Rancang Bangun dan Uji Kinerja Sensor Kristal Fotonik Satu Dimensi untuk Pengukuran Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU)

Abstract

Pencemaran udara merupakan salah satu permasalahan terbesar yang dialami Indonesia saat ini. Pencemaran udara di beberapa kota besar yang berpenduduk padat di Indonesia kini sudah mulai dirasakan terutama di daerahdaerah permukiman dan industri. Meningkatnya pencemaran udara dapat disebabkan oleh faktor alami seperti badai, letusan gunung berapi, semburan gas alam atau dapat berasal dari asap industri dan transportasi. Udara yang tercemar dapat merusak lingkungan dan berpotensi mengganggu kesehatan masyarakat sekitar. Pencemaran udara merupakan masalah yang perlu segera ditangani secara berkesinambungan. Salah satu bagian dari pengendalian pencemaran udara tersebut adalah pemantauan terhadap kualitas udara. Pemantauan sebaiknya dilakukan oleh alat pemantau kualitas udara yang dapat beroperasi secara terus menerus dan datanya dapat dipantau secara langsung (real time). Dengan demikian tindakan preventif dan antisipatif bila emisi bahan pencemar udara melebihi ambang batas dapat segera dilakukan. Metode pengukuran gas pencemar udara yang digunakan saat ini berbasis analisis kimia sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI). Akan tetapi metode ini masih kurang efisien karena memerlukan waktu pengolahan data yang cukup lama sehingga data yang disajikan tidak dapat dipantau secara langsung (real time). Oleh karena itu dalam penelitian ini dikembangkan suatu sistem pengukuran gas pencemar berbasis sensor kristal fotonik. Keunggulan dari sensor kristal fotonik ini adalah sensitivitas yang tinggi, data yang disajikan dapat dipantau secara langsung (real time), mampu terintegrasi dalam sistem yang terkomputerisasi secara otomatis sehingga praktis dan mudah digunakan. Sistem pengukuran ini diharapkan dapat menjadi dasar pengembangan produk baru sistem pengukuran indeks strandar pencemar udara (ISPU) berbasis sensor kristal fotonik satu dimensi yang dapat mendeteksi tingkat pencemaran udara secara akurat, real time dan ekonomis. Dengam demikian, pengendalian terhadap kualitas udara dapat segera dilakukan demi terciptanya udara yang sehat. Metode penelitian ini mencakup tiga tahapan, yaitu penentuan panjang gelombang absorpsi gas pencemar, desain dan fabrikasi sensor kristal fotonik serta pengujian kinerja sensor kristal fotonik untuk pengukuran ISPU. Pengukuran panjang gelombang absorpsi dilakukan melalui proses penjerapan gas pencemar dalam larutan reagen, dimana untuk gas nitrogen dioksida (NO2) menggunakan reagen griess saltzman; gas sulfur dioksida (SO2) menggunakan reagen tetrachloromercurate (TCM) dan gas ozon (O3) menggunakan reagen kalium iodida (KI). Penentuan panjang gelombang absorpsi diperlukan untuk rancang bangun sensor kristal fotonik. Hal ini dilakukan agar panjang gelombang yang terbaca pada rentang photonic pass band (PPB) dalam kristal fotonik adalah panjang gelombang absorpsi gas pencemar yang akan diamati. Tahapan penentuan panjang gelombang absorpsi ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu pengambilan sampel gas pencemar dan karakterisasi spektroskopi. Rancang bangun dilakukan..dst