BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat 3.1.1. Waktu
Waktu pelaksanaan penelitian ini sudah mulai dilaksanakan pada bulan Desember 2013 dan direncanakan akan selesai pada Juni 2014 .
3.1.2.Tempat
Penelitian mengenai pengaruh penambahan plat netral terhadap perbandingn volume hidrogen dan oksigen pada dry cell dilakasanakan dalam
beberapa tahapan , yaitu seperti diuraikan pada Tabel 3.1. Tabel 3.1. Lokasi dan aktivitas penelitian
No. Aktifitas
LokasiPenelitian Keterangan
1. Persiapan lempengan
plat dan gasket Laboratorium Mekanika
Teknik,Dept. TeknikMesin, FT-USU.
2. Pembuatan dry cell
dengan 5-13 cell dan 3 stack, yaitu terdiri dari
2 plat negatif, 1 plat positif, dan 4-10 plat
netral dengan dimensi plat 15 x 15 cm.
Laboratorium Mekanika Teknik,Dept.
TeknikMesin, FT-USU.
3. Ujipengaruh
penambahan plat netral dengan 4 plat
netral. Magister Teknik Mesin
FT-USU. Lantai 4. Menggunakan
adaptor, gelas ukur, dan penghitung
volume.
4 Ujipengaruh
penambahan plat netral dengan 6 plat
netral . Magister Teknik Mesin
FT-USU. Lantai 4. Menggunakan
adaptor, gelas ukur, dan penghitung
volume.
5 Ujipengaruh
penambahan plat netral dengan 8 plat
netral . Magister Teknik Mesin
FT-USU. Lantai 4. Menggunakan
adaptor, gelas ukur, dan penghitung
volume.
Universitas Sumatera Utara
.6 Ujipengaruh
penambahan plat netral dengan 10 plat
netral . Magister Teknik Mesin
FT-USU. Lantai 4. Menggunakan
adaptor, gelas ukur, dan penghitung
volume.
7
Analisa dataolah data. Software Ms. Excel.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Beberapa alat yang digunakan pada penelitian mengenai pengaruh penambahan plat netral terhadap perbandingn volume hidrogen pada dry cell
antara lain: a.
Gerinda Tangan Gerinda berfungsi untuk membuat plat lempengan yang dipotong
menjadi ukuran yang sama, dan juga dapat digunakan sebagai penghalus permukaan plat tersebut, gerinda tangan dipilah karena proses pemotongan
dengan gerinda tangan lebih cepat. b.
Mesin Bor Mesin bor ini berfungsi untuk melubangi beberapa bagian permukaan plat
untuk dapat menyusun plat secara rapi, mesin yang digunakan dalam pembuatan dry cell adalah mesin bor tangan karena plat yang digunakan
melebar sehingga mudah untuk dipindah-pindahkan dalam proses drilling. c.
Tang Tang berfungsi untuk menahan dan mengunci baut serta memotong plat
agar susunannya lebih rapi pada susunan plat nya. d.
Gunting Gunting berfungsi untuk memotong gasket agar lebih rapi dan sesuai
untuk susunan platnya. e.
Tang pembolong Tang ini berfungsi untuk melubangi gasket agar sesuai dengan lubang
yang ada di plat.
Universitas Sumatera Utara
f. Gelas ukur
Gelas ukur berfungsi untuk menghitung volume air yang masuk dan volume hidrogen yang dihasilkan.
3.2.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan yang mudah didapatkan dan yang harganya murah agar biaya yang digunakan untuk membuat
seluruh rangkaian dry cell tetap terjangkau mengingat penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan energi yang murah dan terjangkau. Beberapa bahan yang
digunakan yaitu : a.
Plat Stainless steel Plat ini berfungsi sebagai pengantar arus dalam proses hidrolisis pada dry
cell. Ukuran plat yang digunakan yaitu 15 x 15 cm dan tebal 0,5 mm.
Gambar 3.1. Plat Stainless steel
b. Plat Akrilik
Berfungsi sebagai end plate plat akhir pada dry cell. Tujuannya agar reaksi yang terjadi bisa dilihat langsung.
Gambar 3.2. Plat akrilik
Universitas Sumatera Utara
c. Selang dan tempat penampungan botol
Berfungsi sebagai saluran air dan tempat menyalurkan hidrogen dan oksigen kedalam tabung penyimpanan.
d. Air murni
Air berfungsi sebagai fluida yang bergerak untuk proses elektrolisis tersebut.
e. Baut penyangga
Berfungsi untuk sebagai penahan dan untuk merapikan plat seperti gambar.
Gambar 3.3. Susunan plat dengan baut
f. Rubber Shet
Rubber shet berfungsi gasket untuk mencegah terjadinya korsleting pada plat yang disusun karena bersifat isolator dan sebagai ruang elektrolisis.
Gambar 3.4. Gasket
g. Screen Nylon Monofilamen
Screen Nylon Monofilamen digunakan sebagai mesh membrane yang berfungsi untuk memisahkan aliran air di dalam Dry Cell agar hidrogen
dan oksigen yang dihasilkan benar-benar terpisah. Nylon digunakan karna
Universitas Sumatera Utara
membran ini tidak menangkap ion. Ukuran Mesh Membrane yang digunakan yaitu 15 X 15 cm.
Gambar 3.5. Screen Nylon Monofilamen 3.2.3 Alat Pendukung Peroses Pengujian
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari: 1.
Mesin Las Fungsi dari alat ini dalah sebagai adaptor yaitu alat penyedia arus searah yang
digunakan ketika proses elektrolisis berlangsung.
Gambar 3.6. Mesin Las
2. Thermocouple agilent
Berfungsi sebagai alat pendeteksi suhu pada setiap titik tertentu secara akurat pada plat dry cell. Alat ini membaca dan menyimpan setiap perubahan suhu
yang terjadi dalam setiap detik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.7.Thermocouple agilent
3. Multi meter
Berfungsi sebagai pendeteksi arus dan voltase yang diberikan pada dry cell.
Gambar 3.8. Multi meter
4. Stop watch
Gambar 3.9. Stop Watch
Universitas Sumatera Utara
Stop watch digunakan setiap 90 detik pada setiap variasi pengujian yang sudah disediakan.
3.2.4 Alat Pendukung Pada Proses PembuatanH2 dan O2
Wadah dan Alat Pendukung Penampungan Gas Hidrogen
Gambar 3.10. Wadah Penampungan Hidrogen
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan oleh tabung elektrolisis terlebih dahulu ditampung dalam wadah yang terbuat dari wadah bekas air mineral ukuran
150 ml. Hal ini bertujuan agar ketika proses pengujian berlangsung, hidrogen dapat segera digunakan tanpa harus menunggu proses elektrolisis itu sendiri yang
memakan waktu yang cukup lama. Selain itu wadah yang kita gunakan haruslah wadah yang tahan terhadap tekanan 1 bar dan ukuran 150 ml.
Adapun bagian-bagian dari wadah penampungan itu adalah sebagai berikut :
1. Botol mineral 150 ml
Botol yang digunakan sebagai wadah adalah botol mineral bekas dengan ukuran 150 ml dan tahan terhadap tekanan 1 bar.
2. Katup Udara
Gambar 3.11 Katup Udara
Universitas Sumatera Utara
Fungsi dari katup udara inilah untuk memutus dan menyambungkan wadah penampungan dengan tabung elektrolisis tanpa harus ada terbuangnya gas
ke udara. 3.
Regulator
Gambar 3.12. Regulator
Regulator berfungsi untuk mengatur tekanan keluaran dry cell.
3.3. ProsedurPengujian Berikut prosedur pengujian yang dilakukan .
Pengujian I: a.
Plat disiapkan pada pengujian pertama yaitu 4 plat netral. Dry cell disusun
menggunakan 4 plat netral b.
Kabeltermocoupledidirekatkanpadabeberapatitikpada plat,
sehinggasuhuelektrolisis plat dapatdiketahui. c.
Air dengan KOH 4, 4,33 dan 4,66 disiapkan dalam masing masing
tabung pengisi air.Penampung air dengan KOH 4 dihubungkan. d.
Tabung penampung gas hidrogen dan tabung penampung oksigen disiapkan dan dihubungkan pada gas out masing- masing pada dry cell
dan masing- masing penampung dihubungkan pada flow meter. e.
Data yang terabaca pada termocouple disimpan dan waktu pengujian
dicatat. f.
Adaptor dihubungkan pada kutup masing- masing pada dry cell.
g.
Adaptor dinyalakan selama 90 detik kemudian hitung volume masing- masing gas yang dihasilkan pada masing-masing flow meter.
Universitas Sumatera Utara
h. Saluran penampung air dengan KOH 4,33 dihubungkan dengan dry cell