20
Bab III
Metodologi
Penelitian ini akan menggunakan langkah-langkah seperti yang tercantum dalam Gambar III-1.
Studi pustaka dan jurnal
Penyusunan materi korosi Pengukuran laju korosi
Penyusunan soal-soal korosi Metode Polarisasi Pengukuran (Tafel) Hambatan dan Wheel test
Penyusunan panduan praktikum Penyusunan Moodle korosi
Gambar III-1.Skema penelitian pengembangan pembelajaran korosi berbasis e-learning menggunakan moodle
21
Pengukuran laju korosi dilakukan dengan menggunakan beberapa metode yaitu: III.1 Pengukuran Hambatan Logam
menggunakan rancangan alat seperti pada Gambar III-2 dan III-3.
Gambar III-2.Skema alat pengukuran hambatan dari kawat logam yang mengalami korosi (Singh, 1995).
Gambar III-3. Rangkaian alat yang digunakan untuk pengukuran laju korosi menggunakan metode pengukuran hambatan logam
Sebelumnya dilakukan pengukuran panjang dan diameter kawat sampel menggunakan jangka sorong kemudian kawat dibuat berbentuk kumparan. Setiap
22
ujung kawat dililitkan pada elektroda kuningan berbeda yang berfungsi sebagai penghantar. Selanjutnya rangkaian tersebut dicelupkan ke dalam larutan elektrolit yang akan mengkorosi kawat (elektroda tidak sampai tercelup ke dalam larutan). Masing-masing elektroda kuningan dihubungkan melalui kawat penghantar ke Amperemeter, Voltmeter dan rangkaian catu daya yang dilengkapi dengan potensiometer. Pengukuran hambatan ini menggunakan metode 4 buah kawat penghantar yang terdiri dari dua buah kawat yang digunakan sebagai penghantar arus untuk menjaga agar nilainya tetap konstan dan dua buah kawat lain digunakan sebagai untuk mengukur perbedaan potensial antara kawat sampel dengan elektrolit.
Perbandingan dari pengukuran beda potensial terhadap arus tetap, disebut sebagai hambatan dari kawat logam sampel. Selanjutnya data yang diperoleh dialurkan dalam bentuk grafik R-½ terhadap waktu. Kemiringan garis dari kurva sebanding dengan laju korosinya dengan asumsi bahwa korosi terjadi secara seragam. Nilai kemiringan garis tadi dapat digunakan untuk menghitung laju pengurangan diameter kawat sampel setiap satuan waktu. Dengan mengetahui nilai diameter (D) dan panjang (L) dari kawat logam dapat dihitung massa yang hilang (∆m) menggunakan persamaan sebagai berikut:
2 4 rL R D ρ π = atau 4 rL D R ρ π =
Dengan: R adalah hambatan kawat tembaga
ρr adalah resistivitas kawat tembaga (17,12 nΩ.m) L adalah panjang kawat tembaga
D adalah diameter kawat tembaga
Nilai pengurangan diameter permenit (D) yang setara dengan laju korosi kemudian dikonversikan ke gram.cm-2.jam atau μm.tahun-1 dengan memperhitungkan berat jenis dari logam tembaga yaitu 8,96 gram.cm-3
23 III.2 Pengukuran Elektrokimia
Pada pengukuran elektrokimia dengan teknik ekstrapolasi Tafel, digunakan peralatan seperti Gambar III-4, III-5 dan III-6.
Gambar III-4.Rangkaian alat voltalab 40, PGZ 301 dengan perangkat lunak Voltamaster (Voltalab catalogue, 2005)
Gambar III-5.Tiga elektroda yang digunakan dalam pengukuran metode
polarisasi yaitu: elektroda bantu (Platina), elektroda kerja (tembaga) dan elektroda referensi (kalomel jenuh)
Pengukuran dilakukan dalam sel elektrokimia tiga elektroda, menggunakan VoltaLab radiometer tipe PGZ 301 dengan perangkat lunak Voltamaster 4 dan pada suhu ruangan yaitu 25 oC. Pemindaian dilakukan secara potensiodinamik dengan teknik Tafel. Elektroda kerja (Working Electrode, WE) dibuat dari lempeng tembaga berbentuk silinder berdiameter 1 cm yang disekat dengan resin
24
sehingga memiliki luas permukaan kontak sebesar 0,79 cm2. Sebelum digunakan elektroda ini diampelas basah dan dicuci dengan aquadest. Sebagai referensi (Reference Electrode, RE) digunakan elektroda kalomel jenuh (Saturated Calomel Electrode) sedangkan elektroda platina digunakan sebagai elektroda bantu (Auxiliary Electrode, AE) dengan luas permukaan kontak dari platina sebesar 0,92 cm2. WE dan AE disusun saling berhadapan berjarak sekitar 3 cm satu sama lain sedangkan SCE diletakkan diantaranya sehingga ketiga elektroda seperti membentuk sebuah segitiga khayal
Gambar III-6.Sel elektrokimia yang terbuat dari gelas dengan jarak antara WE terhadap AE sekitar 3cm
Larutan aqua regia yang merupakan media pengkorosi ditempatkan dalam sel elektrokimia yang terbuat dari gelas dan ditambah pengaduk magnetik ke dalamnya. Radiometer sel dinyalakan (run) setelah pengadukan berjalan selama 10 menit. Pemindaian dilakukan dengan teknik ekstrapolasi Tafel.
III.3 Pengukuran berat yang hilang (weight loss)
Pada pengukuran Uji berkurangnya berat digunakan tembaga dalam bentuk kupon, dan beberapa peralatan seperti gambar III-8, III-9 dan III-10. Sebelumnya sampel tembaga diampelas basah kemudian dibuat kupon sekitar 2 cm x 1 cm x 0.05 cm dengan menggunakan jangka sorong. Selanjutnya kupon dicuci menggunakan aquadest dan etanol. Berat kupon kering sebelum dan sesudah terkorosi ditimbang menggunakan neraca analitis.
25
Gambar III-7. Neraca analitis yang digunakan untk penimbangan berat pada metode uji berkurangnya berat
Percobaan dilakukan dalam botol gelas (labu laboratory) yang diisi dengan 200 mL larutan aqua regia sebagai media pengkorosinya. Botol ini dimasukkan ke dalam alat pemutar Corrosion Wheel Test selama 18 jam pada suhu 25oC
Gambar III-8. Botol gelas tempat kupon tembaga yang akan dimasukkan ke dalam alat pemutar Corrosion Wheel Test
26
Pada penelitian ini, hasil dari pengukuran metode elektrokimia (Tafel) akan digunakan sebagai pembanding untuk kedua metode pengukuran yang lainnya, dengan asumsi memiliki ketelitian yang lebih baik. Selanjutnya kedua metode tersebut akan dianalisis apakah keduanya atau salah satunya layak untuk digunakan sebagai rancangan praktikum pengukuran laju korosi dalam pembelajaran korosi.
III.4 Pembuatan Moodle
Penyusunan soal yang berkaitan dengan korosi mencakup pemahaman konsep dasar korosi yaitu: reaksi redoks, lingkungan/media yang korosif dan arus listrik. Dengan menggabungkan: materi korosi, soal dan praktikum pengukuran laju korosi, maka akan disusun sebuah rancangan pembelajaran interaktif menggunakan moodle.
Rancangan pembuatan pembelajaran dalam moodle dilakukan di dalam situs http://courses.fmipa.itb.ac.id. Format yang digunakan adalah format berbentuk mingguan yang disusun untuk perkuliahan elektrokimia selama 10 minggu, sedangkan topik mengenai korosinya akan dilakukan pada minggu ke 8 dan 9. Pada akhir pembelajaran dilakukan quiz yaitu pada minggu ke 10.
Konfigurasi kuliah yaitu untuk mengatur jumlah topik, diatur menggunakan menu “Settings” pada bagian administrasi seperti Gambar III-10.
Gambar III-10. Tampilan menu settings pada bagian administrasi untuk mengatur konfigurasi kuliah.
27
Beberapa fasilitas lain yang juga digunakan seputar pengaturan topik, tampak pada gambar III-11.
Gambar III-11.Tampilan fasilitas pada bagian administrasi untuk mengedit konfigurasi kuliah
Materi pengajaran korosi dimasukkan dengan dua cara, yaitu: mengetikkan langsung melalui situs dengan cara masuk ke mode ubah dan memilih “Add a Resource” kemudian “Compose a web page”.
Gambar III-12. Tampilan menu untuk memasukkan suatu materi dengan menggabungkan suatu file
Setelah selesai mengisi nama, penjelasan tentang salah satu sub dari materi korosi kemudian menekan tombol “save changes”. Maka muncul preview dari dokumen yang baru diketikkan, materi ini nantinya dapat diatur ulang, dengan menekan tombol “update resources” di bagian kanan atas halaman preview. Pada halaman
Tampilkan semua topik atau hanya topik ini (sembunyikan topik yang lain)
Memberi tanda pada topik (menandakan topik yang aktif)
Menyembunyikan topik
28
utama, materi akan muncul dalam bentuk link. Materi tersebut sekarang sudah dapat diakses oleh pengguna. Ada beberapa opsi untuk mengatur posisi materi tersebut , seperti pada Gambar III-13.
Gambar III-13. Tampilan untuk pengaturan posisi materi yang telah diketik Cara lain untuk memasukkan materi pengajaran korosi ini yaitu dengan memasukkan materi berbentuk file (MS word, ppt,excel,jpg,bmp), “Add resource “ Æ “Link to a file or website”. seperti Gambar III-14.
Gambar III-14. Tampilan menu untuk membuat suatu tautan antara file Setelah selesai mengetikkan materi kemudian menekan tombol “choose or upload a file” seperti pada Gambar III-15.
Gambar III-15.Tampilan ruang untuk memasukkan materi berbentuk file Memindahkan pautan ke kiri dan kanan (indentasi)
Memindahkan posisi link.
Pengaturan Hapus
29
Sedangkan untuk membuat tautan antara file yaitu dengan menggunakan tombol “Choose”. Setelah itu menekan tombol “Upload this file” seperti Gambar III-16
Gambar III-16.Tampilan tempat memilih suatu file yang akan di upload
Untuk melakukan pengelolaan file seperti penghapusan, update dan sebagainya, mengunakan menu “File” pada bagian administrasi, seperti Gambar III-17.
Gambar III-17. Tampilan menu file pada bagian administrasi untuk pengelolaan file
