BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODELOGI PENELITIAN

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.2 DATA HASIL ARANG TEMPURUNG KELAPA SETELAH DILAKUKAN AKTIVASI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah. Ketersediaan energi yang berkelanjutan merupakan salah satu isu yang cukup

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Studi Literatur. Pemotongan Sampel. Degreasing dengan larutan Acetone

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Diagram konsumsi energi final per jenis (Sumber: Outlook energi Indonesia, 2013)

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II LANDASAN TEORI. Gas HHO merupakan hasil dari pemecahan air murni ( H 2 O (l) ) dengan proses

BAB I PANDAHULUAN. Berbagai industri barang perhiasan, kerajinan, komponen sepeda. merupakan pelapisan logam pada benda padat yang mempunyai

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN BATERAI SENG UDARA MENGGUNAKAN FOTO POLYMER TETRAHYDROFURFURYL ACRYLATE (THFA)

BAHAN BAKAR KIMIA. Ramadoni Syahputra

III.METODE PENELITIAN. Penelitian ini akan dilaksanakan di empat tempat, yaitu sebagai berikut : Laboratorium Material Universitas Lampung.

BAB I PENDAHULUAN. menipis. Konsumsi energi di Indonesia sangat banyak yang membutuhkan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Proses akhir logam (metal finishing) merupakan bidang yang sangat luas,

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Membran Polimer Elektrolit Nanokomposit untuk Aplikasi Baterai Ion- Litium BAB III METODOLOGI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

TUGAS AKHIR DESAIN DAN PEMBUATAN BATERAI ALUMUNIUM UDARA MENGGUNAKAN VARIASI KARBON AKTIF

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini akan dilaksanakan di dua tempat, yaitu sebagai berikut :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. sehingga dapat menghasilkan data yang akurat.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

I. Tujuan. Dasar Teori

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. oksidasi yang dilakukan dengan metode OM ( Optic Microscope) dan

BATERAI BATERAI ION LITHIUM

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang

III. METODE PENELITIAN. Tempat pelaksanaan penelitian sebagai berikut: 2. Pengujian kekuatan tarik di Institute Teknologi Bandung (ITB), Jawa Barat.

BAB I PENDAHULUAN. terjadinya perubahan metalurgi yaitu pada struktur mikro, sehingga. ketahanan terhadap laju korosi dari hasil pengelasan tersebut.

BAB I PENDAHULUAN. juga menjadi bisnis yang cukup bersaing dalam perusahaan perbajaan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN. Pelaksanaan penelitian dimulai sejak Februari sampai dengan Juli 2010.

LAMPIRAN A DATA HASIL PENGUJIAN KARBON AKTIF KAYU BAKAU

Bab III Pelaksanaan Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN. Preparasi selulosa bakterial dari limbah cair tahu dan sintesis kopolimer

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan penelitian ini maka dipilih

BAB II KOROSI dan MICHAELIS MENTEN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia dan Laboratorium

BAB I PENDAHULUAN. Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating. dikategorikan sebagai proses pengerjaan akhir (metal finishing).

BAHAN BAKAR KIMIA (Continued) Ramadoni Syahputra

Moch. Novian Dermantoro NRP Dosen Pembimbing Ir. Muchtar Karokaro, M.Sc. NIP

III. METODOLOGI PENELITIAN. a. Persiapan dan perlakuan serat ijuk di Laboratorium Material Teknik Jurusan

III.METODOLOGI PENELITIAN. Tempat penelitian ini dilakukan adalah: 1. Persiapan serat dan pembuatan komposit epoxy berpenguat serat ijuk di

ELEKTROKIMIA DAN KOROSI (Continued) Ramadoni Syahputra

Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:

BAB III METODOLOGI III.1

Hasil Penelitian dan Pembahasan

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. selulosa Nata de Cassava terhadap pereaksi asetat anhidrida yaitu 1:4 dan 1:8

BAB I PENDAHULUAN. portable tersebut biasanya menggunakan baterai litium yang dapat diisi ulang.

III. METODE PENELITIAN. IImu Pengetahuan Alam Universitas Lampung pada bulan Maret 2015 sampai

III. METODOLOGI PENELITIAN

BAB 3 Metode Penelitian

METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan terhitung sejak bulan Desember 2014 sampai dengan Mei

BAB I PENDAHULUAN. logam menjadi satu akibat adanya energi panas. Teknologi pengelasan. selain digunakan untuk memproduksi suatu alat, pengelasan

BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN

PERCOBAAN IV ANODASI ALUMINIUM

PENGARUH VARIASI WAKTU ANODIZING TERHADAP STRUKTUR PERMUKAAN, KETEBALAN LAPISAN OKSIDA DAN KEKERASAN ALUMINIUM 1XXX. Sulaksono Cahyo Prabowo

BAB III METODE PENELITIAN Waktu Penelitian Penelitian ini dimulai pada bulan Juni 2013 dan berakhir pada bulan Desember 2013.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.2 Waktu Penelitian Penelitian ini dimulai pada bulan februari 2015 dan berakhir pada bulan agustus 2015.

III.METODOLOGI PENELITIAN. 1. Persiapan serat dan pembuatan komposit epoxy berpenguat serat ijuk di

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab III Metodologi Penelitian

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah

BAB IV HASIL YANG DICAPAI DAN POTENSI KHUSUS

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2012 sampai Januari 2013 di

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENINGKATAN EFISIENSI KOMPOR GAS DENGAN PENGHEMAT BAHAN BAKAR ELEKTROLIZER

III.METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan selama tiga bulan terhitung pada bulan Februari Mei

Elektroda Cu (katoda): o 2. o 2

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juni 2015 sampai November

LAMPIRAN. Lampiran 1 Dokumentasi Serbuk Rami padi yang telah di blender.

BAB II LANDASAN TEORI

BAHAN DAN METODE. Waktu dan Tempat Penelitian

STUDI EKONOMIS PENGARUH POST WELD HEAT TREATMENT TERHADAP UMUR PIPA

3. ELEKTROKIMIA. Contoh elektrolisis: a. Elektrolisis larutan HCl dengan elektroda Pt, reaksinya: 2HCl (aq)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Banyak cara yang dapat dilakukan dalam teknik penyambungan logam misalnya

BAB III METODELOGI PENELITIAN

III. METODELOGI PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada Mei hingga Juli 2012, dan Maret 2013 di

LAMPIRAN 1 DATA PENGAMATAN. mol NaCl

Gambar 3.2 Resin Polyester

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian mengenai penggunaan aluminium sebagai sacrificial electrode

PROTOTIPE UNIT PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN REAKTOR ELEKTROKIMIA (UPAL-RE) UNTUK MELAYANI HOME INDUSTRY BATIK (259L) ABSTRAK

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Penghantar Fungsi penghantar pada teknik tenaga listrik adalah untuk menyalurkan energi listrik dari satu titik ketitik lain. Penghantar yang lazim

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA SEL VOLTA SEDERHANA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi:

30 BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN 3.1 PENDAHULUAN Baterai seng udara merupakan salah satu bentuk sumber energi secara elektrokimia yang memiliki peluang sangat besar untuk aplikasi sumber energi masa depan. Baterai seng udara terdiri dari tiga bagian; logam seng sebagai anoda, elektroda udara sebagai katoda, yang terbagi ke dalam lapisan difusi gas dan lapisan aktif katalitik, dan pemisah (sparator). Reaksi kimia yang terjadi pada komponen-komponen penyusun baterai seng udara antara anoda dan katoda yang dihubungkan dengan larutan elektrolit akan menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan sebagai sumber energi bagi peralatan elektronik. Penggunaan elektrolit yang berbentuk larutan akan menghasilkan permasalahan pada elektroda seng, karena larutan elektrolit memiliki sifat mengoksidasi logam seng yang berakibat pada menurunya efesiensi pemanfaatan dari elektroda seng dan akhirnya memperpendek usia baterai. Pengembangan membran elektrolit dari polimer hidrogel sebagai pengganti elektrolit cair pada baterai seng udara merupakan salah satu cara yang di usulkan dalam penelitian ini guna mengurangi pengoksidasian pada permukaan logam seng. Polimer hidrogel yang digunakan dalam penelitian ini adalah Nata de Coco. Nata de Coco merupakan suatu selulosa bakterial yang mempunyai beberapa keunggulan antara lain kemurnian tinggi, tingkat polimerisasi tinggi (hingga 8000), kristalinitas tinggi (70% sampai 80%), kadar air yang tinggi sampai 99% dan memiliki kekuatan tarik tinggi, elastis serta terbiodegradasi. Pada bab ini akan menjelaskan diagram alir penelitian serta metode penelitian yang digunakan dalam proses pengembangan baterai seng udara berbasis membran elektrolit Nata de Coco yang meliputi proses perancangan, pembuatan komponen, pengujian serta pengambilan data-data yang diperlukan.

31 3.2 DIAGRAM ALIR PENELITIAN Proses penelitian dan pengembangan baterai seng udara berbasis membran elektrolit Nata de Coco, dapat digambar dalam diagram alir sebagai berikut: Mulai Perumusan Masalah Studi Literatur Persiapan alat dan bahan (anoda, elektrolit, katoda, nata de coco dan chasing baterai) Perancangan Pembuatan Komponen Perakitan Komponen Pengujian Analisa Kesimpulan Laporan Selesai Gambar 3.1 Diagram alir penelitian baterai seng udara berbasis membran nata de coco

32 3.3 WAKTU DAN TENPAT PENELITIAN Penelitian ini dilakukan selama 5 bulan dimulai dari Maret 2017 sampai Juli 2017. Pengembangan baterai seng udara berbasis membran elektrolit Nata de Coco dilakukan di Laboratorium Material Termaju Teknik Mesin Universitas Mercu Buana. Analisa komponen dan pengujian laju korosi pada anoda baterai seng udara dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Kristen Indonesia (UKI) Jakarta. Sedangkan analisa konduktifitas membran Nata de Coco dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (PUSPIPTEK) Serpong, Tangerang. 3.4 METODE PENELITIAN 3.4.1 Perancangan Perancangan pengembangan baterai seng udara berbasis membran elektrolit nata de coco dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut ini: Gambar 3.2 Pengembangan baterai seng udara berbasis membran nata de coco

33 coco meliputi: Tahadap proses pengembangan baterai seng udara berbasis membran nata de 1. Persiapan Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan, analisa, dan pengujian baterai seng udara berbasis membran elektrolit nata de coco meliputi: a. Alat - Digital Multimeter - Timbangan digital satuan gram (gr) dengan ketelitian 0,0001 - Braker glass - Tabung ukur - Mikro pipet - Gunting - Spatulla - Sendok - Cawan kaca - Pin set - SEM (Scanning Electrone Microscope) - EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) b. Bahan - NaOH - Air demineral - Seng

34 - Carbon baterai bekas - Arabic Gum - Nata de Coco - Chasing baterai 2. Perancangan chasing baterai Cashing baterai yang digunakan yaitu berupa sel koin dengan diameter 16 mm, terbuat dari logam alumunium dan dilapisi silikon pada lingkaran luar. Gambar 3.3 Cashing baterai 3. Perancangan Anoda Anoda yang digunakan adalah logam seng komersial yang sudah ada dipasaran berupa lembaran seng. Gambar 3.4 Bahan anoda baterai

35 4. Perancangan Katoda Katoda yang digunakan berasal dari carbon baterai bekas yang di campur dengan Arabic Gum sebagai katalis ditambah air demineral dengan perbandingan 1 : 0,7 : 1 dan dipanaskan pada suhu 60 o C selama 4 jam. (a) (b) (c) (d) Gambar 3.5 (a) Penimbangan serbuk karbon baterai bekas (b) Penimbangan Arabic Gum (c) Pengukuran air demineral (d) Proses pemanasan

36 5. Perancangan Membran Elektrolit Nata de Coco Nata de coco yang akan digunakan sebagai membran elektrolit dalam penelitian ini merupakan produk jadi yang diperoleh dari tempat produksi nata de coco dengan ketebalan ± 1 cm, sedangakan elektrolit yang akan digunakan adalah NaOH dengan variasi molaritas yang berbeda. Pemilihan nata de coco sebagai membran elektrolit didasarkan pada sifat nata de coco yang mampu menyerap larutan elektrolit dan menyimpanya didalam pori-pori serat sehingga bisa dijadikan sebagai membran elektrolit hidrogel dalam aplikasi baterai seng udara. Alasan lain yang mendasari pemilihan nata de coco sebagai membran elektrolit adalah nata de coco memiliki kemurnian tinggi, tingkat polimerisasi tinggi (hingga 8000), kristalinitas tinggi (70% sampai 80%), kadar air yang tinggi sampai 99% dan memiliki kekuatan tarik tinggi, elastis serta terbiodegradasi. Selain itu nata de coco memiliki banyak ikatan atom OH sehingga dimungkinkan nata de coco bisa menjadi inhibitor untuk logam seng pada baterai seng udara. Sedangkan alasan pemakaian NaOH sebagai larutan elektrolit didasarkan pada kemampuan larutan elektrolit NaOH dalam menghantarkan arus listrk sangatlah baik karena larutan elektrolit NaOH termasuk dalam katagori larutan basa kuat dan kebanyakan para peneliti menggunakannya sebagai larutan elektrotit dalam beberapa aplikasi baterai seng udara. Perancangan membran elektrolit nata de coco menggunakan teknik postmodification, yaitu dengan cara merendam lembaran kering nata de coco kedalam larutan elektrolit NaOH dengan variasi kosentrasi larutan. Berikut ini adalah tabel penetapan variasi kosentrasi larutan elektrolit NaOH. Tabel 3.1 Variasi kosentrasi elektrolit NaOH Kosentrasi NaOH 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M Hasil Pengujian 0 menit 15 menit 30 menit 45 menit 60 menit Volt (V) Arus (ma) Volt (V) Arus (ma) Volt (V) Arus (ma) Volt (V) Arus (ma) Volt (V) Arus (ma)

37 Dari hasil pengujian diatas diambil membran elektrolit nata de coco yang menghasilkan tegangan dan arus yang paling tinggi dengan nilai molaritas larutan elektrolit yang digunakan untuk perendaman. Selama perendaman larutan elektrolit NaOH akan terperangkap pada serat nata de coco sehingga menjadikan nata de coco yang awalnya kering tipis mengembang menjadi membran polimer hidrogel dengan presentase berat yang bervariasi sesuai kosentrasi elektrolit. Formula: Daya absorpsi serat nata de coco: Daya absorpsi (%) = Wt W0 W0 x 100% (3.1) Keterangan: Wt = Berat sebelum perendaman W0 = Berat setelah perendaman Molaritas: Keterangan: M = g Mr x 1000 V (3.2) M = molaritas (mol/liter) g = massa zat terlarut (gram) Mr = massa molekul relatif zat terlarut V = volume larutan (liter) Tabel 3.2 Daya serap serat nata de coco terhadap kosentrasi elektrolit NaOH Kosentrasi NaOH 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M Massa kering (gram) Hasil Pengujian Massa setelah perendaman (gram) Daya serap (%)

38 3.4.2 Pembuatan Komponen Pembuatan komponen baterai seng udara berbasis membran nata de coco meliputi empat tahapan, diantaranya: 1. Preparasi logam anoda seng Lembaran logam seng yang digunakan sebagai anoda didapat dari toko material, kemudian dipotong-potong berbentuk lingkaran dengan diameter sekitar 16 mm. selanjutnya diamplas dengan kertas pasir dan dibersihkan. Gambar 3.6 Preparasi anoda logam seng 2. Preparasi katoda udara Katoda udara yang terbuat dari campuran serbuk karbon baterai bekas, arabic gum dan air demineral yang sudah kering dipotong sesuai dengan ukuran cashing, kemudian ditempatkan pada sisi pori-pori lubang cashing. Gambar 3.7 Katoda udara kering

39 Gambar 3.8 Preparasi katoda udara 3. Preparasi dan karakterisasi membran elektrolit nata de coco Lembaran nata de coco yang masih basah ditekan sampai tipis untuk menghilangkan kadar air yang tekandung didalamnya kemudian dikeringkan dalam suhu ruang. (a) (b) Gambar 3.9 (a) Nata de coco basah (b) Nata de coco kering Nata de coco yang sudah kering kemudian dipotong sesuai kebutuhan kemudian di rendam dalam larutan elektrolit dengan variasi molaritas. Gambar 3.10 Potongan kecil serat kering nata de coco sebelum direndam

40 Gambar 3.11 Proses perendaman Nata de coco dalam larutan elektrolit Daya serap serat nata de coco terhadap larutan elektrolit menjadikan nata de coco yang awalnya kering tipis mengembang menjadi membran polimer hidrogel. Lembaran-lembaran membran polimer hidrogel nata de coco kemudian dipotong berbentuk lingkaran dengan diameter sekitar 16 mm. Gambar 3.12 Preparasi membran elektrolit nata de coco Membran elektrolit nata de coco yang menghasilkan tegangan dan arus yang paling tinggi kemudian di uji kemampuan proteksinya terhadap anoda seng. 4. Perakitan Setelah tahapan semua bagian baterai seng udara telah selesai, dilanjutkan dengan perakitan komponen baterai. Susunan dari komponen-komponen baterai dapat dilihat seperti gambar 3.12 dibawah ini:

41 (Anoda seng) (Membran elektrolit) (katoda udara) (cashing) Baterai seng udara Gambar 3.13 Urutan perakitan baterai seng udara Anoda seng, membran elektrolit nata de coco dan katoda udara yang telah dipotong melingkar di masukan kedalam chasing baterai dengan susunan katoda udara dilapisi membran elektrolit nata de coco kemudian anoda seng diletakkan diatasnya. Membran elektrolit nata de coco berfungsi sebagai separator sekaligus elektrolit padat yang memisahkan antara katoda udara dan anoda seng. Susunan dari baterai seng udara berbasis membran elektrolit nata de coco jika diperhatikan persis seperti kue lapis. Ini dapat dilihat seperti pada skema baterai seng udara berbasis membran elektrolit nata de coco pada gamabar 3.14 berikut: Gambar 3.14 Skema baterai seng udara berbasis membran elektrolit nata de coco 3.4.3 Pengujian Tahap pengujian merupakan tahapan yang dilakukan untuk mengetahui efektifitas penggunaan membran elektrolit nata de coco pada baterai seng udara. Pengujian yang dilakukan terdiri atas tiga tahap pengujian, pada tahap pertama yaitu uji fungsi baterai dengan mengukur sel baterai untuk mengetahui nilai tegangan baterai dan kuat arus

42 batera. Pada tahap kedua, yaitu uji performa dengan variasi beban menggunakan battery tester. Dan tahapan yang ketiga, yaitu pengujian efek korosi yang merupakan uji kemampuan proteksi membran elektrolit nata de coco terhadap efek korosi anoda baterai. (a) (b) Gambar 3.15 (a) Pengukuran kuat arus baterai (b) Pengukurun tegangan baterai 3.4.4 Analisis dan Kesimpulan Setelah dilakukannya pengujian maka dilakukan analisis terhadap hasil pengujian. Apabila tidak memenuhi parameter yang telah ditentukan maka dilakukan evaluasi terhadap perancangan dan dilanjutkan dengan perbaikan. Apabila pengujian memenuhi parameter yang ditentukan maka alat yang dibuat dianggap berhasil dan selanjutnya dibuat kesimpulan pada laporan.