PENGUKURAN KONSENTRASI PARTIKEL ASAP ROKOK DENGAN MENGGUNAKAN P-TRAK
Verna Albert Suoth 1) , Maria D. Bobanto 1)
1 ) Jurusan Fisika, FMIP A, Unsrat, Manado e-mail: vernasuoth@yahoo.co.id ; bennylumi@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi partikel pada asap rokok pada beberapa  sampel  rokok  yang  menggunakan  filter  dan  sampel  rokok  tersebut merupakan  rokok  yang  beredar  di  Indonesia.  Ada  4  sampel  rokok  berfilter  yang digunakan yakni filter x, filter B, filter DE, dan filter DF. Jumlah konsentrasi partikel asap  rokok  diukur  dengan  menggunakan  P -Track.  Hasil  penelitian  yang  di  dapat bervariasi  bergantung  dari  karakteristik  filter  yang  ada  pada  masing -masing  rokok tersebut. Konsentrasi partikel asap rokok yang terukur dengan menggunakan beberapa filter didapatkan bahwa dengan menggunakan Filter B akan mendapatkan konsentrasi partikel  paling  tinggi  yaitu  384.100  pt/cc  sedangkan  Filter  DE  konsentrasi  partikel 234.000  pt/cc  untuk  Filter  DF  konsentrasi  partikel  204.400  pt/cc  dan  Filter  X konsentrasi partikel 43.320 pt/cc. Faktor emisi partikel asap rokok yang dikeluarkan oleh  batang  rokok  filter  B  lebih  besar  dibanding  dengan  filter  lain  oleh  karena  pada masing-masing  filter  memiliki  karakter istik  yang  berbeda  sehingga  asap  yang dikeluarkan  akan  sangat  berbeda.  Dari  data  tersebut  dapat  diketahui  tingkat  bahaya partikel asap rokok sebanding dengan banyaknya asap rokok yang masuk ke detector.
Kata kunci: P-Trak, konsentrasi Partikel, asap rokok

## SMOKE PARTICLE CONCENTRATION  MEASURING USING P-TRAK

## ABSTRACT
This  research  aims  to  determine  the  concentration  of  particles  in  cigarette  smoke  in some  samples  of  cigarettes  and  cigarette  samples  using  the  filter  is  a  cigarette  that circulated  in  Indonesi a.  There  are  4  samples  of  filtered  cigarettes  used  the  filter  x, filter  B,  filter  DE,  and  DF  filter. The  amount  of  smoke  particle  concentrations  were measured  by  using  the  P -Track.  Results  of  research  on  may  vary  depending  on  the characteristics of the exi sting filter on each of these cigarettes. The concentration of particles  of  cigarette  smoke  measured  by  using  multiple  filters  found  that  by  using Filter B will get a concentration of particles highest of 384.100 pt/cc while Filter DE particle  concentration  of  234.000  pt/cc  to  filter  DF  particle  concentration  204.400 pt/cc  and  Filter X  concentration  of  particles  43.320  pt/cc.  Cigarette  smoke  particles emission  factors  released  by  cigarette  filter  rod  B  is  greater  than  the  other  filters because at each filter has different characteristics so that the smoke released will be very  different.  From  these  data  it  can  be  seen  the  danger  level  of  cigarette  smoke particles is proportional to the number of cigarette smoke coming into the detector.
Keywords: P-Trak, the concentration of particles, cigarette smoke

## PENDAHULUAN
Pencemaran udara saat ini telah mencapai tingkat  yang  meresakan.  Pencemaran  udara diartikan  sebagai  masuknya  zat,  energi,  atau
komponen  lain  ke  dalam  udara  ambein  oleh kegiatan  manusia  sehingga  mutu  udara ambient turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan  udara  ambient  tidak  dapat
memenuhi fungsinya. Pencemaran udara tidak hanya  berupa  asap  mesin  pabrik  atau  mesin- mesin  kendaraan  saja,  namun  juga  asap  asap rokok  yang  dapat  kita  temui  dimana-mana, sayangnya  dampak  buruk  akibat  asap  rokok tidak hanya ditanggung penikmat saja  namun orang-orang sekitar yang tidak merokok yang ikut  menghisap  asap  rokok  atau  disebut perokok pasif. Merokok telah diketahui dapat menyebabkan gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan  ini  dapat  disebabkan  olehnikotin yang berasal dari asap rokok yang dihisap oleh perokok.  Dengandemikian  penderita  tidak hanya  perokok  sendiri  (perokok  aktif)  tetapi juga  orang  yang  berada  di  lingkungan  asap rokok (Environmental  Tobacco  Smoke) atau disebut  dengan  perokok  pasif.  Gangguan kesehatan  yang  ditimbulkan  dapatberupa bronkitis kronis, emfisema, kanker paru-paru, larink,  mulut,  faring,  esofagus,  kandung kemih,  penyempitanpembuluh  nadi  dan  lain- lain.Namun  demikian  masih  banyak  orang baik laki-laki maupun perempuan yang belum atautidak  dapat  meninggalkan  kebiasaan merokok ini.
Merokok  adalah  membakar  tembakau yang kemudian diisap asapnya, baik menggunakan  rokok  maupun  menggunakan pipa.Temperatur  pada  sebatang  rokok  yang tengah  dibakar  adalah  900 untuk  ujung rokok  yang  dibakar  dan  30 untuk  ujung rokok  yang  terselip  diantara  bibir  perokok. Asap rokok yang diisap atau asap rokok yang dihirup  melalui  dua  komponen:  komponen yang  lekas  menguap  berbentuk  gas  dan komponen  yang  bersama  gas  terkondensasi menjadi komponen partikulat. Dengan demikian asap rokok yang diisap dapat berupa gas sejumlah 85% dan sisanya berupa partikel.
Partikel merupakan unsur butir (dasar) benda atau  bagian  benda  yang  sangat  kecil  dan berdimensi;  materi  yang  sangat  kecil,  seperti butir pasir, elektron, atom, atau molekul.Pada penelitian ini akan   mengukur berapa jumlah konsentrasi  patikel    yang  terkandung  pada asap  rokok.  Pada  asap  rokok  yang  yang diasumsikan bulat memiliki diameter partikel rata-rata 0,01 μm – 1 μm.

## Material dan Metode
Untuk  mendapat  tujuan  yang  ingin dicapai  dalam  penelitian  ini  pengukuran konsentrasi partikel asap rokok yang terhirup oleh  manusia.  Percobaan  yang  dilakukan
adalah  mengukur  jumlah  partikel  asap  yang keluar  melalui  filter.  Pengukuran  ini  dengan menguji  4  batang  rokok  menggunakan  filter dengan karakteristik yang berbeda yaitu Filter X pada rokok, Filter tipe B, Filter tipe DE dan Filter  Tipe  DF.  Percobaan  ini  dilakukan dengan  sampai  rokok  tersebut  habis  terbakar dan rokok yang digunakan memiliki panjang 5 cm dengan waktu tempu antara 10 sampai 12 menit.  Dengan  menenpatkan  ujung  sensor pendeteksi  partikel  asap  rokok  pada  selang maka  akan  mengukur  jumlah  particle  dalam pt/cc (partikel per centimeter cubic).
Alat  pengukuran  partikel  asap  rokok  ini terdiri  dari  3  buah  selang  yang  disambung berjejeran mulai dari yang berdiameter paling kecil sampai berdiameter paling besar. Ujung selang berdiameter kecil untuk masuknya asap rokok  kemudian  pada  ujung  selang  yang paling  besar  akan  dihubungkan  ke  pompa pengisap  dan  pada  selang  yang  berdiameter 2,5 cm diberi lubang dengan diameter 0.8 mm sebagai  tempat  untuk  memasukkan  ujung sample probe dari P-Trak. Dan selanjutnya P- Trak  diset  pengukuran  partikel  asap  dengan pembacaan  setiap  10  detik  sepanjang  5  cm pada  setiap  batang  rokok  yang  dibakar. Gambar  1  ditampilkan  desain  peralatan  yang digunakan.

## Gambar 1.  Desain Peralatan

## HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Partikel Pada Asap Rokok
Setelah  dilakukan  pengukuran  jumlah konsentrasi partikel asap rokok pada 4 batang rokok  yang  dibedakan  pada  filter  dengan karakteristik  filter  yang  berbeda,  maka berdasarkan hasil pengukuran dapat dianalisa faktor emisi partikel pada setiap batang rokok adalah sebagai berikut:
E p = P t 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 dimana: Ep = faktor emisi partikel pada batang rokok
Total partikel dalam setiap pembakaran rokok,
P t = ∫ 𝐶(𝑡). 𝑑𝑡 = 𝐶𝑡 𝑡(𝑛) 𝑡(0) Pt = C.t dengan :  P t = Konsentrasi partikel ( 𝑝𝑡 𝑐𝑐 𝑠 )
C (t)= Konsentrasi Partikel ( 𝑝𝑡 𝑐𝑐 )
1 cc= 1 cm 3
Sedangkan volume pada pada selang sebagai media untuk mengalir asap adalah:
V total = Q t . t Q = v.A dengan : Q t = Debit asap rokok t   = Waktu pembakaran rokok v  =  Kecepatan  aliran    udara  asap rokok      adalah    0,1 𝑚 𝑠 ⁄ =  10 -
3 𝑐𝑚 𝑠 ⁄
A = Luas selang.
Maka  debit  pada  asap  rokok  yang  mengalir melalui selang adalah:
- Debit  pada  Selang  1  dengan  diameter  2,5
cm
Q 1 = v A 1 = v π 𝑑 1 2 4 = 10 -3 𝑐𝑚 𝑠 ⁄ . 3,14 . 2,5 2 4 cm 2 =  4,91 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠
- Debit  pada  Selang  2  dengan  diameter  1,5
cm
Q 2 = v A 1 = v π 𝑑 1 2 4 = 10 -3 𝑐𝑚 𝑠 ⁄ . 3,14 . 1,5 2 4 cm 2 =  1,77 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠 - Debit  pada  Selang  3  dengan  diameter  0,8
cm
Q 3 = v A 1 = v π 𝑑 1 2 4 = 10 -3 𝑐𝑚 𝑠 ⁄ . 3,14 . 0,8 2 4 cm 2 =  0,50 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠 Sehingga didapat debit total adalah Q total = (Q 1 + Q 2 +Q 3 ) =(4,91x10 -3 +1,77x10 -3 +0,50x10 -3 )cm 3
= 7,18 x 10 -3 𝑐𝑚 3
𝑠
Menentukan  Faktor  Emisi  Partikel  Pada

## Batang Rokok
Faktor Emisi pada batang rokok adalah sbb: a. Rokok Filter X
Pada  saat  rokok  dengan  fiter  x  dibakar maka  dapat  dilihat  jumlah  partikel  yang dihasilkan pada batang rokok ini berdasarkan waktu  yang  di  tempu  selama  pembakaran dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2.  Grafik Filter x
Diketahui waktu total pengukuran rokok filter x  adalah t = 940 s
P t = ∫ 𝐶(𝑡). 𝑑𝑡 = 𝐶 𝑡 𝑡(𝑛) 𝑡(0) = 25.021.530 𝑝𝑡 𝑐𝑐 𝑠 V total = Q total . t = 7,18 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠 x 940 s = 6,75 cm 3 E p = P t 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 25.021.530 𝑝𝑡 𝑐𝑚 3 𝑠 6,75 cm 3 940 𝑠
= 179.675,88 pt ≈ 179.676 pt Faktor  emisi  partikel  yang  dikeluarkan  pada rokok filter x adalah 179.676 pt

## b. Rokok Filter B
Pada  saat  rokok  dengan  fiter  B  dibakar maka  dapat  dilihat  jumlah  partikel  yang dihasilkan pada batang rokok ini berdasarkan waktu  yang  di  tempu  selama  pembakaran dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3  Grafik Filter B
Diketahui waktu total pengukuran rokok filter B  adalah t = 740 s
P t = ∫ 𝐶(𝑡). 𝑑𝑡 = 𝐶 𝑡 𝑡(𝑛) 𝑡(0) = 92.984.120 𝑝𝑡 𝑐𝑐 𝑠 V total = Q total . t
= 7,18 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠 x 740 s
= 5,31 cm 3
E p = P t 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 92.984.120 𝑝𝑡 𝑐𝑚 3 𝑠 5,31cm 3
740 𝑠
= 667.223,88 pt ≈ 667.224 pt Faktor  emisi  partikel  yang  dikeluarkan  pada rokok filter B adalah 667.224 pt

## c. Rokok Filter DE
Pada saat rokok dengan fiter DE dibakar maka  dapat  dilihat  jumlah  partikel  yang dihasilkan pada batang rokok ini berdasarkan waktu  yang  di  tempu  selama  pembakaran dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik Filter DE
Diketahui waktu total pengukuran rokok filter DE adalah t = 870 s
P t = ∫ 𝐶(𝑡). 𝑑𝑡 = 𝐶 𝑡 𝑡(𝑛) 𝑡(0) = 89.973.740 𝑝𝑡 𝑐𝑐 𝑠 V total = Q total . t = 7,18 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠 x 870 s = 6,25 cm 3 E p = P t 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑇 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 89.973.740 𝑝𝑡 𝑐𝑚 3 𝑠 6,25cm 3 870 𝑠 = 646.363,07 pt ≈ 646.363 pt Faktor  emisi  partikel  yang  dikeluarkan  pada rokok filter DE adalah 646.363 pt

## d. Rokok Filter DF
Pada saat rokok dengan filter DE dibakar maka  dapat  dilihat  jumlah  partikel  yang dihasilkan pada batang rokok ini berdasarkan waktu  yang  di  tempu  selama  pembakaran dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik Filter DF
Diketahui waktu total pengukuran rokok filter DF adalah t = 810 s
P t = ∫ 𝐶(𝑡). 𝑑𝑡 = 𝐶 𝑡 𝑡(𝑛) 𝑡(0) = 62.479.720 𝑝𝑡 𝑐𝑐 𝑠 V total = Q total x t = 7,18 x 10 -3 𝑐𝑚 3 𝑠 x 810 s = 5,82 cm 3 E p = P t 𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑇 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 62.479.720 𝑝𝑡 𝑐𝑚 3 𝑠 5,82cm 3 810 𝑠 = 448.928,36 pt ≈ 448.928 pt
Faktor  emisi  partikel  yang  dikeluarkan  pada rokok filter DF adalah 448.928 pt Tabel 1 adalah emisi partikel yang dikeluarkan pada beberapa filter rokok.
Tabel 1. Emisi Partikel Pada Masing-Masing Filter
Partikel Asap Rokok (pt) Filter X Filter B Filter DE Filter DF 179.676 667.224 646.363 448.928

## Karakteristik  Pengukuran  Konsentrasi Partikel Asap Rokok
Pada  Gambar  6  dapat  lihat  konsentrasi partikel pada semua filter rokok, yang dapat di tampilkan.
Gambar 6. Konsentrasi Partikel setiap Filter Rokok

## a. Filter X
Pengukuran  partikel  asap  rokok  saat pengukuran dimulai dapat dinyatakan jumlah konsentrasi  partikel  minimum  7.343  pt/ 𝑐𝑚 3 dan  maksimum  43.320  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Konsentrasi partikel  rata-rata  26.338  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Dari  data tersebut  dapat  diketahui  tingkat  bahaya partikel  asap  rokok  sebanding  dengan banyaknya  asap  rokok  yang  masuk  ke detektor.  Semakin  banyak  asap  rokok  yang masuk  di  dalam  detektor  maka  tingkat konsentrasi partikel asap rokok akan semakin tinggi.  Hal  ini terbukti dari  hasil  pengukuran yang  telah  dilakukan  dengan  menggunakan alat  P-Trak  pada  rokok  Filter  –  X.    Setelah rokok habis terbakar maka dengan cepat akan kembali  pada  kondisi  minimum.  Hal  ini  di sebabkan  karena  saat  rokok  habis  terbakar akan dimatikan sehingga  mengakibatkan asap rokok  yang  mengalir  mulai  berkurang  dan pada waktu tertentu akan berhenti.

## b. Filter B
Pengukuran  dengan  menggunakan  Filter B,  partikel  asap  rokok  saat  pengukuran dimulai  dapat  dinyatakan  jumlah  konsentrasi partikel minimum 3.534 pt/ 𝑐𝑚 3 dan maksimum  384.100  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Konsentrasi partikel  rata-rata  123.979  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Dari  data tersebut  dapat  diketahui  tingkat  bahaya partikel  asap  rokok  sebanding  dengan banyaknya  asap  rokok  yang  masuk  ke detektor.  Semakin  banyak  asap  rokok  yang masuk  di  dalam  detektor  maka  tingkat konsentrasi partikel asap rokok akan semakin tinggi.  Hal  ini terbukti dari  hasil  pengukuran yang  telah  dilakukan  dengan  menggunakan alat  P-Trak  pada  rokok  Filter  -  B.  Setelah rokok habis terbakar maka dengan cepat akan kembali  pada  kondisi  minimum.  Hal  ini  di sebabkan  karena  saat  rokok  habis  terbakar akan dimatikan sehingga  mengakibatkan asap
rokok  yang  mengalir  mulai  berkurang  dan pada waktu tertentu akan berhenti.

## c. Filter DE
Pengukuran  dengan  menggunakan  Filter DE,  partikel  asap  rokok  saat  pengukuran dimulai, dapat dinyatakan jumlah konsentrasi partikel minimum 1.102 pt/ 𝑐𝑚 3 dan maksimum  234.000  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Konsentrasi partikel  rata-rata  102.234  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Dari  data tersebut  dapat  diketahui  tingkat  bahaya partikel  asap  rokok  sebanding  dengan banyaknya  asap  rokok  yang  masuk  ke detektor.  Semakin  banyak  asap  rokok  yang masuk  di  dalam  detektor  maka  tingkat konsentrasi partikel asap rokok akan semakin tinggi.  Hal  ini terbukti dari  hasil  pengukuran yang  telah  dilakukan  dengan  menggunakan alat  P-Trak  pada  rokok  Filter  -  DE.  Setelah rokok habis terbakar maka dengan cepat akan kembali  pada  kondisi  minimum.  Hal  ini  di sebabkan  karena  saat  rokok  habis  terbakar akan dimatikan sehingga  mengakibatkan asap rokok  yang  mengalir  mulai  berkurang  dan pada waktu tertentu akan berhenti.

## d. Filter DF
Pengukuran  dengan  menggunakan  Filter DE,  partikel  asap  rokok  saat  pengukuran dimulai, dapat dinyatakan jumlah konsentrasi partikel minimum 6616 pt/ 𝑐𝑚 3 dan maksimum  204.400  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Konsentrasi partikel  rata-rata  76195  pt/ 𝑐𝑚 3 .  Dari  data tersebut  dapat  diketahui  tingkat  bahaya partikel  asap  rokok  sebanding  dengan banyaknya  asap  rokok  yang  masuk  ke detektor.  Semakin  banyak  asap  rokok  yang masuk  di  dalam  detektor  maka  tingkat konsentrasi partikel asap rokok akan semakin tinggi.  Hal  ini terbukti dari  hasil  pengukuran yang  telah  dilakukan  dengan  menggunakan alat  P-Trak  pada  rokok  Filter  -  DF.  Setelah rokok habis terbakar maka dengan cepat akan kembali  pada  kondisi  minimum.  Hal  ini  di sebabkan  karena  saat  rokok  habis  terbakar akan dimatikan sehingga  mengakibatkan asap rokok  yang  mengalir  mulai  berkurang  dan pada waktu tertentu akan berhenti.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisa data yang didapatkan  selama  penelitian  dapat  diambil kesimpulan  sebagai berikut:
1. Faktor  emisi  partikel  asap  rokok  yang dikeluarkan  oleh  batang  rokok  filter  B lebih  besar  dibanding  dengan  filter  lain oleh  karena  pada  masing-masing  filter memiliki  karakteristik  yang  berbeda sehingga  asap  yang  dikeluarkan  akan sangat berbeda.
2. Dari data tersebut dapat diketahui tingkat bahaya  partikel  asap  rokok  sebanding dengan  banyaknya  asap  rokok  yang masuk ke detector. Semakin banyak asap rokok  yang  masuk  di  dalam  detektor maka  tingkat  konsentrasi  partikel  asap rokok akan semakin tinggi.
3. Konsentrasi  partikel  asap  rokok  yang terukur  dengan  menggunakan  beberapa filter didapatkan bahwa dengan menggunakan Filter B akan mendapatkan konsentrasi  partikel  paling  tinggi  yaitu 384.100  pt/cc  sedangkan  Filter  DE konsentrasi  partikel  234.000  pt/cc  untuk Filter  DF  konsentrasi  partikel  204.400 pt/cc  dan  Filter  X  konsentrasi  partikel 43.320 pt/cc.
4. Metode  yang  dilakukan  ini  dapat  pula dikembang  dengan  perilaku  yang  sama untuk  sampel  asap  hasil  pembakaran lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Daher, N., R. Saleh, E. Jaroudi, H. Sheheitli, T. r. s. Badr, E. Sepetdjian, M. A. Rashidi, N.  Saliba  dan  A.  Shihadeh.  2009.
Comparison of carcinogen, carbon monoxide, and ultrafine particle
emissions  from  narghilewaterpipe  and cigarette  smoking:  Sidestream  smoke measurements and assessment of second- hand smoke emission factors . Atmospheric Environment: 1-2.
Imansyah Ibnu Hakim, Bambang Suryawan, I Made  K.  ,  Nandy  Putra.  Karakterisasi thermal  precipitator sebagai smoke Collector dengan  menggunakan  gas sensor.  Departement  of  Mechanical Engineering  Faculty  of  Engineering University of Indonesia
Pappas, R. S., G. M. Polzin, L. Zhang, C. H. Watson, D. C. Paschal dan D. L. Ashley. 2006. Cadmium,  lead,  and  thallium  in mainstream tobacco smoke particulate.Food and Chemical Toxicology . 44: 714-715.
Susanna,  D  et  al.,  Penentuan  Kadar  Nikotin. Dalam  Asap  Rokok,  Jurnal  Ilmiah Makara, Vol.7 No.2 Desember 2003 Seri Kesehatan
Young,  T.,  J.  McAughey,  C.  Mocker,  C. McGrath  dan  R.  Zimmermann.  2010. Influence  of  filter  ventilation  on  the chemical composition of cigarette mainstream  smoke .  Analytica  Chimica Acta(36–44).
Tian, B., P. Chen, J. Chen dan L. Bai. 2009. Blocking  and  filtering  effect  of  Bombyx morisilkworm silk fiber filter tips against mainstream smoke of cigarettes . Materials and Design. 30: 2289–2294.