Application of Surface Plasmon Resonance Phenomenon using Otto Configuration Method As Cholesterol Food Detection in Used-Palm Oil

FATIMAH NOPRIARDY, Prof.Dr.Kamsul Abraha

2015 | Skripsi | S1 FISIKA

Dalam skripsi ini, Surface Plasmon Resonance (SPR) dengan menggunakan konfigurasi Otto merupakan penelitian yang pertama kali dilakukan di Laboratorium Fisika Material dan Instrumentasi FMIPA UGM. Konfigurasi Otto dikerjakan pada celah 850 nm diantara prisma dan bahan dielektrik. Hal ini menjelaskan bahwa konfigurasi Otto dapat digunakan untuk mengontrol makanan berkolesterol yang sudah digoreng dengan minyak kelapa sawit habis pakai. Penelitian ini menunjukkan bahwa metode pada konfigurasi Otto dengan celah berorde nanometer dapat menunjukkan fenomena SPR. Metode ini menggunakan 15 mg perak pada sistem prisma/celah/Ag yang terlapisi dengan prisma setengah lingkaran untuk menunjukkan celah optimum. Celah optimum tersebut menjadi referensi bagi sistem banyak lapisan tipis pada fenomena SPR di konfigurasi Otto. Sistem banyak lapisan tersebut terdiri dari prisma/celah/minyak kelapa sawit habis pakai/nanopartikel perak/perak/udara. Hasil penelitian fenomena SPR dengan metode konfigurasi Otto ini teranalisis oleh laser He-Ne (lambda0=632,8 nm). Sudut SPR pada sistem prisma/celah/perak adalah (44.4 ralat 0.03) derajat, dengan nilai reflektansinya adalah 0,82 . Kemudian ditambahkan dengan AgNPs@PVA, sudut SPR mengalami pergeseran pada (44.6 ralat 0.20) derajat, dengan nilai reflektansinya adalah 0,36 . Setelah itu direaksikan dengan minyak kelapa sawit murni (tanpa kolesterol), sudut SPR bergeser pada (45,3 ralat 0.30) derajat, dengan nilai reflektansinya adalah 0,46 . Setelah juga direaksikan dengan minyak kelapa sawit habis pakai pada telur ayam goreng, sudut SPR bergeser pada (46.8 ralat 0.70) derajat, dengan nilai reflektansinya adalah 0,36 dan minyak kelapa sawit habis pakai pada telur puyuh goreng, sudut SPR bergeser pada (51.0 ralat 0.70) derajat, dengan nilai reflektansinya adalah 0,23. Pergeseran sudut SPR di konfigurasi Otto ini menunjukkan sensitifitas dari biosensor. Hal ini menunjukkan bahwa sudut SPR dalam penelitian sebelumnya dengan menggunakan konfigurasi Otto akan menuju ke nilai sudut yang lebih besar. Hasil penelitian dengan menggunakan metode konfigurasi Otto ini menjadi acuan untuk mengontrol kolesterol pada makanan yang digoreng menggunakan minyak kelapa sawit habis pakai.

In this thesis, Surface Plasmon Resonance (SPR) using Otto Configuration is rarely used at Material Physics and Instrumentation Laboratory of Gadjah Mada University. Otto configuration is observed at 850 nm in air gap between prism and dielectric layers. This explains that Otto configuration can be used for monitoring cholesterol level in used-palm oil. This experiment shows that Otto configuration method using nanometer air gap can prove the SPR phenomenon. This method uses silver on 15 mg in prism/Ag system which has been coated with half-cylindrical prism to prove the optimum air gap. This optimum air gap becomes the reference for multi-layers thin film SPR phenomenon system in Otto configuration. The multi-layers consist of prism/air gap ( 850 nm )/used-palm oil/AgNPs@PVA/Ag/air system. The results of Otto configuration method are analyzed by HeNe laser (lambda0=632,8 nm) in Surface Plasmon Resonance (SPR) system. SPR angle for the prism/air gap/Ag system configured to (44.4 error 0.03) degrees, with the reflectance value 0,82 . Due to the addition of AgNPs@PVA (prism/air gap/AgNPs@PVA/Ag system), SPR angle shifts into (44.6 error 0.20) degrees, with the reflectance value 0,36 . After the reaction with palm oil (prism/air gap/palm oil (no cholesterol)/AgNPs@PVA/Ag system), SPR angle shifts into (45,3 error 0.30) degrees with the reflectance value 0,46 . Also after the reaction with used-palm oil frying with eggs (prism/air gap/used-palm oil (low-cholesterol/AgNPs@PVA/Ag system/), SPR angle shifts into (46.8 error 0.70) degrees with the reflectance value 0,36 and used-palm oil frying with quail eggs (prism/air gap/used-palm oil (high-cholesterol)/AgNPs@PVA/Ag system), SPR angle shifts into (51.0 error 0.70) degrees with the reflectance value 0,23 . The shifting on SPR angle using Otto configuration shows the sensitivity of biosensor. It proves to the other experiment that SPR angle in Otto configuration will shift towards greater angle. These experiment results of Otto configuration method become the pioneer for monitoring frying-food cholesterol in used-palm oil.

Kata Kunci : Surface Plasmon Resonance (SPR), Otto configuration, biosensor, frying-food cholesterol