bahan presentasi sensor.pdf
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
1/12
Konfigurasi cip dan fabrikasi
Gambar 1 (a) menggambarkan komponen utama dalam cip mikofluida yang diusulkan, yaitu kolom
pencampuran, kolom reaksi dan kolom deteksi. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1 (b), mikrocip
yang mengandung substrat PMMA dengan ketebalan 2 mm, dijepit di antara dua substrat PMMA
dengan ketebalan 1,6 mm. Substrat atas (substrat # 1 pada Gambar. 1 (b)) dibor dengan dua melaluilubang dengan diameter 1,5 mm yang bertindak sebagai tempat masuk sampel formaldehida dan bahan
derivatisasi. Sementara itu, substrat tengah (substrat # 2) memiliki pola dengan ruang pencampuran
melingkar yang memiliki diameter 1,0 mm dan ruang koleksi persegi panjang dengan dimensi 7 mm x 12
mm. Akhirnya, substrat yang lebih rendah (substrat # 3) memiliki pola dengan kolom reaksi berkelok
dengan lebar 200 m dan kedalaman 200 m untuk menghubungkan ruang pencampuran dan ruang
koleksi.
Microchannel dan reservoir dalam substrat PMMA dirancang menggunakan software AutoCAD
komersial (2010) dan diablasi menggunakan sistem sinar laser CO2 defocused. (Perhatikan bahwa
keterangan lengkap dari proses ablasi dengan laser tersedia dalam studi sebelumnya oleh kelompok saat
ini [37]). Pola dan ketebalan setiap lapisan mikrocip yang dijelaskan oleh substrat PMMA dan proses
ablasi dengan laser. Setelah proses ablasi, substrat yang berpola secara hati hati bergabung/bersatu
dan kemudian dikemas menggunakan teknik bonding hot-press.Dalam proses bonding, substrat dijaga
di bawah tekanan kontak cahaya 0,5 kg/cm2ketika suhu meningkat sampai 100
oC. Tekanan itu kemudian
meningkat menjadi 1,5 kg/cm2 dan suhu dipertahankan pada 100
oC selama 10 menit lebih. Setelah
selesai, tekanan ini dikurangi dan mikrocip dibiarkan dingin secara alami padasuhu kamar.
Gambar 2 menampilkan foto dari platform eksperimental yang digunakan dalam penelitian ini.
Komponen utama termasuk basis aluminium, sebuah pelat atas PMMA transparan, empat nuts, delapankonektor NanoPort (N-333, Upchurch scientific, Oak Harbor, WA), dan dua pemanas mikro. Seperti
ditunjukkan, platform ini dirancang sedemikian rupa sebagai wadah empat mikrocip; sehingga
memfasilitasi reaksi simultan dari empat sampel yang berbeda. (Perhatikan bahwa rincian lengkap dari
sistem pemanas mikro disediakan dalam studi sebelumnya oleh kelompok saat ini [6]). Dua port inlet di
setiap mikrocip terpasang melalui tabung pada pompa jarum suntik (syringe) beberapa-port (KDS-230,
KD Ilmiah, USA) primeddengan sampel formaldehida dan reagen Fluoral-P. Selama percobaan, sampel
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
2/12
dan reagen disuntikkan ke dalam mikrocip sampai ruang koleksi persegi panjang benar-benar penuh.
mikrocip itu kemudian dipanaskan sampai suhu 30oC selama 4 menit untuk menginduksi reaksi kimia.
Setelah waktu reaksi 4 menit, cip dikeluarkan dari platform eksperimental dan ditempatkan dalam bak
dari sistem deteksi laser-induced fluorescence(LIF).
Sistem deteksi dan reaksi kimia
Dalam mendeteksi konsentrasi formaldehida dari setiap sampel, mikrocip itu diterangi/illuminated oleh
lampu merkuri dengan panjang gelombang eksitasi 410 nm. Gambar eksperimental diperoleh oleh
mikroskop optik (E400, Nikon, Jepang), disaring spektral (filter emisi, 550 nm cut-on, Chroma, USA), dan
akhirnya ditangkap oleh kamera CCD (charge-coupled device) (DXC-190, SONY, Jepang) selama 4 menit.
Gambar CCD kemudian diproses oleh PC untuk mengukur intensitas fluoresensi dan mendapatkan
konsentrasi formaldehida yang sesuai.
Sampel dan reagen terdiri dari formaldehida, 4-amino-3-penten-2-one (Fluoral-P), 0,5 M kalium
dihidrogen fosfat (KH2PO, pH = 5), dan air DI. Sampel dan reagen berikut disiapkan: (1) formaldehida
dengan konsentrasi antara 1 sampai 50 ppm, dibuat dengan mencampur formalin dan 0,5 M buffer
KH2PO dengan jumlah yang tepat; dan (2) Fluoral-P, disiapkan melalui reaksi 0,3 ml asam asetat, 0,2 ml
asetil aseton dan 15,4 g amonium asetat. Gambar 3 (a) menyajikan ilustrasi skematis dari reaksi kimia
antara sampel formaldehida dan reagen Fluoral-P untuk membentuk 3,5-diasetil-1,4-dihidrolutidin
(DDL). Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3 (b), DDL memancarkan fluoresensi pada panjang
gelombang sekitar 510 nm yang tereksitasi pada 410 nm. Selain itu, DDL juga merupakan sebuah
senyawa yang sensitif terhadap sinar UV/VIS dan sangat stabil yang menunjukkan serapan maksimum
pada panjang gelombang 410 nm [55]. Ini bisa dimanfaatkan dalam pendeteksian paralel dengan
perangkat UV / VIS dan deteksi fluoresensi seperti dalam studi ini.
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
3/12
Mixer mikrofluida
Gambar 4 (a) menyajikan hasil eksperimen untuk pengaruh rotasi aliran diinduksi dalam ruang
pencampuran melingkar memberikan nilai Reynolds Re = 4,25. (Perhatikan bahwa penjelasan rinci
tentang efek pencampuran disediakan dalam studi sebelumnya oleh kelompok ini [7]). Hasil
menunjukkan bahwa struktur vortex 3-D besar terbentuk di dalam ruangan; menghasilkan pencampuran
efisien dari dua spesi. Secara keseluruhan, hasil menunjukkan bahwa rasio pencampuran yang optimal
(~ 95%) diperoleh pada bilangan Reynolds lebih besar dari atau sama dengan 4(Gambar. 4 (b)). Dengan
demikian, dalam semua percobaan dan simulasi yang tersisa, jumlah Reynolds ditentukan sebagai Re =
5.
Sampel jamu cina
Sepuluh sampel ramuan Cina komersial digunakan untuk mengevaluasi kinerja cip mikofluida diusulkan
untuk penentuan formaldehida dalam percobaan, yaitu Contoh # 1 (Ginseng, padat, Cina); Contoh # 2
(teh Ginseng, bubuk, Cina); Contoh # 3 (bubuk Ginseng, bubuk, Korea); Contoh # 4 (Dry Mushroom,
padat, Cina); Contoh # 5 (Ginseng, padat, Cina); Contoh # 6 (Ginseng, padat, Cina); Contoh # 7 (Cina Yam,
padat, Cina); Contoh # 8 (biji teratai kering, Taiwan); Contoh # 9 (Korean Ginseng Tea, bubuk, Taiwan);
dan Contoh # 10 (Tuber Fleeceflower, padat, China). Semua sampel ramuan Cina yang solid dimasukkan
ke penyuling untuk distilasi uap. Prosedur ekstraksi formaldehid menurut metode resmi No 0900018531
dikeluarkan dari Departemen Kesehatan, Taiwan.
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
4/12
Home
MATERI TEKNIK KELAUTAN
LEPAS PANTAI
KAPAL PESIAR
PELABUHAN
Home /Uncategories / BILANGAN REYNOLDS
BILANGAN REYNOLDS
Padli Suudi 13:20
BILANGAN REYNOLDS
Jumpa lagi di artikel kali ini yang membahas tentang BILANGAN REYNOLDS. Mungkin
diantara kita masih banyak yang belum tahu apa itu bilangan reynolds , maka pada kesempatan
ini akan membahas apa itu bilangan reynolds ?
BILANGAN REYNOLDS adalah rasio antara gaya inersia (vs) terhadap gaya viskos (/L)
yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu.
Bilangan Reynolds ini dapat digunakan untuk mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda,
seperti jenis aliran laminar dan turbulen. Dimana nama tersebut diambil dari Osborne Reynolds
(18421912) yang mengusulkannya di tahun 1883.
Bilangan Reynoldmerupakan salah satu bilangan yang tidak berdimensi yang sangat penting
dalam mekanika fluida dan dapat digunakan seperti halnya dengan bilangan yang tidak
berdimensi lainnya. Untuk memberikan kriteria dalam menentukan dynamic similitude. Jika dua
pola aliran yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda dan laju alir yang
berbeda pula, memiliki nilai bilangan tidak berdimensi yang relevan dan keduanya disebut
mempunyai kemiripan dinamis.
Rumus bilangan Reynolds umumnya diberikan sebagai berikut:
dengan:
http://materi-perkapalan.blogspot.com/http://goo.gl/ZgO14Nhttp://goo.gl/SNWy0Lhttp://goo.gl/dZHcqOhttp://goo.gl/d4YZz2http://materi-perkapalan.blogspot.com/http://materi-perkapalan.blogspot.com/https://plus.google.com/116680709070410057366http://materi-perkapalan.blogspot.com/http://3.bp.blogspot.com/-4_bw4zLYtOQ/VAc1ii3H_2I/AAAAAAAAAnY/mptJ1-2gGLY/s1600/reynold.JPGhttp://materi-perkapalan.blogspot.com/https://plus.google.com/116680709070410057366https://plus.google.com/116680709070410057366http://materi-perkapalan.blogspot.com/http://goo.gl/d4YZz2http://goo.gl/dZHcqOhttp://goo.gl/SNWy0Lhttp://goo.gl/ZgO14Nhttp://materi-perkapalan.blogspot.com/ -
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
5/12
vs - kecepatan fluida,
L - panjang karakteristik,
- viskositas absolut fluida dinamis,
- viskositas kinematik fluida: = / , - kerapatan (densitas) fluida.
Misalnya pada aliran dalam pipa, panjang karakteristik adalah diameter pipa, jika penampang
pipa bulat, atau diameter hidraulik, untuk penampang tak bulat.
PENGERTIAN LAMINER DAN TURBELEN
1. ALIRAN LAMINER
Aliran laminer adalah aliran fluida yang dapat bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan
yang membentuk garis-garis alir yang tidak berpotongan satu sama lain. Hal tersebut
ditunjukan oleh percobaan Osborne reynolds. Pada laju aliran rendah aliran laminer
tergambar sebagai filamen panjang yang mengalir sepanjang aliran. Aliran ini memiliki
Bilangan Reynolds lebih kecil dari 2300
2. ALIRAN TURBULEN
Aliran turbulen adalah aliran fluida yang partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil
dengan kecepatan berfluktuasi yang saling berinteraksi. Akibat dari hal tersebut garis alir
antara partikel fluidanya saling berpotongan. Oleh osborne reynolds digambarkan sebagai
bentuk yang tidak stabil yang bercampur dalam waktu yang begitu cepat yang selanjutnya
memecah dan menjadi tidak terlihat. Aliran turbulen ini mempunyai bilangan yang lebih
besar dari 4000. Aliran yang mempunyai bilangan reynold antara 2300 4000 ada yang
menyebut sebagai aliran dalam keadaan transisi. Sehingga terjadi perubahan dari kondisi
laminer menuju aliran turbulen.
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
6/12
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
7/12
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
8/12
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
9/12
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
10/12
Following the ablation process, the
three PMMA substrates were carefully aligned and sealed using a hot-press bonding technique
(see Figs. 2(d) and 2(e)). In performing the bonding process, the three substrates were inserted
between two thick glass plates and maintained under a pressure of 0.5 kg/cm2 for 10 min as the
temperature was progressively increased to 101 C. The pressure was then increased to 7.5 kg/
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
11/12
cm2 for 15 min with no further change in the temperature. Finally, the sealed microchip was
trimmed using a focused laser beam (laser power 10 W; laser movement speed 80 mm/s) to form a T-
shaped microfluidic device (see Fig. 2(f)). As shown, the detection region of the
T-shaped device was assigned dimensions of 13mm 27.5mm (i.e., the same dimensions as
the cuvette used in the macro-scale methanol detection experiments performed in the present
study).
-
7/26/2019 Bahan presentasi sensor.pdf
12/12