SINTESIS DAN KARAKTERISTIK MEMBRAN NILON YANG
BERASAL DARI LIMBAH BENANG
EPA ROSIDAH APIPAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
LEMBAR PENGESAHAN
Judul :
Sintesis dan Karakteristik Membran Nilon yang Berasal dari Limbah
Benang
Nama :
Epa Rosidah Apipah
NIM :
G74080029
Disetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Jajang Juansah, M.Si
NIP.19771020 200501 1002
Dr. Ir. Irmansyah, M.Si
NIP. I9680916 199403 1001
Diketahui:
Ketua Departemen Fisika
Dr. Akhirrudin Maddu, S.Si, M.Si
NIP. 19660907 199802 1006
ABSTRAK
EPA ROSIDAH APIPAH.
Sintesis dan Karakteristik Membran Nilon yang
Berasal dari Limbah Benang. Dibimbing oleh
JAJANG JUANSAH, M. Si
dan
Dr. Ir. IRMANSYAH, M. Si.
Teknologi membran saat ini terus mengalami kemajuan. Banyak hal menarik yang
dapat dipelajari dari membran ini, sehingga banyak ide-ide bermunculan dalam
segi pembuatan membran sintesis dari berbagai bahan, yang selanjutnya dapat
digunakan atau dapat menggantikan fungsi membran alami. Tujuan penelitian ini
yaitu untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh penambahan TiO
2terhadap
kandungan senyawa yang terdapat pada benang nilon pasaran dan terhadap sifat
listrik maupun mekaniknya. Pembuatan membran dilakukan dengan metode
inversi fase dengan berbagai variasi bobot. Karakterisasi yang dilakukan meliputi:
sifat listrik (impedansi, kapasitansi, konduktansi dan
loss coefficient), sifat
mekanik (kuat tekan dan kuat tarik) dan analisis senyawa membran nilon dengan
FTIR. Membran yang memiliki sifat mekanik yang paling baik diperoleh pada
membran dengan bobot nilon 3,5 g dan 6,0 g, yang selanjutnya dari hasil mekanik
ini dilakukan pendadahan TiO
2. Senyawa yang terkandung pada membran nilon
yang diamati menggunakan FTIR memperlihatkan terdapat PO
4baik pada
membran murni maupun pada membran yang sudah didadah TiO
2.
SINTESIS DAN KARAKTERISTIK MEMBRAN NILON YANG
BERASAL DARI LIMBAH BENANG
EPA ROSIDAH APIPAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tasikmalaya, pada tanggal 12 Desember 1990 dari
pasangan Bapak Amirudin dan Ibu Een Nursiah. Penulis adalah putri pertama dari
tiga bersaudara. Penulis memiliki dua adik: Ridwan Badruzaman dan Nayla Rizka
Aulia.
KATA PENGANTAR
Puji serta syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas segala Rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “SINTESIS DAN KARAKTERISTIK MEMBRAN NILON YANG BERASAL DARI LIMBAH BENANG”. sebagai salah satu syarat untuk memproleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Penulis memahami bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermafaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini, diantaranya kepada:
1. Kedua Orang tua, Bapak dan Mamah sebagai motivator terbesar yang selalu memberikan doa yang tak pernah putus serta limpahan kasih sayang kepada penulis.
2. Bapak Jajang Juansah, selaku dosen pembimbing I yang selalu
memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis.
3. Bapak Dr. Ir. Irmansyah, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang juga memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis.
4. Bapak Faozan Ahmad S.Si, M.Si selaku dosen penguji yang selalu memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis.
5. Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS sebagai tim editor yang telah banyak memberikan masukan penulisan kepada penulis.
6. Adik- adik penulis, Acep dan Nain terimakasih untuk motivasi dan perhatiannya serta My Big Family in Tasikmalaya, terutama paman tercinta (Saepulloh) yang selalu memotivasi penulis untuk selalu berusaha lebih baik.
7. BUMN yang telah memberikan bantuan beasiswa kepada penulis selama
study berlangsung.
8. Someone special yang telah banyak membantu doa kepada penulis dan selalu memberikan semangat penulis dalam proses penyusunan tugas akhir berlangsung, terimakasih untuk segala-galanya.
9. Pak Firman, semua dosen dan staf departemen Fisika yang telah banyak membantu.
10. Anggi Maniur S.Si. yang selalu memberikan motivasi terbesar kepada penulis, Uwi, Bambang, Ari, Dwi terimakasih atas kebersamaan, dan selalu memberikan tawa canda kapanpun dan dimanapun.
11. Civitas fisika 44, 45, 46, Nissa, Ella, Fika, Mita, Indri, Bagoes, serta teman-teman yang telah banyak membantu penulis dan selalu memberikan semangat kepada penulis dalam proses penyusunan tugas akhhir berlangsung.
Penulis menyadari akan keterbatasan yang dimiliki. Oleh karena itu, segala kritik dan saran sangat dibutuhkan untuk mencapai hal yang lebih baik.
Bogor, Februari 2013
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ...
viii
DAFTAR TABEL ...
ix
DAFTAR LAMPIRAN ...
x
PENDAHULUAN
Latar Belakang ...
1
Tujuan ...
1
Perumusan Masalah ...
1
Hipotesis ...
1
TINJAUAN PUSTAKA
Membran ...
1
Nilon ...
2
Titanium Dioksida ...
2
Teknik Pembuatan Membran ...
2
Karakteristik Sifat Listrik ...
2
Kapasitansi ...
2
Impedansi ...
3
Konduktansi ...
3
Loss coefficient
...
3
Karakteristik Sifat Mekanik ...
3
Kuat tekan ...
3
Kuat tarik ...
4
Fourier Trasform Infra Red
(FTIR) ...
4
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ...
4
Bahan dan Alat ...
4
Metode Penelitian ...
5
a.
Pembuatan membran nilon ...
5
b.
Karakteristik sifat kelistrikan membran nilon ...
5
c.
Karakteristik sifat mekanik membran nilon ...
5
d.
Uji FTIR ...
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Membran Nilon Hasil Pembuatan Metode Inversi Fasa ...
6
a.
Karakterisasi sifat listrik membran nilon...
6
Impedansi ...
6
Kapasitansi ...
7
Konduktansi ...
7
Loss coefficient ...
7
b.
Karakterisasi sifat mekanik membran nilon ...
8
Kuat tarik ...
8
Kuat tekan ...
9
c.
Karakterisasi FTIR ...
9
Halaman
Membran Nilon Hasil Pembuatan Metode Inversi Fasa dengan
Pendadah TiO2 ...
10
a.
Karakterisasi sifat listrik membran nilon-TiO2 ...
10
Impedansi ...
10
Kapasitansi ...
11
Konduktansi ...
12
Loss coefficient ...
12
b.
Karakterisasi sifat mekanik membran nilon-TiO2 ...
13
Uji tarik ...
13
Uji tekan ...
13
c.
Karakterisasi FTIR-TiO
2...
14
KESIMPULAN DAN SARAN ...
15
DAFTAR PUSTAKA ...
16
LAMPIRAN ...
17
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.
Skema sistem pemisahan 2 fasa oleh membran ...
2
2.
Plat kapasitor keping sejajar ...
2
3.
Model rangkaian listrik untuk membran ...
3
4.
Skema kuat tekan ...
3
5.
Skema kuat tarik ...
4
6.
Skema kerja
Fourier Trasform Infra Red
(FTIR) ...
4
7.
Skema sistem pengukuran sifat listrik dengan LCR meter ... 5
8.
Hubungan impedansi listrik dan frekuensi pada membran nilon ...
6
9.
Hubungan kapasitansi listrik dan frekuensi pada membran nilon ...
7
10.
Hubungan konduktansi listrik dan frekuensi pada membran nilon ...
8
11.
Hubungan
loss coefficient
listrik dan frekuensi pada membran nilon .
8
12.
Spektra FTIR pada membran nilon murni ...
9
13.
Hubungan impedansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO2 pada bobot nilon 3.5 g...
10
14.
Hubungan impedansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO
2pada bobot nilon 6.0 g...
10
15.
Hubungan kapasitansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO2 pada bobot nilon 3.5 g...
11
16.
Hubungan kapasitansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO
2pada bobot nilon 6.0 g...
11
17.
Hubungan koduktansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO2 pada bobot nilon 3.5 g...
12
18.
Hubungan koduktansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO2 pada bobot nilon 6.0 g...
12
19.
Hubungan
loss coefficient
listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO
2pada bobot nilon 3.5 g...
13
20.
Hubungan
loss coefficient
listrik dan frekuensi pada membran nilon
yang didadah TiO2 pada bobot nilon 6.0 g...
13
21.
Spektra FTIR Membran nilon didadah TiO
2...
15
DAFTAR TABEL
Halaman
1.
Kuat tarik membran nilon ...
9
2.
Kuat tekan membran nilon ...
9
3.
Kuat tarik membran nilon yang didadah dengan berbagai
konsentrasi TiO
2...
14
4.
Kuat tekan membran nilon yang didadah dengan berbagai
konsentrasi TiO2 ...
14
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
Diagram pembuatan membran ...
18
2.
Diagram tahap-tahap penelitian ...
19
3.
Keterangan sintesis membran nilon dan karakteristik ...
20
4.
Sifat listrik impedansi ...
21
5.
Sifat listrik kapasitansi ...
23
6.
Sifat listrik konduktansi ...
25
7.
Sifat listrik
loss coefficient
...
27
8.
Sifat listrik impedansi dengan variasi konsentrasi TiO2 ...
29
9.
Sifat listrik kapasitansi dengan variasi konsentrasi TiO2 ...
30
10.
Sifat listrik konduktansi dengan variasi konsentrasi TiO
2...
31
11.
Sifat listrik
loss coefficient
dengan variasi konsentrasi TiO
2...
32
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Studi dan pengamatan terhadap membran sejauh ini terus mengalami kemajuan. Banyak hal menarik yang dapat dipelajari dari membran ini, sehingga banyak ide-ide bermunculan dalam segi pembuatan membran sintesis dari berbagai bahan, yang selanjutnya dapat digunakan atau dapat menggantikan fungsi membran alami. Membran dapat bertindak sebagai filter yang sangat spesifik. Hanya molekul-molekul dengan ukuran tertentu saja yang dapat melewati membran, sedangkan sisanya tertahan di permukaan membran.1
Membran dapat berfungsi sebagai penghalang tipis yang sangat selektif di antara dua fase dan hanya dapat melewatkan komponen tertentu dan melewatkan komponen lain dari suatu aliran fluida yang dilewatkan melalui membran.2 Fase-fase tersebut memiliki karakter yang berbeda, yaitu: konsentrasi, tekanan, suhu, komposisi larutan dan viskositas.
Nilon termasuk senyawa poliamida sintetis yang jika dilihat dari sifat fisik, kimia dan strukturnya sangat memungkinkan untuk dijadikan membran. Nilon dapat digolongkan menjadi nilon aromatik dan linear. Nilon aromatik adalah nilon yang memiliki gugus aromatik pada unit ulangannya, contoh: nilon-6,6. Sedangkan pada nilon linear, unit ulangannya tersusun dari rantai lurus, misalnya nilon-6.3
Banyak cara yang dilakukan untuk meningkatkan kinerja membran nilon, salah satunya dengan menambahkan titanium dioksida (TiO2). Penambahan TiO2 tersebut dapat meningkatkan kekuatan fisik membran sehingga membran tidak mudah terurai.4
Karakteristik membran buatan meliputi sifat termal, listrik, mekanik dan sebagainya. Tinjauan sifat membran disesuaikan dengan keperluan aplikasi dan bidang sains. Dalam penelitian ini difokuskan pada uji sifat kelistrikan dan uji sifat mekanik dari membran nilon hasil teknik inversi fase rendam-endap. Beberapa sifat kelistrikan yang diuji yaitu impedansi, kapasitansi, konduktansi dan loos coefficient, sedangkan sifat mekanik yang diuji yaitu uji kuat tarik dan kuat tekan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Melakukan sintesis membran nilon murni dan membran nilon didadah TiO2.
2. Menguji sifat kelistrikan berdasarkan pengukuran karakteristik impedansi, konduktansi dan kapasitansinya. 3. Menguji sifat mekanik membran,
meliputi uji tarik dan uji tekan. 4. Karakterisasi fourier transform
infrared (FTIR)
Perumusan Masalah
Bagaimana pengaruh bobot nilon dan variasi TiO2 terhadap sifat listrik dan mekanik membran nilon dengan pelarut HCl 25%?
Hipotesis
1. Semakin besar bobot nilon maka nilai konduktansi dan kapasitansi membran menurun sedangkan nilai impedansinya meningkat.
2. Penambahan TiO2 pada membran nilon dapat meningkatkan nilai konduktansi, kapasitansi dan loss coefficient serta menurunkan impedansinya.
3. Penambahan TiO2 dengan batasan konsentrasi sebagai pendadah dalam pembuatan membran nilon dapat meningkatkan kekuatan mekanik membran nilon.
TINJAUAN PUSTAKA
Membran
2
d
elektrod elektrod
e Gambar 1 Skema sistem pemisahan dua fase
oleh membran.5
Nilon
Nilon adalah senyawa polimer yang memiliki gugus amida pada setiap unit ulangannya, sehingga nilon disebut juga senyawa poliamida. Nilon bersifat semikristalin, kuat dan tahan terhadap suhu tinggi. Nilon dapat dijadikan membran yang memiliki sifat fisik, kimia dan mekanik yang baik, seperti memiliki ketahanan terhadap pH ekstrim dan suhu tinggi.3
Sifat-sifat nilon adalah sebagai berikut: kuat dan tahan gesekan; elastisitasnya besar; kalau diregang sampai 8%, benang akan kembali pada panjang semula, tetapi kalau terlalu regang, bentuk akan berubah; kenyal; tidak mengisap air sehingga mudah kering; pada umumnya tidak tahan panas; larut dalam fenol, tetapi jika menggunakan fenol cair akan mengerut; tahan terhadap alkali dan tidak tahan terhadap klor; tahan air garam; tahan ngengat/cendawan; jika dibakar terlihat meleleh, tidak menyala dan membentuk tepi berwarna coklat.4
Titanium Dioksida (TiO2)
TiO2 merupakan senyawa yang tersusun atas ion Ti4+ dan O2- dalam konfigurasi oktahedron, merupakan material aktif dengan ukuran nano yang memiliki beberapa keunggulan yakni resistansi terhadap bakteri yang tinggi dan bersifat sangat hidrofilik.6
Penambahan TiO2 pada membran sintesis dapat meningkatkan sifat fisik membran sehingga membran tidak mudah terdekomposisi dan meningkatkan hidrofilitas membran sehingga fluks meningkat.7
Teknik Pembuatan Membran
Salah satu cara pembuatan membran yaitu teknik inversi fase. Cara ini merupakan teknik yang paling banyak digunakan dalam pembuatan membran. Teknik ini dilakukan dengan mengatur perubahan membran dari fase cair ke padat. Beberapa teknik yang
termasuk di dalam teknik inversi fase adalah pengendapan dengan penguapan pelarut, pengendapan dari fase uap, pengendapan dengan penguapan terkontrol, pengendapan termal dan pengendapan dengan perendaman (inversi fase rendam-endap). Pada teknik inversi fase rendam-endap, membran dibuat dengan melarutkan suatu polimer dalam pelarut yang sesuai sehingga diperoleh larutan yang homogen. Selanjutnya dibuat lapisan tipis dari larutan tersebut kemudian dikoagulasikan dalam non pelarut (air) sehingga terbentuk membran. Proses yang terjadi pada teknik ini antara lain difusi pelarut ke dalam air dan difusi air terhadap lapisan film, pembentukan lapisan (proses gelasi/kristalisasi), pembentukan lapisan berpori di bawah lapisan tipis dan penghilangan sisa pelarut.7
Karakteristik Sifat Listrik
Setiap bahan akan memiliki sifat kelistrikan berbeda-beda. Bahan tersebut dapat termasuk dalam konduktor, isolator, semikonduktor atau superkonduktor. Parameter sifat kelistrikan tersebut meliputi impedansi, kapasitansi, konduktansi dan loss coefficient.
Kapasitansi
Kapasitor merupakan suatu elemen dasar rangkaian listrik yang mampu menyimpan muatan listrik.8 Struktur sebuah kapasitor terbuat dari dua buah bahan konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik atau terisolasi secara kelistrikan seperti terlihat pada Gambar 2. Jika kedua ujung plat sejajar diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung logam yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub positif karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non konduktif. Muatan listrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.
3
Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik dikenal sebagai Kapasitansi. Kenaikan kapasitansi disebabkan oleh melemahnya medan listrik di antara keping kapasitor akibat adanya bahan dielektrik.9
Impedansi
Impedansi merupakan hambatan total pada rangkaian arus bolak-balik atau tingkat resistansi terhadap aliran arus listrik bolak-balik (ac = alternating current). Dalam model rangkaian listrik membran, impedansi listrik membran dimodelkan dengan rangkaian elektronik seperti Gambar 3 yang terdiri atas kapasitor dengan resistor.11
Suatu hambatan (R) didapat untuk menghadirkan komponen dissipative (menghilangkan) respon dielektrik, sedangkan suatu kapasitansi menggambarkan komponen penyimpanan dielektrik bahan.
Konduktansi
Salah satu sifat listrik yang dimiliki membran adalah konduktivitas. Sifat ini muncul karena adanya interaksi antara ion dengan membran. Konduktansi ini sangat penting dalam proses pemisahan pada membran karena dapat menentukan geometri dan dimensi pori.
Konduktansi merupakan ukuran yang menggambarkan kemampuan suatu bahan untuk melewati arus listrik. Nilai konduktansi berbanding terbalik dengan nilai hambatan. Ion yang melintasi membran merupakan kuantitas elektrik yang dikenal sebagai arus (I).11
Loss coefficient
Loss coefficient merupakan parameter yang menyatakan kemampuan suatu bahan untuk menghamburkan atau melepaskan energi dan mengkonversinya menjadi panas.11 Sudut loss coefficient dibentuk oleh fasor arus total bolak-balik dengan arus pengisian (Ic) pada kapasitor. Loss coefficient merupakan faktor hamburan energi pada bahan. Sudut Loss coefficient (D) merupakan sudut yang dibentuk antara arus total (I) arus bolak balik (ac) dan arus pengisian (Ic) pada kapasitor.12 Pada medium yang ideal, kehilangan energi yang terjadi di dalam dielektrik kapasitor tidak ada dan arus akan membentuk sudut 900 terhadap tegangan. Jika terjadi kehilangan energi, maka sudut fase (θ) akan berkurang dan loss coefficient akan bertambah berdasarkan hubungan seperti pada persamaan (1).10
Loss coefficient D = 900–sudut fase (1)
Gambar 3 Model rangkaian listrik untuk membran.10
Untuk dielektrik dengan kehilangan cukup besar, persamaan (2) dan (3) berikut dapat digunakan untuk menghitung loss coefficient (tan ).
Tanδ= �� �� =
� � ��� =
1
��� (2)
Tan = �
�� (3)
Karakteristik Sifat Mekanik
Sifat mekanik setiap bahan berbeda-beda tergantung bentuk dan bahan yang digunakan. Sifat mekanik berkaitan dengan kekuatan, kekerasan, keuletan dan kekakuan.13 Pada penelitian ini karakteristik sifat mekanik yang dilakukan untuk mengetahui kekuatan bahan ditinjau dari kuat tekan (compressive strength), kuat tarik (tensile strength).
Kuat tekan (compressive strength)
Uji tekan adalah pengujian suatu benda yang besarnya sama dengan gaya persatuan luas yang menyebabkan benda yang diuji hancur bila dibebani dengan gaya tekan tersebut. Skema kuat tekan disajikan pada Gambar 4. Tujuannya untuk mengetahui kuat tekan maksimum yang dapat diterima oleh benda sampai benda tersebut mengalami kehancuran .14
Uji tekan didefinisikan sebagai besarnya gaya tekan Fc persatuan Ac yang menyebabkan benda yang diuji hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu. Pengukuran dilakukan dengan dengan menjepit membran pada kedua sisi ujung-ujungnya dan ditekan tepat di tengah-tengah membran.15
4
Hubungan kuat tekan, gaya luas penampang yang ditekan ditunjukkan pada pesamaan 4.
σc =
Fc
Ac (4) 4
keterangan:
σc = kuat tekan (N/mm2)
Fc = gaya maksimum penekan yang tegak lurus permukaan (N)
Ac = luas penampang yang ditekan (mm2)
Kuat tarik (tensile strength)
Uji tarik adalah salah satu uji tegangan-regangan mekanik yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan bahan terhadap gaya tarik. Dalam pengujiannya, bahan yang uji ditarik sampai putus, skema kuat tarik dapat dilihat pada Gambar 5. Kuat tarik biasanya didukung oleh sifat keelastisitasan bahan. Kekuatan tarik adalah besarnya gaya tarik FT persatuanAT yang menyebabkan benda yang diuji patah bila diganggu dengan gaya tarik maksimum yang bekerja pada saat benda yang diuji putus.16 Pengukuran dilakukan dengan menjepit membran dan menghubungkan salah satu sisi yang akan ditarik.
σT =
FT
AT (5)
keterangan:
σT = kuat tarik (N/mm2)
FT = gaya maksimum penarik yang lurus sejajar permukaan (N)
AT = luas permukaan yang ditarik (mm2)
Fourier Trasform Infra Red (FTIR)
Fourier Transform Infra Red (FTIR) merupakan teknik spektroskopi inframerah yang dapat mengidentifikasi kandungan gugus kompleks dalam senyawa benang nilon, namun tidak dapat mengidentifikasi unsur-unsur penyusunnya. Analisis FTIR memberikan informasi tentang struktur kimia pada membran nilon.12
Analisis sampel pada spektroskopi FTIR diawali dengan dipancarkannya sinar inframerah dari sumbernya. Sinar tersebut melaju dan melewati celah yang mengontrol jumlah energi yang disediakan untuk sampel. Sinar ini masuk ke dalam interferometer. Hasil interferogramnya kemudian ke luar dari interferometer. Sinar tersebut kemudian memasuki ruang sampel, dimana sinar tersebut ditransmitasikan ke luar atau dipantulkan kembali oleh permukaan sampel,
tergantung dari tipe analisis yang diselesaikan. Setelah itu, sinar tersebut masuk ke detektor untuk analisis akhir. Hasil analisis akhir diolah menjadi sinyal digital dan dikirimkan ke komputer dimana ada transformasi Fourier di dalamnya.17 Skema kerja FTIR bisa dilihat pada Gambar 6.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboraturium Biofisika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan selama 8 bulan yaitu pada bulan Februari 2012 sampai dengan September 2012.
Bahan dan Alat
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah benang nilon dengan bahan pendukung seperti TiO2, HCl 25%, akuabides dan aseton. Alat yang digunakan terdiri dari neraca analitik, cawan petri, sudip, pipet volimetri, pipet tetes, gelas ukur, gelas piala, stirrer, magnetik stirrer, plat kaca, nampan, aluminium foil, pembangkit sinyal generator, kabel, plat konduktor, HIOKI 3522-50 LCR dan force sensor, interface.
Gambar 5 Skema kuat tarik.
5
Metode Penelitian
Penelitian ini meliputi dua tahapan yaitu tahap pembuatan membran nilon dan tahap karakterisasi sifat kelistrikan serta sifat mekanik membran. Teknik yang digunakan dalam pembuatan membran nilon ini yaitu teknik inversi fase rendam-endap.
a. Pembuatan membran nilon
Langkah pertama pembuatan membran ini yaitu menimbang bobot nilon, dengan variasi 3,5 g; 4,0 g; 5,0 g; 5,5 g dan 6,0 g; kemudian dimasukkan ke dalam lima gelas ukur yang berbeda. Masing-masing disintesis dengan mencampurkan larutan HCl 25% sebanyak 20 ml, dan aseton 2 ml. Selanjutnya dilakukan pengadukan dengan stirrer pada benang nilon agar homogen. Pengadukan dilakukan selama 1 jam.
Larutan dicetak pada plat kaca, sebelumnya pada empat sisi kaca telah dilapisi dengan isolasi sebanyak 2 kali agar larutan membran yang akan dituangkan ke permukaan kaca tidak bocor dan memiliki tebal tertentu. Kemudian campuran HCl, aseton, dan benang nilon ini dicetak pada plat kaca dan diratakan dengan batang silinder spatula agar menjadi lapisan tipis, proses ini disebut casting solution. Membran yang sudah dicetak langsung dimasukkan ke dalam nampan lebar yang berisi aquades secara perlahan tanpa ada getaran air yang terjadi dan direndam selama 10 menit. Hal ini dilakukan untuk melepas membran. Membran yang dihasilkan ada 5 sampel, secara berurut kelima membran tersebut dinamakan S1 untuk bobot nilon 3,5 g; S2 untuk bobot nilon 4,0 g; S3 untuk bobot nilon 5,0 g; S4 untuk bobot nilon 5,5 g dan S5 untuk bobot nilon 6,0 g; kemudian membran diangkat dan ditiriskan selama 24 jam sehingga membran mengering dan dapat digunakan untuk dikarakterisasi sifat listrik dan mekaniknya.
Hasil karakterisasi menunjukkan dua membran yang bernilai ekstrim (2 hasil yang berbeda jauh) dimisalkan membran A1 dan B1, kemudian dua membran ini dijadikan dasar untuk proses pembuatan membran dengan variasi konsentrasi TiO2. Pembuatan membran ini, sama halnya dengan pembuatan membran sebelumnya, yaitu dilakukan sintesis dengan mencampurkan larutan konsentrasi konstan, HCl 25% sebanyak 20 ml, dan aseton 2 ml. Hanya saja pada pembuatan membran ini ditambahkan TiO2 dengan konsentrasi yang divariasikan. Bobot nilon yang
digunakan konstan. Konsentrasi TiO2 yang digunakan yaitu 1%, 3%, 5%, 7% dan 9%. Selanjutnya dilakukan pengadukan dengan stirrer pada benang nilon tersebut. Perlakuan selanjutnya sama seperti pembuatan membran sebelumnya, sehingga diperoleh 10 sampel. Secara berurut ke sepuluh sampel ini dinamakan C1, C2, C3, C4 dan C5 untuk hasil dari A1 dan D1, D2, D3, D4 dan D5 untuk hasil dari B2. Selanjutnya membran siap dikarakterisasi.
b. Karakterisasi sifat kelistrikan membran nilon
Sifat kelistrikan yang diuji yaitu konduktansi, kapasitansi, impedansi dan loss coefficient. Untuk mengukur konduktansi, kapasitansi, dan impedansi digunakan alat LCR Hitester 3522-50 dan plat kapasitor. Membran diletakkan diantara dua plat kapasitor kemudian kedua kabelnya dijepitkan ke penjepit pada LCR. Selanjutnya pada tombol-tombol yang tertera di LCR, pilih G untuk konduktansi, Cs untuk kapasitansi, Z untuk impedansi, dan untuk sudut fase. nilai fase ( ) untuk menentukan impedansi real dan impedansi imajiner. Setelah itu tunggu sampai data ketiga agar menunjukkan nilai tertentu yang lebih stabil dan catat data tersebut. Skema sistem pengukuran sifat listrik dengan LCR meter dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Skema sistem pengukuran sifat listrik dengan LCR meter
c. Karakteristik sifat mekanik membran nilon
6
sensor gaya yang langsung terhubung dengan komputer. Ujung lainnya ditarik sampai membran putus, kemudian diukur gaya maksimumnya. Luasan membran saat dilakukan uji tarik adalah 1,8 mm2.
d. Uji FTIR
Membran nilon yang sudah terbentuk dan dikeringkan dipotong sesuai dengan ukuran untuk dikarakterisasi menggunakan spekstroskopi FTIR.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Membran Nilon Hasil Pembuatan Metode Inversi Fase
Nilon merupakan polimer yang banyak dipakai sebagai membran ultrafiltrasi, yang cenderung bersifat kuat dan tahan gesekan; elastisitasnya besar; kalau diregang sampai 8%, benang akan kembali pada panjang semula, tetapi kalau terlalu regang, bentuk akan berubah; kenyal; tidak mengisap air sehingga mudah kering; pada umumnya tidak tahan panas; larut dalam fenol, tetapi jika menggunakan fenol cair akan mengerut; tahan terhadap alkali dan tidak tahan terhadap klor; tahan air garam; tahan ngengat/cendawan; jika dibakar terlihat meleleh, tidak menyala dan membentuk tepi berwarna coklat.4
Dalam penelitian ini, melakukan sintesis nilon yang telah dilarutkan dengan HCl 25% (25 ml) dan aseton (2 ml) pada berbagai variasi bobot nilon. Sifat listrik yang telah
diuji dalam penelitian ini yaitu mengkarakteristisasi kapasitansi, loss coefficient, impedansi, konduktansi dengan frekuensi 50 Hz sampai dengan 1 MHz, sifat mekanik yang dilakukan yaitu uji kuat tarik dan kuat tekan, dan karakterisasi FTIR.
a. Karakterisasi sifat listrik membran nilon
Impedansi
Impedansi merupakan hambatan total pada rangkaian listrik ketika diberikan arus bolak-balik. Pengaruh perlakuan variasi bobot nilon terhadap impedansi ditunjukkan pada Gambar 8. Dari data eksperimen didapatkan grafik hubungan impedansi fungsi frekuensi pada berbagai bobot nilon mengalami penurunan yang signifikan. Nilai impedansi ini dipengaruhi oleh frekuensi. Saat frekuensinya sangat rendah, nilai impedansi membran akan besar, begitu pula sebaliknya saat frekuensinya tinggi, nilai impedansinya kecil. Berdasarkan Gambar 8, semakin tinggi bobot nilon maka nilai impedansi cenderung semakin meningkat. Nilai impedansi yang paling rendah terjadi pada bobot nilon 3,5 g dan nilai impedansi yang paling tinggi pada bobot nilon 6,0 g.
Nilon merupakan polimer yang tidak baik dalam menghantarkan listrik. Dengan bertambah banyaknya bobot nilon maka kecenderungannya membran nilon akan memiliki nilai impedansi yang besar atau kurang baik penghantar listriknya, hal ini sesuai dengan gambar hasil penelitian.
7
Kapasitansi
Berdasarkan prinsip kerja pada kapasitor yaitu suatu kapasitor terdiri dari dua keping konduktor sejajar yang terpisah. Ketika konduktor-konduktor dihubungkan pada ujung-ujung sumber tegangan, sumber tegangan akan memindahkan muatan positif menuju konduktor yang satu dan muatan negatif pada konduktor yang lain. Ketika suatu dielektrik diletakkan diantara keping-keping kapasitor, medan listrik dari kapasitor mempolarisasikan molekul-molekul dielektrik. Dengan adanya bahan dielektrik diantara plat kapasitor akan menimbulkan muatan-muatan pada permukaan yang cenderung memperlemah medan listrik. Pelemahan ini mengakibatkan pengurangan beda potensial antara plat-plat kapasitor yang berisi bahan dielektrik.10
Pada Gambar 9 menunjukkan nilai kapasitansi membran menurun dengan bertambahnya frekuensi. Hal ini sesuai dengan pemodelan dari Wagner yang menyatakan bahwa nilai kapasitansi menurun secara eksponensial pada range frekuensi yang diamati.
Peningkatan frekuensi mengakibatkan banyaknya gelombang yang ditransmisikan setiap detiknya meningkat. Plat kapasitor akan mengalami pengosongan muatan dengan cepat sebelum kapasitor terisi penuh arah arus listrik sudah terbalik, sehingga muatan dalam kapasitor semakin berkurang dan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan semakin kecil. Pada Gambar 9, membran dengan bobot nilon 3,5 g memiliki nilai kapasitansi yang paling tinggi. Semakin besar bobot nilon yang digunakan semakin rendah nilai kapasitansinya. Ini berarti bahwa bobot nilon
mengakibatkan konstanta dielektrik membran berkurang karena adanya penambahan jumlah polimer.
Konduktansi
Frekuensi sangat berpengaruh terhadap konduktansi listrik membran. Pada saat frekuensinya rendah maka konduktansi membran akan memiliki nilai minimum dan saat frekuensinya besar maka konduktansinya juga semakin meningkat, hal ini didasarkan pada model rangkaian membran Maxwell-Wagner.
Pengaruh perlakuan bobot nilon terhadap konduktansi membran ditunjukkan pada Gambar 10. Nilai konduktansi membran meningkat terhadap frekuensi. Semakin besar bobot nilon ternyata mengakibatkan nilai konduktansi membran menurun, dan sebaliknya semakin kacil bobot nilon maka nilai konduktansi membran yang dihasilkan semakin meningkat. Berdasarkan Gambar 10, hasil pengujian menunjukkan bahwa konduktansi meningkat paling besar terjadi pada bobot nilon 4,0 g yang artinya membran memiliki kemampuan menghantarkan listrik paling besar. Tetapi pada membran dengan bobot nilon 3,5 g mengalami penurunan nilai konduktansinya.
Loss Coefficient
Pada frekuensi 50 Hz-20 kHz mengalami pengurangan loss coefficient yang tajam dan pada rentang di atas 20 kHz pengurangan yang terjadi stabil, artinya cenderung tidak ada perubahan. Hal ini diperlihatkan pada Gambar 11.
8
Gambar 10 Hubungan konduktansi listrik dan frekuensi pada membran nilon
Dari hasil eksperimen yang diamati faktor kehilangan energi terhadap peningkatan frekuensi, loss coefficient yang dihasilkan menurun. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan persamaan 3 dimana hubungan antara frekuensi terhadap loss coefficient. Terlihat pada Gambar 11 loss coefficient terbesar terjadi pada sampel bobot nilon 3,5 g dan sampel yang lainnya menyatakan semakin besar bobot nilon maka samakin besar juga loss coefficient yang terjadi.
Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan menjadi menurun, ini berdasarkan akibat dari meningkatnya frekuensi menjadikan semakin banyak energi yang ditransmisikan dan dikonversi menjadi panas.
b. Karakterisasi sifat mekanik membran nilon
Kuat tarik
Pengujian dengan metode uji tarik pada membran merupakan salah satu uji sifat
mekanik. Semakin sulit suatu bahan (membran) ditarik maka semakin baik bahan tersebut digunakan dalam aplikasi teknologi membran. Tabel 1 memperlihatkan hasil uji mekanik kuat tarik. Kuat tarik membran mengalami peningkatan seiring dengan penambahan bobot nilonnya. Membran S5 dengan bobot nilon sebesar 6,0 g memiliki nilai kekuatan tarik yang paling besar dibandingkan dengan membran yang lainnya. Hal ini menandakan bahwa gaya yang diberikan untuk menarik membran pun semakin besar. Kenaikan nilai kuat tarik yang ditunjukkan menandakan terjadinya kenarikan gaya yang diberikan pada membran.
Dengan adanya penambahan bobot nilon maka kemungkinan besar jumlah ikatan atau polimerisasi yang terjadi semakin banyak. Sehingga akan menyebabkan kekuatan mekaniknya akan semakin besar. Lebih spesifik lagi akan semakin sulit atau kuat tarik yang besar.
9
Tabel 1 Kuat tarik membran nilon
Variasi bobot nilon (g) Gaya tarik maksimum (N) Luas di bawah kurva (kg.m.s-1)
Kuat tarik (N.cm-2)
3,5 0,72 17,99 0,09
4,5 4,24 13,75 0,53
5,0 2,46 13,75 0,31
5,5 3,76 11,29 0,47
6,0 7,54 7,54 0,94
keterangan: = Nilai kuat tarik membran nilon terbesar
Kuat tekan
Tabel 2 Kuat tekan membran nilon
Variasi bobot nilon (g) Gaya tekan maksimum (N) Luas di bawah kurva
(kg.m.s-1)
Kuat tekan (N.cm-2)
3,5 18,95 18,84 19,94
4,5 10,80 90,45 11,37
5,0 8,90 34,55 9,36
5,5 4,13 11,43 4,35
6,0 3,67 25,36 3,86 keterangan: = Nilai kuat tekan membran nilon terbesar
Kekuatan suatu bahan merupakan tolak ukur kelayakan untuk dapat digunakan dalam aplikasi teknologi. Kekuatan suatu bahan dapat ditentukan oleh kerapatan partikel atau molekul penyusunnya. Tabel 2 memperlihatkan hasil uji mekanik kuat tekan. Jika dilihat pada Tabel 2 ternyata kekuatan
tekan membran S1 memiliki nilai tekan yang lebih besar dibandingkan dengan yang lainnya. Semakin besar bobot nilonnya maka semakin kecil kekuatan tekannya. Namun dari hasil yang didapat pada eksperimen ini, pada bobot 4,5 g mengalami kuat tekan yang paling rendah karena faktor kekuatan gaya yang diberikan pada saat menekan sensor gaya serta ketebalan membran nilon. Kuat tekan mengindikasikan kekerasan suatu benda. Tingkat kekerasan benda dipengaruhi oleh jenis ikatan yang terjadi serta struktur polimernya.
c. Karakterisasi FTIR membran nilon
Analisis komposisi benang nilon yang terdapat pada membran nilon diamati dari spektra FTIR, untuk sampel membran nilon murni. Spektra FTIR menunjukkan bahwa pada sampel membran nilon murni terdapat PO4 pada bilangan gelombang 516 cm-1 sampai 702 cm-1 dan terdapat juga pada bilangan gelombang 970 cm-1 sampai bilangan gelombang 1164 cm-1. Sesuai dengan bahan yang digunakan diantaranya H2O, CH3COCH3, HCl dan nilon yang bersifat poliamida. Hal ini menunjukkan terdapat komposisi lain yang terkandung dari benang nilon yaitu fosfat yang berarti bahan pada benang nilon tidak murni poliamida. Selain itu juga terdapat gugus CH dari CH3 pada bilangan gelombang 1442 cm-1 dan terdapat NH yang ditunjukan oleh bilangan gelombang 1604 cm-1. Berikut ini telah ditunjukkan pada Gambar 12 tentang grafik spektra FTIR untuk sampel membran nilon murni.
10
Membran Nilon Hasil Pembuatan Metode Inversi Fasa dengan Pendadah TiO2
Dalam penelitian selanjutnya, dari uji sifat mekanik didapat dua sampel yang memiliki nilai kuat tekan dan kuat tarik yang paling tinggi yaitu pada bobot nilon 3,5 g dan 6,0 g, dilakukan sintesis membran nilon dengan masing-masing sampel didadah salah satu bahan yang bersifat semikonduktor yaitu TiO2. Nilon yang telah dilarutkan dengan HCl 25% (25 ml) dan aseton (2 ml) didadah dengan berbagai variasi konsentrasi TiO2. Konsentrasi TiO2 yang digunakan yaitu 1%, 3%, 5%, 7% dan 9%. Sifat listrik yang telah diuji dalam penelitian ini yaitu mengkarakterisasi impedansi, kapasitansi, konduktansi, loss coefficient dengan frekuensi 50 Hz sampai dengan 1 MHz, sifat mekanik yang dilakukan yaitu uji kuat tarik dan kuat tekan serta karakterisasi FTIR.
a. Karakterisasi sifat listrik membran nilon-TiO2
Impedansi
Pada Gambar 13, memperlihatkan grafik hubungan impedansi terhadap berbagai frekuensi hasil sintesis membran nilon yang didadah dengan berbagai konsentrasi TiO2. Bobot nilon yang digunakan konstan yaitu hasil terbaik pada uji mekanik, pada kuat tekan dan kuat tarik yang memiliki nilai gaya terbesar pada masing-masingnya. Hasil yang didapat pada sintesis sampel pendadahan TiO2 sesuai dengan hasil yang didapat pada sintesis membran nilon kontrol, tanpa TiO2.
Pada bobot nilon 3,5 g, hasil yang didapat berbagai konsentrasi TiO2 mengalami penurunan impedansi yang hampir sama. Konsentrasi 3% mempunyai nilai impedansi tertinggi dan pada konsetrasi 1% mengalami penurunan impedansi yang paling tinggi dan menurun pada konsentrasi 7%, 5% dan yang paling rendah pada konsentrasi 9%, hal tersebut berdasarkan kenaikan frekuensi.
Gambar 13 Hubungan impedansi listrik dan frekuensi pada membran nilon yang didadah TiO2 pada bobot 3,5 g
11
Pada Gambar 14, memperlihatkan hasil impedansi yang didadah TiO2 degan berbagai konsentrasi dan bobot nilon konstan 6,0 g. hasil yang didapat, semakin besar frekuensinya maka nilai impedansi semakin menurun kecil. pada konsentrasi 9% memiliki nilai impedansi yang paling besar dan menurun pada konsentrasi 3%, 5%, 7% dan pada konsentrasi 1% memiliki nilai impedansi yang rendah.
Membran dengan sifat nonkonduktif mempunyai daya hantar listrik yang kecil sehingga elektron yang mengalir akan semakin sulit melewati membran, dimana nilai impedansinya besar. Dengan adanya penambahan konsentrasi TiO2 semakin banyak maka membran yang sebelumnya bersifat nonkonduktif menjadi konduktif yang berarti membran mempunyai daya hantar listrik yang besar, sehingga elektron yang mengalir akan mudah ketika melewati membran dan impedansi yang dihasilkan semakin kecil.
Kapasitansi
Pada Gambar 15, menunjukan hasil pengukuran kapasitansi dengan berbagai
frekuensi pada bobot nilon 3,5 g yang menyatakan semakin bertambah nilai frekuensinya, nilai kapasitansi yang terjadi semakin menurun. Nilai kapasitansi menurun secara eksponensial ketika frekuensi meningkat. Pada Gambar 15 membran nilon yang didadah TiO2 dengan konsentrasi 5% memiliki nilai kapasitansi yang paling tinggi, setelah itu kemampuan tersebut menurun dan dilanjutkan dengan konsentrasi 9%, 7%, 1% dan yang terendah pada konsentrasi 3%.
Gambar 16 menyatakan hasil pengukuran kapasitansi pada membran nilon 6,0 g yang didadah pada berbagai konsentrasi TiO2 dan frekuensi. Dari hasil yang didapat pada konsetrasi 1% memiliki nilai kapasitansi yang paling tinggi, kemudian dengan bertambahnya konsentrasi TiO2 semakin menurun nilai kapasitansinya. Penurunan nilai kapasitansi diikuti dengan konsentrasi 4% dan 9%. Pada konsentrasi 5% dan 7% mengalami penurunan yang siginifikan berbeda jauh dengan konsentrasi sampel yang lainnya.
Gambar 15 Hubungan kapasitansi listrik dan frekuensi membran yang didadah TiO2 pada bobot nilon 3,5 g
12
Konduktansi
Berdasarkan Gambar 17 hasil pengukuran konduktansi terhadap berbagai frekuensi pada bobot nilon 3,5 g menyatakan semakin besar konsentrasi TiO2 maka nilai konduktasi semakin meningkat seiring dengan pertambahannya frekuensi. Hanya saja pada konsentrasi 3% mengalami penurunan nilai konduktansi sehingga pada konsentrasi tersebut memiliki nilai konduktansi yang paling kecil. Pada konsentrasi 9% nilai konduktansi meningkat tajam pada konsentrasi ini memiliki nilai kapasitansi yang paling besar. Ini berarti pada konsentrasi 9% memiliki aliran arus yang melewati membran semakin besar dari konsentrasi yang lainnya. Setelah itu nilai konduktansi menurun pada konsentrasi 3%, 7% dan 5%.
Berbeda halnya pada bobot nilon 3,5 g, pada Gambar 18 menunjukkan hasil konduktansi listrik membran nilon dengan bobobt 6,0 g pada konsentrasi 1% memiliki nilai konduktansi yang paling tinggi. Kemudian menurun dengan bertambahnya
konsentrasi TiO2,penurunan nilai konduktansi ini diikuti oleh konsentrasi 3%, 9%, 5% dan pada konsentrasi 7% memiliki nilai konduktansi yang paling rendah. Berbeda dengan teori, Menurut teori seharusnya semakin banyak konsentrasi TiO2 yang diberikan maka membrannya semakin konduktif dan memiliki daya hantar listrik yang lebih besar.
Loss Coefficient
Berdasarkan Gambar 19 pada konsentrasi 5% mengalami paling banyak yang ditransmisikan dan dikonversi menjadi panas artinya pada konsentrasi ini mengalami penghilangan energi yang paling besar. Penghilangan energi ini menurun diikuti konsentrasi 9%, 3% 7% dan pada 1% mengalami penghilangan energi yang paling sedikit. Pada konsentrasi 1% mengalami penghilangan energi paling rendah dikarenakan pada membran ini hanya sedikit konsentrasi TiO2 yang diberikan sehingga kemampuan kapasitor menyimpan muatan tidak banyak kehilangan energi.
Gambar 17 Hubungan konduktansi listrik dan frekuensi membran yang didadah TiO2 pada bobot nilon 3,5 g
13
Sedangkan pada bobot nilon 6,0 g konsentrasi 3% mengalami penghilangan energi yang paling besar, kehilangan energi ini menurun diikuti oleh konsentrasi 1%, 5%, 7% dan kehilangan energi terendah terjadi pada konsentrasi 9%. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 20 hubungan loss coefficient listrik dan frekuensi.
b. Karakterisasi sifat mekanik membran nilon-TiO2
Uji tarik
Pada Tabel 3 hasil uji tarik mebran nilon yang didadah berbagai konsentrasi TiO2, gaya maksimum yang didapat pada bobot nilon 3,5 g yaitu pada konsentrasi 3% dan kuat tarik yang paling besar pada bobot nilon 3,5 g didapat pada konsentrasi 7%. Hal ini menunjukkan bahwa pendadahan TiO2 sebesar 7% adalah optimum. Sedangkan pada bobot nilon 6,0 g pada konsentrasi 1% memiliki kuat tarik yang paling besar sedangkan gaya
terbesar yang diberikan pada bobot itu yaitu pada konsentrasi 3%.
Uji tekan
Pada Tabel 4 menunjukkan hasil uji tekan mebran nilon yang didadah berbagai konsentrasi TiO2, dilihat dari Tabel pada bobot nilon 3,5 g pada konsentrasi 5% memiliki nilai kuat tekan yang lebih besar dibanding membran lainnya. Hal ini memiliki kekuatan tekanan yang terbaik. Sedangkan pada bobot nilon 6,0 g nilai kuat tekan terbesar didapat pada penambahan konsentrasi TiO2 9%.
Tabel 4 menunjukkan nilai kuat tekan yang semakin naik terhadap kenaikan konsentrasi TiO2. Kenaikan ini menandakan terjadinya kenaikan gaya tahan dari membran, sehingga kenaikan gaya mengakibatkan terjadinya kenaikan nilai kuat tekan dan menandakan kekuatan yang dimiliki oleh membran juga semakin besar.
Gambar 19 Hubungan loss coefficient listrik dan frekuensi membran yang didadah TiO2 pada bobot nilon 3,5 g
14
Tabel 3 Kuat tarik membran nilon yang didadah dengan berbagai konsentrasi TiO2
Bobot nilon (g)
Konsentrasi TiO2 (b/b)
Gaya tarik maksimum (N)
Luas di bawah kurva (kg.m.s-1)
Kuat tarik (N.cm-2)
3,5 1% 2,90 222,99 0,36
3,5 3% 71,32 10,23 8,92
3,5 5% 2,57 18,31 0,32
3,5 7% 3,13 13,36 0,39
3,5 9% 2,06 16,58 0,26
6 1% 6,59 2,36 0,82
6 3% 12,08 4,56 1,51
6 5% 5,65 7,44 0,71
6 7% 9,76 7,09 1,22
6 9% 8,65 8,65 1,08
keterangan: = Nilai kuat tarik membran nilon-TiO2 terbesar
Tabel 4 Kuat tekan membran nilon yang didadah dengan berbagai konsentrasi TiO2
Bobot nilon (g)
Konsentrasi TiO2 (b/b)
Luas di bawah kurva (kg.m.s-1)
Gaya maksimum (N)
Kuat tekan (N.cm-2)
3,5 1% 123,15 6,67 7,02
3,5 3% 65,56 5,80 6,11
3,5 5% 20,50 5,33 5,61
3,5 7% 25,55 4,07 4,28
3,5 9% 42,52 4,57 4,81
6 1% 32,19 6,40 6,74
6 3% 38,09 8,93 9,40
6 5% 54,51 11,07 11,65
6 7% 45,36 11,83 12,45
6 9% 3,28 1,09 1,15
keterangan: = Nilai kuat tekan membran nilon-TiO2 terbesar
c. Karakterisasi FTIR Membran Nilon-TiO2
Analisis komposisi benang nilon yang terdapat pada membran nilon dengan pendadah TiO2 diamati dari spektra FTIR ditunjukkan pada Gambar 25. Sampel ini menunjukkan hasil spektra FTIR masih terdapat gugus PO4 terdapat pada bilangan gelombang 460 cm-1 sampai 650 cm-1, 1535 cm-1 sampai 1627 cm-1 menunjukkan gugus NH, selain itu juga terdapat gugus CH dari CH2 pada bilangan gelombang 2800 cm-1
sampai 2900 cm-1, dan CH dari bilangan gelombang 3278 cm-1.
15
Gambar 21 Spektra FTIR pada membran nilon didadah TiO2
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Sintesis membran nilon diperoleh dengan menggunakan pelarut HCl 25% 20 ml dan aseton 2 ml dan membran nilon dengan pelarut yang sama didadah TiO2 dengan berbagai konsentrasi dibuat dengan teknik inversi fase. Dalam penelitian ini, sumber bahan yang digunakan berasal dari benang nilon limbah.
Karakterisasi sifat kelistrikan dan karakterisasi sifat mekanik dilakukan pada semua sampel membran nilon yaitu pada variasi bobot nilon 3,5 g; 4,0 g; 5,0 g; 5,5 g dan 6,0 g. Didapat dua sampel yang mempunyai nilai kuat tekan dan kuat tarik yang paling tinggi yaitu pada bobot 3,5 g dan 6 g, selanjutnya hasil karakterisasi mekanik ini disintesis membran nilon dengan variasi konsentrasi TiO2 dengan bobot nilon konstan yaitu 1%, 3%, 5%, 7% dan 9%. Berdasarkan satuan yang digunakan bahwa untuk kapasitansi dan konduktansi berorde nano, dan besarnya impedansi berorde kilo ohm.
Pada bobot nilon 3,5 g penambahan konsentrasi 3% memiliki nilai impedansi paling besar dibandingkan dengan konsentrasi yang lain, sedangkan bobot nilon 6,0 g nilai impedansi paling besar didapat pada penambahan konsentrasi 9% dengan pengukuran menggunakan LCR meter.
Selanjutnya yaitu pada kapasitansi, kurva yang menunjukkan nilai kapasitansi yang paling besar yaitu terdapat pada konsentrasi 5% dengan bobot 3,5 g dan 1% pada bobot 6,0 g. nilai konduktansi terbesar pada bobot nilon 3,5 g dengan konsentrasi 9% dan bobot nilon 6,0 g nilai konduktansi terbesar terjadi pada
konsentrasi 1%. Sedangkan loss coefficient pada bobot nilon 3,5 g dengan konsentarsi 5% mengalami penghilangan energi terbesar, dan 3% pada bobot nilon 6,0 g. Secara berturut-turut bobot nilon 3,5 g dan 6,0 g dengan pendadahan TiO2 sebesar 5% dan 9% membuat membran semakin kuat, dan pada konsentrasi 7% dan 1% menunjukkan hasil optimum nilai kuat tarik secara mekanik.
Sedangkan pada karakterisasi fourier transform infrared (FTIR) dilakukan 1 sampel dari membran nilon yang masih murni dan 1 sampel dari membran nilon yang sudah didadah TiO2. Pada membran murni menunjukkan bahwa banyak terdapat gugus PO4, hal ini menunjukkan bahwa kompisisi yang terkandung pada benang nilon tidak murni poliamida karena terdapat senyawa lain. Sedangkan pada sampel membran nilon yang di dadah TiO2 gugus PO4 hanya terdapat pada bilangan gelombang 460 cm-1 sampai 650 cm-1. Penambahan TiO2 pada sintesis membran tidak mengikat kandungan senyawa yang terdapat pada benang nilon yang sudah menjadi membran. Ditinjau dari bahan yang digunakan, hasil uji FTIR pada membran nilon menunjukkan bahan benang nilon yang digunakan sangat baik, karena tidak terdapat banyak senyawa lain dari poliamida.
Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
1. Sinaga P R. 2006. Kajian karakterisasi listrik membran ultrafiltrasi berbahan polisulfon pada berbagai tingkat ketebalan. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
2. Notodarmojo S, Anne D. Penurunan zat organik dan kekeruhan menggunakan teknologi membran ultrafiltrasi dengan sistem aliran dead-end. J Sains dan Teknologi vol.36 no.1 hal 63-82. ITB-Bandung; 2004.
3. Suhendi, Akbar. 2007. Pencirian membran mikrofiltrasi nilon-6. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.
4. Kurniawan A. 2002. Pengaruh fouling terhadap konduktansin listrik pada Proses filtrasi membran polisulfon [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.
5. Aipratomo H. Pembuatan dan karakterisasi membran komposit polisulfon selulosa asetat untuk proses ultrafiltrasi. J Pendidikan Matematika dan Sains 2003; (3).
6. Prihasa N. Magic box sebagai pereduksi polutan udara. 2009. [terhubung berkala] http://novanprihasa.wordpress.com [25 November 2011].
7. Rohman, Saepul. Membran polisulfon sintetik. 2005. [terhubung berkala] http://membran polisulfon sintetik [10 Maret 2011].
8. Dahlan K, Sidikrubadi P, Jajang J. 2001. Karakteriasi sifat-sifat dielektrik beras. Bogor. Fmipa-IPB.
9. Tripler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik jilid 2 edisi kelima. Jakarta : Erlangga.
10. Pratiwi N. 2011. Sintesis dan karakterisasi hidroksiapatit scaffold. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.
11. Azizah F. 2008. Kajian sifat listrik membran selulosa asetat yang direndam dalam larutan asam klorida dan kalium hidroksida [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.
12. Nuwair. 2009. Kajian impedansi dan kapasitansi listrik pada membran telur ayam ras [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.
13. [Anonim]. Practices for load verification of testing machine. ASTM 4.
14. [BSN]. 2008. Metode pengujian kuat tekan uniaxial batu. SNI 03-2825-1992. 15. Maharani E. 2008. Kajian sifat reologi
berbagai jenis membran telur. [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor.
16. [BSN]. Cara uji kuat dan tekan batu aksial. SNI 2825;2008.
18
Lampiran 1 Diagram pembuatan membran.
Mulai
Variasi Bobot Nilon (3.5, 4, 5, 5.5 ,6)g dengan pelarut (HCl 25% 20 ml, aseton 2 ml) konstan.
Karekteristik sifat Listrik (Arus-Tegangan, konduktansi, kapasitansi, impedansi,
loss-coefficient,
dan sudut fasa
) dan mekanik (uji kuat tarik dan uji kuat tekan) serta FTIR
2 sampel hasil ekstrim hasil uji mekanik yaitu pada bobot nilon 3,5g dan 6g
Larutan siap cetak
Diamkan
selama 2 jam, larutan akan mengering dan membentuk
membran
Lepas membran (rendam membran
5 menit pada camber berisi NaOH), bersihkan
dengan aquabides, tiriskan
24 jam, membran siap uji
-
Pengukuran sifat kelistrikan membran Nilon (karakteristik
I-V, konduktansi, kapasitansi, impedansi,
loss-coefficient,
dan
sudut fasa.
-
Pengukuran sifat mekanik yaitu uji kuat tekan dan uji kuat
tarik
-
Karakterisasi FTIR.
Variasi TiO
2(1%,
3%, 5%, 7%, dan 9%) + Pelarut konstan
(HCl 25% 20 ml, aseton 2 ml) ada 10 sampel
19
Lampiran 2 Diagram tahap-tahap penelitian
Mulai
Pembuatan Membran Nilon:
(1) Variasi Bobot Nilon: 3gr, 5gr, 7gr, 9gr dan 11gr.
(2) Variasi TiO2 (1%,
3%, 5%, 7%, dan 9%)
-
Karakteristik Sifat Listrik Membran Nilon: karakteristik
I-V, konduktansi, kapasitansi, impedansi,
loss-coefficient,
dan sudut fasa.
-
Karekterisasi sifat mekanik: uji kuat tarik dan uji kuat
tekan.
-
Uji FTIR
Pengolahan Data
Penyusunan Skripsi
Laporan Skripsi
20
Lampiran 3 Keterangan sintesis
membran nilon dan karakteristik.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(j)
(a) Benang nilon (f) Mencetak membran
(b) Menentukan bobot nilon (g) Melarutkan ke media koagulasi
(c) HCl Pelarut benang nilon (h) Membran yang ditiriskan
(d) Benang nilon yang telah dicampur HCl dan aseton
(i) Karakteristik sifat listrik
Lampiran 4 Sifat listrik impedansi
3.5 g 4.0 g 5.0 g 5.5 g 6.0 g
Frekuensi (Hz)
Impedansi
(k) Frekuensi (Hz)
Impedansi
(k) Frekuensi (Hz)
Impedansi
(k) Frekuensi (Hz)
Impedansi
(k) Frekuensi (Hz)
Impedansi (k)
50 82512 50 160.670 50 92.954 50 84.560 50 1.128.300
55 104680 55 177.050 55 118.350 55 90.984 55 1.269.400
61 109350 61 184.200 61 126.890 61 92.637 61 1.346.900
68 115270 68 191.310 68 133.800 68 94.488 68 1.346.700
75 120680 75 196.480 75 140.470 75 96.079 75 1.362.300
82 126070 82 201.420 82 146.770 82 97.616 82 1.364.000
91 130510 91 206.860 91 153.130 91 99.046 91 1.389.200
101 135280 101 211.740 101 159.770 101 100.930 101 1.361.200
111 140280 111 214.260 111 166.540 111 102.160 111 1.367.200
123 144580 123 217.720 123 172.920 123 103.260 123 1.351.200
136 148740 136 220.990 136 179.120 136 104.190 136 1.342.500
150 152380 150 223.830 150 184.990 150 105.080 150 1.325.000
166 156070 166 226.480 166 190.680 166 105.860 166 1.310.600
184 159640 184 228.970 184 196.230 184 106.610 184 1.283.200
203 162280 203 230.710 203 202.050 203 107.290 203 1.243.300
224 165360 224 232.240 224 206.590 224 107.930 224 1.225.300
248 167730 248 233.500 248 211.330 248 108.460 248 1.186.500
274 170060 274 235.120 274 215.690 274 108.970 274 1.146.900
303 170400 303 234.700 303 216.720 303 109.050 303 1.096.200
335 169440 335 233.230 335 215.750 335 108.830 335 1.049.500
370 168350 370 231.510 370 214.900 370 108.610 370 1.002.800
409 167200 409 229.270 409 213.500 409 108.310 409 953.100
452 165850 452 226.780 452 211.830 452 107.950 452 902.140
499 164100 499 223.590 499 209.860 499 107.530 499 853.950
Lanjutan Lampiran 4
Sifat listrik impedansi
3.5 g 4.0 g 5.0 g 5.5 g 6.0 g
Frekuensi (Hz)
Impedansi (k)
Frekuensi (Hz)
Impedansi (k)
Frekuensi (Hz)
Impedansi (k)
Frekuensi (Hz)
Impedansi (k)
Frekuensi (Hz)
Impedansi (k)
149.469 4040,2 149.469 8.410 149.469 9.847 149.469 8.168 149.469 14.151
165.194 3692,7 165.194 7.816 165.194 9.286 165.194 7.625 165.194 12.916
182.574 3351 182.574 7.372 182.574 8.513 182.574 7.155 182.574 11.832
201.783 3073,4 201.783 6.788 201.783 7.892 201.783 6.698 201.783 10.942
223.012 2810 223.012 6.336 223.012 7.323 223.012 6.256 223.012 9.950
246.475 2548,8 246.475 5.908 246.475 6.724 246.475 5.791 246.475 9.177
272.407 2323,4 272.407 5.443 272.407 6.187 272.407 5.402 272.407 8.418
301.067 2136,4 301.067 5.087 301.067 5.714 301.067 5.049 301.067 7.724
332.742 1934,6 332.742 4.687 332.742 5.270 332.742 4.686 332.742 7.095
367.750 1757,4 367.750 4.326 367.750 4.847 367.750 4.378 367.750 6.467
406.441 1597,7 406.441 4.010 406.441 4.448 406.441 4.054 406.441 5.903
449.202 1450,2 449.202 3.675 449.202 4.090 449.202 3.749 449.202 5.402
496.463 1344,8 496.463 3.417 496.463 3.723 496.463 3.478 496.463 4.958
548.696 1194,3 548.696 3.174 548.696 3.411 548.696 3.226 548.696 4.491
606.424 1095,9 606.424 2.903 606.424 3.150 606.424 2.995 606.424 4.133
670.226 989,71 670.226 2.666 670.226 2.878 670.226 2.768 670.226 3.778
740.740 901,2 740.740 2.458 740.740 2.640 740.740 2.560 740.740 3.404
818.673 820,68 818.673 2.251 818.673 2.404 818.673 2.357 818.673 3.101
904.806 753 904.806 2.065 904.806 2.203 904.806 2.166 904.806 2.834
1.000.000 686 1.000.000 1.884 1.000.000 1.994 1.000.000 1.995 1.000.000 2.556
Lampiran 5 Sifat listrik kapasitansi
3.5 g 4.0 g 5.0 g 5.5 g 6 g
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
50 3,01E-03 50 8,82E-04 50 1,32E-03 50 8,58E-04 50 4,76E-04
55 1,87E-03 55 7,71E-04 55 8,55E-04 55 9,74E-04 55 2,88E-04
61 1,62E-03 61 6,65E-04 61 6,36E-04 61 8,17E-04 61 3,25E-04
68 1,48E-03 68 6,93E-04 68 6,42E-04 68 7,88E-04 68 3,39E-04
75 1,35E-03 75 6,52E-04 75 6,29E-04 75 7,50E-04 75 3,51E-04
82 1,33E-03 82 5,86E-04 82 5,95E-04 82 7,34E-04 82 3,34E-04
91 1,11E-03 91 6,35E-04 91 5,67E-04 91 7,26E-04 91 3,31E-04
101 1,06E-03 101 5,89E-04 101 5,30E-04 101 6,69E-04 101 3,59E-04
111 9,62E-04 111 5,88E-04 111 5,28E-04 111 6,35E-04 111 3,18E-04
123 9,14E-04 123 5,69E-04 123 5,10E-04 123 6,18E-04 123 3,18E-04
136 8,52E-04 136 5,62E-04 136 5,03E-04 136 5,97E-04 136 3,15E-04
150 8,16E-04 150 5,56E-04 150 4,94E-04 150 5,87E-04 150 3,06E-04
166 7,65E-04 166 5,43E-04 166 4,80E-04 166 5,65E-04 166 3,07E-04
184 7,27E-04 184 5,31E-04 184 4,69E-04 184 5,51E-04 184 3,04E-04
203 6,88E-04 203 5,22E-04 203 4,69E-04 203 5,38E-04 203 3,05E-04
224 6,72E-04 224 5,16E-04 224 4,50E-04 224 5,28E-04 224 2,96E-04
248 6,48E-04 248 5,10E-04 248 4,46E-04 248 5,18E-04 248 2,92E-04
274 6,25E-04 274 5,02E-04 274 4,39E-04 274 5,09E-04 274 2,90E-04
303 6,09E-04 303 4,98E-04 303 4,32E-04 303 5,02E-04 303 2,86E-04
335 5,91E-04 335 4,91E-04 335 4,25E-04 335 4,93E-04 335 2,82E-04
370 5,76E-04 370 4,86E-04 370 4,19E-04 370 4,86E-04 370 2,78E-04
409 5,64E-04 409 4,81E-04 409 4,14E-04 409 4,78E-04 409 2,74E-04
452 5,52E-04 452 4,77E-04 452 4,08E-04 452 4,73E-04 452 2,71E-04
499 5,40E-04 499 4,73E-04 499 4,03E-04 499 4,67E-04 499 2,65E-04
Lanjutan
Lampiran 5 Sifat listrik kapasitansi
3.5 g 4.0 g 5.0 g 5.5 g 6 g
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
Frekuensi (Hz)
Kapasitansi (nF)
149.469 2,60E-04 149.469 1,14E-04 149.469 1,02E-04 149.469 1,13E-04 149.469 7,29E-05
165.194 2,58E-04 165.194 1,12E-04 165.194 9,75E-05 165.194 1,11E-04 165.194 7,24E-05
182.574 2,58E-04 182.574 1,08E-04 182.574 9,69E-05 182.574 1,07E-04 182.574 7,17E-05
201.783 2,55E-04 201.783 1,06E-04 201.783 9,48E-05 201.783 1,04E-04 201.783 7,02E-05
223.012 2,52E-04 223.012 1,03E-04 223.012 9,29E-05 223.012 1,02E-04 223.012 7,01E-05
246.475 2,51E-04 246.475 1,01E-04 246.475 9,13E-05 246.475 9,94E-05 246.475 6,88E-05
272.407 2,49E-04 272.407 9,94E-05 272.407 9,03E-05 272.407 9,69E-05 272.407 6,79E-05
301.067 2,45E-04 301.067 9,67E-05 301.067 8,86E-05 301.067 9,43E-05 301.067 6,70E-05
332.742 2,45E-04 332.742 9,51E-05 332.742 8,72E-05 332.742 9,23E-05 332.742 6,62E-05
367.750 2,44E-04 367.750 9,36E-05 367.750 8,61E-05 367.750 8,98E-05 367.750 6,57E-05
406.441 2,43E-04 406.441 9,17E-05 406.441 8,49E-05 406.441 8,80E-05 406.441 6,52E-05
449.202 2,43E-04 449.202 9,04E-05 449.202 8,36E-05 449.202 8,64E-05 449.202 6,45E-05
496.463 2,37E-04 496.463 8,85E-05 496.463 8,35E-05 496.463 8,46E-05 496.463 6,37E-05
548.696 2,41E-04 548.696 8,65E-05 548.696 8,24E-05 548.696 8,28E-05 548.696 6,36E-05
606.424 2,38E-04 606.424 8,59E-05 606.424 8,10E-05 606.424 8,11E-05 606.424 6,27E-05
670.226 2,38E-04 670.226 8,49E-05 670.226 8,03E-05 670.226 7,97E-05 670.226 6,19E-05
740.740 2,37E-04 740.740 8,36E-05 740.740 7,93E-05 740.740 7,82E-05 740.740 6,23E-05
818.673 2,35E-04 818.673 8,27E-05 818.673 7,89E-05 818.673 7,71E-05 818.673 6,19E-05
904.806 2,33E-04 904.806 8,19E-05 904.806 7,80E-05 904.806 7,61E-05 904.806 6,14E-05
1.000.000 2,31E-04 1.000.000 8,12E-05 1.000.000 7,82E-05 1.000.000 7,51E-05 1.000.000 6,16E-05
Lampiran 6 Sifat listrik konduktansi
3.5 g 4.5 g 5.5 g 5.5 g 6.0 g
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
50 1,21E+01 50 6,22E+00 50 1,08E+01 50 1,18E+01 50 8,74E-01
55 9,53E+00 55 5,64E+00 55 8,44E+00 55 1,10E+01 55 7,81E-01
61 9,12E+00 61 5,42E+00 61 7,88E+00 61 1,08E+01 61 7,32E-01
68 8,65E+00 68 5,22E+00 68 7,47E+00 68 1,06E+01 68 7,29E-01
75 8,26E+00 75 5,08E+00 75 7,11E+00 75 1,04E+01 75 7,15E-01
82 7,90E+00 82 4,96E+00 82 6,81E+00 82 1,02E+01 82 7,12E-01
91 7,64E+00 91 4,82E+00 91 6,52E+00 91 1,01E+01 91 6,94E-01
101 7,36E+00 101 4,71E+00 101 6,25E+00 101 9,90E+00 101 6,99E-01
111 7,10E+00 111 4,65E+00 111 5,99E+00 111 9,78E+00 111 6,97E-01
123 6,88E+00 123 4,57E+00 123 5,77E+00 123 9,67E+00 123 6,98E-01
136 6,68E+00 136 4,50E+00 136 5,57E+00 136 9,58E+00 136 6,95E-01
150 6,52E+00 150 4,44E+00 150 5,39E+00 150 9,50E+00 150 6,97E-01
166 6,36E+00 166 4,38E+00 166 5,22E+00 166 9,43E+00 166 6,92E-01
184 6,21E+00 184 4,32E+00 184 5,07E+00 184 9,36E+00 184 6,96E-01
203 6,10E+00 203 4,28E+00 203 4,91E+00 203 9,30E+00 203 7,04E-01
224 5,97E+00 224 4,24E+00 224 4,80E+00 224 9,24E+00 224 7,02E-01
248 5,88E+00 248 4,21E+00 248 4,68E+00 248 9,19E+00 248 7,10E-01
274 5,78E+00 274 4,16E+00 274 4,57E+00 274 9,13E+00 274 7,15E-01
303 5,75E+00 303 4,15E+00 303 4,54E+00 303 9,12E+00 303 7,33E-01
335 5,77E+00 335 4,16E+00 335 4,55E+00 335 9,13E+00 335 7,46E-01
370 5,79E+00 370 4,17E+00 370 4,55E+00 370 9,14E+00 370 7,59E-01
409 5,80E+00 409 4,18E+00 409 4,56E+00 409 9,15E+00 409 7,79E-01
452 5,82E+00 452 4,20E+00 452 4,58E+00 452 9,17E+00 452 7,99E-01
499 5,85E+00 499 4,22E+00 499 4,59E+00 499 9,18E+00 499 8,26E-01
Lanjutan Lampiran 6 Sifat listrik konduktansi
3.5 g 4.5 g 5.5 g 5.5 g 6.0 g
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
Frekuensi (Hz)
Konduktansi (nS)
149.469 3,77E+01 149.469 5,21E+01 149.469 3,45E+01 149.469 6,05E+01 149.469 1,75E+01
165.194 3,94E+01 165.194 5,35E+01 165.194 3,68E+01 165.194 6,32E+01 165.194 1,86E+01
182.574 3,85E+01 182.574 5,46E+01 182.574 3,80E+01 182.574 6,61E+01 182.574 1,92E+01
201.783 4,15E+01 201.783 5,93E+01 201.783 4,01E+01 201.783 6,92E+01 201.783 2,07E+01
223.012 4,92E+01 223.012 6,29E+01 223.012 4,14E+01 223.012 7,26E+01 223.012 2,15E+01
246.475 5,01E+01 246.475 6,55E+01 246.475 4,60E+01 246.475 7,83E+01 246.475 2,31E+01
272.407 5,53E+01 272.407 6,92E+01 272.407 4,73E+01 272.407 8,21E+01 272.407 2,43E+01
301.067 5,84E+01 301.067 7,20E+01 301.067 5,04E+01 301.067 8,60E+01 301.067 2,62E+01
332.742 6,73E+01 332.742 7,74E+01 332.742 5,28E+01 332.742 9,11E+01 332.742 2,70E+01
367.750 7,39E+01 367.750 8,19E+01 367.750 5,47E+01 367.750 9,55E+01 367.750 2,92E+01
406.441 7,63E+01 406.441 8,61E+01 406.441 5,95E+01 406.441 0,000102 406.441 3,19E+01
449.202 8,09E+01 449.202 9,43E+01 449.202 6,44E+01 449.202 0,000108 449.202 3,38E+01
496.463 8,43E+01 496.463 9,73E+01 496.463 6,61E+01 496.463 0,000114 496.463 3,54E+01
548.696 9,58E+01 548.696 0,000102 548.696 7,20E+01 548.696 0,000121 548.696 3,82E+01
606.424 0,000104 606.424 0,000107 606.424 7,45E+01 606.424 0,000127 606.424 3,90E+01
670.226 0,000114 670.226 0,000114 670.226 7,97E+01 670.226 0,000133 670.226 4,51E+01
740.740 0,000124 740.740 0,000119 740.740 8,53E+01 740.740 0,000142 740.740 4,60E+01
818.673 0,000133 818.673 0,000128 818.673 9,03E+01 818.673 0,000151 818.673 4,96E+01
904.806 0,000114 904.806 0,000134 904.806 9,59E+01 904.806 0,00016 904.806 5,19E+01
1.000.000 0,000114 1.000.000 0,000145 1.000.000 0,000101 1.000.000 0,00017 1.000.000 5,70E+01
Lampiran 7 Sifat listrik
loss coefficient
3.5 g 4.0 g 5.0 g 5.5 g 6.0 g
frekuensi
loss
coefficient frekuensi
loss
coefficient frekuensi
loss
coefficient frekuensi
loss
coefficient frekuensi
loss coefficient
50 9.999.990 50 9.999.990 50 9.999.990 50 9.999.990 50 5.847.350
55 9.999.990 55 9.999.990 55 9.999.990 55 9.999.990 55 7.819.360
61 9.999.990 61 9.999.990 61 9.999.990 61 9.999.990 61 5.865.050
68 9.999.990 68 9.999.990 68 9.999.990 68 9.999.990 68 5.067.710
75 9.999.990 75 9.999.990 75 9.999.990 75 9.999.990 75 4.352.930
82 9.999.990 82 9.999.990 82 9.999.990 82 9.999.990 82 4.119.690
91 9.999.990 91 9.999.990 91 9.999.990 91 9.999.990 91 3.662.850
101 9.999.990 101 9.999.990 101 9.999.990 101 9.999.990 101 3.076.060
111 9.99
