JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4
1
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PEMRODUKSI GAS BROWN DENGAN METODE ELEKTROLISIS BERSKALA LABORATORIUM M. Farid R. R., Dr. Ir Totok Soehartanto, DEA, Suprapto, M.Si., Ph.D Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri , Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected],
[email protected] Abstrak—Telah banyak dilakukan penelitian mengenai produksi gas Brown secara elektrolisis dengan penggunaan parameter penentu produksi gas Brown yang berbeda. Permasalahan timbul terhadap variasi pada variabel produksi gas Brown yang perlu ditambah yaitu jenis katoda. Tujuan pada penelitian yaitu membandingkan secara tidak langsung pada referensi sebelumnya pada variasi variabel yang berbeda, yaitu jenis katoda dengan variasi lainnya yang saling berhubungan antara lain jenis katalis, luas permukaan yang tercelup, dan prosentase katalis terhadap elektrolit. Setelah dilakukan pengukuran, didapat hasil variabel terbaik antara lain katoda berbahan emas 24 karat coating stainless steel 304, luasan permukaan sebesar 1,57785 cm2, katalis terbaik yang digunakan asam sulfat, serta prosentase katalis terbaik 50%. Pada semua variasi yang dilakukan terjadi hubungan sebanding antara gas Brown yang terproduksi dengan variabel proses yang divariasi yang terdiri dari jenis katoda, luas permukaan elektroda tercelup jenis katalis, dan prosentase katalis. Dengan karakteristik alat pemroduksi gas Brown yang paling optimal yaitu katoda berbahan berbahan emas 24 karat coating stainless steel 304, luasan permukaan sebesar 1,57785 cm2, katalis terbaik yang digunakan asam sulfat, serta prosentase katalis terbaik 50% didapatkan volume gas oksigen 1,09272 ml dan gas hidrogen 2,46804 ml. Kata Kunci—elektrolisis,gas Brown,variasi variabel
I. PENDAHULUAN
T
elah banyak dilakukan penelitian mengenai produksi gas Brown secara elektrolisis dengan penggunaan parameter penentu produksi gas Brown yang berbeda. Permasalahan timbul terhadap variasi pada variabel produksi gas Brown, sehingga perlu dilakukan pengkajian terhadap referensi sebelumnya antara lai sebagai berikut. Pemanfaatan air laut menjadi elektrolit dalam memproduksi gas Brown dalam rangka meningkatkan performa dan reduksi Sox-NOx motor diesel untuk mengurangi emisi gas buang dengan memvariasi jenis elektrolit, jenis dan bentuk elektroda, konfigurasi jarak antar elektroda, dan pemakaian tegangan terhadap hasil elektrolisis[1]. Dilakukan produksi Brown gas dengan menggunakan variasi katalis Asam sulfat, NaOH, KOH, dan NaCl, variasi
konsentrasi katalis, dan penggunaan limbah aluminium foil sebagai elektroda[2]. Memproduksi Brown gas dengan pengaruh variasi konfigurasi larutan elektrolit KOH 4 gr, 8 gr, 12 gr, 13 gr, 14 gr, dan 16 gr dalam setiap 1,5 liter aquades[3]. Pengujian produksi gas HHO pada kompor gas menggunakan elektroda stainless steel berbentuk lempeng dengan variasi konsentrasi larutan elektrolit NaOH 1 gr, 2 gr, 3gr, 4gr, 5gr, dan 6 gr dalam setiap 1,5 ltr aquades[4]. Permasalahan timbul terhadap variasi pada variabel produksi gas Brown yang perlu ditambah yaitu jenis katoda. Tujuan pada penelitian yaitu membandingkan secara tidak langsung pada referensi sebelumnya pada variasi variabel yang berbeda, yaitu jenis katoda dengan variasi lainnya yang saling berhubungan antara lain jenis katalis, luas permukaan yang tercelup, dan prosentase katalis terhadap elektrolit. II. TEORI PENUNJANG A. Gas Brown Yull Brown seorang warga negara Australia pada tahun 1974 telah mendapatkan paten dari hasil proses elektrolisa dari air menghasilkan gas H2 dan O2 yang diberi nama Brown Gas yang dapat digunakan untuk menggerakkan mesin kendaraan. Pada tahun 1980 sampai 1998, Stanley Meyer seorang Amerika yang berasal dari kota Ohio juga telah mengembangkan bahan bakar gas yang dihasilkan dengan elektrolisis air yang digunakan untuk menggerakan mesin kendaraan. Di Indonesia pada akhir-akhir ini sudah mulai dikembangkan yaitu dengan mencampurkan brown gas yang didapat dari elektrolisa air, dengan bahan bakar pada mesin bensin dengan karburator dan ternyata dapat meningkatkan tenaga, mengurangi pemakaian bahan bakar, serta memperbaiki kualitas emisi gas buang. Memanfaatan brown gas ini masih secara sederhana, belum terkendali baik, masih hanya untuk mesin bensin dengan karburator. Namun dari kajian awal tersebut terlihat brown gas mempunyai prospek sangat baik dalam usaha mengurangi konsumsi bahan baik untuk mesin bensin dan mesin diesel, meningkatkan kinerja mesin, dan memperbaiki kualitas emisi gas buang mesin. Menurut para pemakai
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4 yaitu dari perkumpulan penggemar otomotif, dengan menggunakan brown gas dari elektrolisis air ternyata dapat menghemat pemakaian bahan bakar (sebagai contoh suatu kendaraan) dari jarak tempuh 12 km/liter menjadi 18 km pada kendaraan bensin dan mencapai 23 km/liter untuk kendaraan solar[10]. B. Elektrolisis Elektrolisis terjadi ketika aliran arus listrik melalui senyawa ionik dan senyawa tersebut mengalami reaksi kimia. Larutan elektrolit dapat menghantar listrik karena mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas. Ion-ion itulah yang menghantarkan arus listrik melalui larutan. Hantaran listrik melalui larutan elektrolit terjadi sebagai berikut sumber arus searah memberi muatan yang berbeda pada kedua elektroda. Katoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub negativ) bermuatan negativ, sedangkan anoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub positiv) bermuatan positiv. Spesi (ion, molekul atau atom) tertentu dalam larutan akan mengambil elektron dari katoda, sementara spesi lainnya melepas elektron ke anoda. Selanjutnya elektron akan dialirkan ke katoda melalui sumber arus searah. Elektrolit kuat mempunyai daya hantar yang relativ baik meskipun konsentrasinya relativ kecil, sedangkan elektrolit lemah mempunyai daya hantar yang relativ buruk meskipun konsentrasinya relativ besar. Pada proses elektolisis selain jenis larutan, jenis elektroda juga mempengaruhi hasil elektrolisis. Disini elektroda dipilih berdasarkan kemampuannya untuk menghantarkan listrik (bersifat konduktor). Maka elektroda yang dipilih adalah bersifat logam. Jenis elektroda kita pilih berdasarkan deret volta dan segi ekonomis[1]. C. Elektrolisis Air Molekul air dipecah menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengalirnya arus listrik. Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidrokida (OH-). Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katoda. Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan pada persamaan dibawah ini. Anoda : H2O → 2H + + ½ O2 + 2eKatoda : H2O → ½ H2 + OH 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektroda dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hydrogen[1]. Penggunaan hukum Faraday dan persamaan gas ideal sebagai dasar melakukan analisa. Hukum Faradaynya sebagai berikut :
2 w = berat zat hasil elektrolisis E = massa ekivalen zat elektrolisis F = jumlah arus listrik E = Ar(Mr)/n Ar = massa atom relatif Mr = massa molekul relatif n = jumlah mol F = i.t/96.500 i = arus t = waktu w = (Ar(Mr).i.t)/(n.96.500) Sedangkan untuk persamaan gas ideal : Hukum Boyle Gay Lussac P.V = n.R.T P = tekanan gas (atm) R = konstanta Boltzmann (0,082 L atm-1 k-1mol -1) L = bilangan avogadro (6,023.1023 mol-1)[1] Bila n adalah partikel persatuan volume dan e muatan tiap partikel. dq = n.e.V.A.dt sehingga diperoleh besarnya : Ampere [8] Faktor yang mempengaruhi elektrolisis antara lain adalah: Penggunaan katalisator Katalisator misalnya H2SO4 dan KOH berfungsi mempermudah prosespenguraian air menjadi hidrogen dan oksigen karena ion-ion katalisator mampu mempengaruhi kesetabilan molekul air menjadi menjadi ion H dan OH yang lebih mudah di elektrolisis karena terjadi penurunan energy pengaktifan. Zat tersebut tidak mengalami perubahan yang kekal (tidak dikonsumsi dalam proses elektrolisis)[1]. Penggunaan asam sulfat sebagai katalis dalam proses elektrolisis menjadi pilihan utama dibandingkan KOH. Karena asam sulfat melepaskan H+ yang memudahkan membentuk gas hidrogen. Sedangkan KOH melepaskan OH – yang menghambat pembentukan gas hidrogen. Luas permukaan tercelup Semakin banyak luas yang semakin banyak menyentuh elektrolit maka semakin mempermudah suatu elektrolit untuk mentransfer elektronnya. Sehingga terjadi hubungan sebanding jika luasan yang tercelup sedikit maka semakin mempersulit elektrolit untuk melepaskan electron dikarenakan sedikitnya luas penampang penghantar yang menyentuh elektrolit. Sehingga transfer electron bekerja lambat dalam mengelektrolisis elektrolit[1]. Sifat logam bahan elektroda Penggunaan medan listrik pada logam dapat menyebabkan seluruh electron bebas bergerak dalam metal, sejajar, dan berlawanan arah dengan arah medan listrik. Ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah konduktor, muatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik. Konduktivitas listrik didefinisikan sebagai ratio rapat arus terhadap kuat
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4
3
medan listrik. Konduktifitas listrik dapat dilihat pada deret volta. Deret Volta Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au Semakin jenisnya[1].
ke
kanan
maka
semakin
besar
massa
Konsentrasi Pereaksi Semakin besar konsentrasi suatu larutan pereaksi maka akan semakin besar pula laju reaksinya. Ini dikarenakan dengan prosentase katalis yang semakin tinggi dapat mereduksi hambatan pada elektrolit. Sehingga transfer electron dapat lebih cepat meng-elektrolisis elektrolit dan didapat ditarik garis lurus bahwa terjadi hubungan sebanding terhadap prosentase katalis dengan transfer electron[1]. D. Tentang GC MS Instrumentasi Cromatografy Mass Spectrometry (GCMS) Rangkaian instrumentasi untuk gas kromatografi dan spekstroskopi massa bergabung menjadi satu kesatuan rangkaian yang sering disebut dengan GCMS. Secara umum rangkaian GCMS : Berikut adalah penjelasan mengenai masing-masing instrument pada rangkaian GCMS. Instrumentasi Gas Kromatografi Carrier Gas Supply Gas pembawa (carrier gas) pada kromatografi gas sangatlah penting. Gas yang dapat digunakan pada dasarnya haruslah inert, kering, dan bebas oksigen. Kondisi seperti ini dibutuhkan karena gas pembawa ini dapat saja bereaksi dan dapat mempengaruhi gas yang akan dipelajari atau diidentifikasi. Injeksi Sampel Sejumlah kecil sampel yang akan dianalisis diinjeksikan pada mesin menggunakan semprit kecil. Jarum semprit menembus lempengan karet tebal (Lempengan karet ini disebut septum) yang mana akan mengubah bentuknya kembali secara otomatis ketika semprit ditarik keluar dari lempengan karet tersebut. Kolom Ada dua tipe utama kolom dalam kromatografi gas-cair. Tipe pertama, tube panjang dan tipis berisi material padatan; Tipe kedua, lebih tipis dan memiliki fase diam yang berikatan dengan pada bagian terdalam permukaannya. Ada tiga hal yang dapat berlangsung pada molekul tertentu dalam campuran yang diinjeksikan pada kolom: Molekul dapat berkondensasi pada fase diam. Molekul dapat larut dalam cairan pada permukaan fase diam Molekul dapat tetap pada fase gas Instrumentasi Spekstroskopi massa Sumber Ion Setelah melewati rangkaian gas kromatografi, sampel gas yang akan diuji dilanjutkan melalui rangkaian spekstroskopi massa. Molekul-molekul yang melewati sumber
ion ini diserang oleh elektron, dan dipecah menjadi ionion positifnya. Tahap ini sangatlah penting karena untuk melewati filter, partikel-partikel sampel haruslah bermuatan. Filter Selama ion melui rangkaian spekstroskopi massa, ionion ini melalui rangkaian elektromagnetik yang menyaring ion berdasarkan perbedaan masa. Para ilmuwan memisahkan komponen-komponen massa untuk kemudian dipilih yang mana yang boleh melanjutkan yang mana yang tidak (prinsip penyaringan). Filter ini terus menyaring ion-ion yang berasal dari sumber ion untuk kemudian diteruskan ke detektor. Detektor Ada beberapa tipe detektor yang biasa digunakan. Detektor ionisasi nyala dijelaskan pada bagian bawah penjelasan ini, merupakan detektor yang umum dan lebih mudah untuk dijelaskan daripada detektor alternatif lainnya. Dalam mekanisme reaksi, pembakaran senyawa organik merupakan hal yang sangat kompleks. Selama proses, sejumlah ion-ion dan elektron-elektron dihasilkan dalam nyala. Kehadiran ion dan elektron dapat dideteksi. Seluruh detektor ditutup dalam oven yang lebih panas dibanding dengan temperatur kolom. Hal itu menghentikan kondensasi dalam detektor. Hasil detektor akan direkam sebagai urutan puncakpuncak; setiap puncak mewakili satu senyawa dalam campuran yang melalui detektor. Sepanjang anda mengontrol secara hati-hati kondisi dalam kolom, anda dapat menggunakan waktu retensi untuk membantu mengidentifikasi senyawa yang tampak-tentu saja anda atau seseorang lain telah menganalisa senyawa murni dari berbagai senyawa pada kondisi yang sama. III. METODOLOGI A. Alur Penelitian Langkah-langkah yang akan dilakukan dipaparkan melalui flowchart berikut:
Gambar 1 Flowchart Tugas Akhir Study literatur digunakan untuk mengetahui variasi variabel prosuksi gas Brown yang belum digunakan oleh peneliti sebelumnya dan juga untuk menentukan mana variabel penentu proses produksi gas Brown yang ditetapkan dan mana variabel yang akan divariasi.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4 B. Alat Eksperimen Alat eksperimen yang saya gunakan antara lain : bejana berhubungan trisula berbahan kaca pyrex (tinggi = 20 cm, diameter dalam = 1,3 cm, dan diameter luar = 1,5 cm. Bejana ini digunakan sebagai tempat elektrolisis dan pengumpul gas. adaptor (menggunakan pengatur tegangan 0-12 volt) Tegangan input adapator bisa diatur mulai 0 sampai 12 volt. karet probe (diameter dasar = 1,5 cm, diameter atas = 1,2 cm, dan tinggi 1,9 cm). Karet probe digunakan sebagai penahan gas. Di bawah ini adalah gambar 1 set modul alat eksperimen sebagai berikut :
Gambar 2 Satu set modul eksperimen C. Penetuan Variabel Tetap Variabel tetap merupakan variabel penentu proses produksi gas Brown yang ditentukan sejak awal untuk tidak diubah. Ada beberapa variabel tetap yang tidak diubah antara lain : elektrolit menggunakan aquades bahan anoda menggunakan emas 24 karat tegangan input 12 volt volume total elektrolit campuran 150 ml dimensi elektroda : diameter = 0,1 cm dan tinggi = 7 cm dimensi tabung elektrolisis : diameter luar = 1,5 cm, diameter dalam = 1,3 cm dan tinggi = 20 cm waktu elektrolisis : 1 menit selama 3 kali D. Penentuan Variabel Variasi Variabel variasi merupakan variabel penentu proses yang dapat diubah menurut yang telah ditentukan. Ada beberapa variabel variasi yang divariasi antara lain : bahan katoda : perak 925, stainless steel 304, emas 24 karat, perak coating stainless steel 304, dan emas 24 karat coating stainless steel 304. jenis katalis : KOH dan asam sulfat prosentase katalis : 5%, 25%, dan 50% luas permukaan elektroda tercelup : 0,94985 cm2 dan 1,57785 cm2 E. Ekperimen Eksperimen dilakukan dengan beberapa langkah antara lain :
4 1. Sepasang elektroda diposisikan ke bejana berhubungan dengan variasi awal yaitu menggunakan perak sebagai katoda. 2. Elekrolit dialirkan ke gelas reaksi sampai memenuhi gelas ukur dengan variasi prosentase katalis awal yaitu 5 % dengan kondisi tabung bagian tengah tertutup karet probe. Ini diusahakan agar ruang tengah hampa dan dapat menjaga kualitas udara di tabung samping kiri dan kanannya tidak tercampur gas lain. 3. Menyambungkan sepasang elektroda dengan sepasang kutub dari adaptor. 4. Mengalirkan tegangan input 12 v selama 1 menit dan 3 kali pengambilan data. 5. Menunggu proses terbentuknya gas hydrogen dan oksigen. 6. Gas oksigen terbentuk di kutub anoda dan gas hydrogen terbentuk di kutub katoda. 7. Pengukuran volume dilakukan dengan menandai bejana berhubungan dengan pewarna (spidol). 8. Mengukur dengan penggaris ketinggian titik yang telah ditandai. 9. Selanjutnya dilakukan perhitungan menggunakan rumus volume tabung, data pun didapatkan. 10. Melakukan langkah 3-9 sampai variasi terakhir. 11. Analisa hasil eksperimen. F. Analisa Analisa dilakukan dengan membandingkan hasil variasi variabel penentu proses dengan melihat volume gas Brown yang terbentuk. Di kutub anoda terbentuk gas oksigen dan di kutub katoda terbentuk gas hidrogen. Dengan membandingkan variasi variabel penentu proses didapatkan karakteristik gas Brown yang terbentuk dengan spesifikasi tertentu. Analisa GC MS dilakukan dengan melihat grafik tertinggi yang menunjukkan kualitas gas yang terkandung pada sampel uji. Untuk reaksi kimia yang terjadi pada proses elektrolisis dengan KOH KOH(s) K+(s) + OH -(g) Pada asam sulfat terjadi reaksi H2SO4(l) 2H+(g) + SO24-(s) + 4eProduksi gas hydrogen dan oksigen mempunyai hubungan sebanding dengan parameter produksi diantaranya, jenis katalis, prosentase katalis, jenis elektroda, dan luasan yang tercelup. Ini semua saling berhubungan, semakin besar nilai dari parameter yang diberikan maka semakin besar produksi gas hydrogen dan oksigen yang dihasilkan. G. Proses Uji GC MS GCMS merupakan metode pemisahan senyawa organik yang menggunakan dua metode analisis senyawa yaitu kromatografi gas (GC) untuk menganalisis jumlah senyawa secara kuantitatif dan spektrometri massa (MS) untuk menganalisis struktur molekul senyawa analitik. Langkah uji GC MS dilakukan dengan cara :
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4 Pertama dilakukan proses elektrolisis air agar dihasilkan gas oksigen di kutub anoda dan hidrogen di kutub katoda Sebelumnyanya dilakukan pemanasan pada GC MS dengan suhu tertentu selam 4 jam agar bersih dari gas yang lain selain gas pembawa. Setelah GC MS dipanaskan dilakukan pemasukan gas dengan menyuntikkan gas uji pada GC MS. Selanjutnya ditunggu selama 13 menit dan hasil akan keluar. IV. HASIL PENGUKURAN DAN ANALISA DATA Dilakukan pengkajian pada pengaruh luasan tercelup elektroda. Dengan menggunakan katalis asam sulfat dan KOH didapatkan :
5 parameter yang diberikan maka semakin besar produksi gas hydrogen dan oksigen yang dihasilkan. Sedangkan untuk pengaruh terhadap parameter yang tidak diperhitungkan seperti pada temperatur, tekanan, dan arus proses elektrolisis, tidak dapat dianalisa secara teori. Karena secara teori gas yang dihasilkan tidak dapat dikategorikan sebagai gas ideal. Dengan salah satu sifat gas ideal yang telah dilanggar yaitu massa partikel gas berbeda. Sehingga persamaan gas ideal tidak dapat digunakan untuk menganalisa pengaruh temperatur, tekanan, dan arus proses. Namun secara praktikum, dapat diperoleh pengaruh variasi variabel produksi gas Brown terhadap temperatur, tekanan, dan arus sebagai variabel yang tidak diperhitungkan dalam penelitian ini. Dari data pengukuran yang didapat, diperoleh semakin besar konduktifitas listrik katoda, semakin besar luasan elektroda tercelup, jenis katalis pensuplai H +, dan prosentase katalis yang semakin banyak ternyata berhubngan sebanding dengan arus listrik sehingga menghasilkan produk gas Brown yang semakin cepat dan banyak diproduksi. Ini juga berhubungan dengan temperatur proses dan tekanan gas yang dihasilkan. Semakain besar variasi variabel produksi gas Brown yang didapat semakin besar pula temperatur proses dan tekanan gas yang dihasilkan. Sehingga yang terjadi adalah hubungan yang sebanding antara temperatur proses, tekanan gas, dan arus proses terhadap variabel proses yang telah divariasi.
Gambar 3 Grafik hubungan volume gas yang dihasilkan, bahan katoda, jenis katalis, jumlah gas oksigen, dan jumlah gas hidrogen terhadap luasan yang tercelup dengan prosentase katalis 50%. Dapat dilihat di Gambar 3. Banyaknya luasan yang tercelup juga mempengaruhi produksi gas yang dihasilkan. Dengan luasan tercelup semakin banyak semakin banyak pula gas yang dihasilkan. Ini dikarenakan dengan luasan yang semakin banyak menyentuh elektrolit maka semakin mempermudah suatu elektrolit untuk mentransfer elektronnya. Sehingga terjadi hubungan sebanding jika luasan yang tercelup sedikit maka semakin mempersulit elektrolit untuk melepaskan elektron dikarenakan sedikitnya luas penampang penghantar yang menyentuh elektrolit. Sehingga transfer elektron bekerja lambat dalam mengelektrolisis elektrolit. Untuk perbandingan dengan referensi lain. Dengan penggunaan bahan elektroda khususnya pada katoda untuk tidak ada yang menggunakan emas. Padahal menurut deret volta emas adalah logam yang memiliki konduktifitas listrik daripada yang lain. Dengan konduktifitas listrik suatu elektroda yang semakin besar maka, semakin besar nilai muatan listrik. Karena dengan konduktifitas listrik semakin besar, rapat partikel logam lebih tinggi, sehingga transfer elektron dari power supply ke elektrolit lebih cepat dan produksi gas brown pun lebih cepat. Dengan data pengukuran yang telah ditabelkan dan diplot ke grafik sehingga dapat disimpulkan bahwa produksi gas hydrogen dan oksigen mempunyai hubungan sebanding dengan parameter produksi diantaranya, katoda, luasan elektroda yang tercelup, jenis katalis, dan prosentase katalis. Ini semua saling berhubungan, semakin besar nilai dari
Gambar 4 Grafik chromatograph gas yang terbentuk pada kutub katoda
Gambar 5 Grafik chromatograph gas yang terbentuk pada kutub anoda
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4 Untuk analisis hasil uji GCMS pada gambar 4, yaitu uji kualitas gas hidrogen yang terbentuk di kutub katoda. Setelah dilihat dari grafik, yang dikandung dalam gas tersebut adalah hidrogen. Pada grafik ini dapat diketahui besar area(%) yaitu 98,454%. Ini menunjukkan pada luas area penempatan gas keseluruhan 100%, gas hidrogen yang terbentuk pada kutub katoda dengan proses elektrolisis mencakup area sebesar 98,454%. Besar area gas berbanding lurus dengan jumlah gas persatuan luas. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada kutub katoda menunjukkan gas yang terbentuk adalah gas hidrogen. Untuk analisis hasil uji GCMS pada gambar 5 yaitu uji kualitas gas oksigen yang terbentuk di kutub anoda. Setelah dilihat dari grafik, yang dikandung dalam gas tersebut adalah oksigen. Pada grafik ini dapat diketahui besar area(%) yaitu 99,987%. Ini menunjukkan pada luas area penempatan gas keseluruhan 100%, gas oksigen yang terbentuk pada kutub anoda dengan proses elektrolisis mencakup area sebesar 99,987%. Besar area gas berbanding lurus dengan jumlah gas persatuan luas. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada kutub anoda menunjukkan gas yang terbentuk adalah gas oksigen. Untuk sisa areanya disebabkan karena kurang tertutupnya penampung gas sehingga ada gas lain yang masuk saat dilakukan pengetesan. V. KESIMPULAN Spesifikasi alat eksperimen gas Brown antara lain : bejana berhubungan trisula berbahan kaca pyrex (tinggi = 20 cm, diameter dalam = 1,3 cm, dan diameter luar = 1,5 cm), adaptor (menggunakan pengatur tegangan 0-12 volt), dan karet probe (diameter dasar = 1,5 cm, diameter atas = 1,2 cm, dan tinggi 1,9 cm). Karakteristik alat produksi gas Brown dengan variasi terbaik antara lain : Katoda menggunakan emas 24 karat berlapis stainless steel 304, luasan elektroda tercelup ke elektrolit sebesar 1,57785 cm2, katalis yang digunakan asam sulfat, dan prosentase katalis sebesar 50%. Dengan desain ini dapat menghasilkan gas oksigen 1,09272 ml dan gas hidrogen 2,46804 ml. Karakteristik alat dengan variasi terburuk antara lain : Katoda menggunakan perak 925, luasan elektroda tercelup ke elektrolit sebesar 0,94985 cm2, katalis yang digunakan KOH, dan prosentase katalis sebesar 5%. Dengan desain ini dapat menghasilkan gas O2 0,69708 ml dan gas H2 1,43184 ml. Untuk analisis hasil uji GCMS pada kutub katoda. Setelah dilihat dari grafik, yang dikandung dalam gas tersebut adalah hidrogen. Pada grafik ini dapat diketahui besar area(%) yaitu 98,454%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada kutub katoda menunjukkan gas yang terbentuk adalah gas hidrogen. Untuk analisis hasil uji GCMS pada kutub anoda. Setelah dilihat dari grafik, yang dikandung dalam gas tersebut adalah oksigen. Pada grafik ini dapat diketahui besar area(%) yaitu 99,987%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada kutub anoda menunjukkan gas yang terbentuk adalah gas oksigen. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih saya berikan pada segenap warga jurusan teknik fisika FTI ITS yang telah mendukung penuh penelitian yang saya lakukan. Serta tidak lupa kedua orang tua, kerabat, dan sahabat dekat yang dengan ikhlas mendoakan
6 dan membantu dalam menyelesaikan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA 1. Suyuty, Achmad, Studi Eksperimen Konfigurasi Komponen Sel Elektrolisis Dalam Rangka Peningkatan Performa Dan Reduksi Sox-Nox Motor Diesel, ITS, 2011. 2. Yusraini Dian Inayati Siregar, Produksi Gas Hidrogen Dari Limbah Aluminium, Program Studi Kimia, Fakultas Sains Dan Teknologi, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, 2010. 3. Aldhino Bhramantyo Putro, Kaji Eksperimental Pemanfaatan Elektrolisa Air Dengan Elektroda Coaxial Berlarutan Koh Untuk Meningkatan Efisiensi Kompor Gas, Jurusan Teknik Mesin, UNDIP, 2011. 4. Dwi Septiani, Pengujian Kompor Gas Hemat Energi Memanfaatkan Elektrolisa Air Dengan Elektroda Lempeng Berlarutan Naoh, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, UNDIP, 2010 5. http://usahamart.wordpress.com/2012/02/28/membuatkaca-pyrex-anti-panas/ 6. http://fuadrofiqi.blogspot.com/2012/02/definisiinstrumentasi-prinsip-kerja.html 7. adiwarsito.files.wordpress.com/2009/10/listrikdinamis.doc 8. cobaberbagi.files.wordpress.com/2010/05/termodinamika .doc 9. ht tp : //d i gi lib .i ts. ac. id /p ub l ic /IT S U nd er grad u ate - 1 0 3 3 7 -P ap er.p d f
