KAJIAN IMPEDANSI DAN KAPASITANSI LISTRIK PADA MEMBRAN TELUR AYAM RAS NUWAIIR

Transkripsi

1 KAJIAN IMPEDANSI DAN KAPASITANSI LISTRIK PADA MEMBRAN TELUR AYAM RAS NUWAIIR DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 2 KAJIAN IMPEDANSI DAN KAPASITANSI LISTRIK PADA MEMBRAN TELUR AYAM RAS Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor NUWAIIR DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

3 ABSTRAK Nuwaiir. Kajian Impedansi dan Kapasitansi Listrik pada Membran Telur Ayam Ras. Dibimbing oleh Jajang Juansah, M.Si dan Dr. Kiagus Dahlan Membran didefinisikan sebagai suatu lapisan yang memisahkan dua fasa dan mengatur perpindahan massa dari kedua fasa yang dipisahkan. Karakteristik membran mencakup; sifat listrik, mekanik, termal dan sebagainya. Sifat listrik suatu bahan dapat dilihat dengan melakukan pengukuran impedansi, kapasitansi dan loss coefficien Metode yang digunakan adalah mengukur impedansi, kapasitansi dan dielektrik dengan LCR meter yang dirangkaikan dengan plat kapasitor yang didalamnya terdapat membran. Perendaman dan tanpa perendaman dalam larutan CaCl 2, MgCl 2, KCl dengan variasi konsentrasi serta aquades dari membran telur ayam ras untuk mengukur sifat listrik yang meliputi kapasitansi (Cs), impedansi (Z), dan loss coefficient (D). Perlakuan perebusan mengakibatkan nilai kapasitansi lebih kecil dari yang tidak direbus dan nilai impedansi menjadi lebih besar dibanding tanpa perebusan. Hasil SEM membran telur ayam petelur yang direbus tetapi tidak mengalami proses perendaman warna permukaan membrannya lebih hitam dari yang tidak di rebus. Ukuran pori membran telur hasil perebusan lebih besar dari membran yang tidak direbus. Kata Kunci: Membran, impedansi, kapasitansi, loss coeffisient, SEM

4 Judul Nama NRP : Kajian Impedansi dan Kapasitansi Listrik Pada Membran Telur Ayam Ras : Nuwaiir : G Menyetujui : Pembimbing I Pembimbing II Jajang Juansah, M. Si Dr. Kiagus Dahlan NIP NIP Mengetahui : Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Dr. drh. Hasim, DEA. NIP Tanggal Lulus :

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan terhadap Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga begitu banyak nikmat yang tak terhingga jumlahnya. Hanya dengan izin dan kemudahan yang diberikan-nya, penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Jajang Juansah, M. Si dan Bapak Dr. Kiagus Dahlan sebagai dosen pembimbing, Ayah, Umi, Kakak, Ka Arif, Adik dan keluarga besar penulis atas dukungan materil dan sprituil, Devi, Dila, Eli, Inna, Fie, Ulil, Nunung, Asfini, Riski dan teman-teman Fisika angkatan 41, teman-teman Raihana, teman-teman wisma rosa serta seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Pengembangan membran sintetik untuk aplikasi filtrasi dan teknologi lainnya sudah mulai dikembangkan. Berbagai penelitian telah dilakukan dalam penerapan teknologi membran. Salah satunya adalah karakterisasi sifat listrik membran. Oleh kerana itu penulis tertarik melakukan penelitian membran alami untuk mengkaji kesesuaiannya dalam aplikasi teknologi. Penulis menyadari dalam tulisan ini masih terdapat kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk hasil yang lebih baik. Semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan yang Allah berikan manfaatnya kepada semuanya. Bogor, Mei 2009 Penulis

6 Riwayat Hidup Penulis dilahirkan di Tangerang pada 8 Februari 1986 dari Bapak Rifai dan ibu Halimah Hanum. Penulis merupakan putri kedua dari tiga bersaudara. Penulis mengikuti pendidikan Dasar di SDN Binong II Tangerang dan lulus pada tahun Pendidikan Lanjutan Tingkat Pertama dapat diselesaikan penulis pada tahun 2001 di SLTPN 9 Tangerang. Pendidikan Menengah Atas dapat diselesaikan penulis pada tahun 2004 di SMUN 6 Tangerang dan pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor, Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur USMI.

7 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR...i DAFTAR LAMPIRAN...ii PENDAHULUAN...1 Latar Belakang...1 Tujuan Penelitian...1 Hipotesis...1 TINJAUAN PUSTAK A...1 Membran...1 Membran Telur...2 Larutan Elektrolit...3 Kapasitor...3 Kapasitansi...4 Impedansi...4 Dielektrik...5 Loss Coefficient...6 SEM...6 BAHAN DAN METODE...7 Tempat dan waktu Penelitian...7 Alat dan Bahan...7 Metode Penelitian...7 Pelaksanaan Penelitian...7 Persiapan Penelitian...7 Persiapan Eksperimen...7 Pengamatan...7 Analiasis Data...7 HASIL DAN PEMBAHASAN...8 Kapasitansi Membran dari Ayam Petelur Tanpa Perebusan...8 Kapasitansi Membran dari Ayam Petelur dengan Perebusan...9 Impedansi Membran dari Ayam Petelur Tanpa Perebusan...10 Impedansi Membran Ayam dari Petelur dengan Perebusan...11 Loss Coefficient Membran dari Ayam Petelur Tanpa Perebusan...12 Loss Coefficient Membran dari Ayam Petelur dengan Perebusan...13 Impedansi Imajiner Membran dari Ayam Petelur Tanpa Perebusan...14 Impedansi Real Membran dari Ayam Petelur Tanpa Perebusan...15 Impedansi Imajiner Membran dari Ayam Petelur dengan Perebusan...15

8 Impedansi Real Membran dari Ayam Petelur dengan Perebusan...16 Analisis SEM...17 KESIMPULAN DAN SARAN...17 Kesimpulan...17 Saran...18 DAFTAR PUSTAKA...18 LAMPIRAN...20

9 i DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Skema plat kapasitor Model rangkaian membran Pandangan molekuler mengenai dielektrik Ilustrasi sudut pada penentuan loss coefficient I dan I C Skema rangkaian sistem pengukuran impedansi, kapasitansi dan loss coefficient Grafik frekuensi vs kapasitansi pada berbagai konsentrasi perendaman.. (a) KCl (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, dan (d) aquades dan tanpa Grafik frekuensi vs kapasitansi pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades, dan (e) tanpa perendaman Grafik frekuensi vs impedansi pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan tanpa perendaman Grafik frekuensi vs impedansi pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan (e) tanpa perendaman Grafik frekuensi vs impedansi pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan tanpa perendaman Grafik frekuensi vs loss coefficient pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan (e) tanpa perendaman Grafik frekuensi vs Z*Sin θ pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan tanpa perendaman Grafik frekuensi vs Z*Cos θ pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan tanpa perendaman Grafik frekuensi vs Z*Sin θ pada berbagai konsentrasi perendaman (a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan (e) tanpa perendaman Grafik frekuensi vs Z*Sinθ pada berbagai konsentrasi perendaman a) KCl, (b) MgCl 2, (c) CaCl 2, (d) aquades dan tanpa perendaman SEM membran dari ayam petelur yang direbus SEM membran dari ayam petelur tanpa direbus... 17

10 ii DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Diagrram Alir penelitian Alat-alat Penelitian Data membran telur tanpa direbus dan tanpa direndam Data membran telur tanpa direbus direndam aquades Data membran telur tanpa direbus dan direndam KCl 0,2 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam KCl 1 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam KCl 10 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam MgCl 2 0,2 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam MgCl 2 1 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam MgCl 2 10 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam CaCl 2 0,2 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam CaCl 2 1 mm Data membran telur tanpa direbus dan direndam CaCl 2 10 mm Data membran telur direbus dan tanpa direndam Data membran telur direbus direndam aquades Data membran telur direbus dan direndam KCl 0,2 mm Data membran telur direbus dan direndam KCl 1 mm Data membran telur direbus dan direndam KCl 10 mm Data membran telur direbus dan direndam MgCl 2 0,2 mm Data membran telur direbus dan direndam MgCl 2 1 mm Data membran telur direbus dan direndam MgCl 2 10 mm Data membran telur direbus dan direndam CaCl 2 0,2 mm Data membran telur direbus dan direndam CaCl 2 10 mm... 43