Aplikasi Interdigital Capacitor Sensor (IDCS) dalam pengukuran permitivitas relatif Crude Oil

Risse Entikaria Rachmanita; Haerul Ahmadi

doi:10.25273/jpfk.v5i2.4011

Aplikasi Interdigital Capacitor Sensor (IDCS) dalam pengukuran permitivitas relatif Crude Oil

Risse Entikaria Rachmanita, Haerul Ahmadi

Abstract

Interdigital Capacitor Sensor (IDCS) telah diaplikasikan dalam berbagai bidang, terutama pada bidang kimia dan biologi. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengukuran permitivitas relatif pada crude oil dengan mengaplikasikan IDCS sebagai media sensing. Permitivitas relatif sangat dibutuhkan untuk mendapatkan sifat kelistrikan, yang metodenya masih jarang didapatkan pada special liquid seperti pada crude oil. IDCS dapat dimanfaatkan untuk aplikasi pada pengukuran microlevel crude oil. IDCS dicetak pada printed circuit board (PCB) dengan konfigurasi dua pola sisir elektroda. Sensor yang telah dibuat memiliki 5 elektroda di setiap sisinya, panjang elektroda adalah 40 mm, lebar elektroda adalah 4 mm, tebal elektroda adalah 0,01 mm, dan jarak antar elektroda adalah 5 mm. Kalibrasi IDCS menggunakan RCL meter tipe PM 6303A Philip frekuensi 1 kHz. Pengujian sensor dilakukan dengan pengukuran kapasitansi IDCS sendiri dan pengukuran kapasitansi aquades. Selanjutnya, dilakukan pengukuran kapasitansi crude oil menggunakan IDCS yang telah dikalibrasi. Hasil pengukuran diperoleh nilai rata-rata kapasitansi IDCS (tembaga), air murni, dan crude oil berturut-turut adalah (22,7 ± 0,6) pF, (1,12 ± 0,05) nF, dan (25,6 ± 0,6) pF. Hasil perhitungan dari data kapasitansi diperoleh permitivitas relatif IDCS (tembaga), air murni, dan crude oil berturut-turut adalah 17,2 ± 0,4, 71,89 ± 1,67, dan 2,4 ± 0,2. Nilai kapasitansi bahan uji berbanding lurus dengan nilai permitivitas relatifnya.

Keywords

kapasitansi; permitivitas relatif; crude oil; IDCS.

Full Text:

PDF

References

Abu-Abed, A.S., Lindquist, R.G., 2008. Capacitive Interdigital Sensor with Inhomogeneous Nematic Liquid Crystal Film. Prog. Electromagn. Res. B 7, 75–87. https://doi.org/10.2528/PIERB08022901

Angkawisittpan, N., Manasri, T., 2012. Determination of Sugar Content in Sugar Solutions using Interdigital Capacitor Sensor. Meas. Sci. Rev. 12, 8–13. https://doi.org/10.2478/v10048-012-0002-0

Carlson, J.E., Tomren, A.L., Folgerø, K., Barth, T., 2014. Estimation of dielectric properties of crude oils based on IR spectroscopy. Chemom. Intell. Lab. Syst. 139, 1–5. https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2014.09.001

Cole, M.C., Kenis, P.J.A., 2009. Multiplexed electrical sensor arrays in microfluidic networks. Sens. Actuators B Chem. 136, 350–358. https://doi.org/10.1016/j.snb.2008.12.010

Dielectric Constant Table.pdf [WWW Document], n.d. URL https://www.honeywellprocess.com/library/marketing/tech-specs/Dielectric%20Constant%20Table.pdf (accessed 5.26.16).

Entikaria Rachmanita, R., Suweni Muntini, M., Thawankaew, S., Chao-Moo, W., Vora-Ud, A., Seetawan, T., 2018. Fabrication and characterization of interdigital capacitors thin film by DC magnetron sputtering for measuring the permittivity of crude oil. Mater. Today Proc., The 3rd International Conference on Applied Physics and Materials Applications (ICAPMA 2017), 31 May–2 June 2017 5, 15192–15197. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.04.081

Igreja, R., Dias, C.J., 2011. Extension to the analytical model of the interdigital electrodes capacitance for a multi-layered structure. Sens. Actuators Phys. 172, 392–399. https://doi.org/10.1016/j.sna.2011.09.033

Mohd Syaifudin, A.R., Jayasundera, K.P., Mukhopadhyay, S.C., 2009. A low cost novel sensing system for detection of dangerous marine biotoxins in seafood. Sens. Actuators B Chem. 137, 67–75. https://doi.org/10.1016/j.snb.2008.12.053

Muntini, M.S., Pramono, Y.H., Minarto, E., Kalsum, U., Rachmanita, R.E., 2017. Modeling and simulation of microwave propagation on crude oil heating, in: 2017 International Seminar on Sensors, Instrumentation, Measurement and Metrology (ISSIMM). Presented at the 2017 International Seminar on Sensors, Instrumentation, Measurement and Metrology (ISSIMM), pp. 46–50. https://doi.org/10.1109/ISSIMM.2017.8124259