Sensor Kelembapan berbasis Hidroksiapatit Alami dari Tulang Sapi dengan Variasi Ukuran Partikel

Abstract

Hidroksiapatit dikembangkan sebagai bahan sensor terhadap kelembapan relatif. Hidroksiapatit alami dengan 3 variasi ukuran partikel digunakan sebagai lapisan sensitif pada elektroda tembaga interdigital. Fasa kristalit HAp, ukuran, dan struktur morfologi dikarakterisasi dengan analisis X-ray diffraction (XRD) dan scanning electron microscope (SEM). Ukuran HAp berkurang seiring bertambah lamanya waktu milling. Respons kapasitansi dan impedansi dari sensor kelembapan dianalisis pada frekuensi 0,1 kHz pada nilai kelembapan yang berbeda untuk garam MgSO4 . Hasil menunjukkan bahwa sensor pada sampel 1 memiliki linearitas paling tinggi. Sampel 2 memiliki nilai sensitivitas dan stabilitas lebih tinggi dari pada sampel 1 dan sampel 3. Sensitivitasnya sekitar 9,42% . Ketiga sensor sudah menunjukkan hasil yang cukup akurat dalam pembacaan kelembapan ketika dibandingkan dengan termohygrometer sebagai referensi. Hasil yang diperoleh membuktikan bahwa hidroksiapatit alami dapat digunakan untuk aplikasi sensor kelembapan.

Hydroxyapatite was developed as a sensor material for relative humidity. Natural hydroxyapatite with 3 particle size variations was used as a sensitive layer on an interdigital copper electrode. HAp crystallite phase, size, and morphological structure were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) analysis. The size of HAp decreased as the milling time increased. The capacitance and impedance responses of the humidity sensor were analyzed at a frequency of 0,1 kHz at different humidity values for MgSO4 salt. The results show that the sensor in sample 1 has the highest linearity. Sample 2 has higher sensitivity and stability values than sample 1 and sample 3. The sensitivity is about 9,42%. All three sensors have shown quite accurate results in moisture readings when compared to the thermohygrometer as a reference. The results obtained prove that natural hydroxyapatite can be used for moisture sensor applications.