TiO
2
Sampel II dan 40 FeO
75 Sampel III
54 Komposisi IV 40
TiO
2
Sampel I dan 60 FeO
82 77
Sampel II 68
Sampel III 81
Komposisi V 20 TiO
2
Sampel I dan 80 FeO
77 78.3
Sampel II 77
Sampel III 81
Gambar 4.3 Grafik Permeabilitas – Komposisi Katalis Konverter Wire Mesh
Berdasarkan data pada gambar 4.3, diperoleh bahwa permeabilitas tertinggi diperoleh pada komposisi II yaitu pada 80 Titanium Oksida dan 20 besi oksida,
sedangkan permeabilitas terendah diperoleh pada komposisi III yaitu pada 60 titanium oksida dan 40 besi oksida.
4.4. Uji Tekan
Uji tekan dilakukan untuk menentukan kekuatan tekan pada katalis konverter sehingga dapat diperoleh nilai kekuatan katalis wire mesh, hal ini dilakukan karena
kondisi penempatan katalis konverter yang diikat dalam knalpot sehingga harus
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
Komposisi I Komposisi II
Komposisi III Komposisi IV
Komposisi V
P er
m ea
b il
ita s
Permeabilitas - Komposisi katalis konverter
Universitas Sumatera Utara
mempunyai kekuatan untuk menahan tekanan dari baut dan getaran mesin. Katalis konverter wire mesh disusun tanpa batang besi pengikat dalam tabung besi kemudian
ditekan dengan beban 1000 kg dan hasil uji tekan pada katalis konverter wire mesh dapat dilihat pada tabel 4.4. sebagai berikut:
Tabel 4.4. Data Uji Tekan Pada Katalis Konverter Wire Mesh
Katalis Konverter Wire Mesh Jarak
penekanan x 10
-3
Pembebanan Kg m
Komposisi I 100TiO
2
30 dan 0 FeO
1000 Komposisi II 80 TiO
2
22 dan 20 FeO
1000 Komposisi III 60 TiO
2
19 dan 40 FeO
1000 Komposisi IV 40 TiO
2
11 dan 60 FeO
1000 Komposisi V 20 TiO
2
17 dan 80 FeO
1000
Gambar 4.4. Grafik Jarak Penekanan Terhadap Komposisi Katalis Konverter Wire Mesh
Kekuatan tekan terbesar terdapat pada katalis konverter wire mesh dengan komposisi IV, dan kekuatan tekan terendah terdapat pada komposisi I. Hal ini
5 10
15 20
25 30
35
Komposisi I Komposisi II
Komposisi III Komposisi IV
Komposisi V
Jar ak
P e
n e
k an
an
x 10
-3
m
Jarak Penekanan - Komposisi katalis konverter Pada Pembebanan 1000 Kg
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan campuran antara besi oksida dan titanium oksida mempunyai kekuatan tekan lebih besar dibandingkan dengan titanium oksida murni, akan tetapi kekuatan
tekan akan turun kembali jika campuran didominasi oleh besi oksida.
4.5. Uji Absorbsi Emisi Gas Buang Kenderaan Bermotor
Pengujian absorbsi gas buang dilakukan mulai dari keadaan dimana knalpot mobil tanpa katalis, kemudian dilanjutkan dengan katalis konverter wire mesh dimulai
dari komposisi I – V. Hasil rekapitulasi data pengukuran awal tanpa filter dan pengukuran dengan filter Katalis Konverter komposisi I – V dengan berdasarkan
catatan data pada lampiran E, F, G, H, I, dan J dapat dilihat pada lampiran K. Dengan demikian, grafik uji absorbsi emisi gas buang dapat digambarkan
sebagai berikut:
Gambar 4.5. Grafik Persentasi Absorbsi Gas CO Oleh Katalis Konverter Dari Tiap Komposisi
-30 -20
-10 10
20 30
40 50
750 rpm 1000 rpm 1500 rpm 2000 rpm 2500 rpm 3000 rpm
Pe r
se n
ta si
A b
so r
b si
Persentasi Absorbsi Gas CO - Putaran Mesin
Katalis K-I Katalis K-II
Katalis K-III Katalis K-IV
Katalis K-V
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6. Grafik Persentasi Absorbsi Gas CO
2
Oleh Katalis Konverter Dari Tiap Komposisi
Gambar 4.7. Grafik Persentasi Absorbsi Gas HC Oleh Katalis Konverter Dari Tiap Komposisi
-2 -1
1 2
3 4
5 6
7
750 rpm 1000 rpm 1500 rpm 2000 rpm 2500 rpm 3000 rpm
Pe r
se n
ta si
A b
so r
b si
Persentasi Absorbsi Gas CO
2
- Putaran Mesin
Katalis K-I Katalis K-II
Katalis K-III Katalis K-IV
Katalis K-V
-80 -60
-40 -20
20 40
750 rpm 1000 rpm 1500 rpm 2000 rpm 2500 rpm 3000 rpm
P e
rse nt
a si
A bso
rbsi
Persentasi Absorbsi Gas HC - Putaran Mesin
Katalis K-I Katalis K-II
Katalis K-III Katalis K-IV
Katalis K-V
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8. Grafik Persentasi Absorbsi Gas O
2
Dari hasil yang ditunjukkan oleh grafik pada gambar 4.5 sampai dengan gambar 4.8 di atas, Katalis konverter wire mesh dari komposisi I-V lebih efektif pada putaran
mesin rendah yaitu sekitar 750 – 1000 rpm dan absorbsi gas polutan CO, CO
Oleh Katalis Konverter Dari Tiap Komposisi
2
dan HC yang terbaik didapat pada katalis konverter komposisi II yaitu 80 TiO
2
dan 20 FeO, yang mana berhasil menurunkan CO sebanyak 23.26, CO
2
sebanyak 4.92 dan HC sebanyak 27.61 pada putaran mesin sekitar 700-800 rpm, serta menurunkan CO
sebanyak 42.42, CO
2
Grafik gambar 4.9 menunjukkan keunggulan katalis konverter wire mesh dengan komposisi II pada putaran mesin 700-800 rpm dan 1000 rpm.
sebanyak 1.81 dan HC sebanyak 24.64 pada putaran mesin 1000 rpm. Hal ini juga dikarenakan pada komposisi tersebut katalis konverter wire
mesh mempunyai nilai permeabilitas terbesar sehingga reaksi redoks yang terjadi juga semakin efektif.
-30 -20
-10 10
20 30
40 50
750 rpm 1000 rpm 1500 rpm 2000 rpm 2500 rpm 3000 rpm
A x
is Ti
tl e
Persentasi Absorbsi Gas O
2
- Putaran Mesin
Katalis K-I Katalis K-II
Katalis K-III Katalis K-IV
Katalis K-V
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9 Grafik Absorpsi Gas CO, CO
2
Meskipun ada keunggulan katalis komposisi IV dalam absorbsi CO
dan HC Pada Putaran Mesin 700- 800 rpm.
2
, akan tetapi absorbsi CO dan HC jauh lebih tinggi oleh katalis komposisi II, di samping itu
gas CO dan HC lebih beracun dibandingkan dengan CO
2
, sehingga absorbsi gas tersebut diharapkan lebih tinggi dibandingkan dengan CO
2.
CO CO2
HC Katalis K-I
13,95 3,5
25,65 Katalis K-II
23,26 4,92
27,61 Katalis K-III
16,28 4,51
21,52 Katalis K-IV
11,63 5,93
24,35 Katalis K-V
16,28 5,05
24,57 5
10 15
20 25
30
Pe r
se n
ta si
a b
so r
p si
Grafik Persentasi Absorpsi Gas Buang Pada 700-800 rpm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Grafik Absorpsi Gas CO, CO
2
Dari grafik absorbsi pada gambar 4.5 – 4.8 dan gambar 4.10, data yang menunjukkan absorbsi negatif disebabkan oleh volume katalis konverter lebih kurang
2 x 385 cm
dan HC Pada Putaran Mesin 1000 rpm.
3
yang tidak memadai jika dibandingkan dengan volume ruang bakar mesin lebih kurang 1497 cm
3
sehingga luas permukaan aktif katalis juga kurang memadai dan jumlah reaksi redoks yang terjadi tidak seimbang dengan jumlah gas yang masuk
dari ruang pembakaran mesin ke katalis konverter. Hal ini dapat dilihat dari kenaikan jumlah HC dan CO yang dikeluarkan setelah pemasangan katalis konverter wire mesh
CO CO2
HC Katalis K-I
36,36 0,56
3,21 Katalis K-II
42,42 1,81
24,64 Katalis K-III
7,58 1,67
-17,14 Katalis K-IV
21,21 4,53
-23,57 Katalis K-V
39,39 3,34
-4,64 -30
-20 -10
10 20
30 40
50
Pe r
se n
ta si
a b
so r
p si
Grafik Persentasi Absorpsi Gas Buang Pada 1000 rpm
Universitas Sumatera Utara
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
