• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENGARUH PENAMBAHAN POLYVINYL ALCOHOL (PVA) TERHADAP KARAKTERISTIK KERAMIK Ni-CSZ UNTUK DIAPLIKASIKAN SEBAGAI ANODE PADA SOFC.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PENGARUH PENAMBAHAN POLYVINYL ALCOHOL (PVA) TERHADAP KARAKTERISTIK KERAMIK Ni-CSZ UNTUK DIAPLIKASIKAN SEBAGAI ANODE PADA SOFC."

Copied!
27
0
0

Teks penuh

(1)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMAKASIH ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

RIWAYAT HIDUP ... xii

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ...1

I.2. Rumusan Masalah...3

I.3. Batasan Masalah ...4

I.4. Tujuan ...5

I.5. Manfaat Penelitian ...5

I.6. Metode Penelitian ...5

I.7. Waktu dan Tempat Penelitian ...5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sel bahan Bakar (Fuel Cell) ...6

2.2. Keramik...15

▸ Baca selengkapnya: anode pada sel aki berupa

(2)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian ...19

3.5. Prosedur Pembuatan Pelet Keramik Ni-CSZ ...22

3.5.1 Pembuatan pelet keramik CSZ ...23

3.5.2 Proses Pembuatan Ni-CSZ ...24

3.5.3 Kompaksi ...25

3.5.4 Pengukuran densitas sebelum dan sesudah reduksi ...24

3.5.5 Proses Sintering ...25

3.5.5 Proses Reduksi ...28

3.6 Karakteristik dari keramik Ni-CSZ dengan Penambahan PVA ...29

3.6.1 Struktur Kristal ...29

3.6.2 Struktur Mikro ...30

3.6.3 Sifat Listrik ...32

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengaruh PVA terhadap Densitas Keramik ...33

4.2. Pengaruh PVA terhadap Struktur Kristal ...34

4.2. Pengaruh PVA terhadap Struktur Mikro...34

(3)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ...42

5.2. Saran ...42

DAFTAR PUSTAKA ...43

LAMPIRAN A ...45

LAMPIRAN B ...46

LAMPIRAN C ...48

LAMPIRAN D ...51

LAMPIRAN E ...55

(4)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Energi merupakan salah satu kebutuhan hidup yang harus terpenuhi demi

kelangsungan hidup manusia. Saat ini kebutuhan energi sudah sangat besar seiring

dengan peningkatan jumlah penduduk terutama energi listrik. Jadi, dalam bidang

energi sudah saatnya kita mengusahakan untuk memproduksi sumber energi

alternatif untuk mengantisipasi ketersediaan energi di masa yang akan datang.

Sumber energi tersebut harus memenuhi parameter keberhasilan suatu sumber

energi alternatif yaitu: dapat diperbarui (renewable energy), ramah lingkungan,

dan biaya yang murah. Salah satunya dengan memanfaatkan sel bahan bakar (Fuel

cell). Fuel cell merupakan konverter dari energi kimia ke energi listrik yang

ramah lingkungan. Fuel cell dirancang untuk dapat diisi reaktannya yang

terkonsumsi dimana fuel cell memproduksi listrik dan penyediaan bahan bakar

hidrogen dan oksigen dari luar. Reaktan yang biasanya digunakan dalam sebuah

sel bahan bakar adalah hidrogen di sisi anoda dan oksigen di sisi katoda. Reaktan

mengalir masuk dan produk dari reaktan mengalir keluar. Sehingga operasi jangka

panjang dapat terus menerus dilakukan selama disuplai oleh bahan bakar

(5)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Fuel cell ini di klasifikasikan sebagai pembangkit tenaga karena sel bahan

bakar ini dapat beroperasi secara terus menerus atau selama ada persediaan bahan

bakar (fuel) dan oksidan. Fuel cell diklasifikasikan dalam beberapa jenis

tergantung dari jenis bahan bakar yang digunakan, yaitu Alkaline Fuel Cell

(AFC), Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC), Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC),

Proton Exchange Membrane (PEM), Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) (Eileen,

2003). Fuel cell memiliki karakteristik umum yaitu sangat efisien (>85%),

modular (dapat ditempatkan dimana diperlukan), ramah lingkungan (tidak berisik,

emisinya rendah), panas yang terbuang dapat di simpan ( Sri Handayani, 2008).

SOFC dianggap menarik karena memiliki beberapa kelebihan

dibandingkan dengan fuel cell jenis lain. SOFC merupakan fuel cell dengan

temperatur tertinggi pada saat ini yaitu sekitar 600oC - 1000oC dan juga memiliki

tingkat efesiensi yang paling tinggi yaitu sekitar 60%. SOFC berkembang sejak

tahun 1950 dan memiliki dua bentuk yaitu planar dan tubular. Keuntungan dari

fuel cell jenis ini yaitu dapat menggunakan bahan bakar lain selain hidrogen.

Sama seperti jenis fuel cell yang lain, SOFC juga memiliki tiga bagian penting

yaitu elektrolit, katode, dan anode (Eileen , 2003).

Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan anode dari keramik Ni-CSZ

dengan penambahan konsetrasi berat polyvinyl alcohol (PVA). CSZ dipilih karena

memiliki kekosongan oksigen dalam jumlah besar sehingga sesuai untuk

membuat sel bahan bakar padatan (SOFC). Bahan tersebut merupakan insulator

(6)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

memungkinkan bahan bakar mengalir ke elektrolit (G.Matula, T.Jardiel,

R.Jimenez, A.Varez, 2008). Dalam penelitian ini konsentrasi berat PVA akan

divariasikan untuk diketahui pengaruhnya terhadap karakteristik keramik Ni-CSZ

yang akan diaplikasikan sebagai anode dalam SOFC.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka

permasalahan penelitian dirumuskan sebagai berikut: ”Bagaimanakah pengaruh

penambahan konsentrasi berat PVA terhadap karakteristik keramik Ni-CSZ

sebagai anode pada SOFC”.

Rumusan masalah di atas, dapat diuraikan dengan pertanyaan-pertanyaan

penelitian sebagai berikut:

1. Bagaimanakah pengaruh penambahan PVA dengan konsentrasi berat sebesar

2%, 6%, dan 10% terhadap densitas keramik Ni-CSZ?

2. Bagaimanakah pengaruh penambahan PVA dengan konsentrasi berat sebesar

2%, 6%, dan 10% terhadap struktur kristal keramik Ni-CSZ?

3. Bagaimanakah pengaruh penambahan PVA dengan konsentrasi berat sebesar

2%, 6%, dan 10% terhadap struktur mikro keramik Ni-CSZ?

4. Bagaimanakah pengaruh penambahan PVA dengan konsentrasi berat sebesar

(7)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

1.3 Batasan Masalah

Pada penelitian ini dilakukan pembuatan keramik Ni-CSZ dengan metode

kompaksi yang disintering pada suhu 1500oC selama 2 jam dan direduksi dengan

hidrogen 7% pada 900oC selama 4 jam. Pada penelitian ini penambahan

konsentrasi berat PVA akan divariasikan sebesar 2%, 6%, dan 10%. Selanjutnya

pelet akan dikarakterisasi densitas, struktur kristal, struktur mikro, dan

konduktivitas listriknya.

Densitas diinterpretasikan dengan massa jenis pelet sebelum dan sesudah

direduksi, struktur kristal diinterpretasikan dengan parameter kisi berdasarkan dari

hasil XRD, struktur mikro diinterpretasikan dengan struktur mikroskopik secara

visual dan dilihat dari ukuran butir pelet tersebut dilihat dari hasil SEM, sifat

listriknya diinterpretasikan dengan konduktivitas listrik pelet tersebut berdasarkan

hasil uji listrik.

1.4 Tujuan

Sesuai dengan rumusan masalah yang telah dikemukakan diatas, maka

tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi berat sebesar PVA 2%,

(8)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi berat PVA sebesar 2%,

6%, dan 10% terhadap struktur kristal keramik Ni-CSZ.

3. Untuk mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi berat PVA sebesar 2%,

6%, dan 10% terhadap struktur mikro keramik Ni-CSZ.

4. Untuk mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi berat PVA sebesar 2%,

6%, dan 10% terhadap konduktivitas listrik keramik Ni-CSZ

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian berupa data-data tentang pengaruh penambahan

konsentrasi berat PVA terhadap densitas struktur kristal, struktur mikro, dan

konduktivitas listrik keramik Ni-CSZ ini diharapkan dapat menjadi acuan bagi

penelitian-penelitian yang lain, yang berkaitan dengan pembuatan keramik

Ni-CSZ. Jika keramik ini memenuhi kriteria-kriteria untuk anode suatu SOFC, maka

keramik ini dapat diusulkan dan dicoba untuk diaplikasikan.

1.6 Metode Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan metode eksperimen.

1.7 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian Teknologi Bahan

Dasar, Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri (PTNBR-BATAN) Jalan

(9)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah eksperimen. Pada

penelitian ini dilakukan pembuatan keramik Ni-CSZ dengan metode kompaksi

serbuk.

3.2 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di kelompok Fisika Bahan, Pusat Teknologi Nuklir

Bahan dan Radiometri (PTNBR-BATAN) Jalan Tamansari 71 Bandung 40132.

3.3 Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada:

Tanggal : Maret 2010 – November 2010

Hari : Senin - Jumat

(10)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

3.4 Alat dan Bahan

3.4.1 Peralatan yang Digunakan

Pada penelitian ini peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Untuk Preparasi Bahan Baku Serbuk

1. Penggerus

2. Neraca Digital METTLER AB 104

3. Botol bekas film atau gelas kaca yang ukurannya kecil

4. Sendok kecil

5. Mesin Penggerus

Untuk Kompaksi

1. Cetakan dari baja

2. Mesin Kompaksi

Untuk Sintering

1. Keramik

2. Cawan alumina

3. Oven Pemanas

4. Tungku Sinter

Untuk Reduksi

(11)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2. Tungku Reduksi

3.4.2 Bahan-Bahan yang Digunakan

Pada penelitian ini bahan-bahan yang digunakan adalah:

1. Serbuk ZrO2

2. Serbuk CaO

3. Serbuk NiO

(12)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

3.5 Prosedur Pembuatan Pelet Keramik Ni-CSZ

Prosedur pembuatan keramik Ni-CSZ terlihat pada Gambar (3.1).

ZrO2 85%

Penggerusan

CaO 15%

Sintering pada suhu 1500oC selama 3 jam Pengepresan dengan tekanan rendah

Penggerusan

Sintering pada suhu 1500oC selama 3 jam Pengepresan dengan tekanan rendah

Penggerusan

Campur dengan NiO

2%

(13)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.1 Prosedur pembuatan keramik Ni-CSZ

3.5.1 Pembuatan pelet keramik CSZ

Pembuatan keramik CSZ merupakan campuran ZrO2 dan CaO. Komposisi

masing-masing senyawa tersebut dibuat dengan persentase mol sebagai berikut:

85% untuk senyawa ZrO2 dan CaO sebanyak 15% karena jika ZrO2 lebih dari

85% maka dikhawatirkan keramik akan menjadi rapuh sedangkan jika persentase

mol kurang dari 85% maka keramik Ni-CZS ini tidak akan membentuk struktur

Sintering 1500oC selama 2 jam

(14)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Jika jumlah total 12 gram maka zirkonia yang diperoleh adalah:

85 % ZrO2 = 85% / 100 x 12 = 11.10757 gram

Dan CaO yang diperoleh adalah

15% CaO = 15 % / 100 x 12 = 0.89243 gram

Kedua senyawa tersebut dicampur, lalu digerus pada mesin penggerus

selama 3 x 10 menit. Lalu dilakukan pengepressan dengan tekanan rendah

kemudian di sinter pada suhu 1500oC selama 3 jam. Setelah itu digerus kembali

selama 3 x 10 menit, dipres kemudian disinter kembali pada suhu 1500oC selama

3 jam sebelum akhirnya digerus kembali dengan menggunakan mortar agate dan

mesin penggerus. Pengulangan perlakuan ini diharapkan untuk menghasilkan

serbuk campuran CSZ yang homogen. Kemudian campuran CSZ yang terbentuk

ditambahkan dengan NiO dan PVA yang bervariasi konsentrasinya

masing-masing sebesar 2%, 6%, dan 10% dimana variasi persentase konsentrasi PVA

(15)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

konsentrasi PVA ini bisa diekstrapolarsi jika ada penelitian lain yang mencoba

dengan persentase konsentrasi ≤ 2%, 6%, dan 10%.

3.5.2 Proses Pembuatan Ni-CSZ

Serbuk CSZ yang sudah terbentuk kemudian ditambahkan dengan NiO

karena NiO tidak mudah bereaksi dengan hidrogen ketika direduksi dengan

perbandingan komposisi 50%-50% perbandingan komposisi CSZ-NiO seperti ini

paling tepat karena jika komposisi NiO lebih besar dari 50% maka ketika

dilakukan reduksi akan semakin banyak oksigen yang hilang yang akan membuat

keramik memiliki terlalu banyak porositas dan akan mengakibatkan keramik

tersebut menjadi terlalu rapuh lalu ditambahkan dengan PVA yang komposisinya

divariasikan. Perbandingan persen berat CSZ, NiO, dan PVA ditunjukan pada

Tabel 3.1

Tabel 3.1 Perbandingan persen berat

% Berat

No CSZ NiO PVA

1. 49 49 2

2. 47 47 6

3. 45 45 10

Dari perhitungan persen berat dibuat perbandingan bahan dalam 4 gram

(16)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Tabel 3.2 Perbandingan bahan dalam 4 gram

% Berat

No CSZ NiO PVA

1. 1,96 1,96 0,08

2. 1,88 1,88 0,24

3. 1,80 1,80 0,40

3.5.3 Kompaksi

Setelah Semua bahan tercampur dengan komposisi yang sesuai, kemudian

bahan tersebut ditimbang 0,15 gram yang selanjutnya akan dilakukan proses

kompaksi dengan tekanan 50 ton/cm2 dan diameter cetakan 88 mm selama 20

detik. Hasil yang diperoleh pada tahap ini berupa pelet mentah.

(17)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

3.5.4 Pengukuran Densitas Sebelum dan Sesudah Reduksi

Pelet mentah yang sudah terbentuk kemudian diukur rapat massanya

dengan mengukur massa, diameter dan tinggi pelet. Lalu setelah itu dihitung rapat

massanya sebelum dan sesudah direduksi dengan menggunakan persamaan:

2

Pelet mentah yang sudah terbentuk kemudian diukur rapat massanya dan

dilakukan proses sintering. Sebelum dilakukan proses sintering, pelet-pelet (3.3) (3.1)

(18)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

mentah tersebut ditempatkan pada keramik dan diurutkan agar tidak tertukar satu

sama lain. Kemudian dilakukan proses sintering pada suhu 1500oC selama 2 jam.

Proses sintering ini terbagi menjadi 3 tahap yaitu yang pertama tahap pemanasan

menuju suhu 1500oC dengan laju pemanasan 10oC/menit, lalu yang kedua

merupakan proses penahanan pada suhu 1500oC selama 3 jam dan tahap yang

terakhir adalah tahap penurunan suhu 10oC/menit sampai suhu ruang.

T (oC)

15000C/3 jam

100C/ menit

100C/menit

t (menit) Gambar 3.3 Grafik sintering pelet keramik ZrO2-CaO-NiO

3.5.6 Proses Reduksi

Pelet yang sudah disintering kemudian diukur kembali rapat massanya.

Setelah direduksi 900oC dengan hidrogen 7% selama 5 jam. Proses reduksi juga

terbagi dalam 3 tahap seperti proses sintering. Tahap pertama yaitu penaikan suhu

(19)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

tahap yang terakhir adalah tahap penurunan sampai suhu ruang. Setelah dilakukan

proses reduksi oksigen dalam NiO lepas dan NiO menjadi Ni. Lepasnya oksigen

ini menimbulkan banyak pori sehingga gas bahan bakar dapat mengalir lebih

optimal.

Gambar 3.4 Ni-CSZ yang ditambahkan PVA 2% sebelum dan sesudah direduksi

(20)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

t (menit) Gambar 3.5 Grafik reduksi pelet keramik ZrO2-CaO-NiO

3.6 Karakteristik keramik Ni-CSZ dengan Penambahan PVA

3.6.1 Struktur Kristal

Sampel yang sudah disinter pada suhu 1500oC dan direduksi 900oC dengan

gas hidrogen 7% selanjutnya akan analisis dengan XRD menggunakan panjang

gelombang target CuK α (λ= 1,540600

A). Pengolahan data hasil karakterisasi

difraksi sinar-X (XRD) dilakukan dengan cara mencocokkan sudut 2 pola

difraksi yang dihasilkan keramik Ni-CSZ dengan pola difraksi calsium zirkonia

oksida, Ni, dan NiO standar dari Joint Committee of Powder Diffraction Standarts

(JCPDS). Lalu dapat terlihat fase yang muncul, intensitas, dan sudut hkl dari

keramik tersebut. Pola difraksi dianalisis dengan cara mencari harga sinus dari

sudut dimana terjadi puncak dengan intensitas yang tinggi sehingga diperoleh:

(3.4)

Nilai yang mungkin untuk struktur kubik adalah 1, 2, 3, 4... Hasil bagi

antara dengan adalah A. Nilai A yang paling banyak muncul

(21)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

digunakan untuk menentukan parameter kisi a = b melalui persamaan 2.9 asalkan

panjang gelombang sinar-X diketahui. Setelah nilai A ditentukan, selanjutnya

menghitung nilai parameter kisi. Persamaan 3.1 dapat diubah menjadi bentuk:

Dengan: A= angka yang sering muncul

λ= panjang gelombang

a= parameter kisi (A)

3.6.2 Struktur Mikro

Struktur mikro diamati menggunakan SEM (Scanning Mikroscope

Electron) yang dilakukan di laboratorium Geologi Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi Kelautan (PPGL) Bandung. Proses ini dilakukan dengan

menggunakan alat JEOL JSM-6360LA dan pemotretan struktur mikro sampel

dengan pembesaran 2500 kali. SEM merupakan suatu jenis mikroskop yang

menggunakan berkas elektron yang dapat digunakan untuk mengkarakteristik

suatu bahan yang mampu menghasilkan perbesaran dengan resolusi tinggi yang

digunakan untuk melihat benda berukuran nano. Karakteristik SEM dapat

(22)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

porositas dan ukuran butirnya. Pengolahan data karakterisasi SEM untuk

menentukan ukuran butir rata-rata keramik dilakukan dengan metode garis Heyn

(3.6)

Dengan: = Rata-rata diameter

n = Jumlah garis uji

l = Panjang garis uji

v = Perbesaran foto

PK = Jumlah batas butir yang terpotong

Langkah pertama membuat beberapa garis uji dengan cara menarik garis

melintang pada foto hasil SEM dengan jarak antargaris yang sama. Setelah itu,

membuat garis potong yang memotong setiap butir yang dilalui garis uji. Garis uji

yang dibuat diukur panjangnya. Panjang garis uji, jumlah garis uji, jumlah garis

potong dan pembesaran foto disubstitusikan ke persamaan 3.6 sehingga diperoleh

ukuran butir rata-rata.

3.6.3 Sifat Listrik

Karakteristik sifat listrik yang ingin diketahui dalam penelitian ini adalah

konduktivitas listrik keramik Ni-CSZ. Keramik Ni-CSZ dilapisi perak terlebih

dahulu lalu diberi kontak logam dengan perak dan dipanaskan pada suhu 400oC

selama 2 menit dan diukur hambatan listriknya.

k

(23)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Setelah melakukan pengukuran diperoleh keluaran arus listrik terhadap

perubahan beda potensial. Dengan menggunakan persamaan hukum Ohm kita bisa

mengetahui resistansinya, yaitu:

Setelah nilai resistansi diperoleh, harga resistivitas dapat diperoleh dengan

menggunakan persamaan:

Setelah nilai resistivitas diperoleh maka nilai konduktivitas listrik dapat

diperoleh dengan menggunakan rumus:

(3.7)

(3.8)

(3.9)

(24)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

  1

(25)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil kajian yang telah dilakukan terhadap penelitian

penambahan variasi komposisi PVA terhadap karakteristik dari keramik Ni-CSZ

untuk diaplikasikan sebagai anode pada SOFC, maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Semakin besar konsentrasi PVA yang ditambahkan maka harga densitas

keramik Ni-CSZ semakin kecil.

2. Keramik Ni-CSZ memiliki nilai parameter kisi yang sama, baik sebelum

maupun sesudah dilakukan proses reduksi dan fase CSZ pada keramik

Ni-CSZ ini memiliki struktur kristal kubik.

3. PVA hanya berpengaruh pada porositas sedangkan terhadap ukuran butir

tidak terlalu terlihat pengaruhnya.

4. Semakin besar konsentrasi PVA yang ditambahkan maka akan mempebesar

nilai hambatan keramik sehingga harga konduktivitasnya semakin kecil dan

sesuai dengan literatur.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian ini, penulis menyarankan untuk memberikan

hidrogen lebih besar dari 7% dengan waktu yang lebih lama dari 5 jam agar

reduksi dapat terjadi lebih optimal sehingga fase NiO sudah tidak ada lagi setelah

(26)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.(2008). BSD.just another blog. Fuel Cell. Tersedia:

http://basuki1.ganeca.net/index.php?option=com_conten&task=view&id= 45&Itemid=13. [22 Maret 2012].

Anonim.(2011). Pengecoran. Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/pengecoran. [3 Juni 2012].

Anonim.(2012). Polyvinyl Alcohol. Tersedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/polyvinyl_alcohol. [3 Juni 2012].

Anonim.(2012). Sintesis Senyawa Zirconia Oksida (ZrO2). Tersedia:

http://www.scribd.com/doc/28850526/sintesis-ZrO2

-dan-aplikasi-di-kehidupan. [3 Juni 2012].

Anonim.(2012). Solid Oxide Fuel Cell. Tersedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/solid_oxide_fuel_cell. [22 Maret 2012].

Anonim.(2012). Solution to Homework Assignment Phase Diagrams. Tersedia:

http://fog.ccsf.cc.us/wkufmyn/ENGN45/ENGN45_Online_Homework/og_ Homework_PhaseDiagrams_SOLUTION.htm. [4 Juni 2012].

Barsoum, Michel. (1997). Fundamental of Ceramics. Library of Congress in Publication Data: Singapore

Beiser, A. (1999). Konsep Fisika Modern. Erlangga : Jakarta

Changrong He,(2008). The mechanical and electrical properties of Ni/YSZ anode support for solid oxid fuel cell.

Cook, Brian. (2001). An Introduction to Fuel Cell and Hydrogen Technology. Canada.

De Guire, Eileen J. (2003). Solid Oxid Fuel Cell. Tersedia:

http://www.csa.com/discoveryguides/fuelcell/overview.php. [17 Maret 2012].

Gustaman, Dani. (2009). Private of Comunication. PTNBR BATAN: Bandung. Handayani, Sri. (2008). Membran elektrolit berbasis polieter-eter keton

(27)

Eka Herliyani, 2012

Pengaruh Penambahan Polyvinyl Alcohol (Pva) Terhadap Karakteristik Keramik Ni-Csz Untuk Diaplikasikan Sebagai Anode Pada Sofc

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Herhady, R.Didiek, R.Sukarsono. (2007). Pengaruh suhu dan waktu sintering terhadap kualitas bahan bakar kernel UO2 dalam Furnace jenis Fluidized

Bed. ISSN: 0854-2910: Jakarta.

Ilham, Kurniawan Osa. 2010. Serial Otak Indonesia (7): Fuel Cell ala Indonesia.

http://teknologi.kompasiana.com/terapan/2010/01/12/serial-otak-indonesia-6-fuel-cell-ala-indonesia.

Matula, G, T. Jardiel, R. Jimenez, B. Levenfeld, A.Varez. (2008). Microstructure, mechanical and electrical properties of Ni-YSZ anode supported solid oxide fuel cells. Volume 32. Pages 21-25. Archives of Materials Sciences and Engineering. Madrid, Spanyol.

Rusianto, Toto. (2009). Hot Pressing Metalurgi Serbuk Aluminum dengan Variasi Suhu Pemanasan. Volume 2. Pages 89-95.

Gambar

Gambar 3.1 Prosedur pembuatan keramik Ni-CSZ
Tabel 3.1 Tabel 3.1 Perbandingan persen berat
Gambar 3.2  Alat kompaksi
Grafik sintering pelet keramik ZrOt (menit) -CaO-NiO
+2

Referensi

Dokumen terkait

Presentasi dan publikasi hasil penelitian untuk mahasiswa dan peneliti pemula bidang ilmu-ilmu sosial, pendidiakan dan

Marpaung, mahasiswa program pendidikan Kedokteran Umum di Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara yang sedang melakukan penelitian yang berjudul Hubungan Kadar Hemoglobin

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Guru Sekolah Dasar.

PENGGUNAAN MEDIA BIG BOOK UNTUK MENINGKATKAN APRESIASI DONGENG BAGI SISWA SD DALAM PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA.. Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu |

Massa Tubuh memiliki hubungan dengan kelainan refraksi, dimana pasien. dengan Indeks Massa Tubuh tinggi memiliki

Pada pengendalian dengan menggunakan kendali Fuzzy, untuk memperkecil error dapat dilakukan dengan cara mempersempit jangkauan himpunan Fuzzy masukan untuk error

Pernahkah anak ibu mempunyai ruam yang gatal pada kulit yang hilang timbul selama minimal enam bulan terakhir.. Ya

Produksi ikan pelagis yang didaratkan oleh pukat cincin di Gorontalo tahun 2005 11.300 ton atau sekitar 30% dari seluruh produksi ikan laut (Laporan Dinas Kelautan dan