Pembuatan membran selusosa Karakterisasi arus-tegangan

ε yang bervalensi z, muatan q, dan jari-jari ion d, akan menghasilkan: 8 ⁄ 12 Nilai energi dalam U dipengaruhi oleh konstanta dielektrik . Pada medium yang memiliki konstanta dielektrik tidak tetap, energi dalam yang dimilikinya pun akan berubah. Nilai U akan naik secara teratur sesuai dengan banyaknya ion yang melewati suatu daerah dengan konstanta dielektrik lebih rendah. Nilai konstanta dielektrik membran = berkisar 3 – 4 lebih kecil dari konatanta dielektrik larutan = 78.5. Besarnya ΔU bergantung pada ion yang melewati membran. Adanya interaksi antara medan listrik dan konstanta dielektrik membran , mengakibatkan ion yang melewati membran akan meningkat seiring dengan pembakaran energi dalam ΔU 9 . ∆ 4 ⁄ 13 Keterangan : b = jari-jari pori α : nilai yang tergantung konstanta geometri dan dielektrik pendekatan 0,2 z : bilangan valensi ion m : konstanta dielektrik membran o : konstanta resapan q : muatan ion Menurut Permodelan Maxwell-Wagner didapatkan persamaan konduktansi membran 14 e. Loss coefficient Loss coefficient merupakan faktor hamburan energi pada bahan. Sudut loss coefficient D merupakan sudut yang dibentuk antara arus total I arus bolak balik ac dan arus pengisian Ic pada kapasitor. Pada medium yang ideal, di dalam dielektrik kapasitor tidak ada energi hilang yang tejadi dan arus akan membentuk sudut 90 terhadap voltase. Jika terjadi kehilangan energi, maka sudut fase akan berkurang, dan loss coefficient akan bertambah berdasarkan hubungan sebagai berikut 12 : Loss coefficient D = 90 – sudut fase 15 Pada frekuensi yang diberikan, dielektrik dapat diperlihatkan sebagai rangkaian paralel yang terdiri dari kapasitansi dan resistansi yang ideal. BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian dilakukan di Laboratorium Biofisika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penelitian akan dilaksanakan pada bulan November 2010 - September 2011. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah selulosa asetat, asam asetat, TiO 2, dan aquades. Alat yang dipergunakan adalah cawan petri, gelas kimia, tabung reaksi, pipet volumetric, pengaduk, labu erlemenyer, plat kaca, aluminium foil , batang magnet, lap, gunting, penggaris, isolasi, kamera, alat tulis, timbangan, gelas piala dan HIOKI 3522-50 LCR meter. Metode Penelitian a. Persiapan penelitian Sebelum pelaksanaan penelitian, pencarian literatur seperti artikel, skripsi, buku, dan sebagainya dilakukan untuk mempersiapkan dasar-dasar teori, perumusan fisika yang berhubungan dengan penelitian sebagai acuan. Setelah itu dibuat usulan untuk kolokium.

b. Pembuatan membran selusosa

asetat Membran selulosa asetat yang akan dibuat terdiri dari enam sampel. Sampel 1 yaitu membran selulosa asetat murni tanpa penambahan TiO 2 , sampel 2 yaitu membran selulosa asetat dengan penambahan TiO 2 sebanyak 0,5, sampel 3 yaitu membran selulosa asetat dengan penambahan TiO 2 sebanyak 1, sampel 4 yaitu membran selulosa asetat dengan penambahan TiO 2 sebanyak 3, sampel 5 yaitu membran selulosa asetat dengan penambahan TiO 2 sebanyak 5, dan sampel 6 yaitu membran selulosa asetat dengan penambahan TiO 2 sebanyak 7. Teknik yang digunakan dalam pembuatan membran polisulfon ini yaitu teknik inversi fasa rendam-endap. Tahap awal dari pembuatan membran yaitu menimbang kristal selulosa asetat 12 bb dan dimasukkan ke dalam enam tabung Erlenmeyer, kemudian 2 2 1 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 C C G G G C G C G G G G G m + + + + + + = ω ω dilarutkan dengan menambahkan pelarut sebanyak 88 bb asam asetat 100 ke dalam tabung, tambahkan titanium dioksida dengan konsentrasi yang berbeda pada keenam tabung tersebut. Konsentrasi titanium dioksida yang digunakan yaitu 0, 0,5, 1, 3, 5, dan 7. Keenam larutan tersebut masing- masing ditutup dengan alumunium foil dan disimpan selama sekitar 2 jam hingga semua kristal selulosa asetat larut. Setelah disimpan sekitar 2 jam, larutan dipanaskan selama 1 jam agar lebih homogen. Kemudian dicetak pada plat kaca dan didiamkan selama sekitar 2 jam, setelah itu membran dilepas. Tabel 1.Perbandingan Massa TiO 2 dan Asam Asetat yang Dipakai Pada Perlakuan Tiap Sampel Selulosa Asetat 12 No TiO 2 gram Asam asetat gram 1 2 3 4 5 6 0,0 0,1 0,2 0,6 1,0 1,4 17,6 17,5 17,4 17,0 16,6 16,2

c. Karakterisasi arus-tegangan

membran selulosa asetat Untuk mengukur karakteristik arus-tegangan I-V menggunakan sepasang plat kapasitor yang mengapit membran selulosa asetat. Pengujian karakteristik I-V menggunakan I-V meter, software Keithley 2400, dan komputer. Pengukuran dilakukan dengan memberikan tegangan awal dan tegangan akhir sebesar -5 volt hingga 5 volt dan banyak data yang ditampilkan sebanyak 50 data dengan sweep delay 100.

d. Karakterisasi sifat listrik