Analisis Pengaruh Tebal Membran, Densitas Membran, dan Konsentrasi Saline Water Terhadap Waktu Nyala Lampu dan Besar Tegangan Listrik Sel Volta dengan Elektroda Timbal dan Aluminium

JANNATIYANA SUWINDA, Ferdiansjah, ST., M.Eng. Sc;Ir. Susetyo Hario Putero, M.Eng

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Persebaran listrik di Indonesia masih belum merata dan masalah pengadaan listrik di daerah-daerah terpencil masih sulit diselesaikan. Keadaan geografis dan demografis masyarakat di daerah terpencil membuat pengadaan pembangkit listrik berskala besar sulit diwujudkan. Tidak adanya sumber penerangan pada malam hari dapat menghambat produktivitas masyarakat. Dibutuhkan suatu sistem yang dapat menghasilakan listrik dengan material yang mudah didapatkan dan pembuatannya sederhana seperti sel Volta. Sel Volta adalah sebuah sistem yang dapat menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia spontan. Elektroda yang digunakan adalah timbal dan aluminium. Saline water digunakan sebagai larutan elektrolit. Untuk menghantarkan ion dari setengah sel satu ke lainnya menggunakan membran berpori yang terbuat dari agar-agar. Tebal membran, densitas membran dan konsentrasi saline water divariasikan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap waktu nyala lampu dan besar tegangan yang dihasilkan sel. Ketebalan membran divariasikan menjadi 1 cm, 2 cm dan 3 cm. Densitas membran divariasikan menjadi 1 g : 100 mL, 1 g : 75 mL dan 1 g : 50 mL. Konsentrasi saline water divariasikan menjadi 10.000 ppm, 20.000 ppm dan 35.000 ppm. Pada eksperimen yang dilakukan didapatkan sampel terbaik dari masing-masing variasi yaitu, ketebalan membran 2 cm, densitas membran 1g : 100 mL dan saline water 20.000 ppm. Sampel terbaik tersebut digunakan untuk eksperimen scale-up. Tegangan sel hasil scale-up adalah +5,2 V tanpa lampu dan +2,6 V dengan lampu. Lampu LED yang dipasang pada sel scale-up menyala hingga menit ke-1380.

The allocation of electricity in Indonesia is still not evenly distributed and the problem of electricity supply in remote areas is still difficult to resolve. The geographical and demographic conditions of people in remote areas make it difficult to realize a large scale power plant. The absence of lighting sources at night can hamper people productivity. It needs a system that can produce electricity with material whicj is easy to get and simple to make like Voltaic cells. Voltaic cells are systems that can produce electrical energi from spontaneous chemical reactions. The electrodes used are lead and aluminum. Saline water is used as an electrolyte solution. To deliver ions from one cell to another, a porous membrane made of agar-agar. Membrane thickness, membrane density and saline water concentration were varied to determine the effect on the light time and votage magnitude produced by the cell. The thickness of the membrane was varied to 1 cm, 2 cm and 3 cm. Membrane density was varied to 1 g : 100 mL, 1 g : 75 mL, and 1 g : 50 mL. The concentration of saline water was varied to 10,000 ppm, 20,000 ppm and 35,000 ppm. From the experiments conducted, the best samples were obtained from each variation, namely, membrane thickness of 2 cm, membrane density of 1 g: 100 mL and saline water concentration 20,000 ppm. The best sample was used for scale-up experiments. The scale-up cell voltage results is + 5.2 V without lights and + 2.6 V with lights. The LED light mounted on the scale-up cell light up until the 1380th minute.

Kata Kunci : sel Volta, waktu nyala lampu, tegangan sel, membran, saline water, timbal, aluminium