T E L K O M N I K A ,   V o l . 1 0 ,   N o . 2 ,   J u n e   2 0 1 2 ,   p p .   2 7 5 ~ 2 8 0   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           2 7 5       R e c e i v e d   J a n u a r y   2 2 ,   2 0 1 2 ;   R e v i s e d   M a y   2 0 ,   2 0 1 2 ;   A c c e p t e d   J u n e   4 ,   2 0 1 2   C h a r a c t e r i z a t i o n   o f   P o l y m e r i c   C h e m i r e s i s t o r s   f o r   G a s   S e n s o r         B u d i   G u n a w a n 1 * ,   M u h a m m a d   R i v a i 2 ,   H e n d r o   J u w o n o 3   1 D e p a r t m e n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t a s   M u r i a   Ku d u s ,   K u d u s ,   I n d o n e s i a     2 D e p a r t m e n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   I n d u s t r i a l   E n g i n e e r i n g ,   I T S,   Su r a b a y a ,   I n d o n e s i a     3 D e p a r t m e n t   o f   C h e m i c a l ,   F a c u l t y   o f   M a t h e m a t i c s   a n d   N a t u r e   Sc i e n c e s ,   I T S,   Su r a b a y a ,   I n d o n e s i a     e - m a i l :   b u d i . g u n a w a n 1 3 @ y a h o o . c o m *       A b s t r a k   Po l i m e r   m e r u p a k a n   m a t e r i   n o n   k o n d u k t i f y a n g   d a p a t   m e n j a d i   k o n d u k t i f   d e n g a n   m e n a m b a h k a n   k a r b o n   a k t i f   s e b a g a i   f i l l e r   s e h i n g g a   t e r b e n t u k   k o m p o s i t   p o l i m e r - k a r b o n .   Ko m p o s i t   p o l i m e r - k a r b o n   m e m p u n y a i   r e s i s t a n s i   b e r u b a h   a p a b i l a   t e r k e n a   g a s .     K o n d u k t i f i t a s   k o m p o s i t   p o l i m e r - k a r b o n   s e b a g a i   s e n s o r   g a s   d i p e n g a r u h i   o l e h   b e b e r a p a   f a k t o r ,   y a i t u ;   j e n i s   g a s   y a n g   d i d e t e k s i ,   v o l u m e   g a s ,   s u h u   d a n   k e l e m b a b a n .   U n t u k   m e n g e t a h u i   k a r a k t e r i s t i k   s e n s o r   k o m p o s i t   p o l i m e r - k a r b o n ,   t e l a h   d i b u a t   s e n s o r   p o l i m e r   d a r i   6   j e n i s   b a h a n ,   y a i t u ;   PEG 6 0 0 0 ,   PEG 2 0 M ,   PEG 2 0 0 ,   PEG 1 5 4 0 ,   s i l i k o n   d a n   s q u e l e n e .   Se n s o r   p o l i m e r   y a n g   d i b u a t   d i u j i   d e n g a n   9   j e n i s   g a s ,   y a i t u ;   As e t o n ,   As e t o n   N i t r i l ,   Be n z e n a ,   Et a n o l ,   M e t a n o l ,   Et i l   As e t o n ,   Kl o r o f o r m ,   n - H e x a n   d a n   T o l u e n a .   Pe n g u j i a n   m e n g e l o m p o k k a n   m e n j a d i   4   k l a s t e r ;   s e l e k t i v i t a s ,   s e n s i t i v i t a s ,   p e n g a r u h   s u h u   d a n   k e l e m b a b a n .   Se n s o r   d i u j i   d a l a m   s e b u a h   c h a m b e r   t e r i s o l a s i   y a n g   t e r h u b u n g   d e n g a n   a k u i s i s i   d a t a .   Va r i a s i   s u h u ,   k e l e m b a b a n ,   j e n i s   d a n   v o l u m e   g a s   d i b e r l a k u k a n   d a l a m   c h a m b e r .   Pe n g o l a h a n   d a t a   m e n g g u n a k a n   k o r e s p o n d e n   a n a l i s i s   d a n   r e g r e s i .   H a s i l   p e n g u j i a n   d i d a p a t k a n   b a h w a   s e t i a p   s e n s o r   d a r i   j e n i s   p o l i m e r   y a n g   b e r b e d a   m e m p u n y a i   s e n s i t i f i t a s   d a n   s e l e k t i f i t a s   t e r h a d a p   j e n i s   g a s   t e r t e n t u .   R e s i s t a n s i   s e n s o r   m e n g a l a m i   k e n a i k a n   d e n g a n   k e n a i k a n   s u h u   d a n   k e l e m b a b a n   l i n g k u n g a n   d e n g a n   p e r s a m a a n   g a r i s   p o l i n o m i a l   o r d e   2   d a n   o r d e   3 .     K a t a   k u n c i :   p o l i m e r ,   r e s i s t a n s i ,   s e l e k t i f i t a s ,   s e n s i t i f i t a s ,   s e n s o r   g a s       A b s t r a c t   Po l y m e r   i s   a   n o n   c o n d u c t i v e   m a t e r i a l t h a t   c a n   b e   c o n d u c t i v e   w i t h   c a r b o n   b l a c k   f i l l e r   t o   f o r m   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e .   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e s   r e s i s t a n c e   c h a n g e s   w i t h   g a s .   T h e   c o n d u c t i v i t y   o f   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e   i s   i n f l u e n c e d   b y   s e v e r a l   f a c t o r s , i . e .   t y p e   o f   g a s ,   v o l u m e   o f   g a s ,   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y . .   T h i s   r e s e a r c h   c h a r a c t e r i z e s   t h e   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e   s e n s o r   f r o m   6   t y p e s   o f   p o l y m e r s :   PEG 6 0 0 0 ,   PEG 2 0 M ,   PEG 2 0 0 ,   PEG 1 5 4 0 ,   Si l i c o n   a n d   S q u e l e n e .   T h e   s e n s o r s   a r e   t r e a t e d   w i t h   Ac e t o n ,   Ac e t o n   N i t r i l ,   Be n z e n e ,   Et a n o l ,   M e t h a n o l ,   Et h y l   Ac e t o n ,   C h l o r o f o r m ,   n - H e x a n   a n d   T o l u e n e .   T h i s   c h a r a c t e r i z a t i o n   a r e   g r o u p e d   i n t o   4   c l u s t e r   a c c o r d i n g   t o   t h e i r   s e l e c t i v i t y ,   s e n s i t i v i t y ,   i n f l u e n c e   o f   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y .   s e n s o r s   a r e   p u t   i n   a n   i s o l a t e d   c h a m b e r   w h i c h   i s   c o n n e c t e d   t o   d a t a   a c q u i s i t i o n   w i t h   t h e     v a r i a t i o n s   o f   t e m p e r a t u r e ,   h u m i d i t y ,   t y p e   a n d   v o l u m e   o f   g a s .   C o r r e s p o n d e n c e   a n a l y s i s   a n d   r e g r e s s i o n   a r e   u s e d   t o   p r o c e s s   t h e   d a t a .   T e s t   r e s u l t s   f o u n d   t h a t   e a c h   s e n s o r   s h o w e d   d i f f e r e n t   s e n s i t i v i t y   a n d   s e l e c t i v i t y   t o w a r d s   p a r t i c u l a r   t y p e   o f   g a s .   R e s i s t a n c e   o f   s e n s o r s   i n c r e a s e s   w i t h   r i s i n g   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y   e n v i r o n m e n t   w i t h     o r d e r   2   a n d   o r d e r   3   p o l y n o m i a l   e q u a t i o n       K e y w o r d s :   g a s   s e n s o r ,   p o l y m e r ,   r e s i s t a n c e ,   s e l e c t i v i t y ,   s e n s i t i v i t y       1 .     I n t r o d u c t i o n   P o l y m e r   i s   o n e   o f   t h e   c h e m i c a l   m a t t e r s ,   w h i c h   i s   n o n   c o n d u c t i v e   n a t u r a l l y .   S o m e   t y p e s   o f   P o l y m e r   c a n   b e   c h a n g e d   i n t o   c o n d u c t i v e   b y   a d d i n g   a c t i v e   c a r b o n .   T h e   m i x t u r e s   o f   p o l y m e r   a n d   a c t i v e   c a r b o n   a r e   c a l l e d   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e .   T h e   r e s i s t a n c e   o f   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e   m a y   c h a n g e   w h e n   i t   i s   e x p o s e d   b y   g a s .   E a c h   t y p e   o f   p o l y m e r   h a s   b e e n   d i f f e r e n t   r e s i s t a n c e s .   B y   h a v i n g   t h e   f o l l o w i n g   c h a r a c t e r i s t i c   p o l y m e r - c a r b o n   c o m p o s i t e   c a n   b e   u s e d   a s   t h e   c h e m i r e s i s t o r   s e n s o r s   [ 1 - 5 ] .   T h e   c h a n g e   o f   t h e   r e s i s t a n c e   o f   p o l y m e r   a f f e c t e d   b y   s e v e r a l   f a c t o r s   s u c h   t h e   t y p e s   o f   g a s ,   t h e   v o l u m e   o f   g a s ,   t h e   t e m p e r a t u r e   a n d   t h e   h u m i d i t y   [ 6 - 8 ] .   T o   f i n d   o u t   t h e   c h a r a c t e r i s t i c   o f   c o m p o s i t e   p o l y m e r - c a r b o n   s e n s o r ,   i t   h a s   b e e n   m a d e   t h e   s e n s o r   f r o m   t h e   s i x   t y p e s   o f   p o l y m e r ,   n a m e l y :   p o l y e t h y l e n e   g l y c o l   ( P E G )   6 0 0 0 ,   P E G   1 5 4 0 ,   P E G   2 0 M ,   P E G   2 0 0 ,   s i l i c o n e ,   a n d   s q u a l e n e .   T h e   s i x   t y p e s   o f   s e n s o r   w e r e   t e s t e d   b y   n i n e   t y p e s   o f   g a s ,   f o r   i n s t a n c e ;   a c e t o n e ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 7 5     2 8 0   2 7 6 a c e t o n e   n i t r i l e ,   b e n z e n e ,   e t h a n o l ,   m e t h a n o l ,   e t h y l   a c e t o n e ,   c h l o r o f o r m ,   n - h e x a n e   a n d   t o l u e n e   [ 9 - 1 5 ] .         2 .     R e s e a r c h   M e t h o d   T h e   p r o c e s s   o f   m a k i n g   C h e m i r e s i s t o r   s e n s o r   i s   a s   f o l l o w s :   t h e   p o l y m e r   i s   m i x e d   w i t h   a c t i v e   c a r b o n   i n   t h e   r a t i o   1 : 1 ,   u s e d   a s   a   c o u p l i n g   a g e n t   w h o   i s   u t i l i z e d   s o d i u m   l a u r y l   s u l f a t e   ( S L S )   0 0 1   g r .   T h e   m i x i n g   p r o c e s s   i n v o l v e s   P E G ,   a c t i v e   c a r b o n   a n d   s o d i u m   l a u r y l   s u l f a t e   ( S L S )   w h i c h   a r e   b l e n d e d   i n   a   b e a k e r   g l a s s .   A f t e r   t h a t ,   t h e   m i x t u r e   w a s   a d d e d   w i t h   a q u a d e m i n   t o   f o r m   a   g e l .   T h e n   t h e   g e l   i s   g l a z e d   o n   t h e   b o a r d .   N e x t ,   t h e   b o a r d   i s   p u t   i n t o   t h e   o v e n   f o r   t w o   h o u r s   a t   4 0 0 C .   F i n a l l y ,   t h e   b o a r d   p l a c e d   i n   d e s i c c a t o r s   f o r   1 x 2 4   h o u r s   t o   n e u t r a l i z e   t h e   c o n t e n t   o f   o x y g e n   o r   o t h e r   g a s e s .   E q u i p m e n t   t h a t   i s   u s e d   i n   t h i s   r e s e a r c h   i n v o l v e s   i s o l a t e d   c h a m b e r ,   d a t a   a c q u i s i t i o n ,   c o m p u t e r s ,   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y   s e n s o r s ,   g a s   i n j e c t i o n ,   n i t r o g e n   g a s ,   w a t e r   h e a t e r s   a n d   w a t e r   s p r a y ,   a s   s h o w n   F i g u r e   1 .   T h e   s i x   t y p e s   o f   s e n s o r   a r e   t e s t e d   i n   a n   i s o l a t e d   c h a m b e r   s i m u l t a n e o u s l y .   T h e   r e s u l t   w i l l   b e   r e a d   b y   t h e   a c q u i s i t i o n   d a t a   i n   r e a l   t i m e ,   a n d   i t   w i l l   b e   s a v e d   a s   a   f i l e .   T h e   f o l l o w i n g   i s   t h e   p i c t u r e   o f   a   t e s t e d   s c h e m e .     T h e   p r i n c i p l e   o f   c h a m b e r   w o r k s   a s   f o l l o w s :   T h e   s i x   p o l y m e r   s e n s o r s   a r e   p l a c e d   i n   t h e   c h a m b e r   i n   a   r o w .   S a m p l e   g a s   i s   i n j e c t e d   i n t o   t h e   c h a m b e r   i n   v a r y i n g   t h e   v o l u m e   o f   g a s .   T h e   t e s t   i s   c o n d i t i o n e d   i n   d i f f e r e n t   t e m p e r a t u r e .   T h e   r e s u l t   o f   d a t a   w i l l   b e   a c q u i r e d   b y   a c q u i s i t i o n   d a t a ,   w h i c h   c o n n e c t   t o   c o m p u t e r   d i r e c t l y .         3 .     R e s u l t s   a n d   D i s c u s s i o n   3 . 1 .   S e n s o r   r e s p o n s e   t o   t h e   t y p e   o f   g a s   I n   t e s t i n g ,   t h e   n i n e   t y p e s   o f   g a s   a r e   i n j e c t e d   i n t o   t h e   s a m e   o f   v o l u m e ,   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y   i n   t h e   c h a m b e r .   T h e   r e s u l t s   o f   t h e   d a t a   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   1 .           F i g u r e   1 .   T h e   t e s t i n g   s c h e m e           F i g u r e   2 .   M a p p i n g   s e l e c t i v i t y   o f   p o l y m e r   u s i n g   R   p r o g r a m       T a b l e   1 .   R e s i s t a n c e   P o l y m e r   t o w a r d   t h e   T y p e   o f   G a s       P E G 6 0 0 0   ( O h m )   P E G 2 0 M   ( O h m )   P E G 2 0 0   ( O h m )   P E G 1 5 4 0   ( O h m )   S I L I C O N   ( O h m )   S Q U E L E N E   ( O h m )   A c e t o n e     3 1 9   3 9 7   5 2 4 5   4 8 8 7   2 4 6 8   4 4 9 9   A c e t o n e N i t r i l e   4 2 1   6 4 8   6 1 7 0   5 9 7 1   5 2 3 1   6 2 1 8   B e n z e n a   3 1 9   5 4 7   5 4 0 3   2 7 1 9   4 7 6 2   5 0 2 2   C l o r o f o r m     3 5 7   5 7 2   6 4 6 2   3 0 3 4   5 0 8 4   6 5 6 9   E t h a n o l   3 3 8   5 4 8   5 6 3 5   2 2 7 8   5 0 7 8   6 1 7 6   E t h y l   A c e t o n e     3 5 7   4 7 2   7 2 7 0   5 1 5 2   3 3 7 3   2 9 7 4   M e t h a n o l   3 5 7   4 6 3   5 5 3 6   2 7 6 6   4 1 5 7   4 3 9 2   n - H e x a n e   3 1 7   4 2 3   4 1 0 4   2 4 3 6   4 1 6 1   4 5 8 5   T o l u e n a   3 3 7   4 4 3   5 3 3 6   2 5 9 0   4 4 6 2   6 0 3 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       C h a r a c t e r i z a t i o n   o f   P o l y m e r i c   C h e m i r e s i s t o r s   f o r   G a s   S e n s o r   ( B u d i   G u n a w a n )   2 7 7   C o r r e s p o n d e n c e   a n a l y s i s   m e t h o d   i n   R   p r o g r a m   i s   u s e d   t o   s e e   t h e   c o r r e l a t i o n   b e t w e e n   t h e   p o l y m e r   a n d   g a s   s a m p l e ,   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .   T h e   p i c t u r e   a b o v e   s h o w s   t h a t   t h e   P E G 6 0 0 0   a n d   P E G 2 0 M   a r e   s i m i l a r   t o   S i l i c o n e   w i t h   S q u e l e n e .   P E G 1 5 4 0   a n d   P E G 2 0 0   h a v e     d i f f e r e n t   r e a c t i o n ,   a n d   t h e y   a r e   n o t   i n t e r c o n n e c t e d .   T h e   n i n e   g a s e s   a r e   c l u s t e r e d   i n t o   t h r e e   s e c t i o n s   b a s e d   o n   t h e   p o s i t i o n   o f   n e a r n e s s   b e t w e e n   t h e   g a s e s .   T h e   f i r s t   g r o u p   c o n s i s t s   o f   a c e t o n e ,   a n d   a c e t o n e   n i t r i l e .   T h e   s e c o n d   g r o u p   c o n s i s t s   o f   m e t h a n o l ,   b e n z e n e ,   e t h a n o l ,   c h l o r o f o r m ,   t o l u e n e   a n d   n - h e x a n e .   T h e   t h i r d   g r o u p   c o n s i s t s   o f   e t h y l   a c e t o n e   g a s .                             F i g u r e   3 .     t h e   c h a n g e s   o f   t h e   r e s i s t a n c e   o f   p o l y m e r   i n t o   g a s   i n j e c t i o n       y   =   1 7 5 . 1 7 x 3   -   1 6 0 1 . 5 x 2   +   4 7 3 1 . 3 x   -   2 9 8 6   y   =   1 1 5 . 5 x 3   -   1 0 4 8 . 5 x 2     +   3 0 9 5 x   -   1 7 8 4   y   =   2 3 5 0 . 3 x 3     -   2 1 9 5 0 x 2   +   6 7 5 5 0 x   -   4 2 8 8 1 y   =   - 1 0 9 x 3   +   8 2 0 . 5 x 2     -   1 5 4 8 . 5 x   +   6 7 4 3 y   =   1 9 2 . 3 3 x 3   -   1 5 2 3 . 5 x 2   +   4 3 2 0 . 2 x   +   2 0 2 2 y   =   4 1 5 . 8 3 x 3   -   3 7 8 2 . 5 x 2   +   1 1 1 0 2 x   -   5 2 6 7   0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 4 0 0 0 1 6 0 0 0 1 8 0 0 0 2 0 0 0 0 2 2 0 0 0 2 4 0 0 0 2 6 0 0 0 2 8 0 0 0 3 0 0 0 0 R   r a t a 2   a w a l R   r a t a 2   1 0 m l R   r a t a 2   2 0 m l R   r a t a 2   2 5 m l Vo l u m e   R e s i s t a n s i   PEG   6 0 0 0 PEG   2 0 M PEG   2 0 0 PEG 1 5 4 0 Si l i c o n Sq u e l e n e y   =   1 9 4 . 6 7 x 3   -   1 7 3 8 x   2   +   5 0 0 4 . 3 x   -   3 1 4 2 y   =   7 3 . 3 3 3 x   3   -   7 2 1 . 5 x 2   +   2 4 8 9 . 2 x   -   1 4 6 3   y   =   1 8 2 . 1 7 x 3   -   3 6 4 6 x 2   +   2 2 0 0 8 x   -   1 3 4 7 5 y   =   7 0 x 3   -   5 1 8 . 5 x 2   +   1 2 7 1 . 5 x   +   5 0 8 3 y   =   1 7 0 x 3   -   1 5 2 1 x 2     +   4 4 1 6 x   +   1 9 4 6 y   =   3 5 8 . 3 3 x 3   -   3 2 5 3 . 5 x   2   +   9 5 7 3 . 2 x   -   4 2 1 0   0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 4 0 0 0 1 6 0 0 0 1 8 0 0 0 2 0 0 0 0 2 2 0 0 0 2 4 0 0 0 2 6 0 0 0 2 8 0 0 0 3 0 0 0 0 R   r a t a 2   a w a l   R   r a t a 2   1 0 m l R   r a t a 2   2 0 m l R   r a t a 2   2 5 m l Vo l u m e   R e s i s t a n s i PEG   6 0 0 0   PEG   2 0 M PEG   2 0 0 PEG 1 5 4 0 Si l i c o n Sq u e l e n e y   =   2 0 1 . 3 3 x 3   -   1 7 8 2 . 5 x 2   +   5 0 9 1 . 2 x   -   3 1 9 1   y   =   9 0 . 6 6 7 x 3   -   8 1 2 x 2   +   2 3 3 9 . 3 x   -   1 2 4 0 y   =   4 3 7 . 8 3 x 3   -   4 9 7 8 x 2   +   2 1 6 0 8 x   -   1 1 9 9 9 y   =   - 4 . 8 3 3 3 x   3     +   1 0 x 2   +   1 1 6 . 8 3 x   +   5 7 8 4 y   =   1 6 9 . 1 7 x 3   -   1 5 3 9 x 2   +   4 6 5 8 . 8 x   +   1 7 2 2 y   =   2 8 9 . 8 3 x 3   -   2 6 3 5 . 5 x 2   +   7 7 4 5 . 7 x   -   2 9 3 2   0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 4 0 0 0 1 6 0 0 0 1 8 0 0 0 2 0 0 0 0 2 2 0 0 0 2 4 0 0 0 R   r a t a 2   a w a l R   r a t a 2   1 0 m l R   r a t a 2   2 0 m l R   r a t a 2   2 5 m l Vo l u m e   R e s i s t a n s i PEG   6 0 0 0 PEG   2 0 M PEG   2 0 0 PEG 1 5 4 0 Si l i c o n Sq u e l e n e y   =   1 9 4 . 3 3 x 3   -   1 7 4 2 . 5 x   2     +   5 0 2 0 . 2 x   -   3 1 5 3   y   =   8 6 . 5 x 3   -   7 8 2 x 2     +   2 2 9 7 . 5 x   -   1 2 2 4   y   =   2 5 8 3 x   3   -   2 3 6 3 5 x 2   +   6 9 9 3 9 x   -   4 3 8 1 8 y   =   - 4 5 . 3 3 3 x   3   +   4 0 3 . 5 x 2   -   8 3 6 . 1 7 x   +   6 3 8 4 y   =   2 1 5 . 3 3 x 3   -   1 8 7 7 . 5 x 2   +   5 3 5 6 . 2 x   +   1 3 1 7 y   =   3 7 3 . 5 x   3   -   3 3 1 8 x 2     +   9 5 3 6 . 5 x   -   4 1 2 4   0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 4 0 0 0 1 6 0 0 0 1 8 0 0 0 2 0 0 0 0 2 2 0 0 0 2 4 0 0 0 R   r a t a 2   a w a l   R   r a t a 2   1 0 m l R   r a t a 2   2 0 m l R   r a t a 2   2 5 m l Vo l u m e   R e s i s t a n s i PEG   6 0 0 0 PEG   2 0 M PEG   2 0 0 PEG 1 5 4 0 Si l i c o n Sq u e l e n e y   =   7 4 . 8 3 3 x 3   -   6 7 4 . 5 x 2     +   1 9 6 6 . 7 x   -   1 0 4 8 y   =   6 3 . 5 x 3     -   5 5 8 . 5 x 2     +   1 5 7 4 x   -   7 0 1 y   =   1 7 4 5 . 2 x 3   -   1 5 2 6 0 x 2     +   4 3 6 5 6 x   -   2 5 0 7 2 y   =   3 7 0 . 1 7 x 3     -   3 1 8 6 x   2     +   9 1 9 1 . 8 x   -   4 7 0 y   =   2 2 5 . 6 7 x 3     -   2 0 1 3 x   2     +   5 8 4 3 . 3 x   +   9 5 5   y   =   3 5 2 . 6 7 x 3   -   3 1 0 8 x 2   +   8 8 4 9 . 3 x   -   3 6 2 6 0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 0 0 1 3 0 0 0 1 4 0 0 0 1 5 0 0 0 1 6 0 0 0 1 7 0 0 0 1 8 0 0 0 1 9 0 0 0 2 0 0 0 0 R   r a t a 2   a w a l R   r a t a 2   1 0 m l R   r a t a 2   2 0 m l R   r a t a 2   2 5 m l Vo l u m e   R e s i s t a n s i PEG   6 0 0 0 PEG   2 0 M PEG   2 0 0 PEG 1 5 4 0 Si l i c o n Sq u e l e n e y   =   - 5 8 . 2 5 x 2     +   3 8 5 . 9 5 x   -   3 . 2 5 y   =   3 1 . 1 6 7 x 3     -   2 8 2 x 2     +   8 3 9 . 8 3 x   -   2 1 1 y   =   1 2 4 . 6 7 x   3   -   1 2 0 8 . 5 x 2   +   4 0 7 2 . 8 x   +   2 0 8 0 y   =   2 6 8 . 3 3 x   3   -   2 3 3 8 x 2   +   6 8 6 9 . 7 x   +   1 1 0 6 y   =   1 5 4 . 1 7 x 3     -   1 3 4 9 . 5 x 2     +   3 8 1 8 . 3 x   +   2 3 8 8 y   =   2 6 8 . 1 7 x 3     -   2 3 7 6 . 5 x   2     +   6 8 0 2 . 3 x   -   2 2 2 6   0 5 0 0 1 0 0 0   1 5 0 0   2 0 0 0   2 5 0 0   3 0 0 0   3 5 0 0   4 0 0 0   4 5 0 0   5 0 0 0   5 5 0 0   6 0 0 0   6 5 0 0   7 0 0 0   7 5 0 0   8 0 0 0   8 5 0 0   9 0 0 0   R   r a t a 2   a w a l   R   r a t a 2   1 0 m l R   r a t a 2   2 0 m l R   r a t a 2   2 5 m l Vo l u m e   R e s i s t a n c e PEG   6 0 0 0 PEG   2 0 M PEG   2 0 0 PEG 1 5 4 0 Si l i c o n Sq u e l e n e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 7 5     2 8 0   2 7 8 3 . 2 .   S e n s o r   R e s p o n s e   t o   t h e   V o l u m e   o f   G a s   T h e   n i n e   t y p e s   o f   g a s   a r e   i n j e c t e d   i n   v a r y i n g   v o l u m e   a t   c o n s t a n t   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y .   T o   s e e   t h e   c h a n g e s   o f   t h e   r e s i s t a n c e   o f   p o l y m e r   i n t o   g a s   i n j e c t i o n ,   p l o t t i n g   g r a p h s   a r e   m a d e ,   s h o w n   i n   F i g u r e   3 .       3 . 3 .   S e n s o r   R e s p o n s e   t o   t h e   T e m p e r a t u r e     T o   t e s t   t h e   e f f e c t   o f   t e m p e r a t u r e ,   p o l y m e r   s e n s o r s   a r e   t e s t e d   i n   a   c h a m b e r   b y   v a r y i n g   t e m p e r a t u r e   c o n d i t i o n s   i n   t h e   s a m e   o f   f i x e d   v o l u m e   o f   g a s   a n d   f i x e d   h u m i d i t y .   T h i s   t e s t   w a s   c a r r i e d   o u t   t o   f i n d   t h e   e f f e c t   o f   t h e   r i s i n g   o f   t e m p e r a t u r e   t o   t h e   c h a n g e   o f   t h e   r e s i s t a n c e   o f   e a c h   s e n s o r .   T h e   a v e r a g e   p e r c e n t a g e s   o f   r e s i s t a n c e   i n c r e a s e s   t o   t h e   r i s i n g   o f   t e m p e r a t u r e   a n d   i n f l u e n c e d   c o e f f i c i e n t   t e m p e r a t u r e   ( o h m / 0 C ) .   B e l o w   a r e   t h e   p i c t u r e s   o f   t h e   p e r c e n t a g e   o f   t h e   a v e r a g e   o f   t e m p e r a t u r e s   r e s i s t a n c e .   I n   t h e   T a b l e   2   s h o w s   t h a t   a l l   p o l y m e r   r e s i s t a n c e   i n c r e a s e s   w i t h   i n c r e a s i n g   t e m p e r a t u r e .   T h e   a v e r a g e   p e r c e n t a g e   i n c r e a s e   i n   t h e   r a n g e   3 %   t o   2 9 %   w i t h   t h e   l a r g e s t   i n c r e a s e   i n   p o l y m e r   P E G 1 5 4 0   a n d   s m a l l e s t   i n   t h e   s i l i c o n e .   I n   t h e   T a b l e   3   s h o w s   t h a t   a l l   p o l y m e r   r e s i s t a n c e   i n c r e a s e s   w i t h   i n c r e a s i n g   t e m p e r a t u r e .   A v e r a g e   t e m p e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   ( o h m / o c )   r a n g e   a t   3 6   o h m s   t o   4 3 7   o h m s   w i t h   t h e   l a r g e s t   i n c r e a s e   i n   t h e   p o l y m e r   P E G 1 5 4 0   a n d   t h e   s m a l l e s t   i n   t h e   P E G 6 0 0 0         T a b l e   2 .   P e r c e n t a g e   o f   r e s i s t a n c e   c h a n g e     P o l i m e r   A c e t o n e     A c e t o n e N i t r i l e   B e n z e n a   C h l o r o f o r m     E t h a n o l   P E G 6 0 0 0   1 1 %   1 4 %   4 %   4 %   5 %   P E G 2 0 M   7 %   2 7 %   2 4 %   0 %   3 %   P E G 2 0 0   1 4 %   3 1 %   2 1 %   1 6 %   2 3 %   P E G 1 5 4 0   1 8 %   3 1 %   3 7 %   3 1 %   2 8 %   S I L I C O N E   0 %   3 %   3 %   3 %   4 %   S Q U A L E N E   5 %   2 %   1 2 %   4 %   1 %     E t i l A c e t o n e   M e t h a n o l   n H e x a n e   T o l u e n a   % a v e r a g e   P E G 6 0 0 0   4 %   5 %   7 %   4 %   6 %   P E G 2 0 M   2 %   0 %   1 %   3 %   2 2 %   P E G 2 0 0   2 2 %   1 7 %   1 7 %   1 0 %   1 9 %   P E G 1 5 4 0   3 6 %   1 2 %   3 5 %   3 1 %   2 9 %   S I L I C O N E   2 %   2 %   5 %   3 %   3 %   S Q U A L E N E   2 %   1 %   7 %   8 %   5 %       T a b l e   3 .   T e m p e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   s e n s o r   ( O h m / 0 c )   P o l i m e r   A c e t o n e     A c e t o n e N i t r i l e   B e n z e n a   C h l o r o f o r m     E h t a n o l   P E G 6 0 0 0   1 8   2 5   4 0   4 0   4 0   P E G 2 0 M   1 8   4 0   3 0   2 6   2 6   P E G 2 0 0   1 1 4   1 0 5   1 4 9   1 4 9   1 5 0   P E G 1 5 4 0   2 2 4   3 4 8   5 1 0   4 5 2   4 8 3   S I L I C O N E   1 1 6   1 2 6   1 2 1   1 2 2   1 2 8   S Q U A L E N E   1 7 6   1 8 5   1 8 5   1 8 0   1 7 7     E t h y l A c e t o n e   M e t h a n o l   n H e x a n e   T o l u e n a   A v e r a g e   P E G 6 0 0 0   4 0   4 0   4 0   4 1   3 6   P E G 2 0 M   2 6   2 6   2 6   2 6   2 7   P E G 2 0 0   1 4 6   1 4 0   1 4 4   1 4 6   1 3 8   P E G 1 5 4 0   4 8 9   4 4 6   4 7 6   5 0 5   4 3 7   S I L I C O N   1 3 0   1 3 6   1 4 3   1 4 6   1 3 0   S Q U A L E N E   1 8 1   1 7 5   1 8 8   1 9 0   1 8 2       3 . 4 .   S e n s o r   R e s p o n s e   t o   H u m i d i t y     I n   t e s t i n g   t h e   h u m i d i t y ,   p o l y m e r   s e n s o r s   a r e   t e s t e d   i n   t h e   c h a m b e r   i n   t h e   v a r y i n g   h u m i d i t y ,   i n   t h e   f i x e d   v o l u m e   o f   g a s   a n d   t e m p e r a t u r e .   T a b l e   4   a n d   5   s h o w   t h e   r e s u l t   o f   t h e   t e s t .   I n   t h e   t a b l e s   s h o w   t h a t   a l l   p o l y m e r   r e s i s t a n c e   i n c r e a s e s   w i t h   i n c r e a s i n g   h u m i d i t y .   T h e   a v e r a g e   p e r c e n t a g e   i n c r e a s e   i n   t h e   r a n g e   3 , 6 9 %   t o   2 7 , 6 7 %   w i t h   t h e   l a r g e s t   i n c r e a s e   i n   p o l y m e r   P E G 1 5 4 0   a n d   s m a l l e s t   i n   t h e   s i l i c o n e .     I n   t h e   T a b l e   6   s h o w s   t h a t   a l l   p o l y m e r   r e s i s t a n c e   i n c r e a s e s   w i t h   i n c r e a s i n g   h u m i d i t y .   A v e r a g e   h u m i d i t y   c o e f f i c i e n t   ( o h m / % )   r a n g e   a t   2 7   o h m s   t o   4 3 7   o h m s   w i t h   t h e   l a r g e s t   i n c r e a s e   i n   t h e   p o l y m e r   P E G 1 5 4 0   a n d   t h e   s m a l l e s t   i n   t h e   P E G 2 0 M         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       C h a r a c t e r i z a t i o n   o f   P o l y m e r i c   C h e m i r e s i s t o r s   f o r   G a s   S e n s o r   ( B u d i   G u n a w a n )   2 7 9   T a b l e   4 .   P e r c e n t a g e   a v e r a g e   i n c r e a s e   o f   r e s i s t a n c e   t o   h u m i d i t y     P o l i m e r   A c e t o n e     A c e t o n e N i t r i l e   B e n z e n a   C h l o r o f o r m     E t h a n o l   P E G 6 0 0 0   0 , 4 0 %   6 , 6 0 %   4 , 1 1 %   0 , 7 0 %   5 , 8 7 %   P E G 2 0 M   7 , 7 0 %   1 1 , 2 6 %   7 , 8 6 %   3 , 9 0 %   6 , 6 2 %   P E G 2 0 0   1 , 9 6 %   1 3 , 0 3 %   1 2 , 2 2 %   1 , 6 8 %   5 , 5 6 %   P E G 1 5 4 0   1 2 , 0 5 %   1 2 , 9 3 %   3 2 , 3 0 %   2 8 , 5 9 %   4 0 , 4 6 %   S I L I C O N E   1 4 , 5 7 %   5 , 7 3 %   1 , 7 3 %   1 , 6 4 %   1 , 4 4 %   S Q U A L E N E   4 , 4 6 %   6 , 1 2 %   1 , 2 2 %   3 , 8 0 %   5 , 7 7 %     E t h y l A c e t o n e   M e t h a n o l   n H e x a n e   T o l u e n a   % a v e r a g e   P E G 6 0 0 0   3 , 2 9 %   3 , 5 1 %   5 , 1 7 %   6 , 3 6 %   4 , 0 0 %   P E G 2 0 M   3 , 0 1 %   4 , 2 4 %   4 , 7 2 %   2 , 1 4 %   5 , 7 2 %   P E G 2 0 0   1 1 , 8 7 %   7 , 9 6 %   1 , 4 0 %   0 , 0 0 %   6 , 1 9 %   P E G 1 5 4 0   9 , 2 6 %   3 1 , 4 6 %   3 9 , 1 1 %   4 2 , 9 1 %   2 7 , 6 7 %   S I L I C O N   4 , 6 3 %   1 , 6 6 %   1 , 6 1 %   0 , 2 3 %   3 , 6 9 %   S Q U A L E N E   4 , 3 2 %   1 , 7 1 %   1 6 , 8 4 %   7 , 1 5 %   5 , 7 1 %       T a b l e   5 .   H u m i d i t y   c o e f f i c i e n t   ( o h m / % )   P o l i m e r   A c e t o n e     A c e t o n e N i t r i l e   B e n z e n a   C h l o r o f o r m     E t h a n o l   P E G 6 0 0 0   1 8   2 5   4 0   4 0   4 0   P E G 2 0 M   1 8   4 0   3 0   2 6   2 6   P E G 2 0 0   1 1 4   1 0 5   1 4 9   1 4 9   1 5 0   P E G 1 5 4 0   2 2 4   3 4 8   5 1 0   4 5 2   4 8 3   S I L I C O N E   1 1 6   1 2 6   1 2 1   1 2 2   1 2 8   S Q U A L E N E   1 7 6   1 8 5   1 8 5   1 8 0   1 7 7     E t h y l A c e t o n e   M e t h a n o l   n H e x a n e   T o l u e n a   a v e r a g e   P E G 6 0 0 0   4 0   4 0   4 0   4 1   3 6   P E G 2 0 M   2 6   2 6   2 6   2 6   2 7   P E G 2 0 0   1 4 6   1 4 0   1 4 4   1 4 6   1 3 8   P E G 1 5 4 0   4 8 9   4 4 6   4 7 6   5 0 5   4 3 7   S I L I C O N E   1 3 0   1 3 6   1 4 3   1 4 6   1 3 0   S Q U A L E N E   1 8 1   1 7 5   1 8 8   1 9 0   1 8 2       4 .     C o n c l u s i o n   T h e   t e s t i n g   t o w a r d   t h e   t y p e   o f   g a s   s h o w s   h o w   e a c h   g a s   i s   r e l a t e d   t o   e a c h   p o l y m e r i c   c h e m i r e s i s t o r .   T h e   t e s t   t o w a r d   t h e   v o l u m e   o f   g a s ,   t h e   t e s t   t o w a r d   t h e   t e m p e r a t u r e   a n d   h u m i d i t y   s h o w s   t h a t   t h e   r e s i s t a n c e   o f   t h e   p o l y m e r   i n c r e a s e s   a s   w e l l   a s   t h e   r i s i n g   o f   t h e   v o l u m e   o f   g a s   p r o p o r t i o n a l l y .   T e s t   t o w a r d   t e m p e r a t u r e ,   t y p e   o f   p o l y m e r   P E G 1 5 4 0   i s   e x p e r i e n c i n g   t h e   l a r g e s t   i n c r e a s e ,   w i t h   a n   a v e r a g e   o f   2 9 %   a n d   t h e   p e r c e n t a g e   o f   s i l i c o n   i s   t h e   t y p e   o f   p o l y m e r   t h a t   h a s   t h e   s l i g h t e s t   i n c r e a s e ,   w i t h   a n   a v e r a g e   p e r c e n t a g e   o f   3 % .   T e s t   t o w a r d   h u m i d i t y ,   P E G 1 5 4 0   i s   a   t y p e   o f   p o l y m e r ,   w h i c h   h a d   t h e   l a r g e s t   i n c r e a s e ,   w i t h   a n   a v e r a g e   o f   2 7 . 6 9 %   a n d   t h e   p e r c e n t a g e   o f   s i l i c o n   i s   t h e   t y p e   o f   p o l y m e r   t h a t   h a s   t h e   t i n i e s t   i n c r e a s e ,   w i t h   a n   a v e r a g e   p e r c e n t a g e   o f   3 . 6 9 % .       R e f e r e n c e :   [ 1 ]     At k i n s   P W .   P h y s i c a l   C h e m i s t r y .   4 t h   e d .   N e w   Y o r k :   W . H .   F r e e m a n .   1 9 9 0 .   [ 2 ]     C h u n g   T C ,   Ka u f m a n   J H ,   H e e g e r   AJ ,   W u d l   F .   C h a r g e   St o r a g e   i n   D o p e d   P o l y   ( t h i o p h e n e ) :   O p t i c a l   a n d   El e c t r o c h e m i c a l   St u d y .   P h y s .   R e v .   B .   1 9 8 4 .   3 0 ( 2 ) :   p .   7 0 2   [ 3 ]     D e p a r t m e n t   o f   C h e m i c a l   En g i n e e r i n g   Br i g h a m   Y o u n g   U n i v e r s i t y .   M o d e l i n g   a n d   D a t a   An a l y s i s   o f   C o n d u c t i v e   Po l y m e r   C o m p o s i t e   Se n s o r s .   2 0 0 6 .   [ 4 ]     D i a n   G ,   Ba r b e y   G ,   D e c r o i x   B .   El e c t r o c h e m i c a l   s y n t h e s i s   o f   p o l y t h i o p h e n e s   a n d   p o l y s e l e n o p h e n e s .   Sy n t h e t i c   M e t a l s .   1 9 8 6 .   1 3 ( 4 ) :   p .   2 8 1 - 2 8 9   [ 5 ]     Pr a y i t n o   A,   Ku b u m w e   O ,   Bo s m a   H ,   T a z e l a a r   E.   Ef f i c i e n c y   o f   p o l y m e r   e l e c t r o l y t e   m e m b r a n e   f u e l   c e l l   s t a c k .   T E L KO M N I KA .   2 0 1 1 ;   9 ( 2 ) :   3 0 3 - 3 1 0 .     [ 6 ]     Z e e   F ,   J u d y   J .   M E M S   C h e m i c a l   G a s   Se n s o r   U s i n g   Po l y m e r - Ba s e d   Ar r a y .   T h e   1 0 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   So l i d - St a t e   s e n s o r s   a n d   A c t u a t o r s .   J u n e   7 - 1 0 ,   Se n d a i ,   J a p a n .   1 9 9 9 .   [ 7 ]     G r o d z i n s k s i   R e v i e w   El e c t r o n i c a l l y   C o n d u c t i v e   P o l y m e r s ,   Po l y m . Ad v . T e c h n o l ,   6 1 5 - 6 2 5 ,   W e i z m a n   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e ,   R o h o v o t ,   I s r a e l .   2 0 0 2 .   [ 8 ]     Ba i H ,   Sh i   G .   G a s   Se n s o r s   Ba s e d   o n   C o n d u c t i n g   Po l y m e r s .   2 0 0 6 .   [ 9 ]     J a n a t a   J ,   J o s o w i c z   M .   C o n d u c t i n g   Po l y m e r s   I n   E l e c t r o n i c   C h e m i c a l   S e n s o r s .   2 0 0 2 .   [ 1 0 ]     Ko h l m a n   R S ,   Ep s t e i n   AJ .   I n s u l a t o r - M e t a l   T r a n s i t i o n   a n d   I n h o m o g e n e o u s   M e t a l l i c   St a t e   i n   C o n d u c t i n g   Po l y m e r s .   Sk o t h e i m ,   T e r j e   A. ;   El s e n b a u m e r ,   R o n a l d   L . ,   a n d   R e y n o l d s ,   J o h n   R . ,   Ed i t o r s .   H a n d b o o k   o f   C o n d u c t i n g   Po l y m e r s .   2 n d   e d .   N e w   Y o r k :   M a r c e l   D e k k e r .   1 9 9 8 :   8 5 - 1 2 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 7 5     2 8 0   2 8 0 [ 1 1 ]     Ka n k a r e   J ,   K u p i l a   EL .   I n - s i t u   c o n d u c t a n c e   m e a s u r e m e n t   d u r i n g   e l e c t r o   p o l y m e r i z a t i o n .   J o u r n a l   o f   El e c t r o   a n a l y t i c a l   C h e m i s t r y .   1 9 9 2 ;   3 2 2 ( 1 - 2 ) :   1 6 7 - 1 8 1   [ 1 2 ]     N a l w a   H S .   H a n d b o o k   o f   O r g a n i c   C o n d u c t i v e   M o l e c u l e s   a n   Po l y m e r s .   1 9 9 7 ;   ( 4 ) :   1 - 3 .   [ 1 3 ]     Pe r e p i c h k a   F I .   L i g h t   Em i t t i n g   Po l u t h i o p h e n e ,   W e i z m a n   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e ,   R o h o v o t ,   I s r a e l .   2 0 0 6 .   [ 1 4 ]     Pe r s a u d   KC .   Po l y m e r s   f o r   c h e m i c a l   s e n s i n g .   M a t e r i a l s   T o d a y .   2 0 0 5 ;   8 ( 4 ) :   3 8 - 4 4   [ 1 5 ]     Pr a t t   C .   C o n d u c t i n g   Po l y m e r ,   J o h n   W i l e y   So n s ,   N e w   J e r s e y . 1 9 9 6 .                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.