Karakteristik Arus-Tegangan I- Kapasitansi listrik membran

Gambar 1 . Struktur Molekul Asam Asetat Titanium dioksida TiO 2 TiO 2 merupakan senyawa yang tersusun atas ion Ti 4+ dan O 2- dalam konfigurasi oktahedron. Tiga macam bentuk kristal TiO 2 yang telah dikenal, yaitu anatase, rutile, dan brokit. Anatase dan rutiel yang mudah diamati di alam sedangkan brokit sulit diamati karena tidak stabil. Bentuk kristal anatase diamati terjadi pada pemanasan TiO 2 bubuk mulai dari temperatur 120°C dan mencapai sempurna pada 500°C. Pada temperatur 700°C mulai terbentuk kristal rutile 8 . Penggunaan TiO 2 sintesis baik dalam bentuk tetragonal rutile maupun anatase sangat banyak digunakan dalam industri. Beberapa contohnya antara lain sebagai pigmen pemutih, pigmen warna superior warna putih, bahan utama keramik untuk elektronik barium titanate BaTiO 3 , bahan baku untuk pembuatan TiO 2 polimeric precursor yang sangat penting untuk pembuatan bahan-bahan keramik, antara lain film-optic, bahan elektro-optik dan bahan komposit polimer keramik. Bahan baku pembuat TiO 2 sintesis banyak terdapat di alam, baik sebagai deposit utama ataupun deposit batuan keras ataupun sebagai secondary placer deposit yang pada umumnya dalam bentuk pasir pantai. Peranan TiO 2 dalam bidang industri ialah sebagai pigmen, adsorben, pendukung katalitik, dan semikonduktor. Senyawa ini banyak digunakan dalam bidang industri karena mempunyai banyak kelebihan, yaitu tidak beracun, stabil, tidak berkarat, tidak larut air, dan ramah lingkungan 9 . Gambar 2. Unit Sel Rutile Sifat Listrik Membran Sifat bahan pada isolator, konduktor, semikonduktor, dan superkonduktor memilki sifat listrik yang berbeda-beda. Jenis sifat listriknya meliputi kapasitansi, impedansi, konduktansi, dan lain-lain.

a. Karakteristik Arus-Tegangan I-

V Membran Salah satu karakteristik kelistrikan membran adalah karakteristik arus tegangan. Karakteriktik ini dipengaruhi oleh ion-ion yang ada pada membran tersebut. Aliran ion-ion ini berpengaruh pada aliran arus dalam membran dan proses transpor lainnya yang terjadi pada membran. Dari karakteriktik arus-tegangan dapat ditentukan sifat ohmiknya suatu membran, daya tahanan listrik dan energi diri ion yang melintasi membran. Arus dipengaruhi oleh besarnya beda tegangan dan beda konsentrasi muatan pembawa. Semakin besar beda konsentrasi muatan pembawa dan beda tegangan maka semakin besar pula arus yang mengalir pada membran 13 .

b. Kapasitansi listrik membran

Salah satu sifat kelistrikan membran adalah kapasitansi. Kapasitansi didefinisikan sebagai konstanta pembanding perbedaan tegangan dan muatan yang melintasi dua titik atau kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Secara matematis dituliskan sebagai berikut 2 : Q = C. V 1 Keterangan: Q = muatan elektron dalam C coulomb C = nilai kapasitansi dalam F farad V = besar tegangan dalam V volt Dapat dilihat bahwa satuan kapasitansi adalah coulombvolt atau CV atau farad F. Satu farad adalah jumlah muatan listrik sebesar satu coulomb yang disimpan di dalam zat perantara dengan beda potensial sebesar satu volt 10 . Gambar 3. Permodelan Maxwell- Wagner Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal udara vakum, keramik, gelas, dan lain-lain. Jika ujung-ujung plat logam diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda logamnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung logam yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak dapat menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya 2 . Kapasitansi suatu kapasitor dipengaruhi oleh bahan dielektrik yang digunakan, luas plat, dan jarak antar plat. Kapasitansi kapasitor berbanding lurus dengan luas plat dan berbanding terbalik dengan jarak antara plat-plat seperti berikut: d A C ε = 2 Keterangan : ε = permitivitas bahan faradm A= luas plat m 2 d = jarak antara plat m Perbandingan antara permitivitas bahan ε dengan permitivitas ruang hampa ε o disebut permitivitas relatif atau konstanta dielektrik yang dinyatakan dengan 10 : ε ε ε = r 3 Menurut permodelan Maxwell-Wagner diperoleh persamaan kapasitansi membran sebagai berikut 4

c. Impedansi listrik membran