KUMPULAN ABSTRAK TESIS DISERTASI DOKTOR 2005 INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Transkripsi

1 KUMPULAN ABSTRAK TESIS DISERTASI DOKTOR 2005 INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG SEKOLAH PASCASARJANA Jl. Tamansari No. 64 Bandung Gedung CCAR lt. IV Telp. : ; Fax. : pasca@itb.ac.id;

2 Kata pengantar Dengan memanjatkan puji syukur k Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, pada kesempatan ini Sekolah Pascasarjana telah menerbitkan buku kumpulan abstrak Program Magister dan Doktor tahun 2005 Buku kumpulan abstrak tesis ini memuat abstrak tesis/disertasi dari Program Studi Magister dan Doktor yang ada di lingkungan Sekolah Pascasarjana ITB, lulusan periode Wisuda bulan Maret, Juli, September 2005 Penerbitan buku kumpulan abstrak tesis Sekolah Pascasarjana ITB tahun 2005 merupakan salah satu upaya untuk menyebar luaskan informasi ilmiah yang di hasilkan dari penelitian para mahasiswa Sekolah Pascasarjana ITB, dengan harapan dapat dimanfaatkan secara optimal oleh masyarakat. Bagi para mahasiswa kumpulan abtrak ini dapat dipakai sebagai sumber rujukan bagi penelitian yang akan mereka lakukan. Kami menyampaikan ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penerbitan buku ini. Kritik membangun dan saran-saran kami harapkan dari para pembaca yang terhormat. Hal tersebut akan sangat berguna untuk menyempurnakan abtrak tesis yang akan kami terbitkan kemudian. Bandung, 15 Februari 2006 Sekolah Pascasarjana ITB Dekan, Prof.Dr.Ir. Ofyar Z. Tamin, M.Sc. NIP i

3 Sekilas Tentang Sekolah Pascasarjana ITB menyelenggarakan pendidikan pascasarjana dalam jenjang Magister dan Doktor. Program pendidikan Magister ini bertujuan untuk meningkatkan taraf penguasaan ilmu dan kemampuan yang diperoleh peserta selama pendidikan Sarjana, agar lebih aktif dan mantap berperan, baik dalam pandangan ilmunya maupun dalam penerapannya. Untuk mencapai tujuan ini, walaupun terbuka untuk memilih salah satu bidang khusus tertentu, tetap dijaga penguasaan wawasan program secara menyeluruh, agar para lulusannya tetap dapat bergerak secara lincah di dalam lingkup pekerjaannya. Program pendidikan Magister yang diselenggarakan di ITB memiliki arah orientasi bersifat akademik/ilmiah, yang lebih ditekankan pada kemampuan ilmu secara lebih mendalam. Pendidikan Magister Profesional pada saat ini masih dijajaki oleh beberapa team dan/atau komisi dari berbagai disiplin ilmu. Jangka waktu pendidikan untuk program pendidikan Magister adalah dua tahun, yang terbagi atas 4 (empat) semester. Beban studi normal pada setiap semester berkisar antara 9 SKS hingga maksimum 12 SKS. Beban akademik keseluruhan program Magister adalah adalah 36 SKS, sehingga jangka waktu belajar dapat ditempuh dalam 3 semester. Jangka waktu studi maksimum program Magister tidak lebih dari 3 (tiga) tahun. Program Dktor bertujuan menghasilkan lulusan yang mempunyai sikap akademik, mampu meneliti secara mandiri, dan mampu memberi sumbangan berarti kepada khasanah ilmu pengetahuan, ilmu pengetahuan teknik, atau ilmu seni rupa dan desain. Penelitian yang mengarah kepada gelar Doktor dapat dilakukan dalam Ilmu Pengetahuan Teknik, Ilmu Matematika dan Pengetahuan Alam, Ilmu Seni Rupa dan Desain. Gelar Doktor diberikan setelah promovendus/promovenda menunjukkan penguasaan pengetahuan secara mendalam dalam cabang keilmuan tersebut di atas, menunjukkan kemampuan dan ketrampilan meneliti secara mandiri dalam satu atau lebih cabang yang tercakup ke dalam salah satu bidang tersebut di atas dan penelitian itu bersifat orisinil atau mengungkapkan suatu kebaharuan. Hasil penelitian itu menambah khasanah ilmu pengetahuan/ilmu teknik/ilmu seni rupa/desain yang telah ada atau mengungkapkan masalah baru yang menurut kaidah ilmu pengetahuan teknik/seni rupa dan desain, dapat dibuktikan dalam disertasi sehingga tidak meragukan. Jangka waktu pendidikan untuk program pendidikan Doktor adalah tiga tahun, yang terbagi atas 6 (enam) semester. Beban studi normal pada setiap semester berkisar antara 9 SKS hingga maksimum 12 SKS. Beban akademik keseluruhan program Doktor adalah SKS. Jangka waktu studi maksimum program Doktor tidak lebih dari 5 (lima) tahun. Sejarah pendidikan pascasarjana ITB berjalan seiring dengan sejarah perkembangan ITB itu sendiri, yakni sejarah didirikannya Technische Hogeschool te Bandung (Th) pada tanggal 3 Juli Tercatat bahwa lulusan pascasarjana pertama pada waktu itu adalah N.H. Van Harpen yang memperoleh gelar Doktor bidang ilmu teknik dengan kekhususan Sipil pada tahun Sebelumnya J.W. Ijerman memperoleh gelar Doktor honoris causa pada bidang yang sama tahun ii

4 Seiring dengan perjalanan sejarah Negara Indonesia, pada tahun 1950 didirikan Universitas Indonesia sebagai hasil integrasi Balai Perguruan Tinggi Republik Indonesia (19 Agustus 1945) dan Universiteit van Indonesia (1947) berdasarkan Undang-Undang Darurat no. 7 tahun Institut Teknologi Bandung (ITB) diresmikan tanggal 2 Maret 1959 dan merupakan gabungan dua fakultas yang merupakan bagian dari Universitas Indonesia yang berada di Bandung, yaitu fakultas Teknik dan Fakultas Ilmu Pasti dan Ilmu Alam ditambah Balai Universiter Guru Gambar. Pada saat masih berstatus sebagai Fakultas Teknik dan Fakultas Ilmu Pasti dan Ilmu Alam, Universitas Indonesia, pendahulu ITB ini telah menghasilkan 17 orang Doktor dalam bidang Teknik SIpil, Teknik Kimia, Geologi, Fisika, Farmasi, Matematika dan Kimia. Lulusan Doktor ITB yang pertama J.A. Katili, Geologi, yang menyelesaikan studinya tahun Sejak itu sampai tahun 2005 telah dihasilkan 404 orang Doktor, termasuk 3 orang Doktor honoris causa, yaitu Dr.Ir. Soekarno, presiden pertama Republik Indonesia, Dr.Ir. Sediatmo, dan Prof.Dr.Ir. Rooseno. Pada tahun 1976 berdiri Sekolah Pascasarjan di Institut Teknologi Bandung, yang selanjutnya berubah menjadi Program Pascasarjana, dan namanya kembali menjadi Sekolah Pascasarjana di tahun Lulusan program Doktor pertama dari Sekolah Pascasarjana adalah Ir. Sri Hardjoko yang memperoleh gelar Doktor di tahun 1979 untuk bidang studi Teknik Mesin dengan Pembimbing/Promotor Prof.Ir. Samudro, Prof.Dr. R. Van Hasselt dan Prof.Ir. Handojo. Program Magister di Institut Teknologi Bandung dimulai tahun 1979 dengan tiga program studi yaitu program studi Fisika, Matematika, dan Teknik Mesin. Selanjutnya pada tahun 1980 berkembang menjadi 11 program studi karena dibuka 8 (delapan) program studi baru yaitu program studi Arsitektur, Biologi, Elektroteknik, Farmasi, Kimia, Teknik Kimia, Teknik Sipil, dan Teknik dan Manajemen Industri. Saat ini secara keseluruhan terdapat 33 program studi Magister di lingkungan Sekolah Pascasarjana ITB. Sejak tahun akademik 1979/1980 hingga bulan September 2005 Sekolah Pascasarjana ITB telah menghasilkan sebanyak lulusan program Magister (S2) dari berbagai program studi. iii

5 DAFTAR ISI Kata pengantar dari Dekan Sekolah Pascasarjana ITB Pendahuluan I II Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Program Studi Matematika Program Studi Fisika Program Studi Kimia Program Studi Aktuaria Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Program Studi Biologi Sekolah Farmasi Program Studi Farmasi Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral Program Studi Geologi Program Studi Rekayasa Pertambangan Program Studi Perminyakan Program Studi Geofisika Terapan Program Studi Sains Kebumian Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Kimia Program Studi Teknik Mesin Program Studi Teknik Fisika Program Studi Teknik Manajemen dan Industri Program Studi Teknik Penerbangan iv

6 Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Program Studi Teknik Elektro Program Studi Informatika Sekolah Arsitektur, Perencanaan dan Pengembangan Kebijakan Program Studi Pembangunan Program Studi Transportasi Program Studi Arsitektur Program Studi Perencanaan Wilayah dan Kota Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Program Studi Teknik Sipil Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Program Studi Teknik Lingkungan Program Studi Sistem dan Teknik Jalan Raya Fakultas Seni Rupa dan Desain Program Studi Seni Rupa Program Studi Desain Sekolah Bisnis dan Manajemen Program Studi Magister Administrasi Bisnis v

7 Teknik Kimia FTI Kumpulan Abstrak Ronald Gunawan Soetanto - NIM : Program Studi Teknik Kimia REAKTOR MEMBRAN FOTOKATALITIK UNTUK PROSES PEMURNIAN AIR Perkembangan teknologi di bidang industri membawa dampak yang cukup besar pada kehidupan manusia. Salah satu aspek negatif dari teknologi-teknologi baru tersebut adalah penurunan kualitas lingkungan yang disebabkan oleh limbah dari kegiatan industri. Perkembangan teknologi juga menjadi penyebab munculnya sejumlah limbah dan senyawa kimia yang tidak dapat ditangani dengan cara-cara lama. Kebanyakan limbah dari kegiatan industri merupakan limbah cair yang perlu ditangani dalam jumlah besar secara cepat. efektif, dan efisien. Beberapa senyawa kimia memerlukan penanganan dengan kombinasi berbagai macam metoda pengolahan limbah. Penggunaan teknologi gabungan proses berbasis membran dan proses fotokatalitik menggunakan senyawa kimia untuk menghancurkan kontaminan dalam limbah cair diharaplan dapat mengatasi limbah dengan tingkat degradasi senyawa kimia yang tinggi. Penelitian yang akan dilaksanakan meliputi percobaan awal untuk menguji efisiensi proses berbasis membran dan proses fotokatalitik secara terpisah. Percobaan utama dilakukan dengan menggabungkan kedua instrumen. Bahan yang akan diolah adalah limbah cair sintetik. Membran yang digunakan merupakan membran nanofiltrasi. Dengan mengamati kinerja dari reaktor membran fotokatalitik tersebut akan ditentukan parameter operasi yang mempengaruhi proses pemurnian air dan akan didapatkan kondisi operasi optimum. Alat dan bahan yang digunakan meliputi membran nanofiltrasi, reaktor foto-uv, pompa, penunjuk laju alir, Direct Blue dari perusahaan Triade BV, fotokatalis dari perusahaan Sigma Aldrich. dan air Milli-Q. Parameter operasi yang akan divariasikan meliputi konsentrasi zat warna. kecepatan laju alir, dan konsentrasi fotokatalis. Untuk analisa hasil percobaan menggunakan spektrofotometer untuk menentukan absorbans larutan. Bagian pertama dari percobaan utama dilakukan dengan mengoperasikan gabungan unit fotokatalitik dan unit filtrasi secara tunak selama 95 menit. Contoh larutan permeat dan retentat diambil dan diukur tiap saat untuk mendapatkan gambaran proses dan konsentrasi zat warna yang tersisa dalam sistem. Hasil percobaan menunjukkan bahwa tidak ada batasan perpindahan massa dalam sistem. Hal ini dapat dibuktikan dengan tidak adanya perubahan yang signifikan pada laju degradasi zat warna dengan variasi laju alir pompa. Konsentrasi garam di dalam sistem juga tidak berubah dan hal ini menunjukkan bahwa tidak ada kontaminasi dari luar sistem. Dengan meningkatkan konsentrasi katalis TiO2 laju degradasi zat warna berubah secara signifikan. Bagian kedua dari percobaan utama dilakukan dengan mengoperasikan reaksi deradasi zat warna selama 95 menit, diikuti dengan operasi backwash terhadap membran nanofiltrasi, untuk kemudian dilanjutkan dengan siklus reaksi degradasi kedua. Hasil percobaan menunjukkan bahwa terdapat kemungkinan keracunan fotokatalis karena struktur zat warna Direct Blue. Hal ini dapat dipastikan karena setelah siklus reaksi kedua dijalankan, tidak terdapat perubahan yang signifikan pada konsentrasi zat warna dalam sistem. Zat warna yang mengandung gugus fungsi Cu+2 dikenal sebagai racun untuk katalis berbasis titanium. 404 Bandung Sekolah Pascasarjana Institut Teknologi

8 Kumpulan Abstrak Teknik Kimia - FTI PHOTOCATALYTIC MEMBRANE REACTOR FOR WATER PURIFICATION The acceleration of technology in the field of industry brings a tremendous impact to human lives. One of the negative aspect of those new technologies is the decrease in the quality of environment caused by waste from industrial activities. The acceleration of technology is also the cause for a numerous types of waste and chemical components that can not be handled with conventional ways. Most of the waste from industrial activities is liquid waste that needs to be handled in a large amount quickly, effectively, and efficiently. Some chemical components are not easy to handled with conventional ways and need a combination of waste management methods. The use of joint technology of a membrane based process and photocatalytic process by using chemical components to degrade contaminants in the liquid waste is expected to handle the waste with high degradation level of chemical components. The experiment to be conducted includes prior experiment by testing the efficiency of both membrane techology process and photocatalytic process individually. The main experiment held by combining membrane and UV reactor. The raw material to be handled using photocatalytic membrane reactor are synthetic coloured liquid waste. The instrument used to conduct this type of experiment is a combination of photocatalytic reactor and nanofiltration membrane that is going to be operated batch and continously. By observing the performance of the photocatalytic membrane reactor, we shall be able to determine the operation parameter that actually influenced the water purification process and thus we get the optimum operation condition. The instrument and material to be used in this experiment. consist of nanofiltration membrane, photo-uv reactor, pumps, flowmeter, Direct Blue from Triade BV. TiO2 photocatalyst from Sigma Aldrich, and Milli-Q water. The operation parameter to be varied are the concentration of synthetic colour, the crossflow velocity, and the concentration of photocatalyst. To analyze the experiment sample a spectrophotometer was used to determine the absorbance of the suspension. The first part of main experiment was conducted by operating the photocatalytic and filtration unit in a batch conditions for 95 minutes. The sample of permeate and retentate were taken and measured at each time to get a description of the process and the concentration of colourants left inside the whole system. The results of the experiments showed that there was no mass transfer limination inside the wole system. These can be assured because there was no significant change in the degradation rate of colourants by changing the pump flow rate. The saltconcentration inside the system also did not change and this showed that there was no contaminants entering the system. By increasing the concentration of TiO2 catalyst, the degradation rate of colourants will change significantly. The second part of main experiment was conducted by operating the dyes degradation reaction for 95 minutes, continued by a backwash operation toward the nanofiltration membrane and continued again by a second cycle of dye degradation reaction. The results of experiments showed that there was a possibility of catalyst poisoning due to the structure of the Direct Blue colourants. These results can be proven because when the second cycle of dye degradation reaction was conducted, there was no significant change in the concentration of dyes inside the system. The colourants which consist of Cu2+ functional groups was known as titanium based catalyst poison. 405