Deteksi kontaminan dalam produk berbasis minyak, seperti minyak sawit, sangat penting untuk menjaga kualitas dan keamanan konsumsi. Metode konvensional seperti surface plasmon resonance (SPR) telah banyak digunakan karena kepekaannya terhadap perubahan indeks bias, namun memiliki keterbatasan dalam media kompleks seperti minyak. Untuk mengatasi hal tersebut, dikembangkan teknologi Long-Range Surface Plasmon Resonance (LRSPR) yang memiliki kedalaman penetrasi lebih tinggi dan sensitivitas lebih baik.
LRSPR memanfaatkan struktur berlapis dengan lapisan dielektrik penyangga antara prisma dan film logam. Sehingga gelombang plasmon dapat merambat lebih jauh dan menghasilkan sinyal resonansi yang lebih kuat. Studi ini menerapkan metode LRSPR berbasis panjang gelombang untuk mendeteksi kontaminan seperti dinitrochlorobenzene dalam minyak sawit, dengan tujuan meningkatkan akurasi dan keandalan deteksi serta membuka peluang penerapan lebih luas di bidang pemantauan kualitas dan lingkungan.
Metode dan Hasil
Penelitian ini menggunakan sensor Long-Range Surface Plasmon Resonance (LRSPR) berbasis emas (Au) dengan konfigurasi Kretschmann untuk mendeteksi senyawa karsinogenik dinitrochlorobenzene (DNCB) dalam minyak sawit. Film emas setebal 50 nm disiapkan pada substrat kaca melalui proses sputtering, kemudian digunakan dalam sistem LRSPR dengan lapisan dielektrik berupa index matching gel. Sampel minyak sawit diencerkan menggunakan isopropil alkohol untuk menyesuaikan indeks bias, dan pengukuran dilakukan pada berbagai tingkat konsentrasi DNCB (0“1000 ppm). Parameter seperti sudut datang cahaya, tingkat pengenceran, dan penggunaan ruang tertutup dioptimalkan untuk menghasilkan kestabilan dan sensitivitas maksimum.
Hasil menunjukkan bahwa konfigurasi LRSPR dengan pengenceran 50% dan sudut datang 56,9° memberikan kestabilan sinyal terbaik. Peningkatan konsentrasi DNCB menyebabkan pergeseran panjang gelombang ke arah merah (redshift), menandakan peningkatan indeks bias. Sensor LRSPR menunjukkan sensitivitas tinggi sebesar 0.0153 nm/ppm dengan korelasi kuat (R² = 0.9536), jauh lebih baik dibandingkan SPR konvensional. Dengan nilai Figure of Merit (FOM) yang tinggi dan stabilitas yang baik, sensor ini terbukti efektif untuk mendeteksi kontaminan minyak secara real-time dan berpotensi diterapkan dalam pemantauan kualitas minyak maupun lingkungan.
Penulis: Prof. Dr. Retna Apsari, M.Si
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Mohd Hafiz Abu Bakar, Muhammad Qayyum Othman, Nur Hidayah Azeman, Nadhratun Naiim Mobarak, Wan Mohd Ebtisyam Mustaqim Mohd Daniyal, Muhammad Asif Ahmad Khushaini, Retna Apsari, Fairuz Abdullah, Ahmad Ashrif A. Bakar. Oil contaminant detection using long-range surface plasmon resonance-based sensors
