LAPORAN KERJA PRAKTEK
UJI KARAKTERISTIK SIFAT FISIS KARBON HASIL PROSES
PIROLISIS SERAT SABUT KELAPA DENGAN VARIASI
LAMANYA WAKTU PEMBAKARAN
Kerja Praktek Di Pusat Penelitian Fisika (P2F)Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)Kawasan Puspitek Serpong,Tangerang Selatan
Oleh :
Ratu Inayah Ilahi
NIM. 08021281419068
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
LEMBAR PENGESAHAN
Uji Karakteristik Sifat Fisis Karbon Hasil Proses Pirolisis Serat Sabut Kelapa dengan Variasi Lamanya Waktu Pembakaran
KERJA PRAKTEK
Sebagai Salah Satu Syarat Mata Kuliah Kerja Praktek Oleh:
RATU INAYAH ILAHI 08021281419068
Indralaya, Maret 2017
Pembimbing II
Pembimbing I
D
r. Fitri Suryani Arsyad,S.Si,M.Si
Dr. Ir. Nanik Indayaningsih, M.Eng.
NIP: 197010191995122001 NIP : 196008171987012002Diketahui Oleh:
Ketua Jurusan Fisika Kepala Pusat Penelitian Fisika-LIPI FMIPA Universitas Sriwijaya
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warohmatullohi Wabarokatuh
Alhamdulillah, puji syukur atas kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga Laporan Kerja Praktek dengan judul “Uji Karakteristik Sifat Fisis Karbon Hasil Proses Pirolisis Serat Sabut Kelapa dengan Variasi Lamanya Waktu Pembakaran ” ini dapat diselesaikan. Tak lupa sholawat dan salam selalu tercurah kepada Baginda Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabatnya, semoga kelak di hari akhir syafaatnya tercurah kepada kita semua. Aamiin.
Kerja Praktek dilaksanakan di Pusat Penelitian Fisika LIPI, Kawasan Puspiptek Serpong, Tanggerang Selatan sejak tanggal 13 Desember 2016 hingga 12 Januari 2017. Adapun Laporan Kerja Praktek ini dibuat sebagai syarat untuk melengkapi kurikulum mata kuliah wajib kerja praktek di Jurusa Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sriwijaya dan sebagai pengenalan awal sistem di lembaga atau perusahaan di bidang penelitian sains.
Pembahasan materi pokok pada saat Kerja Praktek ini lebih menekankan pada Bidang Material. Penulis membahas tentang komponen dasar fuel cell jenis Proton Exchange Membrane Fuell Cell (PEMFC) dengan judul “Uji Karakteristik Sifat Fisis Karbon Hasil Proses Pirolisis Serat Sabut Kelapa dengan Variasi Lamanya Waktu Pembakaran”.
Dalam menjalani Kerja Praktek ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih terutama kepada: Dosen Pembimbing I, Dr. Ir. Nanik Indayaningsih, M.Eng. Dan Dosen Pembimbing II, Dr Fitri Suryani Arsyad,S.Si,M.Si dan Drs. Ramlan, M.Si. yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan Laporan Kerja Praktek . Selain itu penulis juga mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah banyak memberikan bantuan, bimbingan, dukungan, kritik dan saran diantaranya:
1. Kedua orang tua Rd.Tarmizi ,S.H dan Jamilah yang selalu mendoakan dan tak kenal waktu memberikan nasehat serta dukungan kepada penulis.
3. Bapak Drs. Muhammad Irfan, MT selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sriwijaya.
4. Bapak Drs. Octavianus Cakra Satya, MT selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Sriwijaya.
5. Seluruh dosen-dosen FMIPA Fisika UNSRI yang selalu memberikan arahan, bimbingan dan masukkan yang membangun sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan kerja praktek dengan baik.
6. Bapak Dr. Bambang Widyatmoko, M. Eng selaku Kepala Pusat Penelitian Fisika (PPF) LIPI atas perizinan tempat kerja praktek penulis.
7. Bu Dyta Rama Insiyanda dan Bu Fredina Destyorini selaku Tim Peniliti Fuel Cell yang memberikan banyak masukan dan saran yang membangun sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini.
8. Asisten Laboratorium Kak Achmad Chaer yang sejak awal membantu penulis memberikan masukan dan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktek dengan baik.
9. Bapak/Ibu karyawan LIPI yang sangat baik dan ramah.
10. Sahabat-Sahabat tercinta yang senantiasa memberi motivasi dan membantu penulis dalam segala hal.
11. Seluruh rekan seperjuangan Fisika 2014 yang selalu bersama dalam berjuang mencari ilmu di bangku kuliah.
Penulis menyadari sepenuhnya dalam penyusunan laporan kerja praktek ini masih banyak terdapat kekurangan yang disebabkan keterbatasan pengetahuan yang dimiliki oleh penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan, saran ataupun kritik yang sifatnya membangun dalam penyempurnaan laporan kerja praktek ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Wassalamualaikum Wr.Wb
Indralaya, Maret 2017 Penulis
ABSTRAK
UJI KARAKTERISTIK SIFAT FISIS KARBON HASIL PROSES PIROLISIS SERAT SABUT KELAPA DENGAN VARIASI LAMANYA WAKTU
PEMBAKARAN
ABSTRAK Oleh: Ratu Inayah Ilahi
Serat sabut kelapa merupakan serat alam yang jumlahnya melimpah di alam. Selama ini serat serabut kelapa digunakan di bidang industri rumahan, dijadikan kain keset, sapu dan lain-lain. Kebutuhan energi meningkat, cadangan energi yang berasal dari bahan bakar fosil terus menipis, maka dari itu para peneliti mencari energi terbarukan dari bahan alam. Limbah pabrik minyak kelapa berupa serat sabut kelapa, pemanfaatannya masih belum banyak, limbah ini dapat diolah agar nilainya lebih meningkat. Tujuan penelitian ini adalah menguji karakteristik sifat fisis bahan karbon dari serat sabut kelapa. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen yang dilakukan melalui proses pirolisis terdiri dari karbonisasi dan pemanasan serat sabut kelapa sehingga mengalami peruraian kimia menjadi fase gas, cair dan padat. Fasa padat yang tersisa ini berupa arang yang kandungan terbesarnya adalah karbon. Karbon merupakan bahan dasar untuk pembuatan komponen PEMFC.
Pada studi ini proses karbonisasi serat sabut kelapa pada suhu 4500C ditahan selama 30 menit dalam suasana nitrogen, kemudian dilanjutkan pemanasannya pada suhu 8000C dalam suasana ammonia dan ditahan dengan variasi lamanya proses pembakaran selama 0.5jam, 1jam, dan 2jam. Karakteristik yang dilakukan meliputi: Pengukuran susut massa serat sabut kelapa sebelum dan sesudah proses pirolisis, densitas serbuk karbon dari serat sabut kelapa dengan ukuran lolos 170mesh (90m).
Dari studi ini, susut masa bahan serat sabut kelapa menjadi karbon adalah sekitar 72%. Densitas serbuk karbon dari serat sabut kelapa dengan lama proses pemanasan 0,5 jam, 1 jam, dan 2 jam masing-masing adalah 0.0507 g/cm3, 0.0564 g/cm3 dan 0.0651g/cm3.
ABSTRACT
TEST CHARACTERISTICS PHYSICAL PROPERTIES PYROLYSIS PROCESS OF CARBON FIBER COCONUT COIR WITH VARIATION OF LENGTH OF TIME
WARMING
ABSTRACT By: Ratu Inayah Ilahi
Coco fiber is a natural fiber that is abundant in nature. During this fiber coconut fibers are used in the field of home industry, made of fabric doormat, broom and others. Increasing energy demands, energy reserves are derived from fossil fuels continue to diminish, therefore the researchers are looking for renewable energy from natural materials. Palm oil mill effluent in the form of coco fiber, utilization is still not a lot, this waste can be processed so that its value is increased. The purpose of this study was to examine the characteristics of the physical properties of carbon materials from coco fiber. The method used is an experimental method that is conducted through the pyrolysis process consists of heating carbonization and coconut coir fiber so it had a chemical decomposition into gas phase, liquid and solid. The remaining solid phase is in the form of charcoal that is the biggest carbon content. Carbon is the basic ingredient for the manufacture of components PEMFC.
In this study coco fiber carbonization process at a temperature of 4500C was detained for 30 minutes in a nitrogen atmosphere, then continue heating at a temperature of 8000C in an atmosphere of ammonia and detained by the length of the heating process variations during 0.5 hours, 1 hour and 2 hours. The characteristics include: Measurement of coco fiber mass shrinkage before and after the pyrolysis process, carbon powder density of coco fiber with qualifiying size 170mesh(90m).
From this study, shrinkage period coco fiber material to carbon is approximately 72%. Carbon powder density of coco fiber with the old process of heating 0.5 hours, 1 hour, dan 2 hour , respectively 0.0507 g / cm3, 0.0564 g / cm3 and 0.0651 g / cm3..
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR...2-3
ABSTRAK...4
ABSTRACT...5
DAFTAR ISI...6
BAB I PENDAHULUAN………8
1.1Latar Belakang...8
1.2Tujuan Penelitian...10
1.3Rumusan Masalah...10
1.4Batasan Masalah...10
1.5Manfaat Penelitian...10
1.6Tempat dan waktu penelitian...11
1.7Sistematika Penulisan...12
BAB II PROFIL LEMBAGA...13
2.1 Sejarah Singkat...13
2.2 Visi dan Misi...13
2.3 Lokasi Pusat Penelitian Fisika-LIPI...14
2.4 Pelayanan Instansi...14
2.4.1 Instrumentasi dan Optik...14
2.4.2 Fisika Bahan Baru...15
2.4.3 Fisika Industri dan Lingkungan...15
2.5 Struktur Organisasi...16
2.6 Lingkup Kegiatan...17
2.7 Kerjasama dan Pelayanan Jasa Iptek...18
BAB III TINJAUAN PUSTAKA...19
3.1 Fuel Cell...19
3.2 Karbon………...20
3.2.2 Proses Pembuatan Karbon Aktif………..21
3.3 Sabut Kelapa………...22
3.4Densitas...23
3.5 Pirolisis...24
BAB IV METODE PENELITIAN...25
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian...25
4.2 Alat dan Bahan Penelitian...25
4.2.1 Alat Penelitian...25
4.2.2 Bahan Penelitian...25
4.3 Tahapan Penelitian...26
4.3.1 Proses Pencucian Tabung Kuarsa………..…..26
4.3.2 Proses Karbonisasi Dan Pemanasan………..…..26
4.3.3 Karakterisasi……….…26
4.4 Alur Penelitian...27
4.4.1 Diagram Alur Penelitian...27
4.5 Karakterisasi………...…..29
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN...31
5.1 Menentukan Massa Serat Sabut Kelapa………31
5.2 Pengukuran Variasi Lamanya Waktu Pemanasan………...32
5.3 Pengujian Densitas………....33
BAB VI PENUTUP...34
6.1 Kesimpulan...34
6.2 Saran...34
DAFTAR PUSTAKA...35
LAMPIRAN GAMBAR ALAT & BAHAN………....36
LAMPIRAN TABEL SUSUT MASSA SERAT SABUT KELAPA………...37
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan manusia akan energi terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah populasi manusia. Kebutuhan energi dunia yang terus meningkat saat ini menjadi salah satu permasalahan yang sedang dihadapi oleh seluruh negara di dunia, begitu pula di Indonesia. Permasalahan ini disebabkan oleh pemenuhan kebutuhan energi dunia yang sebagian besar bersumber pada bahan bakar fosil, seperti minyak bumi dan batu bara, yang merupakan sumber daya alam tidak terbarukan (unrenewable resources). Pada Gambar 1.1, ditunjukkan bagaimana trend peningkatan konsumsi energi dunia dari tahun 1980-2006 dan proyeksinya hingga tahun 2030.
Gambar 1.1 Konsumsi energi dunia
masalah energi kedepannya. Berbagai negara di dunia, khususnya negara-negara maju,sudah melakukan bermacam-macam riset dan teknologi untuk mencari sumber energi alternatif sebagai pengganti energi berbasis minyak bumi ataupun batu bara, baik dari segi fungsi, harga maupun emisi yang dihasilkan sehingga dapat digunakan oleh seluruh kalangan masyarakat. Namun hal ini bukanlah mudah, ada berbagai persoalan yang timbul didalamnya, mulai dari besarnya biaya yang harus dikeluarkan, keterbatasan teknologi, hingga belum cukupnya kuantitas yang dapat dicapai oleh energi alternatif untuk memenuhi seluruh energi yang dibutuhkan.
Indonesia merupakan negara agraris yang menghasilkan banyak produk pertanian dan sekaligus menghasilkan limbah pertanian yang belum termanfaatkan secara maksimal. Salah satu contohnya yaitu serabut kelapa yang dihasilkan dari perkebunan kelapa. Pada penelitian kali ini akan dikaji karakteristik karbon dari serabut kelapa yang berpotensi untuk dijadikan material dasar untuk membuat komponen fuel cell yaitu Gas Diffusion Layer (GDL). Fuel cell merupakan salah satu pembangkit energi alternatif yang mulai dikembangkan untuk menghadapi ancaman krisis energi. GDL merupakan salah satu komponen fuel cell yang berfungsi untuk mendistribusikan gas H2 dan O2, sebagai media transport elektron, dan catalyst support. Oleh karena itu material dasar penyusun GDL yaitu karbon harus memiliki sifat porous dan konduktif.
lamanya suhu karbonisasi yang tepat untuk menghasilkan arang serabut kelapa dengan kualitas optimal sebagai kandidat material dasar penyusun GDL.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini antara lain:
1. Meningkatkan nilai tambah limbah serat sabut kelapa.
2. Menghitung densitas dan susut massa karbon yang berasal dari serat sabut kelapa.
3. Mengetahui pengaruh sifat fisis karbon terhadap variasi lamanya waktu karbonisasi.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Bagaimana cara meningkatkan nilai tambah limbah serat sabut kelapa ? 2. Bagaimana cara menghitung densitas dari bahan serat sabut kelapa ? 3. Bagaimana pengaruh sifat fisis karbon terhadap variasi lamanya waktu
karboisasi ?
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam kerja praktek ini adalah:
1. Kerja Praktek ini mengacu pada proses pembuatan karbon aktif. 2. Bahan karbon yang digunakan adalah serabut kelapa.
3. Menguji densitas serbuk karbon serat sabut kelapa menggunakan hukum Archimedes.
4. Menghitung susut massa serat sabut kelapa hasil karbonisasi.
5. Variasi lama maktu pemanasan yang digunakan 0,5 jam, 1 jam, dan 2 jam dengan suhu 8000C.
1.5 Manfaat Penelitian
Juga diharapkan dapat menjadi acuan dalam penelitian dan pengembangan, khususnya yang berbasis karbon dari bahan alam yang bisa dimanfaatkan.
1.6 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian Kerja Praktek ini dilakukan di,
Nama Instansi : Pusat Penelitian Fisika (PPF), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).
Alamat : Kawasan Puspiptek Serpong, Tanggerang Selatan 15314 Telepon (021) - 7560570, 70618892 Fax. (021) - 7560554
Email : kerjasama_fisika@yahoo.com
Waktu : 12 Desember 2016 – 12 Januari 2017
1.7 Sistematika Penulisan
Adapun penulisan Laporan Kerja Praktek ini meliputi:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang, tujuan penelitian, perumusan masalah, batasan
masalah, manfaat penelitian, waktu dan tempat pelaksanaan serta sistematika penelitian.
BAB II PROFIL LEMBAGA
Bab ini menguraikan tentang profil instansi tempat berlangsungnya kegiatan penelitian Kerja Praktek, sejarah berdirinya Pusat Penelitian Fisika – LIPI, visi dan misi, Struktur organisasi, kerjasama pelayanan jasa iptek, dsb.
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraikan tentang studi literatur dan teori-teori yang mendukung serta digunakan sebagai bahan dasar penelitian Kerja Praktek ini.
BAB IV METODE PENELITIAN
Bab ini menguraikan tentang metode dan proses Penelitian Kerja Praktek yang akan dilakukan.
Bab ini menguraikan tentang hasil yang didapatkan dalam penelitian Kerja Praktek ini beserta uraikan pembahasan – pembahasannya.
BAB VI PENUTUP
BAB II
PROFIL LEMBAGA 2.1 Sejarah Singkat
Pusat Penelitian Fisika – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PPF-LIPI) pada awalnya bernama Lembaga Fisika Nasional (LFN) yang didirikan pada tahun 1967. Pada tahun 1986 dilakukan reorganisasi di lingkungan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dimana sesuai dengan tugas dan fungsi barunya LFN berganti nama menjadi Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan (P3FT) hingga tahun 2001. Kemudian pada tahun 2001 kembali P3FT – LIPI melakukan reorganisasi dan
melakukan perubahan nama dari P3FT menjadi Pusat Penelitian Fisika – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2F-LIPI) dan diresmikan berdasarkan Keppres No: 1511 /M / 2001 tanggal 5 juni 2001 sebagai kelanjutan dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P3FT-LIPI). Nama P2F-LIPI bertahan hingga sekarang. P2F merupakan salah satu unit litbang di kedeputian Ilmu Pengetahuan Teknik-LIPI yang mempunyai tugas pokok melaksanakan kegiatan
penelitian dan pengembangan di bidang fisika sebagai bagian dari proses industrialisasi di indonesia. Sebagai salah satu Lembaga Pemerintah Non Kementerian (dahulu
Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND)) esselon II maka perlu mempunyai dokumen Rencana Strategis (Renstra) yang membuat visi misi, lingkungan strategis, kebijakan dan arahan program P2F-LIPI. Dokumen rencana panduan dan kebijakan lembaga serta menjadi acuan bagi seluruh staf peneliti dan staf pendukungnya dalam melakukan kegiatan-kegiatannya lima tahun ke depan.
2.2 Visi dan Misi Visi
Menjadi lembaga ilmu pengetahuan berkelas dunia yang mendorong terwujudnya kehidupan bangsa yang adil, makmur, cerdas, kreatif, integratif, dan dinamis yang didukung oleh ilmu pengetahuan dan teknologi yang humanis.
Misi
Untuk mencapai visi tersebut, maka ditetapkan misi Pusat Penelitian Fisika-LIPI sebagai berikut:
2. Meningkatkan invensi dan inovasi di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi berbasis fisika untuk memperkuat daya saing industri dan ekonomi nasional. 3. Meningkatkan pendayagunaan hasil-hasil penelitian dalam memberikan
solusi terhadap masalah-masalah aktual nasional.
4. Menyiapkan bahan untuk perumusan kebijakan nasional bidang IPTEK berbasis fisika.
5. Meningkatkan kinerja manajemen dan pelayanan masyarakat.
2.3 Lokasi Pusat Penelitian Fisika-LIPI
Pusat Penelitian Fisika- LIPI memiliki dua tempat yaitu:
Jalan Sangkuriang (kompleks LIPI), bandung 40135, Telepon (022) – 2503052, 2504832, Fax. (022) – 2503050.
Kawasan Puspiptek Serpong, Tanggerang Selatan 15314, Telepon (021) – 7560570, 70618892, Fax. (021) – 7560554.
2.4 Pelayanan Instansi
Instansi ini berfokus kepada penelitian pada bidang instrumentasi optik, fisika bahan baru, fisika industri, dan lingkungan serta pengembangannya.
2.4.1 Instrumentasi dan Optik
Bidang ini menyelenggarakan penelitian, pengembangan, penerapan,
perekayasaan, dan pelayanan iptek khususnya di bidang pengukuran/ pengujian fisis dan optoelektronika. Kegiatan utama diarahkan pada aplikasi laser dan serat optik,
pelapisan, instrumentasi dan kontrol, uji/evaluasi optik dan ultrasonik, serta fisika teoritik, dan komputasi.
Peralatan utama antara lain:
a. Aneka sumber cahaya laser He-Ne, Ar, He-Cd, Nd-YAG, CO2.
b. Instrumentasi laser dan sistem serat optik : laser mampu tala, Optical, Spectrum Analyzer, PZT Driver, Optical Time Domain Reflectometer, Fusion Splicer, Fibre Polisher, Optical Power Meter.
d.
Peralatan untuk uji tak merusak : Nondestructive Electronic Speckle Pattern Interferometry System, Acoustic Emission System, Nondestructive Testing Ultrasonic.e.
Liquid Phase Epitaxy, chemical vapour Deposision dan Photolithography systems untuk pembuatan piranti fotonik berbasis senyawa III-V.f.
Sistem komputasi paralel dengan Central Processing Unit Clustering. 2.4.2 Fisika Bahan BaruBidang ini menyelenggarakan penelitian, pengembangan, penerapan, perekayasaan, dan pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang fisika bahan baru dengan memanfaatkan sumber daya yang ada (manusia dan alam) dalam rangka memenuhi kebutuhan bahan baru untuk industri, perguruan tinggi, dan litbang.
Peralatan utama yang menunjang kegiatan ini antara lain :
1.) Ion Sputtering, Cryogenic Crusher, Injection Moulding, Mikroskop Optik, Fourier Transform Infra Red, Hardness Tester, Gloss Meter, Color Difference Meter, X-Ray Diffractometer, Scanning Electron Microscope, Universal Tensile Machine, dan Thermal Analyzer.
2.) Abration Tester, Dumbell Cutting Machine, Dynamic Mechanical Analysis, Fatigue Tester, Hot/Cold Pres, Laboplastomil (Mixer - Extruder), dan Wheather – O – Meter.
3.) High Energy Milling dan Ball Mill.
4.) Crystal Growing Apparatus dan Coating Unit. 2.4.3 Fisika Industri dan Lingkungan
Bidang ini menyelenggarakan penelitian, pengembangan, penerapan, perekayasaan, dan pelayanan jasa iptek khususnya di bidang fisika industri dan lingkungan.
Fasilitas peralatan yang mendukung antara lain :
-
Peralatan Analisis High Performance Liquid Chromatography, gas CO, Nox, SO2 dan uap bahan organic BOD/COD spectrophometer, dan analisismikroorganisme.
-
Peralatan eksplorasi geofisika (geolistrik, magnetik, seismik refraksi, dan Well Logging).-
Peralatan ukur untuk audit energi dan pemantauan pemakaian energi di industri.2.5. Struktur Organisasi
Bagan berikut merupakan susunan organisasi dari Pusat Penelitian Fisika (P2FLIPI).
Gambar 2.1. Struktur Organisasi Pusat Penelitian Fisika
2.6. Lingkup Kegiatan
Bagan (Gambar 2.2) berikut merupakan lingkup kegiatan dari Pusat Penelitian Fisika (P2F) LIPI.
Gambar 2.2. Lingkup Kegiatan Pusat Penelitian Fisika (P2F) LIPI
2.7. Kerjasama dan Pelayanan Jasa Iptek
Sub bagian jasa dan informasi berperan dalam memberikan pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi bagi instansi lain maupun masyarakat umum.
Secara garis besar jasa yang diberikan meliputi :
- Konsultasi bidang : fotonik, laser, fisika material, polimer, fisika lingkungan, energi, dan aplikasi fisika yang lain.
- Pengukuran, pengujian, dan karakterisasi material.
- Penyambungan, pemasangan, dan evaluasi jaringan serat optik.
- Penyelenggaraan pelatihan tentang : komunikasi serat optik, nanoteknologi, edukasi fisika, dan lain-lain.
- Eksplorasi geofisika dengan metode geolistrik, seismic refraksi, well loging, dan magnetic.
- Pembuatan insinerator, penghancur jarum suntik, unit pengolah limbah cair,
TH Photonics
Laser & Quantum Optics
NDT / NDE
Fisika Teoritik &
peralatan energi terbarukan, dan tungku suhu tinggi. - Pengembangan perangkat lunak.
- Perbaikan, pengembangan, dan pemeliharaan peralatan elektronik, dan mekanik. Kerjasama dengan instansi pemerintah/ swasta baik di dalam maupun/luar negeri:
- Dengan beberapa LPND dan swasta dalam konsorsium Fuel Cell Indonesia. - Dengan PT. Impian Jaya Ancol dalam memasyarakatkan Fun Physics EducaTiOn. - Optocomb lnc. Japan dalam pembuatan Instrument Optic (PZT Driver, Power Supply, APD, dll).
- Japan Science and Technologi Agency (JST) dalam Sustainable Saintation. - Laboratory of Dissimilar Material Interface Graduate School of Engineering Hokkaido University, Japan.
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Fuel Cell
Fuel cell merupakan divais elektrokimia yang dapat mengkonversi energi kimia menjadi energi listrik. Salah satu jenis fuel cell yang sekarang sedang dikembangkan yaitu Proton ExchangeMembrane Fuel Cell (PEMFC). Fuel cell jenis ini memproduksi energi listrik dari hasil reaksi elektrokimia antara gas hidrogen dan gas oksigen. Sebuah sel PEMFC terdiri dari komponen elektrolit atau proton exchange membrane dan GDE yang tersusun dari lembaran gas diffusion layer (GDL) dan catalyst layer (CL). Agar terbentuk sebuah sel stack, masih ada komponen lainnya yaitu current collector yang sisi permukaannya membentuk gas channel, (Crawley dan Gemma, 2006) Lihat Gambar 1.
Gambar 3.1. Skema sel PEMFC
paper, carbon cloth, atau carbon nanotube. Materialmaterial karbon tersebut membutuhkan proses produksi yang relatif rumit, sehingga mempengaruhi harga jualnya. Penelitian saat ini masih berkembang untuk mendapatkan material karbon dari sumber lainnya dengan proses produksi yang relatif sederhana, jumlahnya melimpah dan berpotensi menggantikan produk karbon komersil tersebut. Karbon merupakan unsur yang berlimpah jumlahnya di alam. Unsur ini dapat ditemukan pada material organik seperti kayu, batu bara, atau serat alam. Untuk menghasilkan karbon dari material organik dilakukan melalui proses penguraian senyawa organik yang disebut dengan proses karbonisasi. Proses ini merupakan proses untuk mengkonversi material organik menjadi arang dengan pemanasan tanpa kehadiran oksigen, sehingga senyawa-senyawa kompleks yang menyusun material organik terurai menjadi arang dengan kandungan unsur karbon yang tinggi. Senyawa-senyawa kompleks yang menyusun material organik diantaranya terdiri atas hemiselulosa, selulosa, dan lignin. Masing-masing senyawa tersebut terurai pada suhu yang berbeda (Destyorini dkk, 2010).
3.2 Karbon
Karbon adalah suatu bahan padat berpori yang dihasilkan melalui proses pirolisis (karbonisasi) dari bahan-bahan yang mengandung karbon. Pembuatan arang dengan menggunakan bahan baku yang berbeda dapat dilakukan dengan cara yang berbeda pula (Mody, 2014).
Berdasarkan sifat fisika, karbon aktif mempunyai beberapa karakteristik, antara lain berupa padatan yang berwarna hitam, tidak berasa, tidak berbau, bersifat higroskopis, tidak larut dalam air, asam, basa ataupun pelarut-pelarut organik. Di samping itu, karbon aktif juga tidak rusak akibat pengaruh suhu maupun penambahan pH selama proses aktivasi (Mody,2014).
mempunyai kadar abu yang tinggi berupa silika dan biasanya digunakan untuk menghilangkan bau, rasa, warna, dan kontaminan organik lainnya. Sedangkan karbon aktif fasa gas dihasilkan dari material dengan berat jenis tinggi (Dewi, 2009).
3.2.1. Syarat Mutu Karbon Aktif
Menurut Standar Industri Indonesia (SII No. 0258-88), syarat mutu karbon aktif adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 Syarat Mutu Karbon Aktif(SII. 0258-88)
3.2.2. Proses Pembuatan Karbon Aktif
Secara garis besar, ada tiga tahap pembuatan karbon aktif, yaitu : 1) Proses dehidrasi
2) Proses karbonisasi 3) Proses aktivasi
1) Proses Dehidrasi
Proses dehidrasi bertujuan untuk menghilangkan air yang terkandung di dalam bahan baku. Caranya yaitu dengan menjemur di bawah sinar matahari atau pemanasan di dalam oven sampai diperoleh bobot konstan.
2) Proses Karbonisasi
3) Proses Aktivasi
Aktifasi arang berarti penghilangan zat- zat yang menutupi pori – pori pada permukan arang. Hidrokarbon pada permukaan arang dapat dihilangkan melalui proses oksidasi menggunakan oksidator yang sangat lemah (CO2, N2, NH3 dan uap air) agar atom karbon yang lain tidak turut teroksidasi. Selain itu dapat juga dilakukan proses dehidrasi dengan garam-garam seperti ZnCl2 atau CaCl2.Unsur mineral akan masuk di antara plat-plat heksagonal dan membuka permukaan yang mula-mula tertutup, sehingga jumlah permukaan karbon aktif bertambah besar . Proses aktivasi dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :
a. Proses aktivasi termal atau fisika b. Proses aktivasi kimia
a. Proses Aktifasi Termal atau Fisika
Aktivasi termal adalah proses aktivasi yang melibatkan adanya gas pengoksidasi seperti udara pada temperatur rendah, uap, CO2, atau aliran gas pada temperatur tinggi.
b. Proses Aktifasi Kimia
Aktivasi kimia dilakukan dengan mencampur material karbon dengan bahan-bahan kimia atau reagen pengaktif, selanjutnya campuran dikeringkan dan dipanaskan Jankowska menyatakan bahwa unsur- unsur mineral aktifator masuk di antara plat heksagon dari kristalit dan membuka permukan yang mula-mula tertutup. Dengan demikian, saat pemanasan dilakukan, senyawa kontaminan yang berada dalam pori menjadi lebih muda terlepas. Hal ini menyebabkan luas permukaan yang aktif bertambah besar dan meningkatkan daya serap karbon aktif (Dewi, 2009).
3.3 Sabut Kelapa
Sabut kelapa tersusun atas unsur organik dan mineral yaitu : Pectin dan
hemisellulose (merupakan komponen yang larut dalam air), Lignin dan sellulose
(komponen yang tidak larut dalam air), kalium, kalsium, magnesium,nitrogen serta protein. Perbandingan komponen di atas tergantung dari umur sabut kelapanya, lignin
pada serat sabut kelapa berkisar 40 % - 50 % serat sabut tergolong relative pendek, sel seratnya sepanjang kira-kira 1mm dengan diameter 15 micron dan sehelai serat terdiri dari 30 – 300 sel atau lebih, dilihat dari penampang lintangnya. Panjang serat sabut berkisar 15 – 35 cm dengan diameter 0,1 – 1,5 mm. Serat sabut memiliki daya apung yang tinggi, tahan terhadap bakteri, air garam dan murah, sedang kelemahannya ialah, tidak dapat di gintir dengan baik dan tergolong serat kaku. Mutu serat sabut kelapa atau
coconut fibre, ditentukan oleh warna, prosentase kotoran, kadar air dan proporsi antara bobot serat panjang dan serat yang pendek (Sudarsono dkk, 2010). Spesifikasi mutu produk serat yang diekspor oleh salah satu perusahaan eksportir di Jakarta adalah:
a) Kadar air < 10 %
b) Kandungan gabus < 50 % c) Panjang serat 2 – 10 cm
d) Panjang serat 10 – 25 cm (70 %) e) Ukuran Bale 70 x 70 x 50 cm f) Bobot/Bale 50 kg/Bale
Maka ketentuan-ketentuan di atas perlu diperhatikan juga sifat apa saja yang terkandung dalam serat tersebut.
Sabut kelapa sangat mudah didapatkan karena sabut kelapa ini hampir di setiap rumah di pedesaan khususnya di tempat peneliti memiliki pohon kelapa, pada umumnya di Indonesia di daerah pertanian kelapa (Sudarsono dkk, 2010).
3.4 Densitas
Densitas merupakan salah satu sifat penting dari suatu zat adalah kerapatan atau massa jenisnya atau disebut densitas (density) dimana perbandingan massa terhadap volume zat. Dimana ρ adalah massa jenis zat (kg/m3), m adalah massa zat (kg) dan V adalah Volume zat (m3).
Percobaan ini dimulai dengan menimbang masing masing serbuk sekitar 2 gram, kemudian masing masing serbuk diletakkan pada wadah. Kemudian menimbang massa piknometer saja dan ditulis sebagai (m1). Lalu menimbang air yang diletakkan dalam piknometer untuk diketahui massa air dan ditulis sebagai (m2). Lalu menimbang massa piknometer yang berisi serbuk dan ditulis sebagai (m3). Setelah itu serbuk dimasukkan ke dalam piknometer yang berisi air untuk diketahui massa dan ditulis sebagai (m4). Dan diulangi langkah tersebut untuk tiap serbuk. Setelah mendapatkan m1, m2, m3 dan m4 maka dilakukan perhitungan untuk mengetahui nilai densitasnya yaitu dengan menggunakan rumus :
ρ = (m3−m1)
(m2−m1)+(m4−m3) X ρ(cairan) (Pertiwi, 2015)
.
3.5 PirolisisBAB IV
METODE PENELITIAN 4.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Kerja Praktek ini dilakukan di Laboratorium Fuel Cell, Pusat Penelitian Fisika- Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2F- LIPI) Kawasan Puspiptek Serpong, Tanggerang Selatan.
Lama Waktu Penelitian:
12 Desember 2016- 13 Januari 2017
4.2 Alat dan Bahan Penelitian
4.2.1 Alat Penelitian
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
Neraca Digital, fungsinya untuk menimbang massa komposisi sampel.
Cawan mortar & Penggerus, fungsinya untuk menghancurkan atau menghaluskan sampel bahan yang sudah jadi karbon sehingga berbentuk serbuk.
Sendok Spatula, fungsinya untuk mengambil sampel bahan serbuk.
Piring, fungsinya sebagai wadah hasil ayakan yang ditempatkan dibawah ayakan.
Masker dan sarung tangan, fungsinya untuk melindungi anggota badan dari debu bahan agar tidak terkontak langsung dengan tubuh.
Piknometer, fungsinya untuk mengukur nilai massa jenis atau densitas dari fluida.
Pipet Tetes, fungsinya untuk membantu memindahkan cairan dari wadah yang satu ke wadah yang lain dalam jumlah yang sangat kecil yaitu setetes demi tetes.
Furnace, fungsinya sebagai tempat pembakaran.
Crucible, fungsinya untuk menampung senyawa kimia pada proses pemanasan yang menggunakan temperatur yang sangat tinggi.
Tabung Kuarsa, fungsinya sebagai tempat pembakaran sekaligus tempat mengalirnya nitrogen dan Amoniak untuk pembuatan karbon.
Batang besi, fungsinya untuk mengambil karbon didalam Tabung Kuarsa.
Kantong plastik bening, fungsinya sebagai wadah sampel bahan serbuk. 4.2.2 Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian Kerja Praktek ini adalah sebagai berikut:
Serat Sabut Kelapa, fungsinya sebagai bahan baku.
Karbon, fungsinya sebagai bahan baku.
Serbuk karbon, fungsinya sebagai bahan baku.
Aquades, fungsinya sebagai pelarut.
Kerosene, fungsinya sebagai bahan bakar.
Alkohol, fungsinya sebagai pengering alat percobaan.
Gas Nitrogen (N2) dan Gas Ammonia (NH3)
Larutan HF, fungsinya sebagai pembersih kotoran.
4.3 Tahapan Penelitian
Pada Kerja Praktek ini meliputi berbagai macam tahapan-tahapan adalah sebagai berikut:
4.3.1 Proses pencucian tabung kuarsa
Tahapan yang dilakukan untuk mencuci tabung kuarsa adalah sebagai berikut:
Siapkan larutan HF, sunlight, pasir, batang penggosok.
Bersihkan tabung kuarsa bagian dalam dengan menggunakan air, pasir dan larutan HF dengan memakai batang penggosok.
Setelah itu tambahkan sunlight kemudian gosok kembali, lalu bilas dengan air.
Kemudian keringkan tabung kuarsa dengan menggunakan alkohol dan kain/tissu. 4.3.2 Proses karbonisasi dan pemanasan
Tahapan-tahapan yang dilakukan meliputi sebagai berikut:
Memilih serat sabut kelapa yang sudah ada. lalu menghitung massa dengan menggunakan neraca digital kemudian selanjutnya dilakukan pembakaran.
Lalu cek nitrogen yang terhubung dengan selang menggunakan air jika air terdapat gelembung lalu masukkan ujung selang ke dalam tabung kuarsa.
Kemudian atur suhu dan lamanya waktu pemanasan pada furnace.
Untuk sampel 1 pirolisis dilakukan pertama-tama dengan mengatur suhu pada suhu ruang, kemudian naikkan suhu sampai 4500C dengan diberi gas nitrogen(N2) dan ketika temperature telah mencapai 4500C ditahan selama 30 menit lalu dinaikkan lagi suhunya sampai 8000C. Pada saat suhu 8000C ditahan selama 0,5 jam dengan diberi gas amoniak (NH3). Dilakukan perulangan 3kali dengan variasi waktu 0,5jam, 1jam, dan 2jam pada saat suhu 8000C. Kemudian setelah ditahan dengan variasi waktu 0,5jam, 1jam, dan 2jam suhu akan menurun dengan diberi gas nitrogen (N2).
Untuk sampel 2 pirolisis dilakukan pertama-tama dengan mengatur suhu pada suhu ruang, kemudian naikkan suhu sampai 4500C dengan diberi gas Nitrogen (N2) dan ketika temperature telah mencapai 4500C ditahan selama 30 menit. Kemudian dinaikkan lagi suhunya sampai 8000C dengan diberi gas amoniak (NH3) pada saat suhu 8000C ditahan selama 0,5 jam. Dilakukan perulangan 3kali dengan variasi waktu 0,5jam, 1jam, dan 2jam pada saat suhu 8000C. Kemudian setelah ditahan dengan variasi waktu 0,5jam, 1jam, dan 2jam suhu akan menurun dengan diberi gas nitrogen (N2 ).
4.3.3 Karakterisasi
Sampel karbon yang telah berbentuk serbuk kemudian dikarakterisasi. Karakterisasi yang dilakukan yaitu karakterisasi sifat fisis. Untuk karakterisasi sifat fisis meliputi pengukuran densitas. Caranya dengan melakukan pengukuran terhadap massa dan melakukan perhitungan dengan metode Archimedes.
4.4 Alur Penelitian
Proses pembuatan karbon dari serat sabut kelapa pada penelitian kerja praktek ini mulai dari pencampuran bahan baku, penggerusan, pengayakan, sampai pada tahap karakterisasi.
4.4.1 Diagram Alur Penelitian sampel 1 dengan pemberian gas aktivator ( amoniak ) pada suhu 8000C
Gambar 4.4.1 Skema diagram alur sampel 1
4.4.2 Diagram Alur Penelitian sampel 2 dengan pemberian gas activator ( amoniak ) pada suhu 4500C - 8000C
Ditimbang
Tahap Pembakaran
Proses pirolisis dimulai pada suhu 00C -8000C diberi gas inert N2 di tahan
selama 0,5 jam
A A
Proses pemanasan dihasilkan karbon
aktif Pada suhu 8000C diberi gas inert NH3 ditahan
dengan variasi waktu 0,5 jam, 1 jam, dan 2jam
Karbon aktif di Gerus
Serbuk karbon di Ayak sampai berukuran 120 Mesh
Serbuk Karbon
Densitas serbuk
Karakterisasi Serbuk Karbon
Susut Massa
Serat Sabut Kelapa
Ditimbang
Tahap Pembakaran
Gambar 4.4.1 Skema diagram alur sampel 2
4.5 Karakterisasi
4.5.1 Karakterisasi densitas
Pengukuran densitas pada penelitian ini menggunakan metode Archimedes. Densitas diukur melalui perbandingan massa serbuk saja, picnometer saja, picno+kerosene, picno+serbuk dan picno+kerosene+serbuk.
Prosedur kerja untuk menentukan nilai densitas (g/cm3) suatu sampel serbuk adalah sebagai berikut:
1. Timbang massa serbuk karbon sebanyak 1,1 (g/cm3) 2. Timbang massa picnometer yang kosong.
3. Timbang massa picnometer + Cairan (kerosene).
4. Selanjutnya picnometer yang ditambahkan Cairan (kerosene) tadi dikeringkan dengan menggunakan alkohol.
Pada suhu 4500C – 8000C diberi
gas aktivator NH3 Proses Karbonisasi
Proses Pemanasan Pada suhu 8000C diberi gas inert N2 ditahan dengan
variasi waktu 0,5 jam, 1 jam, dan 2jam
A
A
Karbon aktif di Gerus
Serbuk karbon di Ayak sampai berukuran 120 Mesh
Serbuk Karbon
Densitas serbuk
Karakterisasi Serbuk Karbon
5. Setelah kering masukkan serbuk sedikit demi sedikit ke dalam picnometer lalu timbang massa serbuk karbon 1,1 (g/cm3) + picnometer..
6. Kemudian ditambahkan Cairan (kerosene) ke dalam picnometer sampai leher picno lalu tutup picno dan diamkan selama 1 hari agar serbuk mengendap. 7. Setelah 1 hari buka tutup picno lalu dengan menggunakan batang pengadukan
pastikan serbuk telah mengendap semua. Jika masih ada gelembung artinya serbuk belum mengendap semua, diam kan lagi selama setengah hari. 8. Jika tidak ada lagi gelembung lalu timbang picnometer + serbuk + Cairan
(kerosene) yang telah di diamkan selama 1 hari.
Untuk menghitung massa jenis gunakan hukum Archimedes berikut ini : Rumus Densitas
ρ= (m3−m1)
(
m2−m1)
+(m4−m3)× ρ(air/kerosene)Keterangan:
= densitas (g/cm3)
m1 = massa picnometer (gram)
m2 = massa cairan + picnometer (gram) m3 = massa serbuk + picnometer (gram)
m4 = massa serbuk + cairan + picnometer (gram)
kerosene = 0,78-0,8 (g/cm3)
4.5.2 Menghitung susut massa ( Bagian yang Hilang pada Pemanasan 800oC )
Karbon aktif dipanaskan sampai suhu 800oC dalam furnace. Setelah suhu tercapai, karbon dibiarkan dingin dalam furnace dalam kondisi tidak berhubungan dengan udara luar. Setelah dingin lalu ditimbang.
Bagian yang menguap = a−ab X 100% dengan
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini telah dilakukan uji karakteristik sifat fisis karbon hasil proses pirolisis serat sabut kelapa dengan variasi lamanya waktu pembakaran. Proses pirolisis bertujuan supaya tidak terjadi pembakaran sempurna dengan menambahkan gas inert berupa N2 dan menghasilkan arang aktif dan NH3 sebagai zat aktivator berperan untuk dopping dan untuk menaikkan porositas dan daya serap, denagan bahan dasar serat sabut kelapa dilakukan beberapa tahapan, seperti pemilihan serat sabut kelapa, menimbang, pembakaran, penggerusan, pengayakan hingga pengujian karakterisasi densitas dan sust massa.
5.1 Menentukan massa Serat sabut kelapa
Dengan menggunakan rumus menghitung susut massa dan berdasarkan data yang telah didapat diperoleh tabel Susut massa sampel dengan variasi lama waktu pemanasan .
Tabel 5.1.1 Massa serat sabut kelapa diberi gas amoniak pada suhu 8000C. No Waktu Massa Sebelum Massa Sesudah Susut masa (%)
1. 0,5 jam 15,42 gram 3,98 gram 70 % 2. 1 jam 16,37 gram 4,75 gram 71 % 3. 2 jam 17,45 gram 4,24 gram 75 %
sifat fisis karbon aktif yang dihasilkan. Pemilihan variasi waktu o,5jam, 1jam, dan 2 jam juga dikarenakan waktu penelitian hanya 1 bulan.
Tabel 5.1.2 Massa serat sabut kelapa diberi gas amoniak pada suhu > 4500C – 8000C. No Waktu Massa Sebelum Massa Sesudah Susut masa (%)
1. 0,5 jam 17,32 gram 5.04 gram 71 % 2. 1 jam 21,16 gram 5,49 gram 74 % 3. 2 jam 21,16 gram 5,70 gram 72 % Dari table ini terlihat bahwa semakin lama waktu pemanasan susut massa nya semakin besar.
Tabel 5.1.3. Susut massa rata-rata.
No Waktu Susut masa (%) Susut masa rata-rata setiap kondisi
Rata-rata susut masa untuk kondisi proses yang
dilakukan 72,16%
Dari data table susut massa didapatkan rata-rata susut massa serat sabut kelapa 72,16% . terdapat penyusutan massa serat sabut kelapa yang signifikan dikarenakan bahan mentah atau serat sabut kelapa mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fase gas tetapi tidak mengalami pembakaran sempurna. Dari hasil proses pirolisis didapat arang atau karbon serat sabut kelapa sebesar 27,84%. Dari data di atas terlihat bahwa semakin lama waktu pemanasan persentase susut massa semakin meningkat
5.2 Pengukuran Variasi Lamanya Waktu Pemanasan
dengan sifat fisis yang berbeda. Berikut ini gambar pirolisis dalam pembuatan karbon dengan variasi suhu.
1. Gambar pertama menampilkan proses pembakaran serat sabut kelapa dengan lama waktu 0,5 jam.
2. Gambar kedua menampilkan proses pembakaran serat sabut kelapa dengan lama waktu 1 jam.
3. Gambar ketiga menampilkan proses pembakaran serat sabut kelapa dengan lama waktu 2 jam.
Gambar 5.2 Proses pembakaran variasi suhu.
5.3 Pengujian Densitas
Densitas merupakan karakterisasi yang berhubugan dengan ukuran suatu massa per volume yang dinyatakan dalam gram per sentimeter kubik (g/cm3). Uji ini untuk menghitung hasil densitas serbuk. Semakin besar densitas, maka akan semakin besar pula tingkat kepadatan suatu sampel.
dari table terlihat bahwa pada saat amoniak diberikan pada suhu 8000C maka densitas serbuk karbon akan semakin besar dan porositas kecil.
Tabel 5.3.2 Densitas Sampel 2
BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Semakin Lama waktu pemanasan maka penyusutan massa dan densitas semakin besar.
2. Semakin lama pemberian zat activator yaitu berupa amoniak, maka densitas massa akan semakin kecil dan porositas serta daya serap serbuk akan semakin besar.
3. Rata-rata susut massa serat sabut kelapa hasil proses pirolilisis tanpa oksigen sebesar 72,16%
4. Densitas serbuk karbon dari serat sabut kelapa dengan lama proses pemanasan 0,5jam, 1jam, dan 2jam masing-masing adalah 0.0507 g/cm3, 0.0564 g/cm3 dan
0.0651g/cm3
6.2 Saran
Saran ini ditujukan untuk kelanjutan penelitian kedepannya agar lebih baik. Hal-hal yang perlu disarankan kepada yang akan melanjutkan penelitian selanjutnya antara lain:
1. Perlu dilakukan proses pirolisis suhu tinggi 9000C – 13000C dengan variasi waktu yang lebih lama untuk mendapatkan densitas yang lebih tinggi .
2. Pada saat pemanasan selalu di cek setiap 20 menit karena ada tabung nitrogen ataupun amoniak yang bocor sehingga membahayakan penggunanya.
3. Perlu dilakukan proses pirolisis dengan variasi waktu yang lebih lama dan perulangan sebakyak lima kali perulangan untuk mendapatkan hasil yang terbaik.
DAFTAR PUSTAKA
Crawley, Gemma.”Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cells.” Fuel Cell Today
(Marc 2006), http://www.fuelcelltoday.com (diakses 19 April 2017).
Destyorini, F., Andi, N., dan Nanik, I., 2010. Pengaruh Suhu Karbonisasi Terhadap Struktur dan Konduktivitas Listrik Arang Serabut Kelapa. Himpunan Fisika Indonesia Vol 10 (2) : 124-125.
Dewi, T.K., Nurrahman, A., Permana, E., 2009. PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI KULI UBI KAYU (Mannihot esculenta). Jurnal Teknik kimia, 16(1), pp.24– 30.
Mody, L., 2014. PEMBUATAN DAN KEGUNAAN ARANG AKTIF M. Info Teknis EBONI, 11(2), pp.65–80.
Pertiwi, P.K , Rani, S.R.A , Rizki, M.A , Prajitno, G., 2015. Pengujian Densitas dan Porositas pada 3 Variasi Serbuk. Jurnal Material, 1(1), pp.1–4.
Sudarsono, Toto, R., dan Yogi, S., 2010. Pembuatan Papan Partikel Berbahan Baku Sabut Kelapa Dengan Bahan Pengikat Alami (LEM KOPAL). Jurnal Teknologi 1 (3): 22 – 32.
LAMPIRAN GAMBAR ALAT & BAHAN
Mortar agat & penggerus Neraca Analitik Picnometer Botol bekas Air minum
Crucible NH3 dan N2 Saringan Furnace
Tabung Kuarsa
Batang Besi dan Spatula
Kerosene
Alkohol
Serat Sabut KelapaKarbon
LAMPIRAN TABEL SUSUT MASSA SERAT SABUT KELAPA Tabel .1.1 Massa serat sabut kelapa pada percobaan pertama.
No Waktu Massa Sebelum Massa Sesudah Susut masa (%) 1. 0,5 jam 15,42 gram 3,98 gram 70 % 2. 1 jam 16,37 gram 4,75 gram 71 % 3. 2 jam 17,45 gram 4,24 gram 75 %
Tabel .1.2 Massa serat sabut kelapa pada percobaan kedua.
No Waktu Massa Sebelum Massa Sesudah Susut masa (%) 1. 0,5 jam 17,32 gram 5.04 gram 71 % 2. 1 jam 21,16 gram 5,49 gram 74 % 3. 2 jam 21,16 gram 5,70 gram 72 %
Tabel 5.1.3. Susut massa rata-rata
No Waktu Susut masa (%) Susut masa rata-rata setiap kondisi
proses(%) Percobaan
pertama Percobaankedua
1. 0,5 jam 70 % 71 % 70,5%
2. 1jam 71% 74% 72,5%
3. 2 jam 75% 72% 73.5%
Rata-rata susut masa untuk kondisi proses yang
LAMPIRAN TABEL PENGUJIAN DENSITAS
Tabel .2.1 Pengukuran densitas pertama dengan variasi waktu 0,5 jam. Picn
o 45
Keadaan (gr) Picno 3
keadaan (gr)
Serbuk saja 1,31 g Serbuk saja 1,73 g m1 Picno saja 16,04 g m1 Picno saja 16,05 g m2 Picno+kerosene 23,72 g m2 Picno+kerosene 23,85 g m3 Picno + serbuk 16,61 g m3 Picno+serbuk 16,78 g m4 Picno +
kerosene+serbuk
24,01 g m4 Picno+kerosene+serbu k
24,23 g
Tabel .2.2 Pengukuran densitas pertama dengan variasi waktu 1 jam Picn
o 133
Keadaan (gr) Picno 147
keadaan (gr)
Serbuk saja 1,81 g Serbuk saja 1,95 g m1 Picno saja 15,58 g m1 Picno saja 15,60 g m2 Picno+kerosene 23,43 g m2 Picno+kerosene 23,49 g m3 Picno + serbuk 16,63 g m3 Picno+serbuk 16,71 g m4 Picno +
kerosene+serbuk
24,00 g m4 Picno+kerosene+serbu k
23,95 g
Tabel .2.3Pengukuran densitas pertama dengan variasi waktu 2 jam. Picn
o 129
Keadaan (gr) Picno 133
keadaan (gr)
Serbuk saja 1,93 g Serbuk saja 1,78 g m1 Picno saja 15,67 g m1 Picno saja 15,93g m2 Picno+kerosene 23,52 g m2 Picno+kerosene 23,71 g m3 Picno + serbuk 17,08 g m3 Picno+serbuk 17,22 g m4 Picno +
kerosene+serbuk
24,28 g m4 Picno+kerosene+serbu k
24,41 g
Tabel .2.4 Pengukuran densitas kedua dengan variasi waktu 0,5 jam. Picn
o 45
Keadaan (gr) Picno 3
Keadaan (gr)
m1 Picno saja 16,05 g m1 Picno saja 16,05 g m2 Picno+kerosene 23,72 g m2 Picno+kerosene 23,84 g m3 Picno + serbuk 17,29 g m3 Picno+serbuk 17,31 g m4 Picno +
kerosene+serbuk
24,51 g m4 Picno+kerosene+serbu k
24,00 g
Tabel .2.5 Pengukuran densitas kedua dengan variasi waktu 1 jam. Picn
o 119
Keadaan (gr) Picno 129
Keadaan (gr)
Serbuk saja 1,77 g Serbuk saja 1,87 g m1 Picno saja 15,58 g m1 Picno saja 15,60 g m2 Picno+kerosene 23,43 g m2 Picno+kerosene 23,51 g m3 Picno + serbuk 16,97 g m3 Picno+serbuk 16,33 g m4 Picno +
kerosene+serbuk
24,14 g m4 Picno+kerosene+serbu k
23,87 g
Tabel .2.6 Pengukuran densitas kedua dengan variasi waktu 2 jam . Picn
o 23
Keadaan (gr) Picno 12
keadaan (gr)
Serbuk saja 1,73 g Serbuk saja 1,95 g m1 Picno saja 15.67g m1 Picno saja 15.93
g m2 Picno+kerosene 23.53g m2 Picno+kerosene 23,73 g m3 Picno + serbuk 16,78 g m3 Picno+serbuk 17.04
