PENGARUH ION KLORIDA DAN ION SULFIDA PADA KOROSI KUNINGAN
EKA JUNAIDI
Program Studi Pendidikan Kimia FKIP Universitas Mataram
Abstrak: Runner turbin adalah salah satu komponen penting pada Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Komponen ini terbuat dari campuran logam Cu-37Zn yang dalam bekerjanya selalu berkontak dengan air sehingga berpeluang besar mengalami korosi. Kualitas air yang digunakan untuk menggerakkan runner sangat berperan dalam proses terjadinya korosi, terutama bila mengandung ion-ion agresif korosi seperti ion klorida dan ion sulfida. Penentuan laju korosi Cu-37Zn dilakukan secara elektrokimia dengan menggunakan teknik Electrochemical
Impedance Spectroscopy (EIS). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa laju korosi Cu-37Zn akan meningkat
dengan penambahan ion klorida sampai 78 ppm dan ion sulfida sampai 15 ppm dalam larutan uji. Kata kunci: Runner, Cu-37Zn, EIS
THE INFLUENCE OF CHLORIDE AND SULFIDE IONS ON CORROSION OF BRASS
Abstract: Runner turbine is one of the important components at Hydro Electric Power Plan (HEPP). The component was made from alloy of Cu-37Zn and always contacts mechanically with water, therefore it was potentially corroded. The quality of the operating water has an important role on corrosion process, particularly when it contains aggressively corrosive ions such as chloride and sulfide ions. The rates of corrosion of Cu-37Zn were determined by using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique. The obtained results were indicated that the corrosion rate of Cu-37Zn will increase with addition of chloride ion to 78 ppm and sulfide ion to 15 ppm in solution test.
Keyword: Runner, Cu-37Zn, EIS
I. PENDAHULUAN
Kebutuhan energi khususnya bagi Indonesia semakin meningkat bahkan cenderung mengalami krisis. Saat ini telah dilakukan berbagai terobosan untuk mencari sumber energi alternatif guna memenuhi kebutuhan masyarakat. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) sebagai salah satu sumber pembangkit tenaga listrik memiliki peranan yang sangat penting dalam menyediakan energi listrik. Oleh karena itu setiap komponen yang terdapat dalam mesin pembangkit listrik harus mendapatkan perawatan dan pemeliharaan guna menghindari hal–hal yang tidak diinginkan seperti macetnya generator, rusaknya turbin, yang dapat menyebabkan pembangkit berhenti beroperasi dan akan mengganggu ketersediaan pasokan aliran listrik. Bagi masyarakat dan perusahaan yang memperoleh sumber energi listriknya dari PLTA, adanya gangguan pasokan aliran listrik tersebut dapat menimbulkan kerugian akibat berhentinya beroperasi mesin produksi yang berarti akan ada kerugian baik materi maupun waktu produksi. Salah satu komponen yang vital pada PLTA adalah runner turbin yang berfungsi untuk menggerakkan generator pembangkit listrik pada PLTA, karena runner pada turbin selalu kontak dengan air maka peluang untuk terjadinya korosi sangat besar.
Korosi didefinisikan sebagai berkurangnya kualitas suatu material (biasanya berupa logam atau campuran logam) sebagai akibat adanya interaksi dengan lingkungannya yang berlangsung secara berangsur-angsur yang dapat terjadi akibat interaksi secara fisika, kimia atau adanya pengaruh mahluk hidup (mikroorganisme) [1].
Pada umumnya korosi pada logam disebabkan oleh proses elektrokimia yang terjadi pada permukaan logam dan atau pada antarmuka logam/larutan. Dalam sel korosi, logam yang terkorosi mengalami reaksi oksidasi (berlaku sebagai anoda, logam melarut menjadi ion-ion atau menjadi lapisan oksida/senyawa lain yang tidak larut) dan zat lain dari lingkungannya mengalami reduksi (sebagai katoda yang menerima elektron yang dilepaskan logam). Reaksi redoks yang berlangsung secara spontan dalam sistem tersebut dimungkinkan karena terbentuknya sirkuit tertutup hubungan pendek dengan adanya penghubung listrik antara anoda dan katoda. Penghubung listrik tersebut berupa penghantar elektrolitik dan penghantar elektronik.
Munculnya gejala korosi sebagai akibat pengaruh lingkungan pada material runner turbin sangat menarik untuk dipelajari, karena informasi tentang korosi yang terjadi pada material tersebut masih sangat sedikit. Berdasarkan
19 Evaluasi Zona Agroklimat dari Klasifikasi Schimidt-Ferguson ... (Abd. Rahman As-syakur) hasil uji komposisi sampel paduan logam bahan konstruksi
runner turbin (bekas pakai di salah satu PLTA) diperoleh
komposisi paduan logamnya terdiri atas: Cu 62,79% dan Zn 37,17% sedangkan unsur lainnya sangat kecil (<0,04%). Paduan campuran logam dengan komposisi tersebut sering disebut sebagai material ”kuningan” (brass) yang selanjutnya disebut sebagai Cu-37Zn. Dari beberapa literatur diketahui bahwa material dengan kandungan Cu cukup besar termasuk campuran logam dengan ketahanan korosi sangat tinggi.
Berkaitan dengan gejala korosi yang terjadi pada runner turbin, masalah kualitas air pada PLTA menjadi salah satu faktor yang sangat menentukan proses terjadinya korosi pada runner turbin. Hal ini terutama pada air yang kontak langsung dengan runner turbin mengandung ion-ion agresif korosi yang dapat menjadi pemicu terjadinya korosi seperti ion klorida dan ion sulfida. Menurut Macdonald et al. dalam Rahmouni et al. [2] menyatakan bahwa dalam medium klorida kehadiran ion sulfida akan mempercepat laju korosi campuran logam Cu-Ni. Hal yang sama juga diungkapkan oleh Gudas dan Hack dalam Rahmouni et al. [2] yang menyatakan bahwa campuran logam Cu-10Ni memiliki ketahanan korosi yang sangat baik pada medium air laut tanpa kehadiran ion sulfida tetapi ketika ion sulfida 0,01 ppm ditambahkan dalam medium air laut, laju korosi pada campuran logam Cu-10Ni menunjukkan hasil yang sangat signifikan. Fakta yang lain juga ditunjukkan pada logam Cu dan campurannya dimana pada logam kuningan (campuran logam Cu dan Zn) mengandung lebih dari 15% seng adalah adanya peluruhan seng (dezincification) sebagai akibat adanya pengaruh lingkungan yang mengandung sulfida yang tinggi. Proses hilangnya seng biasanya dipercepat oleh tingginya temperatur dan naiknya kandungan klorida [3].
Untuk mengetahui perilaku dan laju korosi yang terjadi pada logam Cu-37Zn dapat dilakukan dengan teknik
Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS).
Spektroskopi Impedansi Elektrokimia merupakan suatu teknik eksperimental elektrokimia yang memiliki peranan khusus dalam kajian korosi karena perilaku korosi merupakan proses elektrokimia. Keuntungan yang diperoleh dengan pengukuran menggunakan teknik EIS adalah dapat menentukan sejumlah parameter yang berkaitan dengan kinetika elektrokimia, termasuk didalamnya tahanan polarisasi (Rp), tahanan larutan (Rs), kapasitansi lapisan rangkap (double layer), (CDL). Karena besarnya arus korosi (icorr) berbanding lurus dengan laju
korosi, maka berdasarkan Persamaan Stern-Geary yang memberikan kaitan langsung antara arus korosi keadaan mantap dan tahanan searah yang melewati antarmuka :
βa dan βc adalah tetapan-tetapan Tafel berturut-turut untuk bagian reaksi anodik dan bagian reaksi katodik, dan Rp adalah tahanan polarisasi (Ω.cm2). Ungkapan Persamaan 1.
menunjukkan bahwa besarnya laju korosi akan berbanding terbalik dengan besarnya tahanan polarisasi (Rp) permukaan material uji.
Inti dari pendekatan dengan teknik pengukuran spektroskopi impedansi elektrokimia berdasarkan pengertian bahwa : arus listrik yang mengalir melintasi suatu antarmuka logam dan larutan dipandang sebagai bagian dari reaksi elektrokimia yaitu proses transfer muatan dan bagian dari proses yang membentuk antarmuka bermuatan. Oleh karena itu suatu sistem antarmuka elektroda / larutan dapat dipandang sebagai susunan komponen listrik yang terdiri atas sejumlah resistor dan kapasitor listrik. Gambar 1. menggambarkan model sirkuit sistem elektrokimia logam yang tercelup dalam larutan elektrolit. Gambar 1.(a) menunjukkan pada antarmuka logam dengan larutan terdapat tahanan polarisasi, Rp, sedangkan pada Gambar 1.(b) menunjukkan adanya hambatan transfer muatan, Rct, dan hambatan difusi, Rd, paralel dengan lapisan rangkap listrik yang dinyatakan oleh adanya kapasitansi lapis rangkap, CDL dan secara seri dengan hambatan listrik larutan yang dinyatakan sebagai Rs. Spektrum EIS berupa aluran Nyquist terlukiskan di bawah masing – masing sirkuit ekivalen.
Aluran Nyquist merupakan diagram datar impedansi kompleks yang mengalurkan komponen impedansi imaginer (Zim) terhadap komponen impedansi nyata (Zreal). Untuk suatu antarmuka situasi elektrokimia paling sederhana dengan tahanan polarisasi, terdiri atas proses pemindahan muatan dan kapasitansi lapisan rangkap listrik.
Besarnya impedansi total diungkapkan dengan Persamaan 2.
dengan j = (– 1)1/2, ω*, adalah frekuensi pada maksimum
setengah lingkaran pada Gambar 1.(a), dan C, adalah kapasitansi yang diturunkan dari nilai maksimum impedansi imaginer dengan ungkapan :
dengan f adalah frekuensi dalam hertz.
Dengan demikian teknik spektroskopi impedansi elektrokimia merupakan suatu cara penentuan laju korosi yang sangat baik karena dapat menentukan sejumlah parameter yang berkaitan dengan kinetika elektrokimia termasuk didalamnya tahanan polarisasi (Rp), tahanan larutan (Rs), kapasitansi lapisan rangkap (double layer), (CDL).
Dengan latar belakang permasalahan di atas, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju korosi yang terjadi pada material runner turbin terutama yang disebabkan oleh keberadaan ion klorida dan ion sulfida pada lingkungan sekitar PLTA. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai proses korosi pada logam Cu-37Zn yang digunakan sebagai material runner turbin. II. METODOLOGI PENELITIAN
Dalam penelitian ini, Penentuan laju korosi dilakukan dengan teknik Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) menggunakan elektroda kerja berbentuk lempeng.
2.1. Bahan Material Uji
Logam material runner turbin dengan komposisi kimia: Cu 62,79% dan Zn 37,17% (Cu-37Zn) disebut sebagai elektroda kerja yang dibuat dengan luas permukaan kontak dengan larutan uji sebesar 0,92 cm2. Pada saat akan
digunakan untuk pengukuran elektrokimia, permukaan elektroda kerja dihaluskan dengan ampelas silikon karbida (SiC) 1000 grit, kemudian dicuci dengan aqua demineralisasi (DM) dan aseton.
2.2. Larutan Uji
Larutan uji dibuat dengan melarutkan padatan kristal kalsium nitrat (p.a), kristal natrium klorida (p.a), kristal natrium sulfat hidrat (p.a) dalam aqua demineralisasi (DM) yang telah dimurnikan (berdaya hantar lebih besar atau sama dengan 10 μS/cm dan pH 6,75 ± 0,5). Gas CO2 dengan kemurnian 99,9%, digunakan sebagai gas pengusir oksigen terlarut dan penjenuh larutan dengan cara bubling secara terus menerus ke dalam larutan uji sebelum dan selama waktu pengukuran.
2.3. Penentuan Laju Korosi
Untuk mengetahui pengaruh keberadaan ion klorida dan ion sulfida terhadap laju korosi Cu-37Zn dilakukan pengukuran dan pengujian laboratorium dengan memvariasi konsentrasi NaCl dan ion sulfida.
Untuk menentukan pengaruh ion klorida terhadap laju korosi pada runner turbin, diamati dengan memvariasikan konsentrasi larutan NaCl dengan konsentrasi larutan kalsium nitrat, Ca(NO3)2 tetap = 5,3 ppm. Pengaruh konsentrasi larutan NaCl diamati dengan pengukuran menggunakan metoda EIS dengan konsentrasi larutan NaCl divariasikan (ppm) : 53, 73, 78, 83, 88, 90, 93 dan 98, pada suhu 25 ± 1°C jenuh gas CO2.
Setelah diperoleh laju korosi optimum pengaruh konsentrasi larutan NaCl kemudian dilanjutkan dengan penentuan pengaruh konsentrasi ion sulfida terhadap laju korosi pada runner turbin diamati dengan memvariasikan konsentrasi ion sulfida (ppm) : 5, 10, 15, 20 dan 25 pada
suhu 25 ± 1°C jenuh gas CO2. Daya hantar larutan-larutan tersebut diukur dengan menggunakan IonCheck 65 buatan Analitycal Radiometer.
III. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Untuk mengetahui perilaku korosi logam Cu-37Zn yang disebabkan keberadaan ion klorida (sebagai larutan NaCl) dan ion sulfida, dilakukan pengukuran impedansinya pada berbagai variasi konsentrasi ion-ion tersebut. Untuk larutan NaCl, variasi konsentrasinya dimulai dari 53 ppm sampai 98 ppm. Pada rentang variasi konsentrasi tersebut diperoleh konsentrasi paling korosif untuk larutan NaCl adalah 78 ppm (setara dengan 47,3 ppm ion klorida). Sedangkan untuk ion sulfida, variasi konsentrasinya dimulai dari 5 ppm sampai 25 ppm. Hasil yang diperoleh pada rentang variasi konsentrasi tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi ion sulfida paling korosif adalah 15 ppm. Penentuan besarnya konsentrasi paling korosif ion-ion tersebut terhadap logam Cu-37Zn dilakukan berdasarkan besarnya tahanan polarisasi (RP) permukaan logam. Jika nilai tahanan polarisasinya (RP) besar berarti laju korosinya rendah, namun sebaliknya jika nilai tahanan polarisasinya (RP) kecil berarti laju korosinya akan tinggi.
3.1. Pengaruh ion klorida terhadap Laju korosi Cu-37Zn Perilaku korosi suatu logam (Cu-37Zn) akan sangat bergantung pada komposisi anion dari elektrolit dalam larutan. Dalam larutan yang mengandung ion klorida (Cl-),
logam dapat mengalami kerusakan akibat korosi setempat [4], karena ion klorida (Cl-) merupakan ion yang agresif yang
menyebabkan pecahnya selaput pasif protektif dan menimbulkan serangan korosi setempat pada potensial di atas potensial korosi sumuran [1].
Data hasil pengukuran impedansi larutan NaCl (ion klorida) terhadap korosi logam Cu-37Zn yang disajikan pada Tabel 1. dan Gambar 2, memperlihatkan bahwa tahanan (RP) permukaan logam semakin menurun dengan meningkatnya konsentrasi NaCl sampai konsentrasi 78 ppm (sebanding dengan ion klorida ~ 47,3 ppm) yang berarti laju korosi material runner turbin semakin meningkat. Meningkatnya
21 Evaluasi Zona Agroklimat dari Klasifikasi Schimidt-Ferguson ... (Abd. Rahman As-syakur) laju korosi pada material runner turbin menunjukkan adanya
proses pelarutan Cu oleh ion klorida dalam larutan membentuk produk korosi, CuCl. Adapun tahapan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Ketika konsentrasi NaCl ditambahkan lagi (> 78 ppm), tahanan polarisasi (RP) pada permukaan logam cenderung meningkat, hal ini mengindikasikan bahwa produk korosi berupa CuCl hasil pelarutan logam Cu oleh ion klorida akan menempel pada permukaan logam membentuk lapisan tipis sehingga dapat menghalangi proses korosi lebih lanjut pada permukaan material uji [5].
3.2. Pengaruh Ion Sulfida terhadap Laju Korosi Cu-37Zn Berdasarkan data hasil pengukuran impedansi terhadap logam Cu-37Zn yang disajikan pada Tabel 2. dan Gambar 3, menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ion sulfida dalam larutan uji, laju korosi logam Cu-37Zn juga akan semakin tinggi. Kenyataan ini dapat dilihat dari besarnya tahanan polarisasi (RP) permukaan logam yang semakin menurun dengan meningkatnya konsentrasi ion sulfida (sampai 15 ppm).
Efek ion sulfida akan mulai melemah terhadap laju korosi Cu-37Zn dalam larutan uji ketika konsentrasi ion sulfida lebih besar dari 15 ppm (tahanan polarisasi permukaan logam semakin meningkat). Hal ini disebabkan oleh mulai terbentuknya produk korosi Cu2S hasil pelarutan Cu oleh ion sulfida yang stabil dan akan menempel pada permukaan elektroda membentuk lapisan tipis yang dapat menghalangi proses korosi lebih lanjut meskipun konsentrasi ion sulfida ditambahkan lagi (> 15 ppm). Adapun tahapan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Fakta lain yang dapat diterangkan adalah besarnya nilai OCP yang menjadi lebih negatif dengan meningkatnya konsentrasi ion sulfida yang ditambahkan pada larutan uji. Indikasi ini menunjukkan bahwa ion sulfida akan meningkatkan proses pelarutan anodik logam Cu dari pada penurunan reaksi katodiknya.
Fakta ini sejalan dengan hasil pengukuran yang dilakukan oleh Gudas dan Hack (1979) dalam Rahmouni et
al. [2] yang menunjukkan bahwa keberadaan ion sulfida
dapat meningkatkan laju korosi yang signifikan pada campuran tembaga (Cu-10Ni). Kehadiran ion sulfida 0,01 ppm, mampu memperlemah ikatan antara Cu dan O atau Cu dengan (OH) yang mengakibatkan laju korosi logam Cu akan semakin cepat, karena ikatan logam Cu dengan ion sulfida dapat membentuk Cu(H2S)ads kompleks atau pembentukan ikatan logam Cu dan ion sulfida [2]. Fakta ini diperkuat dengan hasil penelitian yang sudah dilakukan oleh Rahmouni et al. [2] pada medium 3% NaCl yang menunjukkan bahwa laju korosi logam Cu akan semakin meningkat dengan penambahan ion sulfida sampai 10 ppm. IV. KESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian ini adalah:
1. Laju korosi material runner turbin (Cu-37Zn) akan semakin meningkat ketika larutan yang berkontak dengan material tersebut mengandung ion klorida dan ion sulfida.
2. Laju korosi Cu-37Zn akan semakin meningkat dengan penambahan ion klorida sampai 78 ppm NaCl (setara dengan ion klorida 47,3 ppm) dan adanya penambahan ion sulfida sampai 15 ppm.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Bundjali, B., (2005), Perilaku dan Inhibisi Korosi Baja Karbon dalam Larutan Buffer Asetat, Bikarbonat – CO2, Disertasi Departemen Kimia ITB.
[2] Rahmouni, K., Keddam, M., Srhiri, A., Takenouti, H., (2005), Corrosion of copper in 3% NaCl solution polluted by sulphide ions, Corr. Sci., 47, 3249–3266 [3] Trethewey, K.R., Chamberlain, J. (1991), Korosi , Gramedia
Pustaka Utama.
[4] Yatiman, P., (2006), Mekanisme inhibisi benzotriazol pada korosi baja karbon dalam larutan NaCl dan atau natrium karbonat, Disertasi Departemen Kimia ITB [5] Antonijevic, M.M., Milic, S.M., Serbula, S.M., (2005),
The influence of chloride ions and benzotriazole on the corrosion behavior of Cu37Zn brass in alkaline medium, Electrochimica Acta, 50, 3693–3701
ISSN 1907-1744
PEMBUATAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS COMPACT DISC UNTUK
MENAMPILKAN SIMULASI DAN VIRTUAL LABS BESARAN-BESARAN FISIKA
Muhammad Taufik
Program Studi Pendidikan Fisika, Jurusan PMIPA FKIP Universitas Mataram Jl. Majapahit 62 Mataram, 83125
Email: taufik.msi@live.com
Abstrak. Telah dilakukan penelitian Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Compact Disc Untuk Menampilkan Simulasi dan Virtual Labs Besaran-Besaran Fisika di Program Studi Pendidikan Fisika PMIPA FKIP UNRAM. Hasil penelitian ini berupa CD pembelajaran yang isinya berupa simulasi beberapa fenomena fisika yang terangkum dalam 3 menu utama, yaitu PHET, Osiloskop dan Kalkulator. Menu-menu ini dijalankan menggunakan
Hyperlink Microsoft Powerpoint 2007. Program PHET (Physics Education Technology), berisikan
simulasi-simulasi fisika, antara lain: Circuit Construction Kit, Masses and Spring, Radio Waves and Electromagnetic
fields, Wave on String, Balloons and Static Electricity, Gas Properties, Balloons and Buoyancy, The Moving Man, Sound dan Projectile motion. Program Osiloskop berisikan osiloskop dengan dual trace yang dapat
menampilkan sinyal yang masuk melalui jalur microphone atau line audio serta memberikan analisis frekuensi sinyal. Program Kalkulator menampilkan menu kalkulator yang lengkap, dimulai dari tools untuk calculator,
astronomy, geometry , analyze dan games.
Kata Kunci: Simulasi, virtual labs, physics education technology, osiloskop kalkulator
PREPERATION INSTRUCTIONAL MEDIA TO SIMULATE PHYSICS QUANTITIES AND
VIRTUAL LABS BASED COMPACT DISC
Abstract. This research has been conducted in the department of Physic of Education, PMIPA, FKIP, Mataram University in 2007 which is supported by SPP/DPP grant. The programs, namely, PHET, Oscilloscope and Calculator which are stored in compact disc, are activated by clicking the menus that are connected to the hyperlink of Microsoft Powerpoint 2007. Program of PHET (Physics Education Technology), simulates many physics phenomena, such as: Circuit Construction Kit, Masses and Spring, Radio Waves and Electromagnetic
fields, Wave on String, Balloons and Static Electricity, Gas Properties, Balloons and Buoyancy, The Moving Man, Sound dan Projectile motion. While oscilloscope’s program visualize signal in dual trace through
microphone or line audio and gives analyzation of signal frequencies. Menu in Calculator gives complete tools for calculation, astronomy, geometry , graph analyzing and games as well.
Keywords: Simulation, Virtual Labs, Physics Education Technology, OscilloscopeCalculator
I. PENDAHULUAN
Pembelajaran yang selama ini dilaksanakan di tingkat SMU maupun perguruan tinggi, guru atau dosen lebih banyak mendominasi proses belajar mengajar. Keterlibatan peserta didik rendah dan komunikasi lebih banyak satu arah, yaitu dari pengajar kepada peserta didik. Cara pembelajaran seperti ini tentu sangat membosankan dan mengurangi minat dan motivasi belajar. Pembelajaran yang memberikan kesempatan berkomunikasi dan menyampaikan gagasan antara sesama siswa / mahasiswa dalam suasana menyenangkan diharapkan akan meningkatkan minat dan motivasi belajar [1].
Hal ini senada dengan yang disampaikan oleh Ahli fisika terkemuka dunia, Albert Eistein sebagai berikut:
“In the matter of physics, the first lessons should contain nothing but what is experimental and interesting to see. A pretty experiment is in itself often more valuable than twenty formulae extracted from our minds [2].
Maksud dari kutipan di atas adalah; bahwa dalam pembelajaran fisika harus berdasarkan pengalaman langsung atau sesuatu yang menarik perhatian. Percobaan yang dilakukan dengan baik lebih berharga dari pada menghapal di luar kepala 20 rumus-rumus fisika.
Untuk itu, kualitas pembelajaran harus diperbaiki secara menyeluruh baik dari segi metode, model, strategi , pendekatan, perangkat, maupun cara evaluasinya. Untuk mewujudkan hal ini, diperlukan inovasi-inovasi pembelajaran [3]. Salah satu inovasi pembelajaran yang saat ini sedang
23
Chemical and Physical Properties of Wax Esters Synthesized .... (Erin Ryantin Gunawan)
berkembang pesat adalah pembelajaran menggunakan komputer multimedia.
Penelitian ini berkonsentrasi pada pembuatan CD pembelajaran yang dapat menampilkan simulasi fisika bahkan virtual labs. Satu paket CD siap pakai memuat berbagai bidang kajian fisika antara lain: mekanika, listrik dan magnet, getaran dan gelombang, radiasi, gas dan sebagainya. Hal ini dilakukan untuk membantu para mahasiswa mamahami berbagai mata kuliah fisika secara lebih nyata. Paket CD ini juga dapat digunakan pada siswa SMA dan SMP.
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Media Pembelajaran
Kata media berasal dari bahasa latin dan merupakan bentuk jamak dari kata medium yang secara harfiah berarti perantara atau pengantar pesan dari pengirim ke penerima pesan. Media adalah sebuah alat yang mempunyai fungsi menyampaikan pesan [4]. Media pembelajaran adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menyampaikan pesan pembelajaran. Pembelajaran adalah sebuah proses komunikasi antara pembelajar, pengajar dan bahan ajar. Komunikasi tidak akan berjalan tanpa bantuan sarana penyampai pesan atau media.
Media pembelajaran yang baik harus memenuhi beberapa syarat. Media pembelajaran harus meningkatkan motivasi pembelajar. Penggunaan media mempunyai tujuan memberikan motivasi kepada pembelajar. Selain itu media juga harus merangsang pembelajar mengingat apa yang sudah dipelajari selain memberikan rangsangan belajar baru. Media yang baik juga akan mengaktifkan pembelajar dalam memberikan tanggapan, umpan balik dan juga mendorong mahasiswa untuk melakukan praktek-praktek dengan benar. Ada beberapa kriteria untuk menilai keefektifan sebuah media. Hubbard mengusulkan sembilan kriteria untuk menilainya [5]. Kriteria pertamanya adalah biaya. Biaya memang harus dinilai dengan hasil yang akan dicapai dengan penggunaan media itu. Kriteria lainnya adalah ketersediaan fasilitas pendukung seperti listrik, kecocokan dengan ukuran kelas, keringkasan, kemampuan untuk diubah, waktu dan tenaga penyiapan, pengaruh yang ditimbulkan, kerumitan dan yang terakhir adalah kegunaan. Semakin banyak tujuan pembelajaran yang bisa dibantu dengan sebuah media semakin baik media itu.
Kriteria di atas lebih diperuntukkan bagi media konvensional. Thorn mengajukan enam kriteria untuk menilai multimedia interaktif [6]. Kriteria penilaian yang pertama adalah kemudahan navigasi. Sebuah program harus dirancang sesederhana mungkin sehingga pembelajar bahasa tidak perlu belajar komputer lebih dahulu. Kriteria yang kedua adalah kandungan kognitif, kriteria yang lainnya adalah pengetahuan dan presentasi informasi. Kedua kriteria ini adalah untuk menilai isi dari program itu sendiri, apakah program telah memenuhi kebutuhan pembelajaran si pembelajar atau belum. Kriteria keempat adalah integrasi media di mana media harus mengintegrasikan aspek dan ketrampilan bahasa yang harus dipelajari. Untuk menarik minat pembelajar program harus mempunyai tampilan yang artistik maka estetika juga merupakan sebuah kriteria. Kriteria
penilaian yang terakhir adalah fungsi secara keseluruhan. Program yang dikembangkan harus memberikan pembelajaran yang diinginkan oleh pembelajar, sehingga pada waktu seorang selesai menjalankan sebuah program dia akan merasa telah belajar sesuatu.
Dengan Kemajuan teknologi, khususnya di bidang komputer, telah banyak dimunculkan alat-alat media pembelajaran khususnya fisika seperti yang dihadirkan oleh Pustekkom dan Leybold yang dikenal dengan program multimedia.
Program multimedia adalah media pembelajaran yang berbasis komputer. Media ini menggabungkan dan mensinergikan semua media yang terdiri dari teks, grafis, foto, video, animasi, musik, narasi, dan interaktivitas yang diprogram berdasarkan teori pembelajaran. Program ini sering juga disebut sebagai CAI (Computer-Assisted
Instruction), CAL (Computer-Assisted Learning), dan
sejumlah sebutan lainnya. Pustekkom telah mengembangkan dan memproduksi program multimedia sejak tahun 1995. Program tersebut antara lain ditujukan untuk siswa SMU, SMK, dan Pendidikan Prasekolah. 2.2. Simulasi dan Virtual Labs
Lab virtual atau sering disebut Simulasi komputer untuk menyajikan fenomena alam memegang peranan penting di dalam proses pembelajaran sains. Apalagi jika dalam proses pembelajaran menggunakan media komputer untuk membantu mencapai suatu pemahaman lebih dalam pada pokok bahasan yang sedang disajikan. Tidak bisa dipungkiri bahwa simulasi komputer belum banyak digunakan oleh kebanyakan dari para dosen dan instruktur di Indonesia. Hal ini terkait dengan fakta bahwa para dosen masih enggan untuk menggunakan suatu teknologi yang mereka tidak secara penuh memahaminya.
Untuk itu diperlukan software yang dapat membantu para guru sains dalam mengembangkan simulasi komputer sebagai media pembelajaran sesuai dengan pokok bahasan yang mereka sampaikan. Software ini adalah suatu solusi yang baik dalam membantu para dosen untuk menciptakan simulasi komputer. Beberapa kajian sudah menemukan bahwa dengan menciptakan suatu simulasi, banyak para dosen dan mahasiswa mendapatkan suatu perspektif yang
baru menyangkut peristiwa alam yang mereka berusaha untuk menjelaskan/memahaminya.
2.3. Hyperlink dengan Microsoft Powerpoint 2007 Microsoft Powerpoint 2007 adalah program aplikasi presentasi yang merupakan salah satu program aplikasi di bawah Microsoft Office. Keuntungan terbesar dari program ini adalah tidak perlunya pembelian piranti lunak karena sudah berada di dalam Microsoft Office. Jadi pada waktu penginstalan program Microsoft Office dengan sendirinya program ini akan terinstal.
Meskipun program aplikasi ini sebenarnya merupakan program untuk membuat presentasi namun fasilitas yang ada dapat dipergunakan untuk membuat program pembelajaran sains. Program yang dihasilkanpun akan cukup menarik. Keuntungan lainnya adalah bahwa program
ini bisa disambungkan ke program lain bahkan internet. Untuk itu perlu dibuat Hyperlink dari powerpoint ke program
lain, misalnya PHET, osiloskop dan kalkulator. Langkah pembuatan hyuperlink adalah dengan memilih objek yang akan di link ke program lain atau internet. Sesudah memilih objek lalu mengklik menu insert dan kemudian mengklik menu hyperlink maka akan muncul dialog box dan kemudian ditulis alamat yang dituju misalnya sebuah file atau sebuah situs web dan kemudian mengklik OK maka objek itu akan tersambung ke alamat yang ditulis. Cara yang kedua adalah melalui menu slide show dan kemudian menekan action settings, sesudah itu akan muncul dialog box. Dengan mengisikan alamat dan mengklik OK maka objek akan tersambung ke alamat yang diinginkan.
25
Chemical and Physical Properties of Wax Esters Synthesized .... (Erin Ryantin Gunawan)
III . TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
Tujuan Penelitian adalah merancang dan menciptakan CD pembelajaran berupa simulasi fisika dan Virtual Labs. Manfaat Penelitian adalah tersedianya media pembelajaran fisika berupa simulasi fenomena-fenomena fisika dan laboratorium maya (virtual) yang dapat digunakan di sekolah-sekolah maupun perguruan tinggi.
IV. METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimen yang dilaksanakan di Program Studi Pendidikan Fisika PMIPA FKIP Universitas Mataram. Penelitian akan merancang dan membuat CD pembelajaran yang berisikan simulasi fisika dan virtual labs meliputi materi mekanika, listrik magnet dan getaran dan gelombang, optik, thermodinamika, dan radioaktivitas.
Pembuatan media pembelajaran dilaksanakan beberapa tahap. Tahap pertama adalah tahap persiapan, tahap kedua adalah tahap studi pustaka meliputi kajian teoritis dan temuan-temuan yang sudah dilakukan oleh pihak lain. Tahap ketiga adalah identifikasi materi, dan merancang tampilan utama simulasi. Tahap keempat adalah pembuatan materi-materi simulasi dan virtual labs. Tahap kelima adalah pembuatan program link untuk menyatukan seluruh program simulasi yang telah dibuat, Tahap keenam adalah produksi simulasi dalam bentuk CD, tahap ketujuh adalah mensosialisasikan hasil penelitian melalui kegiatan seminar, dan terakhir / tahap kedelapan adalah penulisan laporan penelitian dan publikasi ke jurnal.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil Penelitian
Hasil penelitian ini berupa CD media pembelajaran fisika yang dijalankan menggunakan hyperlink Microsoft Powerpoint 2007 dengan program PHET, Osiloskop dan Kalkulator.Tampilan menu program seperti pada Gambar 1. Jika menu program PHET dipilih, maka Microsoft Powerpoint 2007 akan memanggil program PHET dan beberapa tampilannya adalah seperti pada Gambar 2 sampai Gambar 11. Program ini menampilkan Simulasi dan virtual laboratory secara interaktif terhadap pembaca.
Jika menu program osiloskop diaktifkan, maka Microsoft Powerpoint melakukan hyperlink terhadap file eksekusi dari
program osiloskop dan hasilnya seperti pada Gambar 12 dan 13.
Jika menu program Kalkulator diaktifkan, maka Microsoft Powerpoint melakukan hyperlink terhadap file eksekusi dari program kalkulator dan hasilnya seperti pada gambar 14. 5.2. Pembahasan
Program-program pada menu utama dapat berjalan dengan baik pada komputer-komputer dengan basis operasi Grafis seperti Windows XP. Untuk memahami secara lebih mendalam, para siswa dan mahasiswa diharapkan sudah mempelajari menu-menu program yang ditulis dalam bahasa Inggris. Uji coba Program PHET pada beberapa sampel siswa dan mahasiswa, memberikan kesan yang positif, menarik dan menghibur (fun) dan membantu penjelasan secara mendalam tentang suatu fenomena alam.
Program Osiloskop menampilkan 2 jenis sinyal dalam 2 channel yang dapat dijalankan secara bersamaan. Program ini juga dilengkapi dengan kemampuannya untuk menganalisis frekuensi audio.
Program kalkulator Khi3, tidak seperti kalkulator biasa. Kemampuan Khi3 disamping sebagai alat hitung, juga dapat menampilkan Astronomi, geometri, analisis grafik, currency mata uang dan juga permainan (Games).
VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan
Pembuatan Media Pembelajaran Berbasis Compact Disc Untuk Menampilkan Simulasi Dan Virtual Labs Besaran-Besaran Fisika telah berhasil dilakukan. Program pengendalinya adalah Microsoft Powerpoint 2007 yang dihubungkan (hyperlink) dengan program PHET (Physics
Education Technology), Oscilloscope dan Kalkulator Khi3.
Program link berjalan sukses dengan kualitas yang sangat baik.
6.2 Saran
Penelitian ini dapat dikembangkan lagi, khususnya pada program pengendali dan program link yang lain. Bagi yang senang dan memahami bahasa programming, Microsoft Powerpoint 2007 dapat diganti dengan bahasa pemrograman seperti Delphi atau Java, sedangkan program-program link dapat dibuat sendiri sesuai kebutuhan menggunakan Delphi atau EJS (Easy Java Simulation).
DAFTAR PUSTAKA
[1].Harjono, Ahmad., 2006, Kajian teoritis integrasi strategi Advance organizer dengan model pembelajaran kooperatif struktur think-pair-share, Jurnal Ilmu Pendidikan, Mataram.
[2].Richert,G. 2007. Physics Simulation and Virtual Labs http://www.hazelwood.k12.mo.us/~grichert/sciweb/ applets.html diakses 12 Juni 2007
[3].Jamaluddin, 2006, Pembelajaran Berbasis Konstruktivistik Dengan Strategi Pengajaran Model CLIS Di Program Studi S-1 Pendidikan Biologi Jurusan PMIPA FKIP Universitas Mataram, Jurnal Ilmu Pendidikan, Mataram.
[4]. Bovee, 1997, Media Pembelajaran, www.ialf.edu/kipbipa/ papers/OudaTedaEna.doc diakses 12 Juni 2007. [5]. Hubbard, 1983, Media Pembelajaran,
www.apfi-pppsi.com/candence22/cadence22-8.html diakses 12 Juni 2007.
[6]. Thorn, 1995, Multimedia interaktif, www.ialf.edu/kipbipa/ papers/OudaTedaEna.doc diakses 12 Juni 2007. [7].Taufik, Muhammad, 2006, Pembuatan Media
Pembelajaran Osiloskop Pada komputer Menggunakan Bahasa Pemrograman Delphi , Jurnal Ilmu Pendidikan, Mataram.
