Analisis hambatan karbon dalam lingkungan asam-basa
(Minto Supeno)
59
ANALISIS HAMBATAN KARBON DALAM
LINGKUNGAN ASAM-BASA
Minto Supeno
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara
Jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Medan 20155
Abstrak
Pengaruh suhu terhadap tiga jenis karbon dalam lingkungan asam , basa, air dengan karbon yang digunakan meliputi karbon tempurung kelapa, N-330 dan grafit. Ketiga jenis karbon di rendam pada lingkungan asam, basa, dan air selama 24 jam dan disaring selanjutnya dicetak dengan tekanan 10 ton lalu dipelajari sifat-sifat listriknya. Material diukur hambatan dari 30 – 150 0C, di mana hambatan bahan meningkat selanjutnya menurun didaerah titik didih bahan phenomena ini dinamakan NTC/PTC. Yang dibandingkan dengan data DSC menghasilkan korelasi yang sesuai pada penentuan titik didihnya.
Kata kunci: PTC/NTC, titik didih, resistivitas
PENDAHULUAN
Karbon hitam dengan pencampuran bahan polimer telah luas digunakan misalnya dengan polietilena sebagai kabel, termoplastik, elastomer dan karet (Blythe, A.R., 1999). Pengukuran resistivitas polietilena/karbon telah dilakukan pada suhu 30-2000C di mana resistivitas bahan meningkat dan menurun di daerah titik leleh bahan yang dinamakan PTC/NTC (Supeno, M. dan Surdia, M., 1992).
Bahan pengisi karbon digunakan sebagai bahan untuk meningkatkan sifat mekanik, listrik maupun tahan gesekan. Karena karbon mempunyai struktur heksagonal, luas permukaan yang rendah. Sifat listrik bahan pengisi akan berubah secara mendadak jika permukaan karbon mengadsorpsi air, asam atau basa. Berubahnya sifat listrik ini akibat panas, di mana bahan bergesekan dengan bahan lain. Gesekan ini menjadikan aliran listrik, sehingga perlu dipelajari sifat listrik bahan pengsi dalam suasana asam, basa dan air.
Air, asam, dan basa mempunyai titik didik maka akan memberikan perubahan yang mendadak di daerah titik didihnya, secara listrik dinamakan perubahan PTC/NTC (positive temperature coefficient/negative temperature coefficient). Gejala PTC/NTC ini kurang dikehendaki dalam sifat bahan yang berkualitas, sehingga perlunya penelitian mengenai sifat listrik bahan pengisi karbon dalam lingkungan asam, basa dan air.
BAHAN DAN METODA
Bahan-Bahan
Bahan penelitian meliputi karbon aktif tempurung kelapa, karbon hitam N-330 dan grafit, asam asetat, aquades, natrium hidroksida
Prosedur
Jurnal Sains Kimia Vol 7, No.2, 2003: 59-60
60 kanan sampel diberikan pengkontak yang
terbuat dari tembaga dan dibuat rangkaian menggunakan beda tegangan. Sampel ini dimasukkan kedalam oven digital dan dipanaskan dari suhu 30 – 150 0C dan dicatat arusnya tiap kenaikan suhu 50C, selanjutnya dihitung hambatannya R, dibuat hubungan antara suhu dan hambatan yang akan dihasilkan titik didih bahan selanjutnya metode ini dinamakan ETA. Dibuat hubungan antara suhu dengan hambatan Sampel carbon selanjutnya diuji dengan FTIR dan DSC.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari penelitian diketahui bahwa karbon tempurung kelapa menunjukkan keaktifan yang lebih rendah dibandingkan dengan grafit, karbon N-330 keaktifan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Daya adsorbsi karbon dan grafit
No Sampel Daya Adsorbsi (g I2/Kg) 1 Karbon T.
Kelapa 99,49
2 N-330 100,94
3 Grafit 119,43
Dari data termogram DSC terlihat bahwa ada perbedaan titik didih, hal ini disebabkan terjadinya adsorbsi kimia yang menyebabkan kenaikkan titik didih asam asetat atupun basa. Demikian juga pengukuran titik didih menggunakan metode beda tegangan ada kenaikkan titik didih sama pada alat DSC, artinya adsorbsi kimia pada karbon terjadi pada suhu tersebut.
Hasil pengukuran dan perhitungan titik didih sampel dari DSC dan ETA
Tabel 2. Data DSC dan ETA
Sampel Titik Didih DSC
Titik Didih ETA
Cal/g Luas Puncak
Berat Sampel
T K/H2O 100 100 165 21,780 0,0152 TK/Acetat 150 115 96 14,970 0,0179
TK/NaOH 105 120 14 1,640 0,0132
N-330/H2O 105 100 212 28,590 0,0155 N-330/Acetat 110 105 203 37,060 0,0210 N-330/NaOH 110 100 195 34,082 0,0201 Grafit/H2O 90 90 130 11,697 0,0103 Grafit/Acetat 110 90 63 8,052 0,0145
Berdasarkan hasil diatas maka ada kenaikan titik didih pada sampel yang diadsorbsi karbon temperung kelapa, N-330 maupun grafit.
Dapat disumpulkan ada korelasi adanya titik didiknya, sehingga kedua metode ini dapat digunakan untuk menentukan titik didih sampel cair.
KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan yang diperoleh maka dapat ditarik kesimpulan bahwa ketiga karbon tersebut dalam campuran asam, basa, dan air mengalami perubahan NTC dan PTC, perubahan NTC/PTC ini merupakan fenomena titik didih sampel.
DAFTAR PUSTAKA
Blythe, A.R., 1999, Electrical Properties of Polimer, London, Cambridge University Press.
Klason, C. and Kubat, J., 1995, J. App (Polymer Science), 19,831 E.
Souhong Wu., 1992, Polymer Interface and Adhesion, Marker Dekker, New York.
Supeno, M. dan Surdia, M., 1992, Efek Benzoil
