PERANCANGAN SISTEM ELEKTROOSMOSIS UNTUK PENGENDALIAN AIR PADA BATUAN CANDI M. Agung Wicaksono 1108 100 035 Pembimbing: Endarko, M.Si, Ph.D Dr. Moch. Zainuri, M.Si. Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
Pendahuluan
Perubahan Zaman
Latar Belakang Pelapukan Batuan
Sistem Proteksi
• bagaimana merancang sistem elektroosmosis sebagai proteksi rembesan air • bagaimana optimalisasi tingkat efisiensi elektroosmosis dalam Permasalahan proteksi rembesan air dengan mengendalikan pola jenis sinyal
Tujuan
Batasan Masalah
• merancang sistem elektroosmosis sebagai proteksi rembesan air • mengetahui optimalisasi tingkat efisiensi elektroosmosis dalam proteksi rembesan air dengan mengendalikan pola sinyal
• Bahan uji untuk penelitian ini adalah batu bata • sistem elektroosmosis ini menggunakan elektroda tembaga • Pembangkit sinyal yang digunakan, DC (Direct Current) dan EOP (Electro Osmosis Pulse) dengan beda potensial 30 V
Tinjauan Pustaka Air Kelembaban
Elektro-osmosis Sinyal DC - EOP
next
Air Ikatan Kimia adalah ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik antara partikel-partikel yang berkaitan (Petrucci, 1985). Bila 2 atom membentuk ikatan kovalen, orbital paling luar salah satu atom mengadakan tumpang tindih dengan orbital paling luar atom yang lain, dan pasangan elektron yang dimiliki bersama berada di daerah dimana terjadi tumpang tindih tersebut (Achmadi, 1987). Gaya orientasi yang dikemukakan oleh Keeson pada tahun 1912. Molekul-molekul polar, terdapat kecenderungan ujung positif. Suatu dipol menuju ke arah ujung negatif dipol lain. Gaya tarik antar dipol-dipol tersebut dinamakan gaya orientasi (Syarifuddin, 1994).
home next
Postulat dasar VSEPR (Valence Shell Electron-Pair Repulsion) menyatakan bahwa untuk mencapai kestabilan molekul yang maksimum, pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat harus tersusun dalam ruang sedemikian rupa, sehingga tepisah satu sama lain sejauh mungkin untuk meminimumkan tolakan.
Pasangan-pasangan elektron kulit valensi atom pusat suatu molekul yang terdiri dari 2 atom atau lebih, dapat berupa PEB (Pasangan Elektron Bebas) dan PEI (Pasangan Elektron Ikatan). Dengan ukuran kekuatan Molekul H2O mempunyai 2 PEI dan 2 PEB yang juga saling tolak menolak, karena tolakan PEB-PEB lebih besar dari tolakan PEI-PEI, maka H O H lebih kecil dari 107,30. (Syarifuddin, 1994).
home
Kelembaban Sumber Kelembaban Dampak Kelembaban Penanggulangan Kelembaban
home next
Sumber Kelembaban Embun malam hari. Air tanah yang naik melalui celah kapiler fondasi gedung. Air hujan yang tersapu angin (pelting rain) mengenai dinding dan atap rumah .
(Frick, 2007) home kelembaban
Dampak Kelembaban Berkurangnya kekuatan mekanik bahan bangunan sehingga mudah terjadinya pelapukan bahan bangunan. Temperatur ruangan yang tidak stabil sehingga mempercepat munculnya organisme mikrobiologi diantaranya dari jenis jamur serta lumut.
(Frick, 2008) home kelembaban
Penanggulangan Kelembaban Lapisan kedap air Menggunakan kanopi Perancangan ventilasi
Metode elektro-osmosis (Frick, 2008) home kelembaban
Elektro-osmosis Elektro-osmosis sendiri adalah adanya aliran fluida pada celah kapiler dalam material berpori yang diakibatkan oleh adanya pemberian beda potensial. Beda potensial yang diberikan akan menghasilkan medan listrik pada bahan uji dengan bantuan sepasang elektroda seperti pada Gambar 2.3., dimana aliran fluida bergerak dari anoda menuju katoda (Masliyah, 2006).
home
Sinyal DC - EOP
(Inerney,2005) home
Metodologi Penelitian Studi Permasalahan dan Literatur
Pemilihan bahan uji dan alat ukur
Tahap persiapan
Analisa data dan pelaporan
Pengambilan data
Perancangan sistem elektroosmosis
Pemilihan bahan uji dan alat ukur Adanya pori-pori ini menyebabkan bahan tersebut memiliki kemampuan menyerap air yang cukup tinggi, sehingga menyebakan kelembaban. Alat ukur kelembaban yang digunakan adalah MC-100. Prinsip dari alat ukur tersebut adalah mengindra kondisi kelembaban udara batauan ini sampai kedalam 40mm.
home
Tahap persiapan
home
Perancangan sistem elektro-osmosis
home
SEM Batu Dikeringkan dan ditimbang
Karakterisasi
Porositas
Pengukuran Kelembaban
Direndam air dan ditiriskan
Udara terbuka
Pengukuran massa dan kelembaban kembali
Sistem elektroosmosis home
Hasil dan Pembahasan
porositas = ((mbu-mk)/(mbu-mba))x100 next
Hasil SEM
next
next
next
next
next
Kesimpulan Metode Elektro-Osmosis dengan menggunakan sinyal DC dan sinyal EOP 30 V dapat mengendalikan air dalam batu bata, melihat berkurangnya kelembaban karena sistem tersebut mampu menggerakan fluida yang terjebak pada pori-pori batuan yang diuji. Batuan dengan porsentase pori besar mengalami penurunan kelembaban yang lebih besar dengan perbedaan elektroda yaitu 4 % di titik pertama (Batu F) dibandingkan dengan yang kecil menggunakan sinyal DC, Batu B sebesar 1% , dan Batu D sebesar 2%. Menggunakan sinyal EOP mengalami penurunan pada titik ketiga, dengan elektroda 10,5x9cm; 8x6 cm; 7x6 cm berturut-turut 2%; 2%; 1% (Batu B) 3%; 3%; 2% (Batu D) 5%; 4%; 3% (Batu F).
next
Saran Penelitian lainnya yang bisa dikembangkan lebih lanjut adalah dengan menggunakan sinyal EOP (Electro Osmosis Pulse) dengan perbedaan lamanya pulsa (positif, negatif, dan nol) dengan mengatur program pada mikrocontroller, serta variasi bahan elektroda next
TERIMA KASIH
