PEMANFAATAN JERUK NIPIS (Citrus aurantifolia swingle) SEBAGAI ELEKTROLIT DALAM SISTEM SEL VOLTA DAN IMPLEMENTASINYA PADA PRAKTIKUM SEL ELEKTROKIMIA DI SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 1 DAN SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 2 UJUNG BATU
OLEH BUDI SANTOSO NIM. 11117100971
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 1437 H / 2016 M
PEMANFAATAN JERUK NIPIS (Citrus aurantifolia swingle) SEBAGAI ELEKTROLIT DALAM SISTEM SEL VOLTA DAN IMPLEMENTASINYA PADA PRAKTIKUM SEL ELEKTROKIMIA DI SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 1 DAN SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 2 UJUNG BATU Skripsi Diajukan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd.)
Oleh BUDI SANTOSO NIM. 11117100971 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 1437 H / 2016 M
viii
ABSTRAK
Budi Santoso, (2016):
Pemanfaatan Jeruk Nipis (Citrus Aurantifolia Swingle) sebagai Elektrolit dalam Sistem Sel Volta dan Implementasinya pada Praktikum Sel Elektrokimia di Sekolah Menengah Atas Negeri 1 dan Sekolah Menengah Atas Negeri 2 Ujungbatu.
Pada umumnya elektrolit yang digunakan pada praktikum sel Volta disekolah adalah baterai atau senyawa kimia yang tidak ramah lingkungan, sulit diperoleh, dan harganya relatif mahal. Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan buah jeruk nipis (Citrus Aurantifolia Swingle) sebagai elektrolit dalam sistem sel Volta. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi jumlah buah dan elektroda terhadap voltase dan nyala lampu LED 1,82,1Volt yang dihasilkan sel Volta buah jeruk nipis serta kelayakan buah jeruk nipis sebagai elektrolit dalam sistem sel Volta. Variasi jumlah buah yang digunakan adalah hingga didapatkan voltase 3 Volt. Variasi pasangan elektroda yang digunakan adalah Cu-Zn, Cu-Al, dan Cu-Fe. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pasangan elektroda yang paling baik digunakan adalah elektroda Cu-Zn dengan variasi jumlah buah enam buah menghasilkan voltase 3,6 Volt. Semakin banyak jumlah buah yang digunakan, maka voltase yang dihasilkan semakin besar. Angket penilaian guru mengenai hasil penelitian dan kelayakan buah jeruk nipis sebagai elektrolit dalam sistem sel Volta memberikan nilai kumulatif sebesar 94,50% dan termasuk dalam kategori sangat baik. Dengan hasil tersebut, maka buah jeruk nipis sangat baik digunakan sebagai elektrolit dalam sistem sel Volta Kata kunci: Jeruk nipis (Citrus Aurantifolia Swingle), Elektroda, Potensial sel.
viii
ABSTRACT Budi Santoso, (2016): Utilization of Lime (Citrus Aurantifolia Swingle) as an Electrolyte in Voltaic Cell System and its Implementation in practical Electrochemical Cells in State Senior High School 1 and State Senior High School 2 Ujungbatu. In general the electrolyte used in practical work in schools is the Volta battery cells or chemical compounds that are not environmentally friendly, it is difficult to obtain, and the price is relatively expensive. Has done research on the utilization of the fruit of the lemon (Citrus Aurantifolia Swingle) as an electrolyte in Voltaic cell system. This research aims to know the influence of the variation of the total number of fruit and the electrode against voltage and lamp LED 1.82.1 Volts produced Voltaic cells of lemon fruit and lime fruit feasibility as an electrolyte in the Volta cell system. The variation of the total number of fruit used is up to a voltage of 3 Volts is obtained. Variation of electrode pairs used are CuZn, Cu, and Al-Cu-Fe. The results showed that couples the most well used electrode is an electrode Cu-Zn with the total number variation of six fruits produce voltage 3.6 Volt. The more amount of fruit that is used, then the resulting voltage is getting bigger. Now the teacher assessment regarding the research results and feasibility of citrus fruit juice as an electrolyte in Volta cell system provides a cumulative value of 94.50% and included in the category. With those results, then the lemon fruit is very well used as an electrolyte in Voltaic cell system Keywords: Lime (Citrus Aurantifolia Swingle), Electrodes, Cell potential.
ix
ﻣﻠﺨﺺ ﺑﻮدي ﺳﺎﻧﺘﻮﺳﻮ :(٢٠١٦) ،اﺳﺘﺨﺪام اﻟﺠﻴﺮ )اﻟﺤﻤﻀﻴﺎت ﺛﻤﺎر اﻟﻠﻴﻤﻮن( ﺑﻮﺻﻔﻬﺎ اﻟﻤﻨﺤﻞ ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎء ﻓﻲ ﻧﻈﺎم ﺧﻠﻴﺔ ﻓﻮﻟﺘﺎ وﺗﻨﻔﻴﺬﻩ ﻓﻲ اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﻜﻬﺮوﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺪرﺳﺔ
اﻟﻌﺎﻟﻴﺔ اﻟﺒﻼدي ١واﻟﻤﺪرﺳﺔ اﻟﻌﺎﻟﻴﺔ اﻟﺒﻼدﻳﺔ ٢أوﺟﻮﻧﺠﺒﺎﺗﻮ.
ﰲ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎء اﳌﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﰲ اﻟﻨﺸﺎط اﻟﻌﻤﻠﻲ ﰲ اﳌﺪارس اﻟﻌﺎﻣﺔ ﻫﻮ اﻟﻔﻮﻟﺘﺎ ﺧﻼﻳﺎ اﻟﺒﻄﺎرﻳﺔ أو اﳌﺮﻛﺒﺎت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ اﻟﱵ ﻟﻴﺴﺖ ﺻﺪﻳﻘﺔ ﻟﻠﺒﻴﺌﺔ ،ﻓﻤﻦ اﻟﺼﻌﺐ اﳊﺼﻮل ﻋﻠﻰ ،واﻟﺜﻤﻦ ﻧﺴﺒﻴﺎ .ﻗﺎﻣﺖ اﻟﺒﺤﻮث اﳌﺘﻌﻠﻘﺔ ﺑﺎﻻﺳﺘﻔﺎدة ﲦﺎر اﻟﻠﻴﻤﻮن )اﻟﻠﻴﻤﻮن ﲦﺎر اﳊﻤﻀﻴﺎت( اﳌﻨﺤﻞ ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎء ﰲ ﻧﻈﺎم ﺧﻠﻴﺔ ﻓﻮﻟﺘﺎ .ﻳﻬﺪف ﻫﺬا اﻟﺒﺤﺚ إﱃ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺗﺄﺛﲑ ﺗﻔﺎوت اﻟﻌﺪد اﻹﲨﺎﱄ ﻟﻠﻔﻮاﻛﻪ وﻣﺴﺮى ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ وﻣﺼﺒﺎح ﻗﻴﺎدة ٢,١ - ٨,١ﻓﻮﻟﺖ أﻧﺘﺠﺖ ﺧﻼﻳﺎ ﻓﻮﻟﺘﺎ ﲦﺮة اﻟﻠﻴﻤﻮن واﳉﲑ ﺟﺪوى اﻟﻔﺎﻛﻬﺔ اﳌﻨﺤﻞ ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎء ﰲ اﻟﻨﻈﺎم ﺧﻠﻴﺔ ﻓﻮﻟﺘﺎ .ﺗﻔﺎوت اﻟﻌﺪد اﻹﲨﺎﱄ ﻟﻠﻔﻮاﻛﻪ اﳌﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﺗﺼﻞ إﱃ ﻳﺘﻢ اﳊﺼﻮل ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺟﻬﺪ ٣ﻓﻮﻟﺖ .اﺧﺘﻼف أزواج اﻟﻘﻄﺐ اﳌﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻫﻲ اﻟﻨﺤﺎس واﻟﺰﻧﻚ اﻟﻨﺤﺎس واﻟﻨﺤﺎﺳﺎﳊﺪﻳﺪ .اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﱵ أﻇﻬﺮت أن اﻟﻘﻄﺐ اﻷزواج اﻷﻛﺜﺮ أﺣﺴﻦ اﺳﺘﺨﺪاﻣﻬﺎ ﻗﻄﺐ اﻟﻨﺤﺎﺳﺎﻟﺰﻧﻚ ﻣﻊ اﻻﺧﺘﻼف ﻣﻦ اﻟﻌﺪد اﻹﲨﺎﱄ ﻣﻦ ﲦﺮة اﻟﻔﺎﻛﻬﺔ ﺳﺘﺔ إﻧﺘﺎج اﳉﻬﺪ ٦,٣ﻓﻮﻟﺖ .أﻛﺜﺮ ﻣﻘﺪار ﻣﻦ اﻟﻔﺎﻛﻬﺔ اﳌﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ،ﰒ اﳉﻬﺪ اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻫﻮ اﳊﺼﻮل ﻋﻠﻰ أﻛﱪ .اﻵن ﻳﻮﻓﺮ ﻗﻴﻤﺔ ﺗﺮاﻛﻤﻴﺔ ٩٤,٥%ﺗﻘﻴﻴﻢ اﳌﻌﻠﻤﲔ ﻓﻴﻤﺎ ﻳﺘﻌﻠﻖ ﺑﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﺒﺤﻮث واﳉﺪوى ﻣﻦ ﻋﺼﲑ اﳊﻤﻀﻴﺎت اﳌﻨﺤﻞ ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎء ﰲ ﻧﻈﺎم ﺧﻠﻴﺔ ﻓﻮﻟﺘﺎ واﳌﺪرﺟﺔ ﰲ اﻟﻔﺌﺔ .ﻣﻊ ﺗﻠﻚ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ،ﰒ ﲦﺮة اﻟﻠﻴﻤﻮن ﺟﻴﺪا اﳌﻨﺤﻞ ﺑﺎﻟﻜﻬﺮﺑﺎء ﰲ ﻧﻈﺎم ﺧﻠﻴﺔ ﻓﻮﻟﺘﺎ اﻟﻜﻠﻤﺎت اﻟﺮﺋﻴﺴﻴﺔ :اﳉﲑ )اﳊﻤﻀﻴﺎت ﲦﺎر اﻟﻠﻴﻤﻮن( ،ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ،إﻣﻜﺎﻧﺎت اﳋﻠﻴﺔ.
x
PENGHARGAAN
Segala puji hanya bagi Allah yang selalu memberikan rahmat dan pertolongan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini InsyaAllah dengan baik. Aku bersaksi bahwa tiada Tuhan yang berhak diibadahi dengan benar kecuali Allah dan aku bersaksi bahwa Muhammad adalah hamba dan rasul-Nya. Shalawat dan salam untuk rasulullah Muhammad Shalallahu ‘alaihi wasallam yang merupakan pembawa kebenaran, dan yang beliau ucapkan tidak berasal dari hawa nafsunya melainkan wahyu dari Tuhan semesta alam. Skripsi ini berjudul “Pemanfaatan Jeruk Nipis (Citrus Aurantifolia Swingle) sebagai Elektrolit dalam Sistem Sel Volta dan Implementasinya pada Praktikum Sel Elektrokimia di Sekolah Menengah Atas Negeri 1 dan Sekolah Menengah Atas Negeri 2 Ujungbatu” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pendidikan (S.Pd). Pada tulisan singkat ini, penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang tulus kepada Ayahandaku Samuri dan Ibundaku Sarti yang tanpa mengenal lelah berjuang dan berdoa demi anak-anaknya. Kemudian untuk adik-adikku tersayang (Tri Astuti, Ryan Setiawan, dan Muhammad Riadin) yang wajah kalian selalu terbayang memberikan motivasi kepada penulis untuk menjadi teladan yang terbaik bagi kalian. Serta untuk Kakekku (Tugiman dan Koimun) dan
Nenekku (Katiyem dan Saijem) yang selalu mendoakan cucunya agar
menjadi orang yang bahagia didunia dan akhirat. Penulis juga ingin menyampaikan ucapan terima kasih terutama kepada 1. Bapak Prof.Dr.H.Munzir Hitami, M.A. selaku Rektor Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 2. Bapak Dr.H.Mas’ud Zein, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau.
iii
3. Bapak Dr.H.Kusnadi, M.Pd selaku Wakil Dekan I, Ibu Dr.Zaitun, M.Ag selaku Wakil Dekan II, dan Prof.Dr.Khairunnas Rajab, M.A selaku Wakil Dekan III. 4. Bapak Pangoloan Soleman, S.Pd., M.Si selaku Ketua Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau yang telah banyak membantu. 5. Bapak Darto, S.Pd.I.,M.Pd selaku sekretaris Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau yang telah banyak membantu. 6. Ibu Elvi Yenti, S.Pd., M.Si dan Bapak Lazulva, S.Si.,M.Si selaku dosen Penasihat Akademis yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama proses perkuliahan. 7. Bapak Lazulva, S.Si, M.Si dan Ibu Lisa Utami, S.Pd., M.Si yang penulis anggap sebagai orang tua di sini. 8. Dosen-dosen Program Studi Pendidikan Kimia, Ibu Yenni Kurniawati, M.Si, Lisa Utami, S.Pd., M.Si, Yusbarina, M.Si, Miterianifa, M.Pd, Yuni Fatisa, M.Si, Zona Octaria, M.Si, Novia Rahim, S.Pd, Putri Ridha Ilahi, M.Pd,dan Ira Yulia, M.Si. 9. Ibu Dra.Fitri Refelita, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga demi membimbing penulis. 10. Ibu Yusbarina, M.Si selaku dosen pembimbing makalah Seminar Literatur yang telah memberikan bimbingan dan arahan serta ilmu yang sangat bermanfaat. 11. Ibu Sri Handayani, S.Pd., M.Si selaku penguji Seminar Literatur yang telah memberikan kritik dan saran. 12. Bapak Drs.M.Tauhid Mahmudi, M.A selaku dosen pembimbing PPL di SMK Muhammadiyah 1 Pekanbaru. 13. Ibu Ari Pani Desvina, M.Sc selaku dosen pembimbing KKN di Desa Simpang Petai.
iv
14. Seluruh dosen dan staf di lingkungan Universitas khususnya pada Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau yang tidak dapat disebutkan seluruhnya. 15. Sahabat-sahabat yang berjuang bersama selama ini (Arif, Auzan, Aldo, Ridho, Amat, Yasir, Teddy, Nour, Dini, Restu, ) 16. Kawan-kawan asisten Laboratorium (Auzan, Aldo, Restu, Dini, Reni, Jurio, Arif, Amat, Yuni, Noer, Riri, Lita,) yang telah bekerjasama untuk memajukan Laboratorium kita. 17. Kawan-kawan kos ( Yasir, Aldo, Nour), kesan terukir dalam saat bersama kalian, dan itu tidak akan terlupakan. 18. Adik-adik junior di pendidikan kimia yang tidak dapat disebutkan seluruhnya, semoga kalian sukses selalu. 19. Kawan-kawan PPL di SMK Muhammadiyah 1 Pekanbaru (Heri, Yasir, Umi, Rosa, Windi, Ayu, Ade, Zora, Maya, Ira, Yenni, dan Melda) dan Kawan-kawan KKN di Desa Simpang Petai (Daus, Adi, Siti, Narti, Rifka, Nanda, Suci, Kiki, Novi, Rise), kesan bersama kalian tidak terlupakan. 20. Semua pihak yang membantu penyusunan Skripsi ini yang tidak dapa disebutkan seluruhnya. Semoga Allah Azza wa Jalla merahmati dan melindungi mereka di dunia dan akhirat. Akhirnya penulis menyadari bahwa kebenaran yang mutlak hanya milik Allah Subhanahu wa Ta’ala, dan manusia tidak diberikan ilmu melainkan hanya sedikit. Semoga karya ini bermanfaat bagi pembaca dan sebagai upaya untuk menggapai ridha Allah Subhanahu wa Ta’ala. Washallallahu ‘alaa nabiyyina Muhammad wa aalihi washahbihi wasallam walhamdulillahi rabbil ‘aalamin.
Pekanbaru, Januari 2016
Budi Santoso
v
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN............................................................................................. i PENGESAHAN .............................................................................................. ii PENGHARGAAN .......................................................................................... iii PERSEMBAHAN........................................................................................... vi ABSTRAK ...................................................................................................... viii DAFTAR ISI................................................................................................... xi DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvi BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ................................................................................... 1 B. Penegasan Istilah................................................................................ 4 C. Permasalahan ..................................................................................... 5 D. Tujuan dan Manfaat Penelitian .......................................................... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Jeruk Nipis (Citrus Aurantifolia Swingle)......................................... 9 B. Sel Elektrokimia................................................................................. 11 C. Sel Volta............................................................................................. 19 BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian............................................................ 23 B. Subjek dan Objek Penelitian.............................................................. 23 C. Sampel Penelitian............................................................................... 23 D. Alat dan Bahan................................................................................... 23 E. Prosedur Kerja ................................................................................... 24 F. Teknik Pengumpulan Data................................................................. 27 G. Teknik Analisis Data.......................................................................... 31 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil ................................................................................................... 32 B. Penilaian............................................................................................. 43 xi
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ........................................................................................ 50 B. Saran .................................................................................................. 51 DAFTAR KEPUSTAKAAN……………………………………………… 52 LAMPIRAN
xii
