Embed Size (px)
DESCRIPTION
Skripsi, Cover, Karakterisasi, Spektrum, Unsur, Tembaga, Cu, Fungsi, Waktu, Tunda, Analisis, Impuritas, Laser-Induced, Breakdown, Spectroscopy, LIBS
Citation preview
v
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii
ABSTRAK .......................................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .............................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 4
1.3 Batasan Masalah.......................................................................... 5
1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................ 5
1.5 Definisi Istilah ............................................................................ 6
1.6 Manfaat Penelitian ...................................................................... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 LASER ....................................................................................... 8
2.2 Spektroskopi ............................................................................... 10
2.3 Laser-Induced Beakdown Spectroscopy (LIBS) ......................... 12
2.3.1 Laser Nd:YAG ............................................................... 13
2.3.2 Interaksi Laser dengan Sampel ....................................... 16
2.3.3 Spektrometer .................................................................. 18
2.4 Impuritas ..................................................................................... 22
2.5 Unsur Tembaga Cu .................................................................... 23
2.5.1 Karakteristik Unsur Cu ................................................... 23
2.5.2 Transisi Unsur Cu ........................................................... 24
2.6 Hasil Penelitian yang Relevan ................................................... 27
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian ........................................................................... 28
3.2 Variabel Penelitian ..................................................................... 29
3.2.1 Variabel Eksperimen ...................................................... 29
3.2.2 Definisi Operaional Variabel ......................................... 30
3.3 Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 31
3.4 Perangkat Penelitian .................................................................... 32
3.5 Tahapan Penelitian ..................................................................... 35
3.5.1 Tahap Penyusunan Proposal Penelitian .......................... 35
3.5.2 Tahap Penelitian Pendahuluan ....................................... 36
3.5.3 Tahap Pengambilan Data Akhir ..................................... 36
3.6 Teknik Analisis Data .................................................................. 41
3.6.1 Spektrum Intensitas Unsur ............................................. 41
vi
3.6.2 Rasio Signal to Background ........................................... 41
3.6.3 Full Width at Half Maximum ......................................... 42
3.6.4 Temperatur Plasma ......................................................... 43
3.6.5 Analisis Impuritas Keping Tembaga .............................. 44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian ........................................................................... 46
4.1.1 Karakteristik Spektrum Unsur Cu .................................. 46
4.1.2 Impuritas Keping Tembaga ............................................ 71
4.2 Pembahasan ................................................................................ 74
4.2.1 Spektrum Emisi Keping Tembaga ................................. 74
4.2.2 Impuritas Keping Tembaga ............................................ 80
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................. 81
5.2 Saran ........................................................................................... 82
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 83
LAMPIRAN ........................................................................................................ 84
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Karakteristik Unsur Cu....................................................................... 23
Tabel 2.2 Data Panjang Gelombang, Energi, dan Probabilitas Transisi
Elektron ............................................................................................. 26
Tabel 3.1 Variabel eksperimen karakterisasi spektrum unsur tembaga ............ 29
Tabel 3.2 Variabel eksperimen impuritas keping tembaga ................................ 30
Tabel 3.3 Perangkat Penelitian .......................................................................... 32
Tabel 4.1 Tabel Intensitas puncak, Intensitas latar, dan Intensitas unsur
Cu 324,7 nm pada masing-masing waktu tunda (td) .......................... 53
Tabel 4.2 Tabel Intensitas puncak, Intensitas latar, dan Intensitas unsur
Cu 327,4 nm pada masing-masing waktu tunda (td) ......................... 54
Tabel 4.3 Tabel Intensitas puncak, Intensitas latar, dan Intensitas unsur
Cu 510,5 nm pada masing-masing waktu tunda (td) .......................... 55
Tabel 4.4 Tabel Intensitas puncak, Intensitas latar, dan Intensitas unsur
Cu 515,3 nm pada masing-masing waktu tunda (td) .......................... 56
Tabel 4.5 Tabel Intensitas puncak, Intensitas latar, dan Intensitas unsur
Cu 521,8 nm pada masing-masing waktu tunda (td) .......................... 57
Tabel 4.6 Signal to background (S/B) terhadap waktu tunda (td) pada Cu
324,7 nm ............................................................................................ 59
Tabel 4.7 Signal to background (S/B) terhadap waktu tunda (td) pada Cu
327,4 nm ............................................................................................ 60
Tabel 4.8 Signal to background (S/B) terhadap waktu tunda (td) pada Cu
510,5 nm ............................................................................................ 62
Tabel 4.9 Signal to background (S/B) terhadap waktu tunda (td) pada Cu
515,3 nm ............................................................................................ 63
Tabel 4.10 Signal to background (S/B) terhadap waktu tunda (td) pada Cu
521,8 nm ............................................................................................ 65
Tabel 4.11 Tabel perhitungan FWHM untuk spektrum emisi Cu 521,8 nm ....... 68
Tabel 4.12 Temperatur plasma pada variasi waktu tunda ................................... 70
Tabel 4.13 Daftar kehadiran unsur pada tiap variasi cleaning shot .................... 73
Tabel 4.14 Data pembanding perhitungan temperatur plasma Cu ...................... 80
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ilustrasi Sederhana Sebuah Atom .................................................. 8
Gambar 2.2 Eksitasi Elektron ke Tingkat Energi yang Lebih Tinggi .............. 9
Gambar 2.3 Emisi Foton Dari Penurunan Energi Elektron .............................. 10
Gambar 2.4 Skema Sederhana Komponen Utama Laser-Induced Breakdown
Spectroscopy (LIBS) .................................................................... 12
Gambar 2.5 Diagram Kerja Laser Zat Padat (Nd:YAG) dan Tiga Tingkat
Energi Laser .................................................................................. 14
Gambar 2.6 Proses Pembentukan Plasma ......................................................... 16
Gambar 2.7 Skema Spektrometer dan Monokromator ..................................... 18
Gambar 2.8 Contoh Spektrum yang Dihasilkan oleh Software addLIBS ........ 20
Gambar 2.9 Waktu deteksi dan hasil spektrum ................................................ 21
Gambar 2.10 Grotrian diagram unsur Cu I yang memperlihatkan beberapa
transisi dalam daerah optik ........................................................... 25
Gambar 3.1 Keping Tembaga .......................................................................... 32
Gambar 3.2 Stabilizer ....................................................................................... 33
Gambar 3.3 Tampilan antarmuka perangkat lunak OO LIBS .......................... 34
Gambar 3.4 Tampilan antarmuka perangkat lunak addLIBS ........................... 34
Gambar 3.5 Tampilan jendela identifikasi unsur ............................................. 35
Gambar 3.6 Diagram Alir Karakterisasi Spektrum Cu ..................................... 37
Gambar 3.7 Diagram Alir Impuritas keping Cu ................................................ 39
Gambar 4.1 Spektrum emisi yang terkandung pada keping tembaga ............... 46
Gambar 4.2 Grafik intensitas fungsi panjang gelombang emisi unsur Cu
324,7 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 48
Gambar 4.3 Grafik intensitas fungsi panjang gelombang emisi unsur Cu
327,4 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 49
Gambar 4.4 Grafik intensitas fungsi panjang gelombang emisi unsur Cu
510,5 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 50
Gambar 4.5 Grafik intensitas fungsi panjang gelombang emisi unsur Cu
515,3 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 51
Gambar 4.6 Grafik intensitas fungsi panjang gelombang emisi unsur Cu
521,8 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 52
Gambar 4.7 Grafik intensitas emisi unsur Cu fungsi waktu tunda ................... 58
Gambar 4.8 Grafik signal to background panjang gelombang emisi unsur Cu
324,7 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 60
Gambar 4.9 Grafik signal to background panjang gelombang emisi unsur Cu
327,4 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 61
Gambar 4.10 Grafik signal to background panjang gelombang emisi unsur Cu
510,5 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 63
Gambar 4.11 Grafik signal to background panjang gelombang emisi unsur Cu
515,3 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 64
Gambar 4.12 Grafik signal to background panjang gelombang emisi unsur Cu
521,8 nm untuk variasi waktu tunda ............................................. 66
ix
Gambar 4.13 Grafik Intensitas fungsi panjang gelombang emisi unsur Cu
521,8 nm dalam perhitungan FWHM ........................................... 67
Gambar 4.14 Grafik FWHM fungsi waktu tunda pada panjang gelombang
Cu 521,8 nm ................................................................................. 69
Gambar 4.15 Grafik hubungan waktu tunda dan trendline temperatur plasma .. 71
Gambar 4.16 Grafik spektra penembakan keping tembaga dengan
0 cleaning shot .............................................................................. 72
Gambar 4.17 Grafik spektra penembakan keping tembaga dengan
3 cleaning shot .............................................................................. 72
Gambar 4.18 Grafik spektra penembakan keping tembaga dengan
5 cleaning shot .............................................................................. 73
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Spesifikasi Perangkat LIBS ............................................................. 86
Lampiran 2. Dokumentasi Perangkat LIBS ......................................................... 88
Lampiran 3. Proses penyetaraan data luaran intensitas fungsi panjang
gelombang ....................................................................................... 89
Lampiran 4. Data sinyal intensitas di sekitar unsur Cu ........................................ 101
Lampiran 5. Perhitungan Auto Regresi menggunakan Peramalan Runtun
Waktu .............................................................................................. 121
Lampiran 6. Perhitungan Temperatur Plasma keping tembaga Cu 521,8 nm ..... 128
Lampiran 7. Publikasi makalah penelitian ........................................................... 129
