yang terjadi pada putaran mesin relatif tinggi, ini dikarenakan adanya akumulasi gas yang tertahan pada katalis konverter, sehingga jumlah yang dikeluarkan menjadi
bertambah, akan tetapi hal ini dapat diatasi dengan memperluas permukaan dari katalis konverter dengan cara memperbesar volume katalis konverter wire mesh.
Absorbsi gas CO, CO
2
dan O
2
menunjukkan adanya proses foto katalis yang terjadi sesuai dengan karakteristik TiO
2
, hal ini terjadi karena adanya proses pembakaran yang menghasilkan sinar UV sehingga permukaan TiO
2
dapat mengabsorbsi gas CO, CO
2
dan O
2
. Selain itu juga terjadi oksidasi CO dan HC yang menghasilkan H
2
O dan CO
2
, dimana CO
2
kembali diabsorbsi oleh permukaan TiO
2
sebagai akibat proses foto katalis, sehingga jumlah total CO
2
Penurunan jumlah oksigen diakibatkan oleh adanya proses foto katalis dan adanya proses oksidasi gas CO dan HC menjadi H
yang dikeluarkan ke ujung knalpot menjadi berkurang.
2
O dan CO
2
4.6. Uji X-Ray Diffraction XRD
sesuai dengan reaksi yang terdapat pada three way catalytic converter. Oksigen yang diabsorbsi maupun
yang terpakai untuk proses oksidasi adalah berasal dari udara bebas yang terdapat dalam catalytic converter. Dengan demikian maka jumlah total oksigen yang
dikeluarkan ke ujung knalpot juga berkurang.
Uji XRD dilakukan di PUSPIPTEK-LIPI, Serpong, Tangerang Selatan, bertujuan untuk melihat substansi zat yang terbentuk di katalis konverter. Hasil uji
XRD dapat dilihat di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Sudut 2 θ º
Gambar 4.11 Grafik XRD Bahan Katalis Konverter Komposisi II
Dari grafik gambar 4.11 diperoleh tiga puncak yang tertinggi pada sudut 2θ =
25.3435º , 36.9821º dan 48.0776º, yang menunjukkan bahwa substansi pada bahan katalis didominasi oleh TiO
2
dengan struktur kristal Anatase dan dengan bantuan persamaan Scherer diperoleh ukuran partikel kristal = 40.5 nm Lampiran K. Puncak
puncak lain dalam proses search-match tidak ditemukan kecocokan yang signifikan karena banyak puncak puncak grafik yang saling bertindihan dan juga menyebabkan
Intensitas cps
Universitas Sumatera Utara
ketidakjelasan puncak puncak yang spesifik. Walaupun demikian setelah disidik dengan metode Han
awalt diperoleh kemungkinan adanya γ Fe
2
O
3
serta CaFeSiO
4
4.7 Uji Scanning Electron Microscope SEM
.
Uji SEM terhadap katalis konverter wire mesh juga dilakukan di PUSPIPTEK- LIPI, Serpong, Tangerang Selatan, bertujuan untuk melihat mikrostruktur zat penyusun
lapisan coating pada wire mesh. SEM dilakukan pada tiga titik pada tiap bagian komposisi I, II dan V. Hasil SEM dari komposisi I dapat dilihat pada gambar 4.12 dan
4.13.
Gambar 4.12 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi I Pada Titik Pertama Dengan
Pembesaran 15000 kali
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.13 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi I Pada
Titik Pertama Tabel 4.5 Data Analisa
ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi I Pada Titik Pertama
Dari analisa ZAF tabel 4.5 terdapat unsur Natrium, Sulfur, Klorida, dan silikon berasal dari campuran sodium metasilikat Na
2
SiO
3
dan sodium metabisulfit Na
2
S
2
O
5
serta sisa rendaman asam klorida, sedangkan Ti dan Fe berasal dari campuran senyawa TiO
2
dan FeO serta substrat kawat besi. Unsur kalsium yang terdeteksi adalah impuritas yang terdapat pada bahan. Unsur Aluminium adalah bahan
Universitas Sumatera Utara
pelapis kawat mesh yang tersisa karena sisa reaksi pada perendaman kawat mesh dalam HCl.
Pada gambar 4.12 terlihat bahwa TiO
2
yang terbentuk bergerombolan dan tidak merata pada permukaannya menunjukkan mudahnya terjadi absorbsi pada proses foto katalis
dan dapat dilihat juga banyaknya pori diantara butiran TiO
2
sehingga hal ini dapat menaikkan porositas pada bahan katalis. Unsur Silikon yang terbentuk pada analisa
ZAF cukup tinggi sekitar 17.49 yang berfungsi sebagai perekat pada bahan katalis pada substrat, sehingga lapisan katalis pada kawat mesh lebih kuat ikatannya
dibandingkan dengan komposisi yang lain coating-annya tidak mudah terkelupas.
Gambar 4.14 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi I Pada Titik Kedua Dengan Pembesaran 15000 kali
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.15 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi I Pada
Titik Kedua Tabel 4.6 Data Analisa
ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi I Pada Titik Kedua
Hasil SEM pada titik kedua pada gambar 4.14 dan 4.15 ini hampir sama dengan titik pertama, hanya saja terdapat impuritas lain yaitu magnesium. Zat yang lain berasal
dari campuran yang sudah disebutkan di atas. Gambar 4.14 ini juga memperlihatkan porositas yang besar pada substansinya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.16 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi I Pada Titik Ketiga Dengan
Pembesaran 15000 kali
Gambar 4.17 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi I Pada
Titik Ketiga
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Data Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi I Pada Titik
Ketiga
Gambar 4.12, 4.14, dan 4.16 menunjukkan bahwa pada katalis konverter kawat mesh terdapat pelapisan yang tidak seragam ada bagian yang terlapisi dengan baik
gambar 4.12 dan 4.14 dan ada juga yang tidak gambar 4.16, dengan demikian maka akan terjadi proses redoks dimana bagian yang terlapisi berupa TiO
2
Hasil SEM pada katalis konverter wire mesh pada komposisi II juga disidik pada tiga titik yang mana titik pertama dapat dilihat pada gambar 4.18.
akan menjadi oksidator dan substratFeO yang tidak terlapisi akan menjadi reduktor sehingga
absorbsi gas buang menjadi efektif walaupun tidak ada campuran besi oksida pada bahan pelapisannya. Hal ini juga disebabkan ketidakseragaman dalam proses dip
coating.
Gambar 4.18 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi II Pada Titik Pertama Dengan
Pembesaran 15000 kali
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.19 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi II Pada
Titik Pertama Tabel 4.8 Data Analisa
ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi II Pada Titik Pertama
Dari analisa ZAF tabel 4.8 dan gambar 4.19, diperoleh jumlah unsur tertinggi pada gambar 4.18 adalah unsur besi 50.48, titanium 13.37 dan oksigen dengan
tingkat porositas yang cukup tinggi sehingga menghasilkan absorbsi yang tertinggi di antara komposisi lainnya. Akan tetapi oleh karena jumlah silikon yang sedikit 1.69
sehingga daya lekat bahan katalis pada substrat juga berkurang dibandingkan dengan katalis pada komposisi I. Pada gambar 4.18 juga memperlihatkan partikel partikel besi
di antara partikel partikel TiO
2
sehingga jumlah total partikel besi meningkat jika ditambahkan dengan partikel besi pada substrat.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.20 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi II Pada Titik Kedua Dengan
Pembesaran 15000 kali
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.21 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi II Pada
Titik Kedua Tabel 4.9 Data Analisa
ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi II Pada Titik Kedua
Dari analisa ZAF pada gambar 4.21 dan tabel 4.9, diperoleh hasil yang hampir sama pada titik pertama, pada gambar 4.20 memperlihatkan partikel besi yang lebih
jelas di antara partikel lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.22 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi II Pada Titik Ketiga Dengan
Pembesaran 15000 kali
Gambar 4.23 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi II Pada
Titik Ketiga
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Data Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi II Pada
Titik Ketiga
Pada gambar 4.22 memperlihatkan bagian dari katalis komposisi II yang hampir tidak terlapisi secara kasat mata, jika dilihat dari analisa ZAF pada tabel 4.10 dan
gambar 4.23 sebagian besar gambaran yang kelihatan adalah unsur besi dengan sedikit kandungan titania, bentuk khas partikel besi yang kelihatan juga terdapat pada gambar
SEM pada titik pertama dan kedua komposisi II serta pada titik ketiga komposisi I, jika dibandingkan pada gambar 4.22 hampir tidak memperlihatkan bentuk partikel bulatan
sehingga dapat dipastikan bentuk bulatan adalah partikel titanium, karena jumlah partikel titanium hanya sekitar 1.56 saja.
Hasil SEM pada tiga titik permukaan katalis komposisi V adalah sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.24 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi V Pada Titik Pertama Dengan
Pembesaran 15000 kali
Gambar 4.25 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi V Pada
Titik Pertama
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.11 Data Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi V Pada
Titik Pertama
Pada gambar 4.24, katalis komposisi V 80 Fe dan 20 Titanium juga memperlihatkan porositas yang cukup tinggi karena terdapat banyak ruang antar
partikel. Pada gambar 4.24 juga memperlihatkan pelapisan yang tidak merata pada substrat. Dari analisa ZAF pada gambar 4.25 dan tabel 4.11, memperlihatkan adanya
unsur Aluminium yang merupakan sisa lapisan wire mesh yang tidak habis pada perendaman HCl, adanya sedikit unsur silikon saja 1.41 sehingga mempunyai daya
lekat lapisan yang kurang dibandingkan dengan komposisi I. Unsur unsur lain dalam analisa ZAF gambar 4.25 dan tabel 4.17 seperti yang sudah dijelaskan pada komposisi
I.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.26 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi V Pada Titik Kedua Dengan
Pembesaran 15000 kali
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.27 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi V Pada
Titik Kedua Tabel 4.12 Data Analisa
ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi V Pada Titik Kedua
Gambar 4.26 memperlihatkan adanya bagian dari kawat mesh yang tidak terlapisi dengan baik, yang menunjukkan adanya lapisan substrat yang tidak terlapisi
oleh Titanium dan besi. Hal ini merupakan kekurangan dari dip coating yang mana keseragaman dari pelapisan tidak dapat dikontrol dengan baik. Selain itu , gambar 4.26
menunjukkan hal yang sama seperti pada gambar 4.24.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.28 Coating Pada Kawat Mesh Komposisi V Pada Titik Ketiga Dengan
Pembesaran 15000 kali
Gambar 4.29 Grafik Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi V Pada
Titik Ketiga
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.13 Data Analisa ZAF Method Quantitative Analysis Komposisi V Pada
Titik Ketiga
Pada gambar 4.28 dan analisa ZAF pada gambar 4.29 serta tabel 4.13 menunjukkan adanya partikel besi yang cukup banyak tanpa adanya lapisan titanium,
sehingga pada bagian ini dalam proses filter gas buang dapat berfungsi reduktor sehingga membantu absorbsi gas buang kenderaan bermotor.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
