29
BAB III METODE PENELITIAN
A. Subyek dan Obyek Penelitian
1. Subjek Penelitian Elektroda stainless steel dan stainless steel Fe-Co-Ni
2. Objek Penelitian Efisiensi produksi gas hidrogen pada elektrolisis dalam media pare dengan
elektroda stainless steel dan stainless steel Fe-Co-Ni
B. Variabel penelitian
1. Variabel bebas: Variasi berat media pare yang ditambahkan pada proses elektrolisis air dan
elektoda yang digunakan yaitu elektroda stainless steel dan stainless steelFe- Co-Ni.
2. Variael control: Laju penyapuan voltameter sebesar 50 mVs.
3. Varibel terikat: Efisiensi produksi gas hidrogen.
C. Alat dan Bahan Penelitian
Alat utama penelitian 1. Alat-alat gelas dan ukur,
2. eDAQ EChem, 3. SEM-EDAX,
4. XRD,
30 Bahan utama penelitian
1. Logam stainless steel S-430, ketebalan 1,2 mm; lebar 3 mm; dan panjang 110 mm,
2. Asam nitrat, 3. Aseton,
4. NaHCO
3
p.a, 5. FeSO
4
.7H
2
O p.a, 6. CoNO
3 2
.6H
2
O p.a, 7. NiSO
4
.6H
2
O p.a, 8. Media pare,
9. H
3
BO
3,
10. Sakarin, 11. NaCl,
12. NH
4
Cl, 13. Akuades.
D. Prosedur Penelitian
1. Media Pare
Pembuatan media pare dilakukan dengan menyiapkan buah pare. Buah pare di bersihakn bijinya dan dicuci dengan air bersih. Kemudian memotong buah pare
tipis-tipis dan dijemur di bawah sinar matahari. Buah pare yang sudah kering kemudian dihaluskan dengan blender dan diayak. Bubuk pare yang telah halus
digunakan sebagai media.
31
2. Elektrodeposisi Fe-Co-Ni
Pembuatan elektroda stainless steelFe-Co-Ni dengan menggunakan staninless steel sebagai elektroda kerja, platinum sebagai elektroda kontra, dan
AgAgCl sebagai elektroda referensi secara voltametri linear. Proses pembuatan elektroda stainless steelFe-Co-Ni dimulai dengan memotong logam stainless
steel tipe Ferritic Grades S-430 dengan ketebalan 1,2 mm; lebar 3 mm; dan panjang 110 mm. Kemudia membuat larutan Fe-Co-Ni dengan perbandingan mol
Fe:Co:Ni sebesar 1:1:1. Larutan Fe-Co-Ni dibuat dengan mencampurkan larutan FeSO
4
dari padatan kristal FeSO
4
.7H
2
O dengan konsentrasi 0,01 M, larutan CoNO
3 2
dari padatan kristal CoNO
3 2
.6H
2
O dengan konsentrasi 0,01 M, dan larutan NiSO
4
dari padatan kristal NiSO
4
.6H
2
O dengan konsentrasi 0,01 M. Selanjutnya menambahkan bahan-bahan yang digunakan untuk membantu
penempelan logam pada substrat, yakni: 1,5 gram H
3
BO
3
, 0,1 gram sakarin, 2 gram NaCl, dan 2 gram NH
4
Cl per liter larutan. Elektrodeposisi dilakukan dengan menggunakan eDAQ EChem dengan laju 50 mVs selama 10 menit.
3. Karakteristik logam stainless steel dan stainless steelFe-Co-Ni
Karakterisasi logam stainless steel dan stainless steelFe-Co-Ni menggunakan beberapa instrumen, diantaranya: voltametri untuk mengukur
variasi arus dan potensial, secara linear, SEM-EDX Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray untuk mempelajari morfologi permukaan
elektroda dan menentukan komposisi semikuantitatif dasar dan XRD untuk menentukan perbedaan elektroda.
32
4. Elektrolisis H
2
O
Elektoda stainless steelFe-Co-Ni hasil sintesis pada tahap sebelumnya dan elektroda stainless steel digunakan dalam elektrolisis air sebaga elektroda kerja,
platinum sebagai elektroda kontra, dan AgAgCl sebagai elektroda referensi secara voltametri siklik.
Pada proses elektrolisis larutan elektrolit disiapkan dengan menggunakan variasi konsentrasi media pare dan elektrolit NaHCO
3
sebanyak 0,5. Variasi media pare dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Konsentrasi Media Pare dalam Larutan NaHCO
3
0,5
Konsentrasi media pare
Nama Sampel Konsentrasi
media pare Nama Sampel
Sampel 1 0,6
Sampel 7 0,1
Sampel 2 0,7
Sampel 8 0,2
Sampel 3 0,8
Sampel 9 0,3
Sampel 4 0,9
Sampel 10 0,4
Sampel 5 1
Sampel 11 0,5
Sampel 6 Setiap sampel di elektrolisis secara voltametrik siklis dengan menggunakan eDAQ
EChem dengan laju 50 mVs.
33
E. Teknik Pengambilan Data
Data yang diperoleh dari penelitian ini adalah data kualitatif dan data kuantitatif. 1. Data kualitatif
Data kualitatif didapatkan dari analisis data hasil pengukuran menggunakan Voltametri, SEM-EDX dan XRD.
2. Data kuantitatif Data kuantitatif didapatkan dari analisis data hasil pengukuran menggunakan
eDAQ EChem. Efisiensi produksi gas hidrogen ditentukan dengan menggunakan persamaan 13.
13 dengan
dan i
c
masing-masing adalah efisiensi produksi gas hidrogen dan puncak arus katodik.
Selain efisiensi produksi gas hidrogen, ditinjau juga kebutuhan energi, dengan menggunakan persamaan 14.
∆E = E
eksperimen
– E
teori
14
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini berjudul “Produksi Hidrogen dari Pmecahan Molekul H
2
O dalam Media Pare dengan Elektroda Stainless SteelFe-Co-
Ni” yang bertujuan untuk mengetahui efisiensi produksi gas H
2
pada media pare dengan elektroda stainless steel dan stainless steelFe-Co-Ni dan untuk mengetahui kondisi
optimum produksi gas H
2
dalam media pare. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, pada bab ini akan dibahas mengenai elektrodeposisi elektroda
stainless steelFe-Co-Ni, karakteristik logam stainless steel dan elektroda stainless steelFe-Co-Ni serta elektrolisis H
2
O. A.
Elektrodeposisi Elektroda Stainless SteelFe-Co-Ni
Logam stainless steelFe-Co-Ni dan stainless steel digunakan sebagai elektroda dalam proses elektrolisis. Logam stainless steel yang digunakan adalah
tipe Ferritic Grades S-430 dengan ketebalan 1,2 mm; lebar 3 mm; dan panjang 110 mm. Elektroda stainless steelFe-Co-Ni dibuat dengan teknik elektrodeposisi.
Elektrodeposisi merupakan proses pengendepan logam pada logam lain elektroda melalui proses elektrolisis dengan menggunakan prinsip elektrokimia
yaitu dengan menerapkan arus listrik. Proses elektrolisis melibatkan elektroda dan larutan elektrolit. Terdapat tiga elektroda yang digunakan dalam elektrodeposisi
adalah platinum sebagai elektroda kontra, stainless steel sebagai elektroda kerja dan AgAgCl sebagai elektroda referensi. Pemilihan stainless steel sebagai
elektroda kerja karena harganya murah dan apabila dilakukan coating dapat meningkatkan hasil produksi gas hidrogen. Menurut Isana SYL, et al. 2012,
Kategori