Bahan yang Digunakan Metode Analisa Interpretasi Data

23

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Bahan yang Digunakan

Pada penelitian ini digunakan larutan model berupa larutan amonia. Larutan tersebut dibuat dengan melarutkan NH 4 OH dan NaCl ke dalam aqua destilata. pH diatur dengan penambahan KOH. NH 4 OH, KOH dan NaCl yang dipergunakan pro analysis pa dengan merek Merck, sedangkan reagen Nessler bermerek HANNA Instruments. Semuanya dibeli dari CV. Jurus Maju Semarang. Konsentrasi amonia setelah dan sebelum elektrolisa dianalisa dengan Multiparameter Bench Photometer for Environmental Testing dan reagen Ammonia MR, Nessler Method, merek HANNA Instruments. 3.2. Rancangan Penelitian dan Rangkaian Alat 3.2.1. Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan larutan sebanyak 1L tiap percobaan dengan variabel pH, densitas arus dan konsnetrasi NaCl. Konsentrasi amonia awal dibuat tetap pada 100 ppm. Percobaan dilakukan dengan tiga variabel berubah yaitu densitas arus, konsentrasi ion klorida dan pH larutan. Satu variabel berubah pada suatu waktu sedangkan dua variabel yang lain dibuat tetap. Kondisi pH, densitas arus dan konsentrasi NaCl pada masing–masing runing seperti yang tercantum pada Tabel 3. Sampel diambil setiap 25 menit untuk dianalisa kadar amonianya dengan metode Nesslerization ASTM, D-1426-03. Interval perlakuan elektrolisis : 100 menit 24 Tabel 3. Rancangan Penelitian No. Run Densitas arus mAcm 2 pH Konsentrasi NaCl ppm Respon yang diamati = kadar amonia sisa ppm 1 15 10,5 300 25, 50, 75, 100 menit 2 15 11 300 25, 50, 75, 100 menit 3 15 11,5 300 25, 50, 75, 100 menit 4 15 12 300 25, 50, 75, 100 menit 5 15 12,5 300 25, 50, 75, 100 menit 6 3 11 300 25, 50, 75, 100 menit 7 6 11 300 25, 50, 75, 100 menit 8 9 11 300 25, 50, 75, 100 menit 9 12 11 300 25, 50, 75, 100 menit 10 15 11 60 25, 50, 75, 100 menit 11 15 11 120 25, 50, 75, 100 menit 12 15 11 180 25, 50, 75, 100 menit 13 15 11 240 25, 50, 75, 100 menit 25

3.2.2. Rangkaian Alat

Pada penelitian ini rangkaian alat yang akan digunakan terdiri dari satu unit sel elektrolisa dengan dua elektroda berupa stainless steel dan platina dengan luas 760,548 mm 2 dan jarak antar plate sebesar 10 mm. Alat elektrolisa ini dihubungkan dengan sumber energi listrik sebagai sumber arus dan tanki penampungan serta pompa untuk sirkulasi larutan Gambar 3.

3.3. Prosedur Penelitian

Prosedur percobaan terdiri dari preparasi larutan model dan percobaan dengan variabel yang telah ditentukan.

3.3.1. Preparasi Larutan Model

Larutan model dibuat dengan melarutkan NH 4 OH dan NaCl ke dalam aqua destilata sesuai dengan variabel percobaan pada Tabel 3. 3.3.2. Percobaan dengan Variabel yang Telah Ditentukan Penelitian diawali dengan membuat larutan umpan dengan konsentrasi amonia awal 100 ppm dan pH pada umpan diatur dengan KOH sesuai variabel. Densitas arus yang digunakan diset sesuai dengan variabel operasi yang telah ditentukan, kemudian sistem dijalankan selama 100 menit dengan tekanan atmosferik pada suhu 30 + 2 C. Dalam operasinya, setiap 25 menit sampel dianalisa. Analisa berupa konsentrasi amonia sisa dari sampel tersebut. Hal yang sama dilakukan untuk setiap variabel sesuai dengan rancangan penelitian yang telah ditentukan.

3.4. Metode Analisa

Dalam penelitian ini digunakan beberapa metode analisa sesuai dengan output data yang dibutuhkan: 26 ◊ Analisa kadar amonia awal dan akhir percobaan menggunakan metode Nesslerization menggunakan Reagen Nessler HANNA Instruments. ◊ Pengukuran pH menggunakan pH meter

3.5. Interpretasi Data

Interpretasi data yang digunakan adalah dalam bentuk grafik dan tabel. Gambar 3. Rangkaian Alat Percobaan Keterangan : 1. Sumber arus DC 2. Sel elektrolisa 3. Tanki larutan amonia 4. Pompa 5. Tempat pengambilan sampel 6. Gas Keluar 6 27

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dibahas tentang pengaruh pH, densitas arus dan konsentrasi NaCl terhadap konsentrasi amonia sisa, konversi serta efisiensi faraday dalam proses elektrolisa amonia dengan menggunakan elektroda platinastainless steel. Pembahasan pertama, kedua dan ketiga masing-masing akan membahas tentang pengaruh nilai pH, densitas arus serta konsentrasi NaCl terhadap konsentrasi amonia sisa serta konversi. Sedangkan pembahasan keempat, kelima dan keenam, masing- masing akan membahas mengenai pengaruh variabel pH, konsentrasi NaCl dan densitas arus terhadap efisiensi arus efisiensi Faraday.

4.1. Pengaruh pH terhadap Konsentrasi Amonia Sisa dan Korversi

Apabila dilihat dari Gambar 4 dan 5, maka konsentrasi amonia ppm mengalami penurunan selama waktu elektrolisa menit, sedangkan konversi meningkat seiring dengan meningkatnya pH. Pada awal dilakukan percobaan pada larutan model dengan konsentrasi 100 ppm amonia dengan pH 11 tanpa menggunakan arus listrik. Larutan model tersebut dipompa melewati sel elektrolisa selama 100 menit dan catu daya tidak dinyalakan sehingga tidak ada arus listrik pada kedua elektroda. Sampel diambil dan dianalisa konsentrasi amonianya setiap 25 menit. Sampai dengan 100 menit konsentrasi amonia sisa adalah 98,30 ppm. Selisih dari kedua angka tersebut sebesar 1,7 ppm dapat diukur sebagai jumlah amonia yang hilang karena menguap selama elektrolisa. Konsentrasi amonia sisa terkecil dan konversi terbesar pada t = 100 menit diperoleh pada pH 12,5 masing masing sebesar 68,14 ppm dan 30,16 . Sedangkan untuk pH 12 diperoleh konsentrasi amonia sisa dan konversi masing-masing sebesar 72,52 ppm dan 26,27 . Konversi hasil percobaan pada pH 12 ini lebih kecil dibandingkan