Kajian elektroda penangkap gas buang sepeda motor untuk penurunan kadar emisi pencemar lingkungan

(1)

KAJIAN ELEKTRODA PENANGKAP GAS BUANG SEPEDA

MOTOR UNTUK PENURUNAN KADAR EMISI PENCEMAR

LINGKUNGAN

NINDYA KHOIRUNISA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kajian Elektroda Penangkap Gas Buang Sepeda Motor Untuk Penurunan Kadar Emisi Pencemar Lingkungan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Oktober 2014

Nindya Khoirunisa

(4)

(5)

iii

ABSTRAK

NINDYA KHOIRUNISA. Kajian Elektroda Penangkap Gas Buang Sepeda Motor Untuk Penurunan Kadar Emisi Pencemar Lingkungan. Dibimbing oleh JAJANG JUANSAH dan IRMANSYAH.

Penggunaan sepeda motor dapat mempercepat dan mempermudah aktivitas, sekaligus menimbulkan dampak buruk terhadap lingkungan melalui gas buangnya. Beberapa senyawa yang dikandung oleh gas buang sepeda motor diantaranya CO, NO, dan SO2. Jika konsentrasi ketiga senyawa tersebut melebihi batas ambang, maka akan berbahaya bagi kesehatan manusia. Salah satu upaya untuk mengurangi ketiga senyawa pencemar tersebut, yaitu dengan diletakkan elektroda penangkap gas yang telah dialiri arus listrik di belakang knalpot dengan modifikasi bahan elektrodanya. Berdasarkan hasil penelitian, bahan elektroda yang dapat menurunkan gas pencemar (CO, NO, dan SO2) paling banyak ialah tembaga. Hal ini disebabkan tembaga memiliki rapat muatan yang paling tinggi sehingga menghasilkan medan listrik yang lebih besar. Saat dilakukan variasi tegangan, hanya konsentrasi SO2 yang menurun. Pada tegangan 50 volt, nilai konsentrasi SO2 adalah 260.59 ppm. Kemudian elektroda tersebut diberikan tegangan sebesar 100, 200, dan 400 volt secara bergantian selang waktu 2 menit dan nilai konsentrasi pun berubah menjadi 151.61 ppm, 81.276 ppm, dan 55.746 ppm. Hasil penelitian masih kurang optimal karena banyak faktor, salah satunya sistem pembuangan emisi kendaraan tidak ideal. Kemudian hasil XRD menunjukkan bahwa setiap bahan plat elektroda mengalami penurunan derajat kristalinitas. Dengan demikian, terdapat pengotor dari gas buang sepeda motor yang menyebabkan kekristalan plat menurun.

Kata kunci: gas pencemar, medan listrik, plat elektroda, sepeda motor

ABSTRACT

NINDYA KHOIRUNISA. Studies Electrode Catcher Of Motorcycle Exhaust Gas For Degradation of The Environmental Pollutant Emission Levels. Supervised by JAJANG JUANSAH and IRMANSYAH.

(6)

voltage, only concentration of SO2 was decreased. At voltage of 50 volt, concentration value of SO2 was 260.59 ppm.Then the electrode was given by voltage equal to 100, 200, and 400 volt by alternately in the period of 2 minutes and concentration value even also turn into 151.61 ppm, 81.276 ppm, and 55.746 ppm. Result of this research was less optimal because many factors, one of them wasthe exhaust system of vehicle emission is not ideal. Then result of XRD indicated that each electrode plate materials would degradate the crystalinity degree. Thus, there were contained impurities of exhaust gas of motorcycle that caused decreasing of the cystalinity degree.

(7)

v

KAJIAN ELEKTRODA PENANGKAP GAS BUANG SEPEDA

MOTOR UNTUK PENURUNAN KADAR EMISI PENCEMAR

LINGKUNGAN

NINDYA KHOIRUNISA

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

pada Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(8)

(9)

vii Judul Skripsi : Kajian Elektroda Penangkap Gas Buang Sepeda Motor Untuk

Penurunan Kadar Emisi Pencemar Lingkungan Nama : Nindya Khoirunisa

NIM : G74100051

Disetujui oleh

Dr Jajang Juansah, MSi Pembimbing I

Dr Ir Irmansyah, MSi Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Akhiruddin Maddu Ketua Departemen Fisika

(10)

(11)

ix

PRAKATA

Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan, rahmat, serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul “Kajian Elektroda Penangkap Gas Buang Sepeda Motor Untuk Penurunan Kadar Emisi Pencemar Lingkungan”. Shalawat dan salam tercurah juga kepada junjungan kita Rasulullah Muhammad SAW dan para sahabat. Teriring doa dan harap semoga Allah meridhoi segala upaya yang telah penulis lakukan.

Karya ilmiah ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Jajang Juansah dan Bapak Irmansyah selaku pembimbing yang telah memberikan arahan dan saran. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga, sahabat, dan rekan-rekan fisika 47 beserta civitas akademika fisika terkait yang selalu memberikan nasehat, motivasi, ataupun bantuan untuk penulis.

Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi pembaca pada umumnya.

Bogor, Oktober 2014

(12)

x

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Hipotesis 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Gas Buang Sepeda Motor (CO, NO, dan SO2) 2

Medan Listrik di antara Plat Elektroda Sejajar 4

METODE 6

Waktu dan Tempat Penelitian 6

Alat 6

Bahan 7

Prosedur Penelitian 7

HASIL DAN PEMBAHASAN 10

Konsentrasi Gas Pencemar Setelah Melewati Plat Elektroda Aluminium, Plat

Elektroda Tembaga, dan Plat Elektroda Seng 10

Konsentrasi Gas Pencemar Setelah Melewati Elektroda Tembaga Bertegangan

50, 100, 200, dan 400 Volt 14

Hasil Karakterisasi XRD Bahan Plat Sebelum dan Sesudah Perlakuan 16 Tampak Fisik Plat Elektroda Sebelum dan Sesudah Perlakuan 19

SIMPULAN DAN SARAN 20

Simpulan 20

Saran 20

DAFTAR PUSTAKA 22

LAMPIRAN 23

(13)

xi

DAFTAR GAMBAR

1 Knalpot (saluran gas buang) sepeda motor 4

2 Medan listrik di antara dua elektroda 5

3 (a) Dipol-dipol listrik yang tersebar secara acak dari suatu dielektrik polar tanpa kehadiran medan listrik (b) dalam pengaruh medan listrik luar, dipol-dipol menyearahkan dirinya sejajar dengan arah medan listrik 6 4 Medan listrik antara plat elektroda (a) tanpa dielektrik (b) dengan

dielektrik 6

5 Elektroda penangkap gas plat paralel (a) tampak dalam (b) tampak luar 7 6 Desain penyangga plat-plat elektroda berbentuk persegi 8 7 Penyangga plat berbahan akrilik dengan celah (a) sebelum diletakkan

plat (b) setelah diletakkan plat-plat tembaga dan dihubungkan kawat 9 8 Wadah balok akrilik (a) sebelum diisi plat (b) setelah diisi plat 9 9 Nilai rata-rata konsentrasi gas CO setelah melewati plat elektroda

aluminium, plat elektroda tembaga, dan plat elektroda seng 12 10 Nilai rata-rata konsentrasi gas NO setelah melewati plat elektroda

aluminium, plat elektroda tembaga, dan plat elektroda seng 12 11 Nilai rata-rata konsentrasi gas SO2 setelah melewati plat elektroda

aluminium, plat elektroda tembaga, dan plat elektroda seng 13 12 Nilai rata-rata konsentrasi CO setelah melewati plat elektroda tembaga

bertegangan 50, 100, 200, dan 400 volt 15

13 Nilai rata-rata konsentrasi NO setelah melewati plat elektroda tembaga

14 Nilai rata-rata konsentrasi SO2 setelah melewati plat elektroda tembaga

15 Pola XRD plat elektroda aluminium (a) sebelum perlakuan (b) sesudah

perlakuan 17

16 Pola XRD plat elektroda tembaga (a) sebelum perlakuan (b) sesudah

perlakuan 18

17 Pola XRD plat elektroda seng (a) sebelum perlakuan (b) sesudah

perlakuan 18

18 Contoh plat aluminium (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan 19 19 Contoh plat tembaga (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan 19 20 Contoh plat seng (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan 20

DAFTAR LAMPIRAN

1 Diagram alir penelitian 23

2 Contoh data kandungan gas buang sepeda motor yang melewati plat

aluminium (ulangan) 23

3 Data Joint Commite on Powder Diffraction Standars (JCPDS) (a)

aluminium, (b) tembaga, dan (c) seng 24

(14)

(15)

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sarana transportasi seakan menjadi kebutuhan primer dalam kehidupan masyarakat modern saat ini, baik sarana transportasi darat, laut, maupun udara. Dari berbagai jenis sarana transportasi yang ada di Indonesia, sepeda motorlah yang paling banyak jumlahnya.1 Tingginya ongkos kendaraan umum seiring dengan naiknya harga BBM bisa menjadi penyebab warga kota lebih memilih menggunakan kendaraan pribadi seperti sepeda motor yang dinilai lebih nyaman dan praktis atau cepat. Beberapa alasan lain orang lebih memilih sepeda motor untuk memenuhi kebutuhan transportasi mereka diantaranya harga beli yang terjangkau, irit BBM, biaya parkir murah, dan minim hambatan saat macet karena ukurannya yang ramping. Dengan demikian, terjadi peningkatan jumlah sepeda motor setiap tahunnya. Pada tahun 1987 jumlah sepeda motor di Indonesia ialah 5554305 buah, sedangkan tahun 2011 telah mencapai 68839341 buah.1

Jumlah sepeda motor yang terus bertambah setiap tahun memiliki korelasi positif dengan tingkat pencemaran udara. Bila pembakaran pada motor bensin terjadi secara sempurna, motor akan menghasilkan gas buang yang mengandung senyawa-senyawa sebagai berikut.2

C8H18 + 12 O2 + 47N2 8CO2 + 9H2O + 47N2 . . . (1) Sementara bila selama proses pembakaran terdapat perbandingan kandungan bahan bakar yang lebih banyak dari oksigen, akan terjadi pembakaran tidak sempurna pada motor bensin. Proses pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas buang yang dapat menimbulkan polusi udara karena mengandung unsur-unsur sebagai berikut.

C8H18 + O2 + N2 CO + CO2 + HC + NOx + SO2 + partikel . . . (2) Polutan-polutan tersebut baik secara langsung maupun tidak langsung memberikan efek negatif bagi manusia seperti pembentukan karboksihemoglobin (COHb) dari pengikatan CO dengan hemoglobin, gangguan saluran pernafasan, dan hujan asam yang disebabkan reaksi antara NO atau SOx dengan air di udara.3

Salah satu upaya untuk mengurangi kadar emisi sepeda motor, khususnya CO, NO, dan SO2, adalah meletakkan elektroda-elektroda penangkap gas yang telah dialiri arus listrik di belakang knalpot. Elektroda-elektroda tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan DC. Ada elektroda yang diberi potensial positif dan ada pula elektroda yang diberi potensial nol (ground). Medan listrik yang timbul diantara elektroda berpotensial positif dengan elektroda berpotensial nol akan mempolarisasi gas emisi. Jika gaya elektrostatik yang bekerja antara elektroda bermuatan positif dengan molekul gas emisi tidak seimbang, molekul dapat bergerak menuju salah satu sisi plat elektroda bermuatan positif tersebut.

(16)

2

Perumusan Masalah

Berbekal latar belakang di atas, penelitian ini memiliki rumusan masalah mengenai bagaimana bahan elektroda dan besar tegangan yang diberikan pada elektroda penangkap gas dapat mempengaruhi kemampuannya dalam mengurangi kadar emisi pencemar lingkungan (CO, NO, dan SO2) pada gas buang sepeda motor.

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh bahan elektroda dan besar tegangan yang diberikan pada elektroda penangkap gas terhadap kemampuannya dalam mengurangi kadar emisi CO, NO, dan SO2 pada gas buang sepeda motor.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini diantaranya :

1. Memberi informasi dan rekomendasi kepada masyarakat, khususnya pengguna dan produsen sepeda motor, mengenai metode penurunan kadar emisi gas buang yang mudah dilakukan.

2. Adanya cara alternatif untuk menurunkan pencemaran lingkungan.

3. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan permasalahan serupa.

Hipotesis

Kinerja sebuah elektroda penangkap gas dipengaruhi bahan elektroda dan besar tegangan yang digunakan. Bahan elektroda dan besar tegangan yang menghasilkan kuat medan listrik lebih besar akan semakin menurunkan kadar emisi CO, NO, dan SO2 pada gas buang sepeda motor.

TINJAUAN PUSTAKA

Gas Buang Sepeda Motor (CO, NO, dan SO2)

(17)

3 menurun tajam, sehingga melemahkan kontraksi jantung dan menurunkan volume darah yang didistribusikan.

Pada CO terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinat antara atom karbon dan oksigen. Perbedaan muatan formal dan elektronegativitas saling meniadakan, sehingga terdapat momen dipol yang kecil dengan kutub negatif di atom karbon, walaupun oksigen memiliki elektronegativitas yang lebih besar. Alasannya adalah orbital molekul yang terpenuhi paling tinggi memiliki energi yang lebih dekat dengan orbital p karbon, yang berarti bahwa terdapat rapatan elektron yang lebih besar dekat karbon. Selain itu, elektronegativitas karbon yang lebih rendah menghasilkan ”awan elektron” yang lebih baur sehingga menambah momen dipol. Hal ini juga merupakan alasan mengapa kebanyakan reaksi kimia yang melibatkan CO terjadi pada atom karbon, bukan pada atom oksigen. 6

NO merupakan emisi gas buang yang tidak berwarna, tidak berbau, dan dihasilkan akibat suhu kerja yang tinggi. NO disebabkan oleh reaksi unsur-unsur N2 dan O2 pada temperatur 1800-2000 oC.2 NO yang berada di udara dapat membentuk partikel oksida nitrogen seperti nitrat yang berukuran sangat halus sehingga dapat masuk ke jaringan sensitif paru-paru dan menyebabkan atau memperburuk penyakit pernapasan seperti bronkhitis dan emphisema.5

NO mempunyai jumlah elektron yang ganjil. Molekul apapun yang mempunyai jumlah elektron ganjil tidak akan dapat memenuhi aturan oktet (sering ditemukan dalam atom nitrogen). Sama seperti CO, NO juga bersifat polar. Momen dipol adalah suatu ukuran terhadap derajat kepolaran. Besar momen dipol suatu molekul secara langsung bergantung pada besarnya muatan pecahan dan jarak pemisahan muatan negatif dan positif.7

Gas buang kendaraan dapat mengandung SO2 dikarenakan pembakaran bensin bercampur dengan pelumas atau oli. Kebanyakan oli yang dijual di pasaran mengandung sulfur di dalamnya. SO2 sangat mudah terlarut dalam air, memiliki bau namun tidak berwarna, tidak flammable, maupun tidak explosive. Sebagai pencemar, SO2 diperkirakan memiliki waktu tinggal di dalam udara selama 2-4 hari.8 Bagi kesehatan manusia, SO2 menyebabkan penyakit pernapasan ataupun kesulitan bernapas.5 SO2 yang terlarut dalam uap air akan membentuk asam dan turun sebagai hujan asam. Pemaparan belerang dioksida berlebihan pada daun menyebabkan kerusakan pada parenkim dalam mesopil diikuti oleh bagian palisade. Efek belerang dioksida juga dapat merusak material pembuat dinding bangunan salah satunya menyebabkan korosi.8

(18)

4

gas. Energi ikatan molekul diatomik untuk ikatan C≡O, O═S, N═O dan N―O secara berturut-turut yaitu 1071 kJ/mol, 469 kJ/mol, 605 kJ/mol dan 176 kJ/mol.10

Gambar 1 Knalpot (saluran gas buang) sepeda motor

Medan Listrik di antara Plat Elektroda Sejajar

Oleh Michael Faraday medan listrik digambarkan sebagai vektor garis medan listrik yang keluar dari muatan positif dan masuk ke muatan negatif. Pada setiap titik di dalam medan listrik ada suatu kuantitas yang menyatakan tingkat kekuatan medan tersebut, yang disebut kuat medan listrik. Kuat medan listrik yang semakin besar digambarkan dengan garis medan yang semakin rapat. Kuat medan listrik (E) di sebuah titik dapat ditentukan dari gaya per satuan muatan yang dialami oleh sebuah muatan di titik tersebut. Secara matematis dapat ditulis sebagai:

E=

. . . (3) Elektroda adalah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan dengan bagian atau media non-logam dari sebuah sirkuit. Elektroda dapat berupa lapisan-lapisan logam yang tipis. Ketika dua buah elektroda sejajar terhubung pada piranti yang bermuatan, contohnya seperti baterai, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 2, muatan dipindahkan dari satu konduktor ke konduktor lainnya sampai perbedaan potensial antara konduktor-konduktor tersebut sama dengan beda potensial antara ujung-ujung baterai.11 Perbedaan potensial pada kedua elektroda terjadi akibat muatan-muatan yang sama dan berlawanan tanda yang dimiliki kedua elektroda tersebut. Jumlah muatan pada elektroda bergantung pada perbedaan potensial, luas dan jarak antar elektroda.

Dua plat elektroda yang dihubungkan ke sumber tegangan akan menghasilkan medan listrik di antara kedua elektroda tersebut. Karena medan listrik antara bidang-bidang plat elektroda bersifat seragam12, perbedaan potensial antara bidang sama dengan medan dikali jarak pemisah13 :

(19)

5 Persamaan di atas menunjukkan bahwa semakin besar tegangan yang diberikan pada kedua elektroda maka medan listrik yang dihasilkan akan semakin besar.

Suatu bahan yang memiliki daya hantar arus yang sangat kecil disebut bahan dielektrik. Momen dipol pada dielektrik secara normal tersebar acak seperti ilustrasi pada Gambar 3 (a). Namun, dalam pengaruh medan listrik di antara dua elektroda sejajar, momen dipol menerima suatu gaya torka yang memaksa momen dipol tersebut menyearahkan diri dengan arah medan listrik seperti yang diilustrasikan pada Gambar 3 (b). Kemampuan momen dipol untuk menyearahkan diri dengan medan listrik bergantung pada kuat medan dan temperatur.11

Pengaruh total dari polarisasi suatu dielektrik homogen adalah hadirnya muatan permukaan pada bidang batas antara dielektrik dengan plat elektroda. Muatan yang terikat pada dielektrik ini menghasilkan medan listrik yang berlawanan dengan arah medan listrik yang disebabkan oleh muatan-muatan bebas pada konduktor-konduktor. Akibatnya, medan listrik di antara plat elektroda menjadi lebih lemah seperti diilustrasikan pada Gambar 4.

Jika medan listrik awal antara keping-keping suatu kapasitor tanpa dielektrik adalah E0, medan dalam dielektrik adalah :

E = . . . (5) dimana Ƙ adalah konstanta dielektrik. Untuk suatu plat elektroda sejajar dengan jarak pemisah s, perbedaan potensial antara plat adalah :

V = Es =

=

. . . .. . . (6) dimana V adalah perbedaan potensial dengan dielektrik dan Vo = adalah perbedaan potensial awal tanpa dielektrik.11

(20)

6

(a) (b)

Gambar 3 (a) Dipol-dipol listrik yang tersebar secara acak dari suatu dielektrik polar tanpa kehadiran medan listrik (b) dalam pengaruh medan listrik luar, dipol-dipol menyearahkan dirinya sejajar dengan arah medan listrik

Gambar 4 Medan listrik antara plat elektroda (a) tanpa dielektrik (b) dengan dielektrik

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Pembuatan elektroda penangkap gas berlangsung di Bengkel Departemen Fisika Institut Pertanian Bogor sejak bulan Februari sampai Mei 2014, sementara pengujian kadar emisi sepeda motor sebelum dan sesudah melewati elektroda penangkap gas dilaksanakan di Laboratorium Uji Kualitas Udara dan Kebisingan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor.

Alat

(21)

7 Bahan

Gas pencemar lingkungan dari knalpot sebuah sepeda motor, plat elektroda aluminium, plat elektroda tembaga, plat elektroda seng, dan akrilik (isolator) merupakan bahan yang digunakan.

Prosedur Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat beberapa tahapan yang dilakukan untuk mendapatkan hasil penelitian yang sesuai, yaitu sebagai berikut:

Studi literatur

Tahap ini merupakan penelusuran secara pustaka mengenai teknik pembuatan plat elektroda agar memiliki prinsip kerja sesuai tujuan penelitian. Penelusuran dimulai dari mencari tahu bahan-bahan yang bisa digunakan dan dibentuk sesuai tujuan, rentang tegangan DC tertentu yang bisa diberikan untuk setiap bahan elektroda, bahan perekat yang dapat digunakan, dan teori-teori dari buku maupun jurnal yang dapat mendukung penelitian ini. Studi pustaka akan membantu penulis dalam mengembangkan hasil penelitian yang diperoleh dari beberapa pengujian atau eksperimen yang dilakukan.

Pembuatan desain elektroda penangkap gas

Sebelum dibuat, elektroda penangkap gas didesain terlebih dahulu menggunakan perangkat Google Sketchup versi 8. Saat pengujian berlangsung, elektroda penangkap gas diletakkan di belakang knalpot motor. Oleh karena itu, ukuran elektroda disesuaikan dengan bahan baku yang tersedia dan knalpot motor yang digunakan. Bentuk elektroda yang diinginkan ditunjukkan pada Gambar 5 (a) dan (b).

(a) (b)

(22)

8

Elektroda penangkap gas tersebut terdiri dari balok berbahan akrilik (isolator) sebagai casing atau wadah dari plat-plat tipis berbentuk persegi yang bersifat konduktor. Wadah berbentuk balok itu ditetapkan dengan panjang 50 cm, lebar 13 cm, dan tinggi 13 cm, sedangkan ukuran platnya yaitu 12.5 cm x 12.5 cm.

Plat-plat tipis yang berperan sebagai elektroda tersebut disusun secara paralel dan dihubungkan dengan kawat antara plat yang satu dengan yang lain sehingga arus listrik dapat mengalir dari plat pertama hingga terakhir. Agar plat dapat tersusun paralel, dibuat sejenis penyangga berbahan akrilik pula yang berbentuk mirip sisir dua sisi seperti pada Gambar 6.

Gambar 6 Desain penyangga plat-plat elektroda berbentuk persegi

Garis-garis pada gambar tersebut merupakan celah-celah tempat diletakannya plat-plat tipis berbentuk persegi. Jumlah garis menunjukkan jumlah plat yang harus dibuat. Panjang garis atau celah sama dengan panjang plat. Sementara jarak antar garisnya sama dengan jarak antar plat. Asumsi penulis yakni semakin kecil jarak antar plat, semakin besar medan listrik yang dapat dihasilkan dengan pemberian besar tegangan tertentu. Maka jarak antar plat ditetapkan sebesar 0.5 cm.

Pembuatan elektroda penangkap Gas

Terdapat tiga variasi bahan yang digunakan untuk membuat plat-plat elektroda, yaitu aluminium, tembaga, dan seng. Masing-masing bahan dipotong persegi dengan ukuran 12.5 cm x 12.5 cm sebanyak 39 buah. Tebal setiap plat adalah 0.3 mm. Plat-plat yang sudah dipotong, diamplas setiap sisinya agar lebih rata dan halus. Kemudian salah satu sisi permukaan plat dilubangi pada bagian tengahnya menggunakan paku dan palu untuk tempat masuknya kawat penghubung. Kawat penghubung merupakan penghantar arus listrik dari sumber tegangan DC menuju plat pertama hingga plat ke-39.

(23)

9 Plat tembaga yang berjumlah 39 buah, direkatkan pada dua penyangga akrilik agar dapat tersusun paralel. Penyangga direkatkan pada bagian atas dan bawah plat. Begitupula untuk plat seng dan plat aluminium. Setelah rekat, dilanjutkan dengan memasukkan kawat konduktor melewati lubang yang telah dibuat pada masing-masing plat tadi. Hasilnya akan seperti Gambar 7 (b).

(a) (b)

Gambar 7 Penyangga plat berbahan akrilik dengan celah (a) sebelum diletakkan plat (b) setelah diletakkan plat-plat tembaga dan dihubungkan kawat Untuk satu buah wadah balok, mula-mula akrilik dipotong dengan ukuran 50 cm x 13 cm sebanyak empat buah dan ukuran 13 cm x 13 cm sebanyak dua buah. Akrilik persegi yang berukuran 13 cm x 13 cm tersebut diberi lubang dengan diameter 9 cm (menyesuaikan diameter knalpot motor). Salah satu lubang digunakan sebagai tempat masuknya gas buang sepeda motor, sedangkan lubang lainnya digunakan sebagai tempat diletakannya probe sensor alat uji konsentrasi emisi kendaraan. Potongan-potongan akrilik tersebut direkatkan hingga membentuk balok seperti pada Gambar 8 (a) dan (b).

(a) (b)

Gambar 8 Wadah balok akrilik (a) sebelum diisi plat (b) setelah diisi plat

Wadah balok tersebut mempunyai salah satu sisi yang bisa dibuka-tutup seperti pintu agar jenis plat bisa diganti-ganti saat pengujian, sehingga wadah balok yang dibuat cukup satu buah saja.

Pengujian elektroda penangkap gas

(24)

10

setiap pasangan plat (plat bermuatan positif dan plat tidak bermuatan) diukur beda potensialnya menggunakan multimeter. Setelah dipastikan bahwa kawat terhubung ke setiap plat, plat-plat tersebut dimasukkan ke dalam balok akrilik dan balok tersebut diletakkan tepat di belakang knalpot. Agar tidak terjadi kebocoran gas di sekeliling elektroda, maka setiap sisi wadah balok yang bercelah diberi lakban, sedangkan lubang tempat masuknya gas buang sepeda motor ditutup plastik dan karet ban bekas.

Selanjutnya, mesin motor dipanaskan selama 3 menit. Kemudian display

alat uji konsentrasi emisi kendaraan dihubungkan ke sebuah laptop melalui kabel USB. Hal tersebut dilakukan dengan tujuan untuk pembacaan data konsentrasi emisi sepeda motor oleh sensor ke dalam perangkat lunak Insight®. Pengujian elektroda penangkap gas pada sepeda motor dilakukan selama 10 menit dengan pergantian besar tegangan setiap 2 menit sekali, mulai dari 0, 50, 100, 200, dan 400 volt dan dilakukan pengulangan sebanyak satu kali..

Setiap selesai satu kali pengujian elektroda penangkap gas pada sepeda motor, sensor alat uji konsentrasi emisi kendaraan tersebut harus di purging atau dikalibrasi sampai tidak ada gas emisi yang menempel pada sensor dan terbaca oleh sensor lagi. Setelah sensor netral kembali, pengujian selanjutnya dapat dilakukan. Seluruh langkah pengujian tersebut dilakukan pada plat aluminium, plat tembaga, dan plat seng secara bergantian.

Setelah itu, sampel plat aluminium, plat tembaga, dan plat seng sebelum dan sesudah pengujian (sebelum dan sesudah menangkap gas emisi sepeda motor) dikarakterisasi menggunakan XRD (X-Ray Diffraction) untuk dilihat perbedaannya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Konsentrasi Gas Pencemar Setelah Melewati Plat Elektroda Aluminium, Plat Elektroda Tembaga, dan Plat Elektroda Seng

Pertama kali melakukan pengujian, sepeda motor yang digunakan ialah Honda Astrea keluaran tahun 1999. Seperti yang dijelaskan pada prosedur penelitian bahwa wadah balok yang berisi plat elektroda diletakkan tepat di belakang knalpot sepeda motor. Agar gas emisi tidak keluar ke udara bebas, maka celah-celah di setiap sisi balok ditutup menggunakan double tip, sedangkan celah antara mulut lubang balok dengan knalpot ditutup menggunakan lilin mainan. Ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 8(b). Dipilihnya lilin mainan untuk menutup celah dikarenakan lilin mainan mudah dibentuk dan gas akan sulit menembus bahan seperti lilin tersebut.

(25)

11 dengan kondisi plat-plat elektroda diberi tegangan sebesar 100 volt. Konsentrasi yang terbaca dianggap sebagai data setelah melewati medan listrik. Pengukuran-pengukuran tersebut dilakukan bergantian antara plat elektroda aluminium dengan plat elektroda seng.

Banyak kesalahan yang timbul saat proses pengukuran berlangsung, diantaranya mesin sepeda motor Honda Astrea sering mati tiba-tiba, terjadi kebocoran oli, lilin mainan meleleh sehingga tidak rekat lagi, terjadi kebocoran gas di sisi-sisi balok akrilik dan di antara mulut lubang akrilik dengan knalpot, serta kesalahan penempatan probe sensor alat uji emisi yang membuat perhitungan konsentrasi menjadi terakumulasi. Konsentrasi CO, NO, dan SO2 yang terukur mencapai ratusan ribu ppm. Nilai-nilai konsentrasi CO, NO, dan SO2 sesudah melewati medan listrik justru lebih besar dibanding sebelum melewati medan listrik, sehingga pengujian elektroda penangkap gas dihentikan sebelum selesai (elektroda plat tembaga tidak diuji).

Setelah pengujian pertama gagal, dicoba pengujian lagi dengan teknik yang berbeda. Kali ini digunakan sepeda motor dengan mesin yang lebih stabil dan memiliki gas emisi yang lebih sedikit yaitu Honda Supra X 125D keluaran tahun 2008. Untuk mencegah gas emisi keluar ke udara bebas, maka celah di setiap sisi balok ditutup menggunakan lakban, sedangkan celah antara mulut lubang balok dengan knalpot ditutup menggunakan plastik dan karet ban bekas. Tahapan yang dilakukan pada pengujian kedua ini sesuai dengan yang telah ditulis pada bab metode sub bab prosedur penelitian. Tahapan itulah yang menghasilkan data lebih baik dibandingkan data pada pengujian elektroda penangkap gas pertama kali.

Nilai 1 ppm setara dengan 1.164 mg/m3, sementara 1 mg/m3 sama dengan 0.859 ppm. Nilai rata-rata konsentrasi gas CO, NO, dan SO2 sebelum melewati medan listrik (tanpa melewati elektroda) yaitu 18496 ppm, 14.637 ppm, dan 562.17 ppm. Untuk pengukuran konsentrasi gas pencemar yang melewati plat elektroda aluminium, data diperoleh setiap 3 detik sekali dalam waktu 3 menit, sehingga data berjumlah 60 buah. Kemudian diambil nilai rata-rata dari data tersebut. Pengujian diulang sebanyak satu kali dan nilai-nilai konsentrasi CO, NO, dan SO2 pada data ulangan juga diambil rata-ratanya. Kedua nilai rata-rata dijumlah, lalu dibagi dua, dan hasilnya dimasukkan ke dalam grafik.

Alat uji emisi kendaraan harus di purging atau dikalibrasi selama 30 menit untuk satu kali uji. Oleh karena itu, pengukuran konsentrasi gas pencemar yang melewati plat elektroda tembaga dan plat elektroda seng dipercepat menjadi 2 menit dengan pengambilan data setiap 2 detik sekali dan pengulangan sebanyak satu kali. Jadi, jumlah data akan sama yaitu 60 buah untuk satu kali pengujian. Ketiga jenis plat elektroda diletakkan di belakang knalpot sepeda motor dan dikenakan tegangan yang sama yaitu sebesar 100 volt.

(26)

12

Gambar 9 Nilai rata-rata konsentrasi gas CO setelah melewati plat elektroda aluminium, plat elektroda tembaga, dan plat elektroda seng

Ada dua nilai rata-rata konsentrasi NO untuk setiap jenis plat, yaitu nilai rata-rata konsentrasi NO dari data pengujian dan nilai rata-rata konsentrasi NO dari data ulangannya. Kedua nilai rata-rata tersebut dijumlah, lalu dibagi dua, sehingga hasilnya tertera seperti pada Gambar 10. Nilai rata-rata konsentrasi NO setelah melewati medan listrik yang dihasilkan dari plat elektroda aluminium ialah 18.384 ppm atau 21.399 mg/m3. Sedangkan nilai rata-rata konsentrasi NO setelah melewati medan listrik yang dihasilkan dari plat elektroda berbahan tembaga yaitu sebesar 16.353 ppm atau setara dengan 19.035 mg/m3. Terakhir, nilai rata-rata konsentrasi konsentrasi NO setelah melewati medan listrik yang dihasilkan dari plat elektroda berbahan seng adalah 17.664 ppm atau 20.561 mg/m3.

Diperoleh juga nilai rata-rata konsentrasi SO2 yang terbaca oleh sensor di ujung plat aluminium terakhir (ke-39) yaitu sebesar 337.11 ppm atau setara dengan 392.396 mg/m3. Untuk nilai rata-rata konsentrasi SO2 yang terbaca oleh sensor di ujung plat tembaga terakhir ialah 151.61 ppm atau 176.474 mg/m3, dan nilai rata-rata konsentrasi SO2 yang terbaca oleh sensor di ujung plat seng terakhir adalah 166.67 ppm atau 194 mg/m3. Nilai-nilai tersebut membentuk grafik seperti yang ditunjukkan Gambar 11.

Gambar 10 Nilai rata-rata konsentrasi gas NO setelah melewati plat elektroda aluminium, plat elektroda tembaga, dan plat elektroda seng

(27)

13

Gambar 11 Nilai rata-rata konsentrasi gas SO2 setelah melewati plat elektroda aluminium, plat elektroda tembaga, dan plat elektroda seng

Jika dibandingkan nilai konsentrasi CO, NO, dan SO2 sebelum dan sesudah melewati medan listrik, hanya konsentrasi SO2 saja yang mengalami penurunan. Pada awal pengukuran kadar emisi sepeda motor, yakni pengukuran konsentrasi CO, NO, dan SO2 sebelum melewati medan listrik, kondisi mesin motor belum panas karena masih awal pemakaian. Sehingga kadar emisi yang dikeluarkan masih rendah. Semakin lama mesin motor dinyalakan, cenderung semakin bertambah pula emisi yang dikeluarkan dari knalpot. Hal tersebut menyebabkan konsentrasi CO dan NO sesudah melewati medan listrik lebih besar dibandingkan konsentrasi CO dan NO sebelum melewati medan listrik. Dapat disimpulkan bahwa medan listrik yang dilewati gas emisi sepeda motor belum cukup menahan gas CO dan NO.

Berdasarkan grafik yang diperoleh dari nilai rata-rata konsentrasi CO, NO, dan SO2 yang melewati masing-masing jenis plat elektroda dengan tegangan 100 volt selama waktu tertentu, ketiga gas pencemar yang melewati medan listrik dari plat elektroda berbahan tembaga memiliki konsentrasi paling rendah dibandingkan setelah melewati medan listrik dari plat berbahan aluminium atau seng. Hal ini menunjukkan bahwa medan listrik yang dihasilkan plat elektroda berbahan tembaga lebih besar, sehingga dapat mereduksi konsentrasi gas pencemar lebih banyak.

(28)

14

Konsentrasi Gas Pencemar Setelah Melewati Elektroda Tembaga Bertegangan 50, 100, 200, dan 400 Volt

Pada analisis sebelumnya, hasil yang didapat menunjukkan bahwa bahan tembaga lebih berpengaruh dalam menurunkan konsentrasi gas pencemar daripada bahan plat lainnya. Oleh karena itu, analisis selanjutnya dilakukan pada bahan plat tembaga saja. Pengujian dilakukan selama 10 menit dengan pergantian besar tegangan setiap 2 menit sekali dimulai dari 50, 100, 200, dan 400 volt dan interval pembacaan data setiap 2 detik. Setelah itu, dilakukan satu kali ulangan. Nilai rata-rata konsentrasi CO setelah melewati plat tembaga yang diberi tegangan 50, 100, 200, dan 400 volt dapat dilihat pada Gambar 12.

Ketika plat elektroda tembaga diberi tegangan sebesar 50 volt, diperoleh nilai rata-rata konsentrasi CO sebesar 21766 ppm atau setara dengan 25335.624 mg/m3. Sementara untuk nilai rata-rata konsentrasi CO yang terukur setelah melewati plat elektroda tembaga pada tegangan 100, 200, dan 400 volt secara berturut-turut yaitu 20792 ppm atau 24201.888 mg/m3, 22799 ppm atau 26538.036 mg/m3, dan 22046 ppm atau 25661.544 mg/m3. Nilai rata-rata konsentrasi CO pada masing-masing tegangan diperoleh dengan cara yang sama seperti mendapatkan nilai rata-rata konsentrasi CO setelah melewati setiap jenis plat pada analisis sebelumnya.

Nilai rata-rata konsentrasi CO menurun di tegangan 100 volt. Namun, mengalami kenaikan kembali pada tegangan 200 volt. Hal ini terjadi karena semakin lama mesin motor dinyalakan (pembakaran berlangsung), semakin tinggi temperatur gas buang yang dihasilkan. Gas pencemar yang memiliki temperatur relatif tinggi cenderung sulit terpolarisasi oleh medan listrik karena gerak molekul pada gas pencemar yang semakin acak. Jadi medan listrik yang dihasilkan dari plat elektroda tembaga bertegangan 200 volt tidak mampu membuat gas CO dengan temperatur saat itu, menempel pada salah satu sisi plat.

Saat tegangan diatur menjadi 400 volt, konsentrasi CO menurun kembali secara perlahan. Hal ini disebabkan oleh perubahan medan listrik dari 200 volt menjadi 400 volt yang menambah kuat medan listrik diantara plat elektroda. Selain itu, kondisi temperatur gas CO di dalam plat elektroda mulai stabil atau menyesuaikan lingkungan. Dengan demikian, gas CO dapat ditahan di salah satu sisi plat oleh pengaruh medan listrik. Konsentrasi CO yang terukur oleh alat uji pun menurun.

(29)

15

Gambar 12 Nilai rata-rata konsentrasi CO setelah melewati plat elektroda tembaga bertegangan 50, 100, 200, dan 400 volt

Gambar 13 Nilai rata-rata konsentrasi NO setelah melewati plat elektroda tembaga bertegangan 50, 100, 200, dan 400 volt

Semakin besar tegangan yang diberikan pada plat elektroda tembaga, nilai rata-rata konsentrasi NO cenderung meningkat. Grafik tersebut menunjukkan bahwa medan listrik tidak berpengaruh nyata pada gas NO. Lain halnya dengan nilai rata-rata konsentrasi SO2. Saat plat elektroda tembaga diberikan tegangan 50 volt, nilai konsentrasi SO2 adalah 260.59 ppm atau setara dengan 303.327 mg/m3. Kemudian elektroda tersebut diberikan tegangan sebesar 100, 200, dan 400 volt secara bergantian selang waktu 2 menit dan nilai konsentrasi pun berubah menjadi 151.61 ppm atau 176.474 mg/m3, 81.276 ppm atau 94.605 mg/m3, dan 55.746 ppm atau 64.888 mg/m3. Nilai rata-rata konsentrasi SO2 tersebut disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 14.

Pembakaran yang terjadi pada sepeda motor menghasilkan gas yang tidak homogen meskipun motor dalam kondisi idle. Komposisi dari kandungan senyawa kimianya tergantung dari kondisi mengemudi, jenis bahan bakar, jenis mesin, alat pengendali emisi bahan bakar, suhu operasi dan faktor lain yang semuanya ini membuat pola emisi menjadi rumit atau sistem menjadi tidak ideal. Dengan demikian, pengaruh medan listrik terhadap gas pencemar cukup sulit diketahui.

(30)

16

Gambar 14 Nilai rata-rata konsentrasi SO2 setelah melewati plat elektroda tembaga bertegangan 50, 100, 200, dan 400 volt

Ketika bahan dielektrik yang bersifat polar seperti CO, NO, dan SO2 diberikan medan listrik luar, maka dielektrik tersebut memiliki momen dipol permanen. Momen dipol yang permanen akan semakin mudah diarahkan ke salah satu sisi plat. Dalam penelitian ini apabila gas pencemar diurutkan dari yang paling tertahan oleh medan listrik sampai yang tidak terpengaruh oleh medan listrik yaitu SO2, CO, dan NO. Hal ini disebabkan SO2 memiliki momen dipol yang paling besar diantara CO dan NO yakni 1.62 D. Besar momen dipol CO dan NO adalah 0.12 D dan 0.15 D. Selain itu, SO2 juga memiliki beda keelektronegatifan yang paling besar yaitu 2 satuan. Sedangkan untuk beda keelektronegatifan CO dan NO ialah 1 dan 0.5 satuan. Semakin besar beda keelektronegatifan suatu molekul, maka semakin mudah molekul tersebut untuk dipolarisasikan oleh medan listrik (menempel ke salah satu sisi plat).

Hasil Karakterisasi XRD Bahan Plat Sebelum dan Sesudah Perlakuan

Plat aluminium, plat tembaga, dan plat seng yang digunakan pada penelitian ini dikarakterisasi menggunakan XRD untuk dilihat perbedaannya antara sebelum perlakuan dengan sesudah perlakuan. Plat aluminium sebelum perlakuan, plat tembaga sebelum perlakuan, dan plat seng sebelum perlakuan yang digunakan pada proses karakterisasi merupakan plat yang sama sekali belum diberi beda potensial dan belum tersentuh gas buang sepeda motor. Sedangkan plat aluminium sesudah perlakuan, plat tembaga sesudah perlakuan, dan plat seng sesudah perlakuan yaitu plat yang diberi beda potensial dan terpapar gas buang sepeda motor. Pola karakterisasi XRD bahan plat aluminium sebelum dan sesudah perlakuan diperlihatkan pada Gambar 15.

Terdapat puncak-puncak dari fasa kristal yang dimiliki plat aluminium sebelum perlakuan di 2θ : 38.554o, 44.789o, 65.161o, dan 78.276o. Dan ada pula puncak-puncak dari fasa kristal plat aluminium sesudah perlakuan di 2θ yang hampir sama yaitu 38.487o, 44.734o, 65.111o, dan 78.219o. Meskipun pada gambar dapat dilihat bahwa puncak fasa kristal plat aluminium sesudah perlakuan memiliki nilai intensitas yang lebih besar dibanding sebelum perlakuan, derajat kristalinitas plat aluminium ternyata tetap menurun. Menurut hasil perhitungan,

(31)

17 derajat kristalinitas plat aluminium sebelum perlakuan mencapai 77.88949 %, sedangkan derajat kristalinitas aluminium sesudah perlakuan hanya 60.29447 %.

Hasil karakterisasi XRD pada plat tembaga sebelum perlakuan menunjukkan adanya puncak di sudut 2θ : 43.319o, 50.436o, dan 74.082o. Pada plat tembaga sesudah perlakuan, puncak terdapat di sudut 2θ yang hampir sama dengan plat tembaga sebelum perlakuan yaitu : 43.361o, 50.477o, dan 74.116o. Namun, puncak-puncak pada plat tembaga sebelum perlakuan memiliki nilai intensitas yang lebih besar dibandingkan puncak-puncak pada plat tembaga sesudah perlakuan. Dengan demikian, derajat kristalinitas tembaga pun menurun dari 75.60393 % menjadi 72.40267 %. Pola karakterisasi XRD bahan plat tembaga sebelum dan sesudah perlakuan dapat dilihat pada Gambar 16.

Berdasarkan hasil karakterisasi XRD pada plat seng sebelum perlakuan, dapat diketahui adanya puncak di sudut 2θ : 36.303o, 38.959o, 54.283o, dan 76.984o, sementara puncak-puncak dari plat seng sesudah perlakuan berada pada sudut 2θ : 36.282o, 43.236o, 54.313o, 70.635o, 70.83o, dan 76.946o. Sama seperti tembaga, puncak-puncak plat seng sebelum perlakuan memiliki nilai intensitas yang lebih besar dibandingkan setelah perlakuan. Oleh karena itu, derajat kristalinitas seng sebelum perlakuan juga lebih besar nilainya dibanding sesudah perlakuan. Nilai derajat kristalinitas plat seng sebelum dan sesudah perlakuan adalah 93.30903 % dan 92.4799 %. Pola karakterisasi XRD bahan plat seng sebelum dan sesudah perlakuan ditunjukkan melalui Gambar 17.

Gambar 15 Pola XRD plat elektroda aluminium (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan

(a))

(32)

18

Gambar 16 Pola XRD plat elektroda tembaga (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan

Gambar 17 Pola XRD plat elektroda seng (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan

Puncak-puncak pada plat yang dikarakterisasi merupakan fasa kristal dari plat tersebut. Selain dari itu dikategorikan fasa amorf. Identifikasi fasa bahan plat mengacu pada data JCPDS untuk Aluminium (04-0787), Tembaga (04-0836), dan Seng (04-0831) yang dapat dilihat pada Lampiran 3. Perbedaan angka di belakang koma untuk sudut 2θ hasil XRD dengan data JCPDS masing-masing bahan plat, dapat diabaikan karena dianggap kesalahan alat XRD itu sendiri. Sementara penyebab menurunnya derajat kristalinitas masing-masing bahan plat setelah perlakuan ialah adanya pengotor dari kandungan gas buang sepeda motor yang membuat kekristalan bahan menurun. Derajat kristalinitas diperoleh dari hasil

(a))

(b) )

(a))

(33)

19 pembagian fasa kristal dengan fasa total (kristal dan amorf) bahan plat. Semakin tinggi nilainya, maka semakin kristal struktur bahan tersebut.

Tampak Fisik Plat Elektroda Sebelum dan Sesudah Perlakuan

Kondisi fisik plat aluminium dan plat tembaga yang digunakan sebagai elektroda tidak menunjukkan perubahan yang signifikan. Plat aluminium dan plat tembaga yang tidak diberi beda potensial dan tidak dilewati gas buang sepeda motor tampak bersih dan mengkilap. Lain halnya dengan plat aluminium dan plat tembaga yang telah diberi beda potensial, lalu dilewati gas buang dari sepeda motor, tampak sedikit lebih kusam. Perubahan fisik plat aluminium dan plat tembaga dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19.

Berbeda dengan plat aluminium dan plat tembaga, kondisi fisik plat seng yang digunakan sebagai elektroda menunjukkan perubahan yang signifikan. Plat seng yang tidak diberi beda potensial dan tidak dilewati gas buang sepeda motor tampak bersih dan mengkilap. Namun, plat seng yang telah diberi beda potensial dan dilewati gas buang dari sepeda motor tampak memiliki bercak-bercak berwarna putih pada permukaannya. Perubahan fisik plat seng dapat dilihat pada Gambar 20.

(a) (b)

Gambar 18 Contoh plat aluminium (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan

(a) (b) Gambar 19 Contoh plat tembaga (a) sebelum perlakuan (b) sesudah

(34)

20

(a) (b) Gambar 20 Contoh plat seng (a) sebelum perlakuan (b) sesudah perlakuan

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan data-data yang diperoleh pada penelitian ini, tembaga merupakan bahan elektroda yang menghasilkan kuat medan listrik paling besar dibanding seng dan aluminium. Hal ini disebabkan tembaga memiliki rapat muatan yang lebih baik dibanding seng dan aluminium. Rapat muatan bahan sebanding dengan kuat medan listrik. Namun, kuat medan listrik yang dihasilkan elektroda berbahan tembaga tetap belum mampu mengurangi zat pencemar CO dan NO dari sisa pembakaran sepeda motor secara signifikan.

Gas CO dan NO memiliki momen dipol dan beda keelektronegatifan yang lebih rendah dibandingkan dengan SO2. Suatu molekul yang memiliki momen dipol dan beda keelektronegatifan yang besar lebih mudah dipolarisasikan oleh medan listrik sehingga lebih mudah menempel ke salah satu sisi plat elektroda. Oleh karena itu, nilai rata-rata konsentrasi SO2 yang terukur oleh alat uji semakin menurun seiring bertambahnya tegangan yang diberikan pada plat elektroda tembaga.

Gas pencemar dari sisa pembakaran cenderung meningkat suhunya seiring lamanya proses pembakaran. Komposisi dari sisa pembakaran juga tergantung dari jenis bahan bakar, jenis mesin, alat pengendali emisi bahan bakar, suhu operasi dan faktor lain yang juga mempengaruhi gaya-gaya yang bekerja pada atom-atom gas pencemar. Dengan demikian pada penelitian ini pengaruh medan listrik terhadap gas pencemar masih sulit diketahui.

Saran

(35)

(36)

22

DAFTAR PUSTAKA

1. [BPS] Badan Pusat Statistik (ID). Perkembangan jumlah kendaraan bermotor menurut jenis tahun 1987-2012. [diunduh 2014 Februari 3]. Tersedia dari:

http://www.bps.go.id/transportasi/daftar_tabel

2. Nugraha BS. Aplikasi Teknologi Injeksi Bahan Bakar Elektronik (EFI) Untuk Mengurangi Emisi Gas Buang Sepeda Motor. Skripsi. Pendidikan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. 2007.

3. Nur M, Wirawan BY, Wijaya WA, Suseno A, Sumariyah. Pereduksian COx, NO, SOx, HC, dari Kendaraan Bermotor dengan Menggunakan Plasma Non-Termik. Berkala Fisika. 2010. 9(4):209-219. ISSN: 1410-9662.

4. Sofyan A. Sistem Pendukung Keputusan Pengelolaan Kualitas Udara CO Di Kota Bandung Menggunakan Multi Kotak Eulerian. Tesis. Fakultas Teknologi dan Industri Institut Teknologi Bandung. 2001.

5. [PSPDL] Pusat Sarana Pengendalian Dampak Lingkungan (ID). Pengkajian Baku Mutu Kualitas Udara Ambien Lampiran PP No.41/1999. Deputi Bidang Pembinaan. 2011.

6. Kutzelnigg W. Einführung in die Theoretische Chemie. Wiley-VCH. ISBN 3-527-30609-9.

7. Keenan CW, Kleinfelter DC, Wood JH. Kimia Untuk Universitas. Edisi Keenam. Diterjemahkan oleh: A. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: Erlangga. 1984.

8. Pohan N. Pencemaran Udara dan Hujan Asam. [diunduh 2014 Juni 18]. 2002. Tersedia dari: http:// repository.usu.ac.id/ bitstream/ 123456789/ 1371/1/ kimia-nurhasmawaty2.pdf

9. Brady JE. Kimia Universitas Asas & Struktur, Jilid 1. Diterjemahkan oleh: Sukmariah Maun, dkk. Tangerang: Binarupa Aksara.

10. Chang R. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti. Edisi Ketiga. Diterjemahkan oleh: Muhammad Abdulkadir Martoprawiro, dkk. Jakarta: Erlangga. 2004. 11. Tipler PA. Fisika untuk Sains dan Teknik. Edisi Ketiga. Diterjemahkan oleh :

Bambang Soegijono. Jakarta: Erlangga. 2001.

12. Jhony. Pengaruh Busur Api Terhadap Kekuatan Dielektrik Gas SF6. Skripsi. Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 2011.

(37)

23