Jelaskan Prinsip kerja dari Analis serapan gas

Prinsip kerja alat ini menggunakan mekanisme

adsorpsi gas pada permukaan suatu bahan padat pada berbagai tekanan

dan suhu yang konstan (isotherm). Gas yang biasa digunakan adalah

helium untuk mikropori (< 20 Ao),

nitrogen untuk mesopori (20-500 Ao),

atau argon untuk makropori (> 500 Ao).

Saat analisis, GSA hanya mengukur volume gas yang

diserap oleh pori/ permukaan padatan pada kondisi isotherm tersebut.

Volume gas yang diperoleh pada berbagai

tekanan tersebut diplot pada grafik volume gas (v) vs tekanan

Data yang diperoleh tersebut, selanjutnya diolah menggunakan berbagai

pilihan teori dan model perhitungan yang dikembangkan para peneliti

untuk mengubahnya menjadi data luas permukaan, volume pori, jari-jari

pori, dsb. Misalnya saja untuk menghitung luas permukaan padatan

dapat digunakan BET teori, Langmuir teori, metode t-plot, dan lain

Alat ini terdiri dari dua bagian utama yaitu Degasser dan Analyzer. Degasser berfungsi untuk memberikan perlakuan awal pada padatan sebelum dianalisis, yaitu menghilangkan zat-zat pengotor (misalnya air, mineral, dan zat volatile lainnya) yang masih menempel/terperangkap pada pori/permukaan padatan tersebut. Fungsi ini disebut proses degassing.

Proses degassing dilakukan dengan cara memanaskan bahan uji dalam sampel sel yang dihubungkan dengan port degas menggunakan mantel pemanas. Proses ini dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu kondisi flow atau kondisi vakum. Pada kondisi flow gas dialirkan ke dalam sampel sel, sehingga dapat mendesak zat-zat pengotor yang ada. Adapun pada kondisi vakum, dilakukan dengan cara mengurangi tekanan sehingga bahan-bahan pengotor yang ada dapat terlepas. Kondisi vakum jarang dipakai apabila bahan uji terlalu ringan untuk mencegah terjadinya elutriasi dan tersedotnya partikel padatan masuk ke alat yang dapat merusak alat.

Untuk sampel yang sangat ringan, selain dapat di-pelet-kan terlebih dahulu, dapat pula dengan cara memakai sampel sel yang sesuai. Beberapa jenis sampel sel disajikan pada gambar di bawah ini. Samepl sel yang memiliki tempat sampel besar biasanya dipakai untuk serbuk sedangkan yang kecil untuk pelet atau serbuk yang tidak mudah melayang.

Proses degassing dilaksanakan selama 2-4 jam dengan suhu pemanasan berkisar antara 40 – 300 oC tergantung pada karakteristik padatan yang akan dianalisis. Suhu yang terlalu tinggi dapat melelehkan, bahkan mungkin merusak padatan, sehingga tidak dapat dianalis lagi karena syarat bahan uji GSA adalah padatan berpori. Adapun suhu yang terlalu rendah boleh jadi menyebabkan proses degassing sia-sia, karena masih banyak zat pengotor yang tersisa. Namun beberapa seri terbaru alat ini sudah dilengkapi dengan metode pengecekan kesempurnaan proses degassing dengan menekan tombol tertentu pada computer control.

Setelah proses degassing selesai, padatan ditimbang kembali untuk mengetahui berat yang sebenarnya. Bahan uji yang dibutuhkan untuk analisis dengan GSA cukup 0.05-0.2 gram saja.