LAMPIRAN 1 DATA PENGAMATAN

Transkripsi

1 LAMPIRAN 1 DATA PENGAMATAN 1. Data Volume Hasl Elektrolss - Jumlah Elektroda = 5 Sel Tabel 7. Data Pengamatan Volume Hasl Elektrolss KOH Volume Awal Volume Akhr (lter) (lter) 0, ,976 0, ,974 0, ,972 1, ,970 1, ,968 0, ,978 0, ,976 0, ,974 1, ,972 1, ,970 0, ,981 0, ,979 0, ,977 1, ,975 1, ,973 0, ,983 0, ,981 0, ,979 1, ,977 1, ,975 0, ,985 0, ,983 0, ,981 1, ,979 1, ,977 38

2 39 2. Data Hasl Proses Elektrols - Jumlah Elektroda = 5 Sel 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 Tabel 8. Data Pengamatan Hasl Proses Elektrolss Arus Tekanan Maksmum Waktu (Ampere) (mmhg) (detk) 15 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Tabel 9. Data Pengamatan Penurunan Ar dalam Tabung KOH Arus (Ampere) Waktu (detk) Penurunan Ar dalam Tabung gas H2 (lter) 0,25 1, ,7 0,50 0, ,9 0,75 0, ,1 1,00 0, ,3 1,25 0, ,5

3 LAMPIRAN 2 PERHITUNGAN 1. Menghtung Jumlah KOH yang Dgunakan - KOH = 0,25 M - Volume Ar + Katals = 12 l - BM KOH = 56,11 gr/ Berat KOH = V M BM (Sumber : Kma Analss Dasar, 2012) KOH = 0,25 l KOH = 168,33 gr 12 l gr Dengan cara yang sama sepert d atas dapat dtabulaskan sebaga berkut : Tabel 9. Berat KOH yang Dperlukan untuk Tap No KOH Berat KOH yang dperlukan (gr) 1 0,25 168,33 2 0,50 336,66 3 0,75 504,99 4 1,00 673,32 5 1,25 841,65 2. Menghtung Tekanan pada Tabung Penampungan Gas H2. - Tekanan Tabung = 28 mmhg = 0,037 atm 0,00131 atm mmhg = 0,037 atm + 1 atm = 1,037 atm (Tekanan Absolute) 40

4 41 Dengan cara yang sama, dapat dtabulaskan pada masng-masng varas konsentras sebaga berkut : 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 Tabel 10. Data Tekanan Tabung Arus Tekanan Tabung (Ampere) (mmhg) (atm) 15 1,1 28 1, ,8 28 1, ,5 28 1, ,3 28 1, ,1 27 1, ,5 30 1, ,1 30 1, ,7 30 1, ,4 30 1, ,2 30 1, ,6 30 1, ,4 30 1, ,0 30 1, ,5 30 1, ,3 30 1, ,1 30 1, ,5 30 1, ,1 30 1, ,6 30 1, ,4 30 1, ,3 30 1, ,8 30 1, ,3 30 1, ,8 30 1, ,5 30 1,039

5 42 3. Menghtung Volume Gas yang Dhaslkan Secara Teor Menghtung volume gas yang dhaslkan pada konsentras 0,25 M dan tegangan 15 volt. Dketahu : - = 1,1 Ampere - t = 251 detk - P = 1,037 atm Maka, gas yang dhaslkan pada masng elektroda : Katoda : 2H2O(l) + 2e - H2(g) + 2OH - (aq) Ӏ2...Pers 7 Anoda : 4OH - (aq) O2(g) + 2H2O(l) + 4e -...Pers 8 Total : 2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)...Pers 9 Sehngga, total gas pada 0,25 M Q = t (Hukum Faraday) Q = { (1,1 Ampere 5 ) 251 detk } coulumb/ Q = 0,0143 Pada Katoda (Pers 7)dhaslkan = Faraday Jumlah elektron = 1 2 0,0143 = 0,0072 gas H 2 Maka,menghtung volume gas H2 yang dhaslkan menggunakan rumus : P V = n R T (Gas Ideal)

6 43 Untuk menghtung volume gas : V = n R T P Sehngga, Volume gas H 2 = atm 0,0072 0,08205 l K 1,037 atm 301 K = 171,4 ml Pada Anoda (Pers 8) dhaslkan = Faraday Jumlah elektron = 1 4 0,0143 = 0,0036 gas O 2 Maka, volume gas O2 yang dhaslkan berdasarkan Gas Ideal : 0,0036 0,08205 l atm 301 K Volume gas O 2 = K 1,037 atm = 85,2 ml Jad, total gas yang dhaslkan = n H2 + n O2 = (0, ,0036) = 0,0107 Maka, total volume gas yang dhaslkan berdasarkan Gas Ideal : 0,0107 0,08205 l atm 301 K K Total volume gas = 1,037 atm = 255,5 ml Hasl perhtungan volume gas untuk masng-masng varas tegangan dan konsentras dtabulaskan pada tabel 11-15

7 44 15 Tabel 11. Produks Gas Secara Teorts pada 15 Volt t (detk) 0,25 1, , ,4 0, ,2 0, ,5 0,50 1, , ,0 0, ,0 0, ,0 0,75 1, , ,2 0, ,1 0, ,2 1,00 2, , ,5 0, ,8 0, ,3 1,25 2, , ,5 0, ,2 0, ,7 14 Tabel 12. Produks Gas Secara Teorts pada 14 Volt t (detk) 0,25 0, , ,5 0, ,7 0, ,2 0,50 1, , ,1 0, ,0 0, ,1 0,75 1, , ,0 0, ,0 0, ,0 1,00 1, , ,8 0, ,9 0, ,7 1,25 1, , ,5 0, ,7 0, ,2 13 Tabel 13. Produks Gas Secara Teorts pada 13 Volt t (detk) 0,25 0, , ,6 0, ,3 0, ,9 0,50 0, , ,5 0, ,2 0, ,7 0,75 1, , ,9 0, ,0 0, ,9 1,00 1, , ,9 0, ,9 0, ,8 1,25 1, , ,9 0, ,4 0, ,3 12 Tabel 14. Produks Gas Secara Teorts pada 12 Volt t (detk) 0,25 0, , ,1 0, ,0 0, ,1 0,50 0, , ,1 0, ,0 0, ,1 0,75 0, , ,2 0, ,6 0, ,7 1,00 0, , ,8 0, ,9 0, ,7 1,25 0, , ,0 0, ,0 0, ,0 11 Tabel 15. Produks Gas Secara Teorts pada 11 Volt t (detk) 0,25 0, , ,9 0, ,0 0, ,9 0,50 0, , ,5 0, ,8 0, ,3 0,75 0, , ,0 0, ,5 0, ,6 1,00 0, , ,8 0, ,9 0, ,7 1,25 0, , ,3 0, ,7 0, ,0

8 45 4. Menghtung Volume Gas yang Dhaslkan Secara Praktek Menghtung volume gas yang dhaslkan pada konsentras 0,25 M tegangan 15 volt. Dketahu : - Volume Ar yang Terelektrolss V = V awal V akhr V = 12 lter 11,976 lter V = 0,024 lter - T = 28 o C = 301 K - Tekanan Tabung = 1,037 atm Maka untuk menghtung ar : M = lter (Molartas) = M lter = 0,25 0,024 lter lter = 0,0060 Berdasarkan pada reaks elektrolss pers 9, maka 2H2O sama dengan 2H2 dapat dtulskan sebaga berkut : Mol H 2 = 2 2 = 2 2 total gas 0,0060 = 0,0060 Berdasarkan rumus Gas Ideal, maka : P V = n R T V = n R T P

9 46 Sehngga, untuk menghtung volume gas H2 : atm 0,0060 0,08205 l V = K 301 K 1,037 atm V = 142,9 ml Berdasarkan pada reaks elektrolss pers 9, maka : Mol O 2 = 1 2 total gas = 1 2 0,0060 = 0,0030 Berdasarkan rumus Gas Ideal, maka : P V = n R T V = n R T P atm 0,0030 0,08205 l V = K 1,037 atm 301 K V = 71,4 ml Jad, total gas yang dhaslkan = n H2 + n O2 = (0, ,0030) = 0,0090 Maka, total volume gas yang dhaslkan berdasarkan Gas Ideal : 0,0090 0,08205 l atm 301 K K Total volume gas = 1,037 atm = 214,3 ml Hasl perhtungan volume gas untuk masng-masng varas tegangan dan konsentras dtabulaskan pada tabel

10 47 15 Tabel 16. Produks Gas Secara Praktek pada 15 Volt 0,25 1,1 0, ,9 0, ,4 0, ,3 0,50 1,5 0, ,0 0, ,5 0, ,5 0,75 1,6 0, ,2 0, ,6 0, ,8 1,00 2,1 0, ,1 0, ,6 0, ,7 1,25 2,3 0, ,8 0, ,4 0, ,2 14 Tabel 17. Produks Gas Secara Praktek pada 14 Volt 0,25 0,8 0, ,7 0, ,4 0, ,1 0,50 1,1 0, ,2 0, ,6 0, ,9 0,75 1,4 0, ,5 0, ,8 0, ,3 1,00 1,5 0, ,6 0, ,8 0, ,3 1,25 1,8 0, ,4 0, ,7 0, ,1 13 Tabel 18. Produks Gas Secara Praktek pada 13 Volt 0,25 0,5 0, ,9 0, ,5 0, ,4 0,50 0,7 0, ,6 0, ,8 0, ,4 0,75 1,0 0, ,0 0, ,0 0, ,0 1,00 1,1 0, ,3 0, ,1 0, ,4 1,25 1,3 0, ,2 0, ,1 0, ,4 12 Tabel 19. Produks Gas Secara Praktek pada 12 Volt 0,25 0,3 0, ,0 0, ,5 0, ,5 0,50 0,4 0, ,8 0, ,9 0, ,7 0,75 0,5 0, ,4 0, ,2 0, ,6 1,00 0,6 0, ,7 0, ,4 0, ,1 1,25 0,8 0, ,8 0, ,4 0, ,2 11 Tabel 20. Produks Gas Secara Praktek pada 11 Volt 0,25 0,1 0, ,5 0, ,7 0, ,2 0,50 0,2 0, ,0 0, ,0 0, ,1 0,75 0,3 0, ,7 0, ,4 0, ,1 1,00 0,4 0, ,2 0, ,6 0, ,8 1,25 0,5 0, ,4 0, ,7 0, ,1

11 48 5. Menghtung Efsens Knerja Alat Menghtung efsens knerja alat pada konsentras 0,25 M dan tegangan 15 volt (arus 1,1 Ampere) Dketahu : - Reaks standar elektrolss untuk menghaslkan Hdrogen dan Oksgen : 2 H2O (l) 2 H2 (g) + O2 (g) Hf = 285,84 kj/ - Jumlah total volume gas (teorts) = 0, Jumlah lstrk yang dgunakan dalam elektrolss adalah : E = V t E = 15 volt (1,1 Ampere 5) 251 detk E = 20707,5 joule Untuk menghtung Efsens dapat menggunakan rumus (Slaen & Kawano, 2014) : Efsens Knerja Alat = = = Energ Teorts yang dgunakan untuk elektrolss Energ Aktual Yang dbutuhkan Jumlah Hf Energ 100 % kj j 0, , kj 100 % 20707,5 joule = 14,81 % 100 % Dengan cara yang sama ddapat effsens knerja alat untuk masng-masng varas konsentras dan tegangan yang dapat dlhat pada tabel 21. Tabel 21. Effsens Knerja Alat pada Masng-Masng Varas Effsens t Knerja Alat (detk) (%) 0, ,1 14,81 0, ,5 14, , ,6 14,81 1, ,1 14,81 1, ,3 14,81

12 49 5. Menghtung Neraca Massa Neraca massa pada konsentras 0,25 M arus 1,1 Ampere H 2 (...) O 2 (...) Stream (1) Umpan = 12 l Stream (2) Stream (3) Sel Elektroda Stream (4) Ssa umpan =... Gambar 11. Blok Dagram Alr Neraca Massa pada Alat Prototype Hydrogen Fuel Generator wth Insulatng Catoon Perhtungan : Dketahu : Pada Saat 0,25 M Volume Awal = 12 lter Volume Akhr = 11,976 lter Volume H2 = 142,9 ml Volume O2 = 71,4 ml

13 50 Input : Stram 1 (Umpan Larutan KOH) Konvers lter/detk ke ml/ 12 l detk 3600 detk Konvers ml/ ke kg/ ml 0,25 lter Konvers ml/ ke / 56,11 gram = ml/ ml 0,25 lter ter = 7,684 / ter = 2414, 295 g/ Output : Stream 2 (Hdrogen) Konvers lter/detk ke ml/ 142,9 ml detk Konvers ml/ ke kg/ 2050 ml 0,25 lter Konvers ml/ ke / 2050 ml 3600 detk 2 gram = 2050 ml = 1,025 g/ 0,25 lter ter = 0,512 /hr Stream 3 (Oksgen) Konvers lter/detk ke ml/ 71,4 ml detk Konvers ml/ ke kg/ 1024 ml 0,25 lter 3600 detk 32 gram = 1024 ml = 8,193 g/

14 51 Konvers ml/ ke / 1024 ml 0,25 lter ter = 0,256 /hr Stream 4 (Ssa Larutan KOH) Konvers lter/detk ke ml/ 11,976 ml detk Konvers ml/ ke kg/ ml 0,25 lter Konvers ml/ ke / 3600 detk 56,11 gram = ml ml 0,25 lter ter = 42,259 /hr = 2371,180 g/

15 Dengan cara yang sama ddapat neraca massa untuk masng-masng varas konsentras yang dapat dlhat pada tabel 22. Tabel 22. Neraca Massa Pada Alat Prototype Hydrogen Fuel Generator wth Insulatng Cotton Input Output Arus Wakt u Stream (1) Stream (2) Stream (3) Stream (4) Umpan (KOH) Gas Hdrogen Gas Oksgen Ssa Umpan (KOH) M A detk ml/hr g/hr /hr ml/hr g/hr /hr ml/hr g/hr /hr ml/hr g/hr /hr 0,25 1, , ,29 43, ,56 1,02 0, ,06 8,19 0, , ,18 42,26 0,5 1, , ,87 96, ,34 4,99 2, ,17 39,91 1, , ,95 93,12 0,75 1, , ,50 167, ,50 13,97 6, ,75 111,74 3, , ,73 157,40 1 2, , ,41 389, ,57 46,26 23, ,41 370,09 11, , ,78 354,50 1,25 2, , ,29 529, ,65 83,89 41, ,82 671,15 20, , ,82 466,49 Total , ,37 529, ,62 150,13 75, , ,08 37, , , , , ,32 52

16 53 H 2 (1,02 g/hr) O 2 (8,19 g/hr) Stream (1) Umpan = 2414,29 g/hr Stream (2) Stream (3) Sel Elektroda Stream (4) Ssa Umpan = 2371,18 g/hr Gambar 12. Neraca Massa pada Alat Prototype Hdrogen Fuel Generator wth Insulatng Cotton