olt sampai ; (olt *skala penuh, karena I ini adalah S# 9-bit, resolusinya

akan sama dengan '

Sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan

ke pin @6 IN. #" 94 memilik 9 keluaran digital sehingga dapat langsung

dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan *chip select, akti

rendah digunakan untuk mengaktikan #" 94. Hika berlogika tinggi, #"

94 tidak akti *disable dan semua keluaran berada dalam keadaan impedansi

tinggi.

Masukan pada sistem #" *write atau start con)ertion digunakan untuk

memulai proses kon)ersi. =ntuk itu harus diberi pulsa logika . Sedangkan

keluaran *interrupt atauend o con)ertion menyatakan akhir kon)ersi. Pada saat

dimulai kon)ersi, akan berubah ke logika 1. "i akhir kon)ersi akan kembali ke l.

Pada rangkaian ini, masikkan #" *input berasal dari rangkaian p& meter.

$.$.7. Sens5r *5n3kttas

m7 7re/

solusin

3,1!!

;

!!De

9 =

−=

−=


59/102

41

Sensor kondukti)itas berungsi sebagai sensor yang mengamati tetesan

Na:& yang diteteskan hingga proses titrasi berhasil. 6eluaran dari sensor ini

adalah nilai atau 1. Nilai didapat apabila sensor terkena tetesan Na:&.

Sedangkan nilai 1 didapat bila antara sensor tidak terkena tetesan. Nilai 1 inilah

yang nantinya direkam oleh M6 sebagai masukkan perhitungan matematis kadar

)itamin . 6arena, kadar )itamin c dari larutan tersebut dapat diketahui dari

jumlah tetesan yang dibutuhkan hingga nilai p& mencapai angka 3 atau netral.

Sensor ini terbuat dari dua buah kawat tembaga yang disusun melintang

saling berhadapan pada inus sehingga tiap tetesan Na:& dapat menyentuh

kedua kawat tembaga tersebut. Setiap tetesan akan direkam oleh M6 #59S;1

berupa nilai 1 apabila terdapat tetesan dan nilai apabila tidak terdapat tetesan.

Dangkaian sensor kondukti)itas ditunjukkan pada gambar 0.4 berikut

a!4ar $.' Dangkaian Sensor 6ondukti)itas

$.$.0 Peran8angan LD

@" module M 120! buatan #eiko instrument !nc. 5erdiri dari ! bagian,


bentuk huru atau angka ! baris, masing-masing baris bisa menampung 12

karakter. /agian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan


60/102

4!


tampilan inormasi serta berungsi mengatur komunikasi M 120! dengan

mikrokontroler utama.

a!4ar $. Dangkaian @"

Sebelum mengoperasikan @" sebagai penampil karakter, terlebih dahulu

ditentukan ormat penulisan dan penginisialisasian. Selanjutnya adalah proses

penulisan karakter yang diinginkan dan disertai dengan posisi baris dan kolom.

Pengiriman data ke @" cukup dilakukan satu kali. #dapun ungsi dari masing-

masing pin @" adalah sebagai berikut '

1. Pin DS dihubungkan dengan port P!.3 dari M= untuk membedakan

sinyal antara instruksi progam atau instruksi penulisan data

2. Pin ? dihubungkan dengan port P!.2 dari M= untuk memberikan

instruksi bahwa @" dapat dikirimi data.

3. Pin "/ "/3 dihubungkan dengan port P.-P.3 dari M= untuk

penampil data dari mikrokontroler

4. Pin DC+ dihubungkan dengan ground untuk sinyal tulis data.

3.3.8 Peran8angan Keypad


61/102

40

&eypad 44 merupakan susunan 12 tombol sebagai sarana input ke

mikrokontroler, meskipun jumlah tombol ada 12 tapi hanya memerlukan 9 jalur

port paralel. Pada pembuatan alat ukur kadar (itamin ini, port pararel pada

keypad terhubung pada port pararel M6 9S;1 yaitu P.1. hingga

P.1.3.Dangkaian dari keypad ditunjukkan pada gambar 0.2. berikut

a!4ar $.7 Dangkaian 6eypad

3.3.9 Peran8angan Relay 3an Driver Relay

Pada perancangan ini, beban yang harus dikontrol oleh mikrokontroler

adalah sebuah katup penutup dan pembuka selang tempat aliran Na:& untuk

proses titrasi. =ntuk menggerakkannya dibutuhkan relay, yang mana dibutuhkan

drier relay untuk menggerakkannya. #da sebuah drier yang digunakan untuk

mmbuka dan menutup katup tersebut.

6atup tersebut berungsi untuk mengotomatisasi proses titrasi yaitu pada

proses penetesan larutan Na:& katup tersebut akan membuka selama 4 detik

untuk meneteskan ; tetes Na:& dan menutup selama 1 detik untuk memberi jeda

pada larutan yang dititrasi supaya bercampur rata dengan Na:&. Dangkaian relay

dan dri)er relay pada perancangan alat ukur kadar )itamin dengan metode

titrasi ditunjukkan oleh gambar 0.3 berikut


62/102


63/102


64/102

42

Perangkat lunak disini adalah perintah *program di dalam memori yang

harus dilaksanakan oleh mikrokontroller dengan menggunakan bahasa #ssembler

MS ;1. Memori merupakan asilitas utama dalam suatu mikrokontroller, karena

di dalam memori ini tersimpan perintah-perintah yang harus dikerjakan.

Perencanaan perangkat lunak pada penelitian ini dititik beratkan pada

pembuatan program yang diisikan pada mikrokontroler #59S;1 sebagai pusat

pengendali dari semua proses, diantaranya melakukan perhitungan matematis,

penggerak dan pengendali buret dan gelas reaksi serta untuk menampilkan hasil

perhitungan melalui @".

Aambar rangkaian lowchart yang ditunjukkan pada gambar 0. dimulai

dengan setting acuan nilai p& 3 yang terbaca pada @". Setelah setting,

dilakukan titrasi dengan membandingkan nilai #" p& 3 dengan nilai p& pada

larutan.


65/102

43

a!4ar $. "iagram alir * /lowchart perancangan perangkat lunak


66/102

49

$.. %eknk Analss Data

Pengujian ini akan dibandingkan dengan nilai )itamin pada perlakuan

titrasi asam basa dengan perhitungan rumus. Sehingga dari perbandingan data

tersebut dapat diketahui presentase kesalahan alat pengukur kadar )itamin ini.

#nalisis data untuk sistem perangkat keras menggunakan analisis prosentase

penyimpangan. Persamaan rumus yang digunakan adalah '

6eterangan '

Perhitungan 8 hasil yang terbaca pada @"

Pengukuran 8 hasil yang didapat dari pengukuran Spektrootometer

Sedangkan untuk analisis data yang digunakan untuk sistem secara

keseluruhan adalah analisis kesalahan relati *6D rata-rata. #dapun persamaan

rumus yang digunakan adalah '


67/102

4

BAB I,

HASIL DAN PE"BAHASAN

/ab ini membahas data yang dihasilkan dari serangkaian pengujian #lat

otomatisasi pengukur kadar (itamin menggunakan metode titrasi asam basa

dan sistem kerja alat dari segi perangkat keras serta perangkat lunak.

'.1 Peng&an Perangkat *eras

'.1.1 Hasl 3an Pe!4a#asan Peng&an Elektr53a 9H

5ujuan dari pengujian elektroda p& ini adalah untuk mengetahui tegangan

yang dihasilkan oleh elektroda pada beberapa larutan buer. Sehingga dari

pengujian ini dapat diketahui ketelitian p& elektrode dalam membaca nilai p&

pada tiap buer.

#dapun peralatan dan bahan yang digunakan dalam pengujian elektroda

p& ini adalah sebagai berikut'

1. ?lektroda p&

!. Multimeter

0. @arutan buer p& 4, 3 dan 1

4. Aelas beaker 1 ml

Prosedur pengujian elektroda p& yaitu, elektroda diletakkan p& di dalam

gelas beaker yang berisi larutan buer dan dirangkai alat seperti gambar 4.1

berikut


68/102

;

a!4ar '.1 /lok diagram pengujian elektroda p&

1. "iukur tegangan yang dihasilkan oleh elektroda pada larutan buer p& 4,

3 dan 1

!. "iamati dan dicatat tegangan yang dihasilkan elektroda untuk tiap larutan

buer

Perbandingan data hasil pengujian elektroda p& dengan perhitungan dapat

dilihat pada tabel berikut

p&

( uji

*m(

( teori

*m(

Selisih

*"

4 13 133 3

3 1 1

1 -199 133 11

%a4el '.1 5abel perbandingan hasil pengujian elektroda dengan perhitungan

"ari data hasil pengujian mempunyai perbedaan dengan nilai dari

perhitungan sebesar

"imana, 8 Data-rata selisih

>S 8 skala penuh elektroda sebesar 414 m(

#danya kesalahan ini disebabkan karena beberapa aktor, diantaranya'

@arutan

buerelektroda multimeter


69/102

;1

1. Pengaruh suhu pada saat pengujian tidak tepat sama dengan !;o. #dapun

karakteristik elektroda ini mempunyai kesalahan suhu mendekati ,0

dari p& 3*eutch instrument

!. Pengaruh sisa dari pengukuran sebelumnya. @arutan buer yang masih

menempel di permukaan elektroda.

0. 5erdapat benda bermuatan logam disekitar p& ?lektrode

"ari tabel 4.1 yang telah kita dapatkan, dapat diketahui bahwa p& meter

tersebut mampu membaca nilai p& sesuai dengan teori. p& meter yang dicelupkan

ke dalam p& buer 3, maka nilai )oltasenya mendekati nol, sedangkan ketika p&

meter dicelupkan pada p& buer 4, nilai )oltasenya 133 m(. &al ini terjadi

karena pada p& 4 larutan bersiat asam, dan telah kita ketahui bahwa nilai hantar

larutan asam tinggi.

P& meter adalah salah satu jenis sensor kimia, karena mampu mendeteksi

atau menangkap enomena berupa nilai p& pada 7at kimia yang diuji. Sistem kerja

pada p& meter yaitu, ketika p& meter dicelupkan pada larutan )itamin , maka

p& meter mengubah siat kimia yang dideteksinya menjadi sinyal elektrik. Sensor

p& meter merk P?-0 ini sangat sensiti dalam mendeteksi nilai p& pada larutan

kimia yang diuji dan sangat peka terhadap perubahan suhu pada ruangan. pada

Saat menjalankan alat ini, suhu ruangan diusahakan setara dengan suhu kamar

normal yaitu !;o .

'.1.2 Hasl 3an Pe!4a#asan Peng&an Rangkaan LD


70/102

;!

5ujuan dari pengujian modul tampilan adalah untuk mengetahui bahwa

modul @" dapat dikendalikan oleh rangkaian M6 9S;1 dengan bantuan

program uji seperti yang terlihat di bawah ini.

#dapun Prosedur pengujian adalah sebagai berikut

1. Membuat program penguji rangkaian melalui @"

!. Mengisikan program ke M6 9S;1

0. Menyusun rangkaian seperti yang ditunjukkan dalam gambar

4. Menghubungkan catu daya dengan rangkaian penguji

;. Mengamati keluaran pada rangkaian tampilan @"

a!4ar '.$ /lok diagram pengujian @"

Setelah program dijalankan, maka didapatkan hasil sebagai berikut

Penelitian ini menggunakan @" M120! keluaran Seiko Instrument.

@" "isplay Module M120! buatan Seiko Instrument Inc terdiri atas dua bagian,


bentuk huruCangka dua baris, masing-masing baris bisa menampung 12

huruCangka. /agian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan


tampilan inormasi serta berungsi mengatur komunikasi M120! dengan

mikrokontroler. /agian kedua pada @" ini, dihubungkan langsung dengan

M69S;1.

%a4el '.$ &asil Pengujian Dangkaian @"

6omputer Modul writer @"


71/102

;0

"askkan *elaran

E "#NR I6# E "#NR I6#

E4;4!1F 4;4!1

E>ISI6#F >ISI6#

E=IN M#@#NAF =IN M#@#NA

&asil pengujian yang ditunjukkan pada tabel 4.0 menunjukkan bahwa

rangkaian tampilan @" dapat bekerja dengan baik, yaitu dapat menampilkan

karakterCdata sesuai dengan yang direncanakan. Pada saat titrasi berlangsung,

hasil yang ditampilkan pada @" adalah kadar )itamin dalam satuan mg.

'.1.$ Hasl 3an Pe!4a#asan Peng&an AD

5ujuan dari pengujian #" ini adalah untuk mengetahui ketepatan

perubahan keluaran #" terhadap tegangan masukkan yang ber)ariasi. Peralatan

yang digunakan dalam pengujian #" adalah sebagai berkut

1. atu daya

!. Dangkaian #"

0. (oltmeter

4. @"

Prosedur pengujian #" adalah sebagai berikut

1. Memprogram mikrokontroler sesuai dengan program pengujian #".

!. Menghubungkan masukan tegangan )ariabel ke port P1 mikrokontroler.

0. Menghubungkan keluaran #" ke @" untuk mengetahui keluaran nilai.

4. /iner hasil kon)ersi melalui port P4 P3 *jalur data, pin DS pada

port.


72/102

;4

;. P0 dan pin ?nable pada port P!.

2. Menghubungkan catu daya.

3. Mengamati 5ampilan @".

9. Mencatat hasil pengujian ke dalam tabel.

Perubahan p& dari larutan tersebut harus terus dimonitor, maka #"

menggunakan prinsip ree running sehingga tegangan dari sensor dapat terus

dikon)ersi secara terus menerus, untuk menerapkan ree running mode ini maka

pin +D harus dihubungkan dengan

Fisika==ALAT OTOMATISASI PENGUKUR KADAR VITAMIN C

Documents

Transcript of Fisika==ALAT OTOMATISASI PENGUKUR KADAR VITAMIN C