BAB I PENDAHULUAN. Penguasaan terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang industri

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Telah disadari bahwa kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi harus

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan ilmu dan teknologi nuklir yang pesat di zaman sekarang ini

BAB I PENDAHULUAN. Pesatnya perkembangan teknologi material semikonduktor keramik,

BAB I PENDAHULUAN. Dalam kehidupan modern ini manusia tidak bisa dilepaskan dari peranan dan

BAB I PENDAHULUAN. Di berbagai Negara, penelitian dan pengembangan dalam bidang. elektronika khususnya komponen-komponen elektronik masih terus

2016 PENGARUH SUHU PEMBAKARAN TERHADAP KARAKTERISTIK LISTRIK KERAMIK FILM TEBAL BERBASIS

BAB I PENDAHULUAN. Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) dibutuhkan oleh setiap negara

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia merupakan negara berkembang yang berada dikawasan Asia

THERMISTOR Thermally Sensitive Resistor. KARAKTERISTIK NTC CONTOH PRODUK APLIKASI. R vs T- THERMISTOR. Inkubator. Termistor Pembatas Arus.

KARAKTERISTIK LISTRIK KERAMIK FILM TEBAL CuFe 2 O 4 : 10% MOL MgO YANG DIBAKAR PADA SUHU 800 O C DI MEDIA UDARA DAN GAS ETANOL

KARAKTERISASI SEMIKONDUKTOR TIO 2 (ZnO) SEBAGAI SENSOR LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG)

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

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

KARAKTERISTIK LISTRIK KERAMIK FILM TEBAL SnO 2 YANG DITAMBAH Ta 2 O 5 UNTUK SENSOR GAS ETANOL

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode

Pengaruh Heat Treatment Terhadap Karakteristik Listrik Termistor NTC Berbasis (Cu x Mn y Zn z Ni t )Fe 2 O 4

KARAKTERISTIK LISTRIK KERAMIK FILM Fe 2 O 3 DENGAN VARIASI KETEBALAN YANG DIBUAT DARI MINERAL LOKAL DI ATMOSFIR UDARA DAN ATMOSFIR ALKOHOL

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

KARAKTERISASI STRUKTUR MIKRO DAN STRUKTUR KRISTAL FILM TEBAL FETIO 3 DARI BAHAN MINERAL INDONESIA

2014 PEMBUATAN BILAYER ANODE - ELEKTROLIT CSZ DENGAN METODE ELECTROPHORETIC DEPOSITION

Studi Awal Pembuatan Keramik Film Tebal (Thick Film) Berbasis Fe 2 O 3 dari Bahan Dasar Lokal untuk Sensor Gas Alkohol

BAB I PENDAHULUAN. Keramik umumnya dikenal sebagai bahan isolator tetapi sebenarnya keramik

BAB I PENDAHULUAN. disamping memberikan dampak positif yang dapat. dirasakan dalam melakukan aktifitas sehari hari, juga dapat memberikan beberapa

I. PENDAHULUAN. dengan laju penemuan cadangan minyak bumi baru. Menurut jenis energinya,

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar dan

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Padilah Muslim, 2014

BAB I PENDAHULUAN. Pada saat ini dunia elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat, hal ini

BAB I PENDAH ULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASASI SISTEM. bentuk energi yang lain. Perancangan sistem untuk mendeteksi kadar air pada EDC

BAB I PENDAHULUAN. Energi merupakan hal yang sangat penting dan dibutuhkan oleh setiap

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Dewasa ini teknologi pengecoran sangat berpengaruh terhadap. kemajuan Industri manufacture. Oleh karena itu pengembangan teknologi

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN

Prarancangan Pabrik Sodium Tetra Silikat (Waterglass) dari Sodium Karbonat dan Pasir Silika Kapasitas Ton per Tahun BAB I PENDAHULUAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode eksperimen.

BAB I PENDAHULUAN. Bidang elektronik saat ini memegang peranan penting di berbagai sektor

BAB I PENDAHULUAN. Hidroponik adalah budidaya menanam dengan memanfaatkan air tanpa

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Pada penelitian ini menggunakan metode screen printing melalui proses :

Wahana Fisika, 1(2), Pengaruh Suhu Pembakaran terhadap Karakteristik Listrik Keramik Film Tebal Berbasis Fe 2 O 3 MnO ZnO untuk Termistor NTC

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

BAB I PENDAHULUAN. teknologi elektronika. Alternatif yang menarik datang dari fuel cell, yang

BAB I PENDAHULUAN. Pencemaran udara dewasa ini semakin memprihatinkan. Hal ini terlihat

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

1.2 Kapasitas Pabrik Untuk merancang kapasitas produksi pabrik sodium silikat yang direncanakan harus mempertimbangkan beberapa faktor, yaitu:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. aktifitas yang diluar kemampuan manusia. Umumnya mesin merupakan suatu alat

BAB I PENDAHULUAN. atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan makhluk hidup serta dapat

BAB I PENDAHULUAN. Pencemaran udara adalah permasalahan besar yang harus dihadapi pada

PERKEMBANGAN SEL SURYA

Prarancangan Pabrik Sodium Silikat Dari Natrium Hidroksida Dan Pasir Silika Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian yang dilakukan di Kelompok Bidang Bahan Dasar PTNBR-

I. PENDAHULUAN. Seiring kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan. dibutuhkan suatu material yang memiliki kualitas baik seperti kekerasan yang

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. (C), serta unsur-unsur lain, seperti : Mn, Si, Ni, Cr, V dan lain sebagainya yang

350 0 C 1 jam C. 10 jam. 20 jam. Pelet YBCO. Uji Konduktivitas IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Ba(NO 3 ) Cu(NO 3 ) 2 Y(NO 3 ) 2

KARAKTERISASI TiO 2 (CuO) YANG DIBUAT DENGAN METODA KEADAAN PADAT (SOLID STATE REACTION) SEBAGAI SENSOR CO 2

BAB I PENDAHULUAN. meningkat. Peran listrik dalam kehidupan manusia sangatlah penting karena

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi merupakan teknologi masa depan, tanpa kita sadari dengan

1 BAB I BAB I PENDAHULUAN

Superkonduktor Eu 2-x Ce x CuO 4+α-δ

I. PENDAHULUAN. menyalurkan tenaga listrik ke pusat-pusat konsumsi tenaga listrik, yaitu gardugardu

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. hal ini memiliki nilai konduktifitas yang memadai sebagai komponen sensor gas

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) telah banyak dibangun di beberapa negara di

02 03 : CACAT KRISTAL LOGAM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. sampai 10 atom karbon yang diperoleh dari minyak bumi. Sebagian diperoleh

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar

BAB I PENDAHULUAN. Boiler merupakan salah satu unit pendukung yang penting dalam dunia

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

tanya-tanya.com Soal No.2 Apabila anda diminta untuk mengukur laju reaksi terhadap reaksi : Zn(s) + 2HCI(aq)

RANCANG BANGUN SISTEM PENGUKURAN POLUTAN GAS H 2 S PADA LOKASI MANIFESTASI GEOTHERMAL GEDUNG SONGO MENGGUNAKAN SENSOR TGS 2602 TUGAS AKHIR

I. PENDAHULUAN. kinerjanya adalah pemrosesan, modifikasi struktur dan sifat-sifat material.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Menjelaskan konsep dasar tranduser dalam elektronika industri

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SENSOR GAS TGS 2610 UNTUK DETEKSI KEBOCORAN GAS. Dicky Apdilah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda eksperimen.

MODIFIKASI MESIN MOTOR BENSIN 4 TAK TIPE 5K 1486 cc MENJADI BAHAN BAKAR LPG. Oleh : Hari Budianto

BAB I PENDAHULUAN. SiO 2 memiliki sifat isolator yang baik dengan energi gapnya mencapai 9 ev,

BAB I PENDAHULUAN. yang ada dibumi ini, hanya ada beberapa energi saja yang dapat digunakan. seperti energi surya dan energi angin.

kimia KTSP & K-13 TERMOKIMIA I K e l a s A. HUKUM KEKEKALAN ENERGI TUJUAN PEMBELAJARAN

BAB I PENDAHULUAN. media tanah. Sebagai ganti tanah digunakan larutan mineral yang mengandung

I. PENDAHULUAN. Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki luas wilayah yang sangat

Bab 2 Tinjauan Pustaka

PENGARUH PENAMBAHAN NiO TERHADAP KARAKTERISTIK KERAMIK FILM TEBAL Fe 2 O 3

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

KARAKTERISASI I-V SEMIKONDUKTOR HETEROKONTAK CuO/ ZnO(TiO 2 ) SEBAGAI SENSOR GAS HIDROGEN

LEMBARAN SOAL 5. Pilih satu jawaban yang benar!

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB II LANDASAN TEORI

I. PENDAHULUAN. komposit. Jenis material ini menjadi fokus perhatian karena pemaduan dua bahan

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Penguasaan terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang industri dapat meningkatkan perekonomian suatu bangsa. Indonesia sebagai negara yang sedang berkembang, saat ini tengah melakukan pembangunan dalam berbagai bidang kehidupan dengan tujuan agar menjadi bangsa yang maju dan mandiri, khususnya dalam bidang perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan, karena hingga saat ini tingkat ketergantungan negara di bidang teknologi kita masih cukup tinggi. Berbagai penelitian dilakukan untuk mendapatkan teknologi yang tepat guna. Indonesia yang memiliki sumber daya alam melimpah, sudah semestinya memanfaatkannya untuk menunjang pembangunan bangsa. Salah satu sumber daya alam yang banyak ditemukan adalah mineral yang mengandung oksida besi. Selama ini, mineral tersebut pemanfaatannya hanya sebagai bahan mentah (raw material) dan langsung dijual keluar negeri tanpa melalui proses pengolahan. Pemanfaatan ini kurang efektif dan tidak optimal sehingga untuk mendapatkan nilai tambah, mineral tersebut dapat dimanfaatkan untuk bahan industri karena mengandung oksida besi yang besar, salah satunya sebagai bahan dasar pembuatan sensor gas dalam bentuk keramik film tebal. Keramik semikonduktor diketahui sensitif terhadap lingkungannya sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sensor tergantung dari lingkungan apa yang sensitif 1

2 terhadapnya. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal listrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet, cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementara fenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas. Bila keramik tersebut sensitif terhadap cahaya, maka dapat diaplikasikan sebagai sensor cahaya (photoconductor) dan electrochromic windows (jendela yang bisa mengatur dirinya menjadi transparan maupun gelap), atau sensor temperatur yang banyak digunakan dalam mengontrol temperatur ruangan pada AC. Demikian pula sensor pengukur cairan oksigen ataupun gas lainnya yang sering digunakan di rumah sakit. Hampir seluruh kehidupan sehari hari saat ini tidak ada yang tidak melibatkan sensor. Tidak mengherankan jika sensor (atau juga ada yang menyebutnya dengan transduser) banyak disebut juga sebagai panca inderanya alat elektronik modern. Sensor gas khususnya alkohol sangat bermanfaat untuk mendeteksi atau mengetahui kandungan gas alkohol di dalam ruangan, makanan dan tubuh manusia melalui tes alkohol (sering digunakan oleh polisi untuk mengetahui apakah sang pengemudi dalam keadaan mabuk atau sadar). Sensor gas dari keramik dapat dapat dibuat dalam bentuk film tebal. Pembuatan keramik film tebal memiliki keuntungan yaitu hanya memerlukan bahan sangat sedikit, biaya yang dikeluarkan selama proses pembuatan relatif murah dan pembuatannya pun mudah sehingga tidak memakan waktu yang lama.

3 Pada umumnya sensor gas yang ada saat ini, dimanfaatkan untuk mengetahui banyaknya kadar alkohol diudara. Biasanya sensor ini digunakan untuk mendeteksi uap larutan dan untuk mendeteksi besarnya kontaminasi uap gas dalam udara. Sensor alkohol tersebut masih merupakan barang impor, yang selain sulit didapat, harganya pun mahal. Berangkat dari pemanfaatan bahan lokal, alih teknologi dan substitusi impor, Penelitian ini adalah salah satu usaha untuk pengembangan teknologi yang sedang kita alami dengan mewujudkan pembuatan sensor gas secara mandiri. Selain itu sensor gas yang ada saat ini memiliki suhu kerja yang tinggi yaitu sekitar 300 o C 450 o C (Barsan et.al, 2009), hal ini dirasa kurang praktis karena dibutuhkan energi yang sangat besar untuk mengoperasikan sensor gas. Idealnya suatu divais menggunakan energi yang sedikit agar tidak terjadi pemborosan. Namun khusus untuk sensor gas, bila memiliki suhu kerja dibawah 100 o C akan menjadi kurang selektif, karena pada suhu tersebut dikhawatirkan sensor tersebut akan mendeteksi adanya uap air sehingga tidak murni mendeteksi gas yang akan diujikan. Untuk mendapatkan sensor gas yang evaluasi suhunya rendah salah satu caranya adalah dengan rekayasa bahan tertentu dengan memanfaatkan fakta bahwa materialmaterial jika diberikan gas maka sifat listriknya akan berubah. Penelitian tentang pengaruh doping terhadap suhu kerja dan sensitifitas sensor gas sebelumnya telah dilakukan oleh Zheng Jiao et.al dengan memanfaatkan mineral BaTiO 3 yang didoping oleh CuO dalam bentuk pellet. Pellet CuO-BaTiO 3 tersebut dibandingkan suhu kerjanya dengan yang murni BaTiO 3 tanpa doping sehingga dapat

4 memberikan hasil bahwa sensor gas CuO-BaTiO 3 memiliki sensitifitas yang tinggi terhadap gas CO 2 dan bersuhu kerja rendah yaitu sekitar 240 o C sedangkan BaTiO 3 murni memiliki suhu kerja 420 o C. Penelitian lain tentang sensor gas sebelumnya telah dilakukan oleh Rezlescu, et.al pada tahun 2005 dengan memanfaatkan mineral Fe 2 O 3 yang diproduksi dalam bentuk film tebal. Film tebal Fe 2 O 3 tersebut diujikan terhadap empat gas yang berbeda yaitu LPG, aseton, etanol dan ammonia. Keramik film tebal Fe 2 O 3 tersebut bekerja pada suhu kerja yang tinggi yaitu 200 o C dan memberikan respon sensitifitas yang paling baik terhadap gas etanol dibandingkan ketiga gas yang lain. Pada penelitian ini dicoba untuk memanfaatkan mineral oksida Fe 2 O 3 dengan pemberian doping CuO sebesar 10% mol. Mineral oksida tersebut dibuat dari serbuk Fe 2 O 3 dan CuO yang kandungan mineralnya sangat melimpah di Indonesia dan harganya yang relatif murah (Dani Gustaman, dkk, 2009). Penambahan 10% mol CuO kedalam bahan dasar Fe 2 O 3 bertujuan untuk mengatur nilai tahanan keramik. Pemilihan bahan CuO karena diketahui bahan tersebut berkemampuan dapat mengaktivasi pertumbuhan butir (Rezlescu, 2005). Material yang ditambah CuO akan memiliki butir yang besar, sehingga suhu kerja dan tahanannya menurun. Butir yang besar menghasilkan jalan bebas rata-rata yang besar karena jarak antar dua tumbukan menjadi lebih besar. Akibatnya sampel dengan ukuran butir besar akan memiliki konduktivitas yang besar. Selain itu suhu yang dibutuhkan untuk proses vibrasi kisi menjadi lebih rendah, sehingga keramik film tebal Fe 2 O 3 +10% mol CuO sebagai sensor gas etanol akan memiliki suhu kerja yang lebih rendah.

5 Pembuatan keramik Fe 2 O 3 CuO dengan tehnik film tebal dan metode pembuatan film tebal yang digunakan adalah screen printing. Metode ini dipilih karena cukup mudah dalam pengerjaannya dan memiliki tingkat keberhasilan yang tinggi dibandingkan dengan metode yang lainnya. Material yang selesai dibuat, diuji responnya terhadap gas etanol pada skala part per million (ppm). 1.2. Rumusan Masalah Bagaimanakah pengaruh doping 10% mol CuO terhadap struktur kristal dan struktur mikro keramik film tebal Fe 2 O 3 +10% mol CuO? Bagaimanakah sensitifitas film tebal keramik Fe 2 O 3 yang didoping 10% mol CuO dipengaruhi oleh gas etanol? 1.3. Batasan Masalah Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan keramik film tebal Fe 2 O 3 yang didoping 10% mol CuO dengan menggunakan metode screen printing. Penggunaan metode screen printing dikarenakan metode tersebut lebih sederhana dibandingkan dengan metode yang lainnya, lebih ekonomis dan tidak memerlukan waktu yang lama dalam prosesnya (Anonim3, 2010). Penambahan 10% mol CuO kedalam bahan dasar Fe 2 O 3 bertujuan untuk mengatur nilai tahanan keramik. Pemilihan bahan CuO karena diketahui bahan tersebut berkemampuan dapat mengaktivasi pertumbuhan butir. Material yang ditambah CuO akan memiliki butir yang besar, sehingga suhu kerja

6 dan tahanannya menurun. Sedangkan pemilihan konsentrasi CuO sebesar 10% mol karena menginginkan penurunan tahanan yang berarti dan untuk mengetahui apakah CuO masuk ke dalam kisi atau tidak (Dani Gustaman, 2010). Keramik film tebal tersebut kemudian dibakar pada suhu 900 0 C selama 90 menit. Pemilihan suhu dan waktu pembakaran 900 0 C selama 90 menit bertujuan untuk menghasilkan tahanan (R) yang relatif kecil berdasarkan studi literatur penelitian keramik film tebal CuFe 2 O 4 untuk aplikasi termistor (Wiendartun, dkk, 2009). Selanjutnya dilakukan pengujian pengaruh konsentrasi etanol untuk mengetahui bagaimanakah pengaruh konsentrasi etanol tersebut terhadap sensitifitas sensor gas, yaitu masing-masing sebesar 401 ppm, 516 ppm, dan 619 ppm. 1.4. Tujuan Penelitian Mengetahui bagaimanakah struktur kristal dan struktur mikro keramik film tebal Fe 2 O 3 +10% mol CuO. Mengetahui apakah keramik film tebal Fe 2 O 3 +10% mol CuO sensitif terhadap etanol dan apakah keramik film tebal tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sensor gas. 1.5. Manfaat penelitian Hasil penelitian diharapkan memberikan informasi sensitifitas sensor gas keramik film tebal Fe 2 O 3 + 10% mol CuO di dalam ruang berisi gas etanol, sehingga

7 dapat menjadi referensi untuk penelitian berikutnya. Jika keramik film tebal yang dibuat memiliki karakteristik listrik yang stabil, maka film tebal ini bisa dipabrifikasi untuk dijadikan sensor gas. Sehingga dapat dilakukan penelitian lebih lanjut untuk pabrikasi dalam jumlah besarnya. Aplikasi sebagai sensor gas merupakan langkah baik untuk mengurangi ketergantungan negara kita terhadap komponen elektronika sehingga negara kita dapat lebih mandiri dalam penyediaan komponen elektronika ini dan dapat memberikan nilai tambah terhadap material yang melimpah, sekaligus sebagai usaha menambah devisa negara kita.