Menulis proposal penelitian Penjelasan d
Menulis Proposal Penelitian – Penjelasan disertai
Contoh
Oleh: S.Muryanto, Ketua Lembaga Penelitian UNTAG Semarang
Disampaikan dalam acara Sosialisasi Penulisan Proposal yang
diselenggarakan oleh Fakultas Teknik UNTAG Semarang, Selasa, 19
Maret 2013
Pendahuluan
Kami berpendapat bahwa proposal penelitian yang baik tidaklah mungkin dihasilkan dari
kerja yang asal-asalan. Tidaklah berlebihan jika dikatakan bahwa untuk menghasilkan
proposal seperti itu diperlukan latihan, secara sungguh-sungguh dan teratur. Oleh sebab itu
diperlukan pula adanya panduan atau petunjuk penulisan proposal penelitian. Memang sudah
banyak panduan yang ditulis oleh berbagai kalangan, akan tetapi umumnya tidak disertai
dengan contoh-contoh. Hal demikian ini sering dirasakan sebagai salah satu kekurangan oleh
mereka yang belajar menulis proposal penelitian. Contohnya seperti apa? Bentuk konkritnya
seperti apa? Demikianlah, dalam makalah ini kami mencoba menjelaskan satu per satu
komponen dari sebuah proposal penelitian, dilengkapi dengan contoh. Contoh tersebut
diambil dari sebuah proposal SKIM Hibah Fundamental yang telah disetujui dan
dilaksanakan pada tahun 2011. Harapan kami, dengan disertakannya contoh-contoh seperti
itu, menjadi makin mudahlah usaha menulis proposal penelitian.
JUDUL
Berikut ini adalah daftar/checklist, tentang apa saja yang perlu diperhatikan dalam menulis
judul. Ini adalah semacam rambu-rambu.
Checklist
1.
Apakah dengan membaca judul, maka topik yang diusulkan/akan diteliti sudah
nampak jelas bagi pembaca, terutama pembaca yang tidak se-bidang ilmu dengan
pengusul?
2.
Apakah judul sudah cukup menggambarkan apa yang nanti akan dikerjakan/diteliti?
3.
Apakah terlalu panjang?
4.
Apakah terlalu umum?
Page 1 of 24
5.
Apakah terlalu rinci?
Contoh judul
a. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O)
b. Studi Kristalisasi Mineral Struvite dalam Kristaliser Batch:
c. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch:
d. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch: Efek
Tingkat Supersaturasi dan Penambahan Additif
e. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch: Efek
Tingkat Supersaturasi dan Penambahan Additif (Ca2+, Cu2+, dan Zn2+)
f. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch:
Efek Tingkat Supersaturasi dan Penambahan Additif (Ca2+, Cu2+, dan Zn2+)
terhadap Kinetika Reaksi dan Morphologi Kristal
Catatan:
Dari uraian tentang Judul ini, kiranya menjadi jelas bahwa walau pun Judul terletak paling
depan, namun belum tentu ditulis paling awal. penulisan Judul memang harus dipikirkan
masak-masak sehingga terjawab apa yang ada di dalam Checklist.
Page 2 of 24
ABSTRAK
Checklist
1.
Apakah sudah nampak, penelitian yg diusulkan ini akan meneliti bidang ilmu apa,
berkaitan dengan apa? Apakah sudah sesuai dengan skim yang dituju?
2.
Apakah sudah diuraikan metode yg nanti akan digunakan? Apakah kelihatan jelas
bahwa metode/langkah-langkah penelitian dapat dilakukan oleh orang lain yg sebidang ilmu? Apakah urut-urutan langkah penelitian masuk akal?
3.
Apakah sudah dijelaskan, hasil penelitian yg diharapkan seperti apa?
4.
Apakah sudah diuraikan originalitas penelitian: bahwa belum pernah diteliti, atau
sudah pernah diteliti tetapi perlu diulang untuk mengetahui validitas temuan yang
terdahulu, atau perlu dikembangkan?
Contoh Abstrak (tulisan aslinya dalam satu paragraph):
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari kinetika reaksi kristalisasi, morphologi serta
kemurnian struvite dalam proses kristalisasi yang berlangsung dalam kristaliser batch dengan
penambahan additif yaitu ion-ion asing (foreign ions): Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
Kristalisasi struvite dilakukan dengan mereaksikan kedua larutan ion pembentuknya,
yaitu dari larutan sediaan (stock solutions) MgCl2 dan NH4H2PO4 masing-masing dengan
konsentrasi tertentu sehingga diperoleh perbandingan molaritas Mg2+, NH4+ dan PO4-3 1:1:1,
dalam sebuah kristaliser batch berpengaduk pada tiga temperatur yang berbeda: 25, 35 dan
400C.
Additif yang berupa ion-ion: Ca2+, Cu2+, Zn2+ disiapkan dari larutan garam-garam
khloridanya (CaCl2, CuCl2, dan ZnCl2) dan ditambahkan ke dalam larutan MgCl2 dalam skala
ppm.
Kinetika kristalisasi kemudian diamati dari perubahan waktu induksi, konstanta
kecepatan reaksi, dan energi aktivasi. Perubahan waktu induksi diamati dengan pH-meter,
yaitu terjadinya penurunan pH larutan versus waktu kristalisasi (lihat pers.(1) di sub-bab IV.
Kajian Pustaka). Di samping itu pengamatan waktu induksi ini juga dilakukan dengan
Conductivity meter. Analisa konsentrasi ion-ion asing yang tidak teradsorpsi oleh kristal
Page 3 of 24
struvite selama reaksi kristalisasi, yaitu ion-ion yang tertinggal di dalam larutan, dilakukan
dengan atomic absorption spectrometry (AAS) dan atau wet analysis.
Data dari analisa AAS ini dipergunakan untuk menghitung konstanta kecepatan reaksi
dan energi aktivasi (lihat uraian dalam sub-bab V. Design dan Metode Penelitian).
Kristal struvite yang diperoleh diamati morphologi dan komposisi/kemurniannya
dengan scanning electron microscopy (SEM) dan X-Ray Diffraction Energy Dispersive
Spectrometry (XRD-EDS).
Penelitian pada tahun pertama dilakukan untuk kristalisasi dengan tingkat
supersaturasi tinggi, karena juga penting untuk mengetahui batas atas zona metastabil.
Kemudian tahun kedua dilakukan kristalisasi dengan tingkat supersaturasi rendah, antara lain
untuk mengetahui batas bawah zona metastabil atau solubility curve-nya.
Catatan:
Abstrak adalah bentuk mini dari keseluruhan proposal, oleh sebab itu juga ditulis paling
akhir, yaitu setelah semua bagian proposal ditulis.
KAJIAN PUSTAKA
Checklist
1.
Apakah sudah membahas penelitian-penelitian serupa dari pihak lain?
2.
Apakah sudah memaparkan kesesuaian, kontradiksi, korelasi, dan kekurangankekurangan dari hasil-hasil penelitian yg dibahas dalam no 1?
3.
Apakah sudah dijelaskan apa yang dapat disumbangkan/kontribusi hasil penelitian
yang diusulkan? Apakah sudah dijelaskan temuan baru yang diharapkan?
4.
Apakah dalam alinea terakhir Kajian Pustaka sudah ditulis tujuan penelitian secara
eksplisit? Apakah sudah tertulis langkah-langkah penelitiannya?
Page 4 of 24
Contoh Kajian Pustaka
Kajian pustaka meliputi pokok-pokok berikut, yang telah mencakup semua aspek dari
penelitian yang akan dikerjakan. Di samping itu, juga merupakan penjabaran dari seluruh
kata yang tercantum dalam Judul.
1. Pendahuluan
2. Nukleasi
a. Nukleasi primer
b. Nukleasi sekunder
3. Pertumbuhan Kristal
4. Pengaruh ion asing
a. Pengaruh ion kalsium (Ca2+)
b. Pengaruh ion tembaga (Cu2+) dan seng (Zn2+)
1. Pendahuluan
Di dalam fasilitas pengolahan air limbah (wastewater treatment facilities), terutama
bila limbah mengandung Mg+, NH4+, dan PO42- dalam jumlah yang cukup secara
stoikiometri, dapat terjadi pengkristalan struvite secara spontan apabila terdapat faktor-faktor
yang mendukung.
Faktor-faktor ini misalnya: suhu [Le Corre 2006], pH [Pastor dkk 2008; Stratful dkk
2001; Bouropoulos dan Koutsoukos 2000], konsentrasi [Yoshino dkk 2003] dan turbulensi
[Yoshino dkk 2003; Mohajit dkk 1989].
Faktor-faktor ini sulit dikendalikan sehingga terjadinya kerak struvite, misalnya pada
pipa-pipa dan pompa sirkulasi juga tidak dapat diprediksi. Kristalisasi struvite dan proses
pembentukan kerak pada alat-alat serta sistim pemipaan dalam berbagai industri
menyebabkan peningkatan kebutuhan energi, misal energi yang dibutuhkan oleh pompa, dan
juga meningkatnya biaya pemeliharaan dan penggantian alat. Akhirnya masalah teknis dan
operasional ini menjadi masalah finansial.
Page 5 of 24
Di sisi lain struvite dapat dijadikan pupuk alternatif [Britton dkk 2005; Shu dkk
2006], karena mempunyai kandungan Mg2+, N (dari NH4+) dan P (dari PO4-3) [Le Corre dkk
2005; Ali 2007; Kofina dan Koutsoukos 2005] setara pupuk. Struvite sebagai pupuk
mempunyai karakteristik lebih baik, sebab kelarutannya dalam air kecil [Rahaman dkk 2006;
Anon 2006; Barak dan Stafford 2006], sehingga dapat merupakan pupuk slow release [Shu
dkk 2006; Wang dkk 2005]. Oleh sebab itu studi tentang struvite telah banyak dilakukan [deBashan dan Bashan 2004].
Struvite mengkristal dalam bentuk orthorhombik berwarna putih menurut persamaan
reaksi berikut [Rahaman dkk 2008]:
Mg2+ + NH+ + HnPO4n-3 + 6 H2O
MgNH4PO4.6H2O + nH+
(1)
Tergantung pada pH larutannya, harga n adalah antara 0, 1 atau 2. Dalam ranah industri,
kerak terjadi pada lingkungan yang praktis tidak bisa terbebas dari keberadaan additif atau
impuritas.
Efek additif terhadap kinetika kristalisasi dan morphologi kristal, jadi juga efek
terhadap pembentukan kerak, dapat sangat signifikan meski pun additif jumlahnya sangat
sedikit [Hoang dkk 2009]. Walau pun penelitian tentang pengaruh additif terhadap proses
kristalisasi sudah banyak dilakukan, pengaruh atau efek itu pada umumnya spesifik (case by
case) tergantung dari jenis dan konsentrasi additif serta karakteristik dari tiap jenis kristal
[Muryanto dkk 2002].
Di lain pihak, penelitian tentang pengaruh ion asing terhadap nukleasi dan
pertumbuhan kristal struvite relatif masih sedikit [Le Corre 2006].
Penelitian yang diusulkan ini akan mempelajari pengaruh ion-ion asing yang umum
terdapat dalam air limbah [Muryanto dan Ang 2005] terhadap kinetika reaksi kristalisasi
struvite serta morphologinya.
Hasil penelitian diharapkan dapat menambah pengetahuan tentang pembentukan dan
pertumbuhan kristal struvite serta pengendalian pembentukan kerak yang banyak terjadi pada
fasilitas penanganan air limbah. Berikut ini diuraikan tahap-tahap kinetika reaksi kristalisasi
dan pengaruh ion-ion asing (foreign ions) terhadap proses kristalisasi.
Page 6 of 24
2.Nukleasi
Nukleasi atau peristiwa terbentuknya nukleus/inti kristal dapat diamati secara
makroskopis mau pun mikroskopis. Inti kristal dapat terbentuk dari hasil attrisi antara sesama
kristal, terutama bila kristal-kristal berukuran besar[Jancic dan Grootscholten 1984; Larson
1984]. Sebaliknya, pembentukan inti kadang hanya dapat diikuti secara mikroskopis, yaitu
hanya dapat dideteksi dengan bantuan mikroskop, terutama scanning electron microscope
atau sejenisnya yang mempunyai magnifikasi tinggi. Nukleasi homogen (homogeneous
nucleation) biasanya menghasilkan inti ukuran mikroskopis ini.
Karena kristalisasi adalah proses yang didorong oleh konsentrasi (a concentrationdriven process), maka kenaikan konsentrasi larutan, yang umumnya dinyatakan dengan
tingkat kejenuhan atau tingkat supersaturasi, mengakibatkan kenaikan laju pembentukan inti
kristal. Laju pembentukan ini menjadi sangat cepat dan tidak terkendali apabila tingkat
supersaturasi amat tinggi. Proses kristalisasi, terutama skala industri, harus dikendalikan agar
laju pembentukan inti dapat diatur, sehingga jumlah mau pun distribusi ukuran kristal sesuai
dengan yang diinginkan. Idealnya, distribusi ukuran kristal harus sempit sehingga mudah
dalam penanganannya, misal dalam pengayakan atau filtrasi. Secara garis besar,
pembentukan inti dapat diklasifikasi menjadi dua: nukleasi primer dan nukleasi sekunder.
a.Nukleasi primer
Nukleasi primer berlangsung dalam larutan yang bebas dari kristal dan biasanya untuk
larutan dengan konsentrasi tinggi. Sebagaimana diketahui, suatu larutan yang lewat jenuh
(supersaturated) berada dalam keadaan tidak setimbang, dan di dalamnya terjadi fluktuasi
konsentrasi yaitu konsentrasi di suatu titik dalam larutan tersebut dapat berbeda dari titik-titik
lain di seluruh larutan (local concentrations). Hal ini mengakibatkan tarik menarik di antara
molekul-molekul sehingga terjadi aggregat molekul yang dapat menjadi inti kristal. Apabila
konsentrasi larutan cukup tinggi maka aggregat molekul-molekul tersebut dapat mencapai
ukuran kritis, sehingga inti kristal dapat bertahan dan tumbuh. Semakin tinggi konsentrasi
larutan maka ukuran kritis inti semakin kecil, sehingga kemungkinan terjadinya inti semakin
besar [Myerson 1993].
b.Nukleasi sekunder
Berbeda dengan nukleasi primer, nukleasi sekunder berlangsung apabila di dalam
larutan yang lewat jenuh terdapat benda padat asing, baik kristal mau pun bukan kristal.
Page 7 of 24
Nukleasi sekunder lebih banyak terjadi karena tidak membutuhkan tingkat supersaturasi atau
kejenuhan larutan yang tinggi. Di samping itu, larutan yang akan dikristalkan pada umumnya
tidak dapat terbebas sama sekali dari kontaminasi benda asing, seperti debu atau partikelpartikel yang terdapat di dalam bejana tempat proses kristalisasi berlangsung. Mekanisme
pembentukan kristal/nukleasi secara ringkas adalah sebagai berikut:
Komponen-komponen pembentuk inti, yaitu molekul atau ion-ion dalam larutan berinteraksi
satu sama lain secara acak membentuk aggregat yang makin lama makin besar sehingga
mencapai ukuran kritis dan menjadi inti kristal. Molekul atau ion-ion ini selain berinteraksi
satu sama lain, juga berinteraksi dengan benda asing yang kemungkinan besar ada di dalam
larutan. Interaksi dengan benda asing ini juga menghasilkan inti kristal. Inti kristal yang
telah terbentuk selanjutnya akan tumbuh menjadi kristal dan dapat dideteksi secara visual.
Pertumbuhan kristal itu diuraikan dalam sub-bab berikut ini.
3.Pertumbuhan Kristal
Tahap awal dari proses kristalisasi adalah terbentuknya inti kristal atau nukleus. Setelah inti
kristal terbentuk, inti ini akan tumbuh karena bergabungnya molekul-molekul atau ion-ion
dalam larutan di sekelilingnya. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka laju pertumbuhan
akan semakin tinggi karena jarak antara molekul-molekul dan ion-ion satu sama lain semakin
pendek. Seiring tumbuhnya kristal maka konsentrasi larutan menurun. Bentuk akhir kristal
ditentukan oleh muka kristal yang tumbuh paling lambat.
Seperti terlihat dalam Gambar 1, bentuk kristal awal (a) tidak sama dengan bentuk akhir (c),
disebabkan laju pertumbuhan permukaan samping kiri dan kanan kristal tidak sama dengan
pertumbuhan permukaan atas dan bawah kristal. Pertumbuhan muka atas dan bawah lebih
cepat sehingga akhirnya bentuk akhir kristal ditentukan oleh pertumbuhan permukaan
samping kiri dan kanan.
Model pertumbuhan kristal yang sampai sekarang banyak dianut adalah model difusi
permukaan (surface diffusion model) yang diajukan oleh Burton, Cabrera dan Frank atau
disebut model BCF (Myerson 1993; Nyvlt dkk 1985; Ohara and Reid 1973). Model BCF
menyatakan bahwa partikel atau komponen pertumbuhan kristal berpindah langsung dari
dalam larutan menuju ke permukaan kristal.
Page 8 of 24
Gambar 1 Skema efek perbedaan kecepatan tumbuh permukaan kristal: (a)bentuk
awal kristal, (c) bentuk akhir kristal. (a) berbeda dengan (c)
Gambar 2 Skema Model Difusi Permukaan atau Model BCF(ref: Myerson 1993)
Pertumbuhan kristal sangat ditentukan oleh struktur permukaannya, yang biasanya dibedakan
menjadi tiga zona: terrace, step, dan kink (Gambar 2). Komponen atau satuan pertumbuhan,
yaitu atom, molekul atau partikel, dapat teradsorpsi baik pada terrace, step atau kink. Energi
yang diperlukan komponen pertumbuhan untuk teradsorpsi pada terrace lebih besar, daripada
yang diperlukan untuk step atau lebih-lebih untuk kink. Kink adalah daerah dengan energi
ikat (bonding energy) paling tinggi karena memiliki tiga sisi untuk mengadsorpsi komponen
pertumbuhan. Dengan demikian kink mempunyai probabilitas paling tinggi untuk tumbuh.
Teori pertumbuhan kristal tidak hanya memperhatikan karakteristik kristalnya, misal
karakteristik permukaan, tetapi juga lingkungan di sekeliling kristal yaitu kondisi larutan.
Salah satu faktor yang mempengaruhi kondisi larutan tempat kristal terbentuk dan tumbuh
adalah jenis dan konsentrasi additif atau impuritas dalam larutan, seperti dalam uraian
berikut ini.
Page 9 of 24
4.Pengaruh ion asing
Walau pun ion asing terdapat dalam jumlah kecil (ppm) tetapi pengaruhnya terhadap nukleasi
dan pertumbuhan kristal dapat sangat besar[Muryanto 2002, Hoang dkk 2009].Hal ini
disebabkan ion-ion asing dapat menutup “active sites” yaitu tempat-tempat pertumbuhan aktif
[Ohara dan Reid 1973], sehingga ukuran kristal tidak dapat bertambah dan morfologinya
berubah [Myerson 1993]. Dalam hal pengkristalan struvite, ion-ion asing itu banyak jenis dan
jumlahnya, yaitu tergantung dari lingkungan atau larutan tempat kristal tumbuh (Nelson dkk,
2003). Dalam penelitian yang diusulkan ini, ion asing yang akan diteliti pengaruhnya
terhadap nukleasi dan pertumbuhan kristal, berturut-turut adalah Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
a.Pengaruh ion kalsium (Ca2+)
Adanya ion kalsium (Ca2+) dalam larutan yang mengandung phosphat memungkinkan
terjadinya kompetisi antara pembentukan struvite (MgNH4PO4.6H2O) dan pembentukan
kalsium phosphat: Ca3(PO4)2 [Pastor dkk 2008]. Ion kalsium mungkin berkompetisi dengan
ion magnesium dalam “memperebutkan” phosphat, tetapi hal itu baru akan terjadi bila
konsentrasi ion kalsium dalam larutan tinggi, yaitu di atas 300 ppm [Yi dkk 2005]. Penelitian
Pastor dan rekan-rekan baru-baru ini [Pastor dkk 2010] menunjukkan bahwa adanya ion
kalsium juga memungkinkan terjadinya kalsite (CaCO3) dan dolomite: CaMg(CO3)2 bila
konsentrasi ion magnesium dalam larutan cukup tinggi. Penelitian Le Corre dan kawankawan [Le Corre dkk 2005] memperlihatkan bahwa ion kalsium mempengaruhi bentuk serta
kemurnian kristal struvite. Karena pada umumnya air limbah mengandung ion kalsium cukup
tinggi [Parsons dkk 2001], maka pengaruh ion kalsium terhadap proses pengkristalan struvite
dari limbah tersebut juga akan diteliti dalam penelitian yang diusulkan ini.
b.Pengaruh ion tembaga (Cu2+) dan seng (Zn2+)
Limbah peternakan, misal dari peternakan babi, dapat mengandung Cu2+ serta Zn2+ cukup
tinggi[Marcato dkk 2008, Suzuki dkk 2001], yaitu berasal dari suplemen makanan yang
diberikan di peternakan itu. Kedua jenis kation tersebut dianggap tidak ramah lingkungan,
sehingga keberadaannya dalam limbah sudah lama menjadi perhatian para peneliti [Lake dkk
1985]. Namun penelitian yang lebih akhir [Lisitsin dkk 2005] menunjukkan bahwa
keberadaan Zn2+ dalam air minum tidak membahayakan, dan sampai dengan lima ppm
diperbolehkan. Penelitian yang sama [Lisitsin dkk 2005] juga memperlihatkan bahwa Zn2+
dalam jumlah sedikit (2 ppm) dapat memperlambat pembentukan kristal CaCO3, baik kristal
Page 10 of 24
yang tumbuh dalam larutan (bulk crystallization) mau pun kristal CaCO3 yang tumbuh dan
membentuk kerak (scale) pada membran untuk desalinasi RO. Sebagai zat penghambat kerak
(antiscalant), Zn2+ mempunyai kemampuan sama dengan antiscalant organik, namun lebih
mudah dalam pemakaiannya karena sumber Zn2+ (dan juga Cu2+) dapat menggunakan unggun
butiran paduan Cu-Zn (granular bed of KDF© Cu-Zn alloys) [Stenger dan Dobbs 1995; AlKharusy 1996]. Dalam penelitian yang diusulkan ini Cu2+ dan Zn2+ diharapkan dapat
memberikan efek terhadap kinetika kristalisasi mau pun morphologi struvite [Kabdasli dkk
2006, Lisitsin dkk 2005].
MASALAH PENELITIAN
Checklist
1.
Jelaskan masalahnya dengan singkat, berikan faktanya.
2.
Jelaskan apa yang salah, apa yang masih kurang.
3.
Jelaskan penyebab kesalahan atau kekurangan itu.
4.
Jelaskan pentingnya masalah sekarang dan di masa yad.
Contoh Masalah Penelitian dan Perumusan Masalahnya
Timbulnya kerak (scale) pada pipa-pipa dan alat-alat, misalnya pada fasilitas pengolahan air
limbah, merupakan masalah yang hingga kini belum dapat diatasi sepenuhnya.
Salah satu komponen utama pada kerak seperti itu adalah struvite atau magnesium
ammonium phosphate heksahidrat: MgNH4PO4.6H2O [Nelson dkk 2003; Kofina dan
Koutsoukos 2005; Kabdasli dkk 2006; Le Corre dkk 2007].
Proses kristalisasi hingga timbulnya kerak selalu merupakan masalah yang spesifik
tergantung dari komposisi kimia dari cairan limbah tersebut [Muryanto dkk 2002].
Page 11 of 24
Banyak penelitian yang telah dilakukan terhadap struvite ini, tetapi sebagian besar mengenai
proses pembersihan kerak, bukan penelitian terhadap terbentuknya kristal penyusun kerak itu
sendiri [Wang dkk 2005].
Oleh karena itu, penelitian yang diusulkan ini bermaksud meneliti fenomena pembentukan
kristal struvite, terutama di dalam larutan yang dibuat menyerupai air limbah.
Proses terbentuknya kristal, sebagai awal dari proses terbentuknya kerak, sangat penting
untuk diteliti, karena bentuk akhir kristal/morphologinya ikut menentukan cepat lambatnya
proses pembentukan kerak[Muryanto 2002].
Penelitian yang diusulkan ini menekankan segi teoritis yaitu kinetika reaksi kristalisasi
pembentukan kristal struvite, dan morfologi serta kemurnian kristal tersebut.
Secara spesifik penelitian akan dijalankan untuk mengetahui:(1) konstanta kecepatan reaksi,
(2) energy aktivasi, (3) waktu induksi, dan (4) morfologi dan kemurnian kristal struvite yang
tumbuh dalam kristaliser batch dalam lingkungan yang menyerupai air limbah sesungguhnya,
yaitu adanya ion-ion asing: Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
Pengetahuan teoritis tentang ke empat hal tersebut, sangat penting sebagai landasan teori
dalam penanganan kerak dalam air limbah.
Catatan:
Apa yang dinyatakan dalam kalimat terkahir di atas diuraikan secara rinci di dalam Tinjauan
Pustaka.
Page 12 of 24
TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari kinetika reaksi kristalisasi, morphologi serta
kemurnian struvite dalam proses kristalisasi yang berlangsung dalam kristaliser batch dengan
penambahan additif yaitu ion-ion asing (foreign ions): Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
Kristalisasi struvite dilakukan dengan mereaksikan kedua larutan ion pembentuknya,
yaitu dari larutan sediaan (stock solutions) MgCl2 dan NH4H2PO4 masing-masing dengan
konsentrasi tertentu sehingga diperoleh perbandingan molaritas Mg2+, NH4+ dan PO4-3 1:1:1,
dalam sebuah kristaliser batch berpengaduk pada tiga temperatur yang berbeda: 25, 35 dan
400C.
Penelitian pada tahun pertama dilakukan untuk kristalisasi dengan tingkat
supersaturasi tinggi, karena juga penting untuk mengetahui batas atas zona metastabil.
Kemudian tahun kedua dilakukan kristalisasi dengan tingkat supersaturasi rendah, antara lain
untuk mengetahui batas bawah zona metastabil atau solubility curve-nya.
METODE PENELITIAN
Checklist
1.
Apa yang akan saya teliti?
2.
Di mana penelitian ini akan dilakukan?
3.
Bagaimana rancangan percobaannya? Apakah ada asumsi-asumsi?
4.
Variabel apa saja yang akan diukur? Dan mengapa variabel itu yg diteliti?
5.
Alat-alat apa saja yang diperlukan? Di mana alat-alat itu berada? Apakah alat perlu
dimodifikasi?
6.
Bagaimana saya akan menganalisa data yang didapat? Apakah ada prosedur statistik
tertentu? Apakah ada persamaan-persamaan matematik? Apakah perlu software
khusus?
7.
Kesulitan-kesulitan apa yang mungkin dijumpai dalam percobaan?
8.
Apakah metode ini sudah dipakai dalam penelitian-penelitian terdahulu? Apakah saya
memodifikasi metode tersebut?
9.
Bagaimanakah saya akan menjelaskan validitas hasil yg diperoleh? Probabilitasnya?
Signifikansinya?
Page 13 of 24
Contoh Penulisan Metode Penelitian
Penelitian kristalisasi struvite ini akan menggunakan kristaliser jenis batch yang
berpengaduk. Kristaliser tersebut berupa beaker atau gelas piala ukuran satu (1) liter. Dinding
bagian dalam gelas piala harus benar-benar licin, tak ada goresan agar tidak terjadi nukleasi
sekunder [Muryanto 2002].
Desain penelitian untuk kristalisasi batch ini adalah “One-factor-at-a-time” method
menurut Davies [1978]. Desain ini dipilih karena tidak diketemukan keseragaman yang dapat
dijadikan acuan dalam menentukan variable-variabel percobaan kristalisasi sejenis. Studi
pustaka menunjukkan bahwa kondisi operasi untuk kristalisasi struvite dengan sistim batch
bervariasi seperti terlihat dalam Tabel 1 berikut.
Tabel 1 Kondisi operasi kristalisasi struvite sistim batch dari beberapa peneliti
Waktu
kristalisasi
Perbandingan
molar Mg
dan P
Seed
material
Pengadukan
pH
25 menit
1:2
unseeded
tidak ada
9.0 (tetap)
24 jam
1:1
200 rpm
7.0 - 11.0
120 menit
1:1 s/d 1.6:1
120 rpm
7.5 - 9.5
12 jam
1:1 dan 2:1
seeded dan
unseeded
tidak ada
keterangan
unseeded
250 rpm
8.7 - >10
Referensi
Le Corre,
dkk, 2007
Ali, 2005
Nelson
dkk, 2003
Wang ,
dkk,2005
Tabel 1 menunjukkan bahwa variabel–variabel dalam kristalisasi struvite menggunakan
kristalisasi batch skala laboratorium sangat bervariasi. Sebagai contoh, waktu reaksi
bervariasi dari sekitar setengah jam hingga 24 jam. Hal ini kemungkinan besar disebabkan
tingkat supersaturasi yang berlainan, karena makin tinggi tingkat supersaturasi makin cepat
terjadinya kristalisasi, meski pun terjadinya nukleasi juga tidak dapat dikendalikan sehingga
banyak terjadi “fines” yang lolos saringan, dan yield atau kristal yang didapat sedikit. Namun
cepat lambatnya kristalisasi juga dipengaruhi oleh pengadukan, karena pengadukan
menentukan kecepatan transfer massa dari larutan ke permukaan kristal [Myerson 1993].
Oleh sebab itu, variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini dipilih dengan asumsi
dapat menghasilkan temuan yang bermakna yang dapat digunakan pada penelitian tahap
Page 14 of 24
selanjutnya (tahun ke II). Variabel-variabel yang dipilih adalah jenis dan konsentrasi additif,
temperatur dan waktu kristalisasi.
Perbandingan molar ion pembentuk: Mg2+, NH4+ dan PO4-3 merupakan variabel tetap, yaitu
1:2:1[Kofina dan Koutsoukos, 2005]. Additif yang digunakan adalah Ca 2+, Cu2+, dan Zn2+
dalam garam khloridanya. Temperatur kristalisasi ditetapkan 250C, 300C dan 400C. Tabel 2
memuat variabel-variabel berubah yang dipakai. Dalam Tabel 2 diperlihatkan pemakaian ion
kalsium (Ca2+) dan ion tembaga (Cu2+), baik sendiri mau pun campuran antara keduanya.
Dengan mengikuti pola ini (Tabel 2), maka dalam perlakuan berikutnya akan dipasangkan
Ca2+ dengan Zn2+, dan akhirnya Cu2+ dengan Zn2+.
Tabel 2 Variabel-variabel berubah yang dipakai dalam penelitian ini
Langkah percobaan penelitian kristalisasi struvite dengan variabel-variabel yang diuraikan
sebelumnya, adalah sebagai berikut ini.
Kristaliser batch yang digunakan adalah gelas piala (beaker) ukuran satu (1) liter. Kristaliser
akan diaduk dengan agitator tipe impeller [Chan, 1997]. Untuk mengendalikan suhu 25°C,
35°C dan 40°C, kristaliser ditempatkan dalam water bath (thermostatically controlled).
Percobaan dilakukan tanpa penambahan inti kristal atau seed material. Walaupun percobaan
tanpa seed material sering dianggap tidak reproducible [Muryanto dkk 2002], namun dengan
pengaturan yang ketat, hasilnya dapat dipertanggungjawabkan [Rahaman dkk, 2008].
Pengaturan menurut Rahaman dkk [2008] itu meliputi tingkat supersaturasi, kecepatan
pengadukan dan penyaringan yang baik terhadap larutan yang akan dikristalkan. Ketiga hal
tersebut jelas mempengaruhi karena supersaturasi dan pengadukan menentukan kapan mulai
terjadi nukleasi. Sedangkan penyaringan bertujuan menghilangkan partikel-partikel asing
dalam larutan untuk mencegah timbulnya nukleasi sekunder atau yang tidak terkendali.
Page 15 of 24
Sebagai larutan yang akan dikristalkan digunakan kristal MgCl2.6H2O dan NH4H2PO4,
masing-masing dilarutkan dalam aquadest (double-distilled water) sehingga mencapai
konsentrasi 0.1 M dan 0.20 M. Larutan induk (stock solutions) 0.10 M dan 0.20 M ini
kemudian akan diencerkan dengan aquadest menurut keperluan percobaan sehingga
perbandingan molar Mg2+, NH4+ dan PO4-3 = 1:1:1 dan 2:1:1 [Le Corre dkk, 2007, Kofina dan
Koutsoukos 2005].
Untuk menghilangkan CO2 terlarut yang kemungkinan dapat mengganggu kestabilan pH
larutan, maka aquadest yang akan digunakan dididihkan dahulu, kemudian disimpan dalam
wadah plastik yang tertutup rapat (jerry can). Demikian pula larutan yang siap dicampurkan,
sebelum pencampuran selalu ditutup dengan plastik (plastic film) agar terhindar dari
masuknya partikel-partikel misalnya debu, yang dapat menimbulkan nukleasi yang tidak
dikehendaki.
Kecepatan pengadukan ditetapkan 100 rpm [Chan,1997] karena hanya berfungsi untuk
membuat larutan homogen dan tercampur sempurna. Di samping itu kecepatan pengadukan
yang tinggi dapat menyebabkan atrisi dan pecahnya kristal-kristal yang terbentuk sehingga
menyulitkan interpretasi terhadap morfologi kristal yang diperoleh.
Larutan MgCl2 dan NH4H2PO4 masing-masing sebanyak 300 mL dimasukkan kedalam
kristaliser, pengaduk dijalankan dan seluruh sistim itu dibiarkan mencapai temperatur yang
diinginkan: 25°C, 30°C dan 40°C. Segera setelah temperatur yang dikehendaki tercapai, 20
mL larutan sampel (yang menandakan t = 0 menit atau waktu nol) diambil dengan syringe
untuk analisa AAS (Atomic Absorption Spectrometry). Syringe pada ujungnya dilengkapi
kertas saring ukuran lubang 0,22 µm untuk menyaring kristal yang diperoleh. Selanjutnya
kertas saring bersama kristal didalamnya dikeringkan dalam oven bertemperatur 60 0C selama
24 jam. Kemudian kertas saring bersama kristal yang kering ditimbang untuk mengetahui
massa kristal yang terbentuk. Untuk menyelidiki morfologi, kristal yang terbentuk
dipindahkan dari kertas saring dengan hati-hati dan kemudian disimpan dalam vial tertutup.
Selain pengaduk, kristaliser juga dilengkapi dengan conductivity meter dan pH meter,
keduanya untuk mengetahui lamanya waktu induksi [van der Houwen dan Valsami-Jones,
2001; Kabdasli dkk 2006; Wang dkk 2005).
Page 16 of 24
1.Penentuan konstanta kecepatan reaksi
Penentuan konstanta kecepatan reaksi kristalisasi dalam larutan dapat dilakukan dengan
menggunakan model difusi Chernov [Myerson 1993]. Model tersebut menunjukkan bahwa
difusi zat terlarut kedalam unit pertumbuhan kristal dalam boundary layer (lapisan batas) dan
tebalnya lapisan itu merupakan faktor penting yang mengendalikan pertumbuhan. Ketika unit
pertumbuhan meninggalkan lapisan difusi menuju permukaan kristal, maka pertambahan
masa kristal dapat dihitung dengan hukum Fick [Nyvlt dkk 1985] sebagai berikut:
dm
dc
DA
dt
dx
(2)
di mana:
dm/dt = laju pertambahan massa, (g/detik)
D
= koefisien difusi, cm2/detik
A
= luas permukaan kristal, cm2
dc/dx
= gradient konsentrasi unit pertumbuhan dalam lapisan difusi g/(cm3.cm)
Selanjutnya hukum Fick di atas oleh Myerson [1993] diubah menjadi
dm
g
K G AC C eq
dt
di mana:
KG
(3)
= konstanta integrasi
C
= konsentrasi ion-ion pembentuk kristal, gr.cm-3
Ceq
= konsentrasi ion-ion pembentuk kristal pada kesetimbangan, gr.cm-3
dm/dt = gradient konsentrasi unit pertumbuhan dalam lapisan difusi g/(cm3.cm)
g
= eksponen dengan nilai 1 atau 2.
Secara umum KG dan A dapat diganti dengan k, yaitu konstanta kecepatan reaksi,
sehingga persamaan menjadi:
dCa
N
k Cat Caeq
dt
di mana:
- dCa/dt =
(4)
kecepatan penurunan konsentrasi ion pembentuk, karena terjadinya
kristal, ppm. menit-1 (jika orde reaksi adalah satu)
Ca
=
konsentrasi ion-ion pembentuk kristal, ppm
(dalam penelitian ini adalah Mg2+, NH4+ atau PO4-3)
Cat
=
konsentrasi Ca pada saat t, ppm
Page 17 of 24
Caeq =
konsentrasi Ca pada saat kesetimbangan, ppm
(dalam penelitian ini diasumsi t saat kesetimbangan = 90 menit)
k
=
konstanta kecepatan reaksi
N
=
orde reaksi, bernilai 1 atau 2.
Kristalisasi struvite menunjukkan bahwa reaksinya adalah orde satu (1) [Ohlinger dkk1999;
Nelson, dkk 2003; Quintana dkk 2005; Le Corre 2006; Rahaman dkk 2008] atau orde dua (2)
[Kofina dkk 2007; Kofina dan Koutsoukos 2005; Britton dkk 2005; Boropoulos and
Koutsoukos 2000). Oleh karena itu dari analisa AAS untuk penentuan Mg2+ dapat dicari orde
yang ada dalam penelitian ini yaitu dengan memberi N dalam persamaan di atas harga 1 atau
2.
Untuk orde satu:
dCa
N
k Cat Caeq
dt
(5)
dengan N = 1, persamaan dapat diselesaikan menjadi :
ln Ca 0 Caeq ln Cat Caeq kt
(6)
Maka plotting dari ruas kiri pers. (6) di atas terhadap waktu kristalisasi t akan menghasilkan
garis lurus dengan angka arah k, yaitu konstanta kecepatan kristalisasi yang dicari. Untuk
menentukan persamaan mana yang lebih sesuai, maka ditentukan dengan harga koefisien
korelasi R2. Persamaan dengan harga R2 yang lebih besar, yaitu > 95% dan mendekati 1,
itulah yang dipilih.
2.Penentuan energi aktivasi
Hubungan antara kecepatan reaksi dengan temperatur biasanya dinyatakan dengan Hukum
Arrhenius. Hukum Arrhenius berlaku untuk proses-proses seperti difusi, pelarutan
(dissolution) mau pun kristalisasi. Dalam proses kristalisasi, energy aktivasi pertumbuhan
kristal tergantung driving force untuk pertumbuhan [Mullin 1979]. Energi aktivasi yang
rendah (10 s/d 20 kJ.mol-1) menunjukkan bahwa pertumbuhan kristal dikendalikan oleh
proses difusi. Sebaliknya apabila energy aktivasinya tinggi yaitu dalam kisaran 40 s/d 60 kJ
mol-1, maka proses integrasi pada permukaan kristal lebih dominan.
Page 18 of 24
Hukum Arrhenius dinyatakan sebagai:
E
k A exp a
RT
(7)
atau dalam bentuk logaritma,
ln k ln A
Ea
RT
(8)
di mana
k
= konstanta kecepatan reaksi
A
= parameter Arrhenius
= jumlah tumbukan efektif molekul-molekul persatuan waktu
Ea
= energy aktivasi, kJ. mol-1
R
= tetapan gas umum, 8.31 kJ.mol-1K-1
T
= suhu mutlak, 0K.
Dalam penelitian kristalisasi ini digunakan tiga temperatur yang berbeda: 25 0C, 300C, dan
400C, sehingga plotting harga k yang diperoleh terhadap 1/T (lih.pers. 8) akan menghasilkan
garis lurus dengan angka arah –Ea/R dan intercept A. Oleh karena A dan R diketahui, maka
Ea dapat dihitung.
3.Penentuan morfologi dan kemurnian struvite
Morfologi dan topografi permukaan kristal menunjukkan mekanisme pertumbuhan kristal
tersebut [Myerson, 1993]. Selain itu kecenderungan kristal melekat satu sama lain dan terjadi
aglomerasi atau kerak juga ditentukan oleh morfologi [Muryanto 2002]. Morphologi kristal
secara umum dapat dianalisa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). Analisa SEM
terdiri atas dua bagian yaitu coating dan imaging. Analisa ini akan dilakukan di UGM,
Yogyakarta. Pada tempat yang sama juga dilakukan analisa kemurnian kristal struvite dengan
XRD-EDS (X-Ray Diffraction–Energy Dispersive Spectrometry)
Page 19 of 24
PENDANAAN
Usulan biaya:
Tahun pertama:
Rp 37.105.000 (tigapuluhtujuh juta seratuslima ribu rupiah).
Tahun kedua:
Rp 37.310.000 (tigapuluhtujuh juta tigaratus sepuluh ribu rupiah).
VII.Pembiayaan
Jenis Pengeluaran
Jumlah Anggaran Yang Diusulkan (Rp)
Tahun ke 1
Tahun ke 2
11.100.000
11.190.000
9.400.000
10.300.000
6.510.000
5.525.000
Gaji & upah (30% total anggaran)
Biaya peralatan
Bahan habis pakai – material
penelitian
Biaya perjalanan
1.600.000
1.800.000
Bahan habis pakai – alat tulis kantor
695.000
695.000
Dokumentasi, pembuatan laporan dan 7.800.000
7.800.000
publikasi
Total anggaran per tahun
37.105.000
37.310.000
Total anggaran untuk dua tahun 74.415.000
VIII. Rincian Biaya Penelitian
1.Rekapitulasi Rincian Biaya Tahun ke 1 (Rp 37.105.000,-)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gaji dan upah (30% dari total anggaran)
Biaya peralatan
Bahan habis pakai – material penelitian
Biaya perjalanan
Bahan habis pakai – alat tulis kantor
Dokumentasi, pembuatan laporan dan publikasi
= Rp 11.100.000,= Rp 9.400.000,= Rp 6.510.000,= Rp 1.600.000,= Rp
695.000,= Rp 7.800.000,----------------------- +
Jumlah biaya tahun ke 1
= Rp 37.105.000,(tigapuluhtujuh juta seratuslima ribu rupiah)
a.Gaji dan Upah (30% maksimum dari anggaran)
No Tim Peneliti
Jumlah Jumlah
Jumlah Jumlah
Rp/jam Jumlah
minggu/bulan bulan
jam/minggu
(Rp)
3.900.00
1
4
10
15
6.500
1
Peneliti Utama
2
Anggota
2
4
10
3
Teknisi/laboran
1
4
10
Page 20 of 24
12
5.000
15
4.000
Jumlah gaji dan upah
0
4.800.00
0
2400000
11.100.
000
(sebelas juta seratus ribu rupiah)
b.Biaya peralatan
No
1
2
3
Jenis
XRD (sewa)
SEM (sewa)
Sewa alat lain: pH meter,
conductivity meter,
refraktometer, alat-alat lab
kimia standar
Jumlah
6
6
8
Biaya satuan (Rp.)
400.000
500.000
500.000*
Jumlah (Rp)
2.400.000
3.000.000
4.000.000
Jumlah biaya peralatan 9.400.000
* sewa lab per bulan Rp.500.000,-.
(sembilan juta empatratus ribu rupiah)
c.Biaya bahan habis pakai (material penelitian)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Jenis
Filter paper 0.2 micron
NH4H2PO4 - AR
CaCl2.2H2O – AR
CuCl2 – AR
ZnCl2 – AR
HCl 25% - AR
KOH – AR
Kertas label utk sampel
Vial/botol sampel
Jumlah
4 pack
500 gram
500 gram
250 gram
250 gram
1 liter
500 gram
5 set
20
Harga satuan (Rp)
Jumlah (Rp.)
500.000
2.000.000
670.000/500 gram
670.000
610.000/500 gram
610.000
930.000/250 gram
930.000
725.000/250 gram
725.000
625.000/liter
625.000
675.000/500 gram
675.000
15.000/set
75.000
10.000
200.000
Jumlah biaya material 6.510.000
penelitian
(enam juta limaratus sepuluh ribu rupiah)
d.Biaya perjalanan
No
1
2
Jenis
Luar kota (Smg – Jogja)*
Dalam kota
* analisa XRD dan SEM.
Jumlah
Biaya Satuan (Rp)
Biaya (Rp)
4
350.000
1.400.000
4
50.000
200.000
Jumlah biaya perjalanan
1.600.000
(satu juta enamratus ribu rupiah)
e.Bahan habis pakai - ATK
No
1
2
Jenis
Kertas HVS
Cartridge/tinta printer
Jumlah
3 rim
1
Harga satuan (Rp)
50.000
500.000
Page 21 of 24
150.000
500.000
3
Whiteboard marker
3
15.000
45.000
Jumlah biaya ATK 695.000
f.Dokumentasi, Pembuatan Laporan, Seminar dan Publikasi
N
o
1
2
3
4
5
Uraian Kegiatan
Laporan akhir
Laporan Kemajuan
Dokumentasi
Seminar
Publikasi Jurnal
Volum
e
7 copy
7 copy
1
2
1
Biaya satuan (Rp)
Biaya (Rp)
100.000,00
700.000,00
100.000,00
700.000,00
400.000
400.000
2.500.000
5.000.000
1.000.000
1.000.000
Jumlah biaya dokumentasi
7.800.000,0
dll
0
(tujuh juta delapanratus ribu rupiah)
2.Rekapitulasi Rincian Biaya Tahun ke 2 (Rp 37.310.000,-)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gaji dan upah (30% dari total anggaran)
Biaya Peralatan
Bahan habis pakai – material penelitian
Biaya perjalanan
Bahan habis pakai – alat tulis kantor
Dokumentasi, pembuatan laporan dan publikasi
= Rp 11.190.000,= Rp 10.300.000,= Rp 5.525.000,= Rp 1.800.000,= Rp
695.000,= Rp 7.800.000,----------------------- +
Jumlah biaya tahun ke 1
= Rp 37.310.000,(tigapuluh tujuh juta tigaratus sepuluh ribu rupiah)
a.Gaji dan Upah (30% maksimum dari anggaran)
No Tim Peneliti
Jumlah Jumlah
Jumlah Jumlah
Rp/jam Jumlah
minggu/bulan bulan
jam/minggu
(Rp)
3.360.00
1
4
10
12
7.000
1
Peneliti Utama
2
Anggota
2
4
10
12
5.500
3
Teknisi/laboran
1
4
10
15
4.250
Jumlah gaji dan upah
0
5.280.00
0
2.550.00
0
11.190.
000
(sebelas juta seratus sembilanpuluh ribu rupiah)
b.Biaya peralatan
No
1
Jenis
XRD (sewa)
Jumlah
6
Biaya satuan (Rp.)
450.000
Page 22 of 24
Jumlah (Rp)
2.700.000
2
3
SEM (sewa)
Sewa alat lain: pH meter,
conductivity meter,
refraktometer, alat-alat lab
kimia standar
6
8
600.000
500.000*
3.600.000
4.000.000
Jumlah biaya peralatan 10.300.000
* sewa lab per bulan Rp.500.000,-.
(sepuluh juta tigaratus ribu rupiah)
c.Biaya bahan habis pakai (material penelitian)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Jenis
Filter paper 0.2 micron
NH4H2PO4 - AR
CaCl2.2H2O – AR
CuCl2 – AR
ZnCl2 – AR
HCl 25% - AR
KOH – AR
Kertas label utk sampel
Vial/botol sampel
Jumlah
4 pack
250 gram
250 gram
100 gram
100 gram
1/2 liter
250 gram
20
Harga satuan (Rp)
500.000
600.000/250 gram
500.000/250 gram
700.000/100 gram
600.000/100 gram
525.000/0,5 liter
400.000/250 gram
Jumlah (Rp.)
2.000.000
600.000
500.000
700.000
600.000
525.000
400.000
10.000
200.000
Jumlah biaya material 5.525.000
penelitian
(lima juta limaratus duapuluhlima ribu rupiah)
d.Biaya perjalanan
No
1
2
Jenis
Luar kota (Smg – Jogja)*
Dalam kota
* analisa XRD dan SEM.
Jumlah
Biaya Satuan (Rp)
Biaya (Rp)
4
400.000
1.600.000
4
50.000
200.000
Jumlah biaya perjalanan
1.800.000
(satu juta delapanratus ribu rupiah)
e.Bahan habis pakai - ATK
No
1
2
3
Jenis
Kertas HVS
Cartridge/tinta printer
Whiteboard marker
Jumlah
3 rim
1
3
Harga satuan (Rp)
50.000
150.000
500.000
500.000
15.000
45.000
Jumlah biaya ATK 695.000
(enamratus sembilanpuluhlima ribu rupiah)
f.Dokumentasi, Pembuatan Laporan, Seminar dan Publikasi
N
o
1
Uraian Kegiatan
Laporan akhir
Volum
e
7 copy
Biaya satuan (Rp)
100.000,00
Page 23 of 24
Biaya (Rp)
700.000,00
2
3
4
5
Laporan Kemajuan
Dokumentasi
Seminar
Publikasi Jurnal
7 copy
1
2
1
100.000,00
700.000,00
400.000
400.000
2.500.000
5.000.000
1.000.000
1.000.000
Jumlah biaya dokumentasi
7.800.000,0
dll
0
(tujuh juta delapanratus ribu rupiah)
Page 24 of 24
Contoh
Oleh: S.Muryanto, Ketua Lembaga Penelitian UNTAG Semarang
Disampaikan dalam acara Sosialisasi Penulisan Proposal yang
diselenggarakan oleh Fakultas Teknik UNTAG Semarang, Selasa, 19
Maret 2013
Pendahuluan
Kami berpendapat bahwa proposal penelitian yang baik tidaklah mungkin dihasilkan dari
kerja yang asal-asalan. Tidaklah berlebihan jika dikatakan bahwa untuk menghasilkan
proposal seperti itu diperlukan latihan, secara sungguh-sungguh dan teratur. Oleh sebab itu
diperlukan pula adanya panduan atau petunjuk penulisan proposal penelitian. Memang sudah
banyak panduan yang ditulis oleh berbagai kalangan, akan tetapi umumnya tidak disertai
dengan contoh-contoh. Hal demikian ini sering dirasakan sebagai salah satu kekurangan oleh
mereka yang belajar menulis proposal penelitian. Contohnya seperti apa? Bentuk konkritnya
seperti apa? Demikianlah, dalam makalah ini kami mencoba menjelaskan satu per satu
komponen dari sebuah proposal penelitian, dilengkapi dengan contoh. Contoh tersebut
diambil dari sebuah proposal SKIM Hibah Fundamental yang telah disetujui dan
dilaksanakan pada tahun 2011. Harapan kami, dengan disertakannya contoh-contoh seperti
itu, menjadi makin mudahlah usaha menulis proposal penelitian.
JUDUL
Berikut ini adalah daftar/checklist, tentang apa saja yang perlu diperhatikan dalam menulis
judul. Ini adalah semacam rambu-rambu.
Checklist
1.
Apakah dengan membaca judul, maka topik yang diusulkan/akan diteliti sudah
nampak jelas bagi pembaca, terutama pembaca yang tidak se-bidang ilmu dengan
pengusul?
2.
Apakah judul sudah cukup menggambarkan apa yang nanti akan dikerjakan/diteliti?
3.
Apakah terlalu panjang?
4.
Apakah terlalu umum?
Page 1 of 24
5.
Apakah terlalu rinci?
Contoh judul
a. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O)
b. Studi Kristalisasi Mineral Struvite dalam Kristaliser Batch:
c. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch:
d. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch: Efek
Tingkat Supersaturasi dan Penambahan Additif
e. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch: Efek
Tingkat Supersaturasi dan Penambahan Additif (Ca2+, Cu2+, dan Zn2+)
f. Kristalisasi Mineral Struvite (MgNH4PO4.6H2O) dalam Kristaliser Batch:
Efek Tingkat Supersaturasi dan Penambahan Additif (Ca2+, Cu2+, dan Zn2+)
terhadap Kinetika Reaksi dan Morphologi Kristal
Catatan:
Dari uraian tentang Judul ini, kiranya menjadi jelas bahwa walau pun Judul terletak paling
depan, namun belum tentu ditulis paling awal. penulisan Judul memang harus dipikirkan
masak-masak sehingga terjawab apa yang ada di dalam Checklist.
Page 2 of 24
ABSTRAK
Checklist
1.
Apakah sudah nampak, penelitian yg diusulkan ini akan meneliti bidang ilmu apa,
berkaitan dengan apa? Apakah sudah sesuai dengan skim yang dituju?
2.
Apakah sudah diuraikan metode yg nanti akan digunakan? Apakah kelihatan jelas
bahwa metode/langkah-langkah penelitian dapat dilakukan oleh orang lain yg sebidang ilmu? Apakah urut-urutan langkah penelitian masuk akal?
3.
Apakah sudah dijelaskan, hasil penelitian yg diharapkan seperti apa?
4.
Apakah sudah diuraikan originalitas penelitian: bahwa belum pernah diteliti, atau
sudah pernah diteliti tetapi perlu diulang untuk mengetahui validitas temuan yang
terdahulu, atau perlu dikembangkan?
Contoh Abstrak (tulisan aslinya dalam satu paragraph):
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari kinetika reaksi kristalisasi, morphologi serta
kemurnian struvite dalam proses kristalisasi yang berlangsung dalam kristaliser batch dengan
penambahan additif yaitu ion-ion asing (foreign ions): Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
Kristalisasi struvite dilakukan dengan mereaksikan kedua larutan ion pembentuknya,
yaitu dari larutan sediaan (stock solutions) MgCl2 dan NH4H2PO4 masing-masing dengan
konsentrasi tertentu sehingga diperoleh perbandingan molaritas Mg2+, NH4+ dan PO4-3 1:1:1,
dalam sebuah kristaliser batch berpengaduk pada tiga temperatur yang berbeda: 25, 35 dan
400C.
Additif yang berupa ion-ion: Ca2+, Cu2+, Zn2+ disiapkan dari larutan garam-garam
khloridanya (CaCl2, CuCl2, dan ZnCl2) dan ditambahkan ke dalam larutan MgCl2 dalam skala
ppm.
Kinetika kristalisasi kemudian diamati dari perubahan waktu induksi, konstanta
kecepatan reaksi, dan energi aktivasi. Perubahan waktu induksi diamati dengan pH-meter,
yaitu terjadinya penurunan pH larutan versus waktu kristalisasi (lihat pers.(1) di sub-bab IV.
Kajian Pustaka). Di samping itu pengamatan waktu induksi ini juga dilakukan dengan
Conductivity meter. Analisa konsentrasi ion-ion asing yang tidak teradsorpsi oleh kristal
Page 3 of 24
struvite selama reaksi kristalisasi, yaitu ion-ion yang tertinggal di dalam larutan, dilakukan
dengan atomic absorption spectrometry (AAS) dan atau wet analysis.
Data dari analisa AAS ini dipergunakan untuk menghitung konstanta kecepatan reaksi
dan energi aktivasi (lihat uraian dalam sub-bab V. Design dan Metode Penelitian).
Kristal struvite yang diperoleh diamati morphologi dan komposisi/kemurniannya
dengan scanning electron microscopy (SEM) dan X-Ray Diffraction Energy Dispersive
Spectrometry (XRD-EDS).
Penelitian pada tahun pertama dilakukan untuk kristalisasi dengan tingkat
supersaturasi tinggi, karena juga penting untuk mengetahui batas atas zona metastabil.
Kemudian tahun kedua dilakukan kristalisasi dengan tingkat supersaturasi rendah, antara lain
untuk mengetahui batas bawah zona metastabil atau solubility curve-nya.
Catatan:
Abstrak adalah bentuk mini dari keseluruhan proposal, oleh sebab itu juga ditulis paling
akhir, yaitu setelah semua bagian proposal ditulis.
KAJIAN PUSTAKA
Checklist
1.
Apakah sudah membahas penelitian-penelitian serupa dari pihak lain?
2.
Apakah sudah memaparkan kesesuaian, kontradiksi, korelasi, dan kekurangankekurangan dari hasil-hasil penelitian yg dibahas dalam no 1?
3.
Apakah sudah dijelaskan apa yang dapat disumbangkan/kontribusi hasil penelitian
yang diusulkan? Apakah sudah dijelaskan temuan baru yang diharapkan?
4.
Apakah dalam alinea terakhir Kajian Pustaka sudah ditulis tujuan penelitian secara
eksplisit? Apakah sudah tertulis langkah-langkah penelitiannya?
Page 4 of 24
Contoh Kajian Pustaka
Kajian pustaka meliputi pokok-pokok berikut, yang telah mencakup semua aspek dari
penelitian yang akan dikerjakan. Di samping itu, juga merupakan penjabaran dari seluruh
kata yang tercantum dalam Judul.
1. Pendahuluan
2. Nukleasi
a. Nukleasi primer
b. Nukleasi sekunder
3. Pertumbuhan Kristal
4. Pengaruh ion asing
a. Pengaruh ion kalsium (Ca2+)
b. Pengaruh ion tembaga (Cu2+) dan seng (Zn2+)
1. Pendahuluan
Di dalam fasilitas pengolahan air limbah (wastewater treatment facilities), terutama
bila limbah mengandung Mg+, NH4+, dan PO42- dalam jumlah yang cukup secara
stoikiometri, dapat terjadi pengkristalan struvite secara spontan apabila terdapat faktor-faktor
yang mendukung.
Faktor-faktor ini misalnya: suhu [Le Corre 2006], pH [Pastor dkk 2008; Stratful dkk
2001; Bouropoulos dan Koutsoukos 2000], konsentrasi [Yoshino dkk 2003] dan turbulensi
[Yoshino dkk 2003; Mohajit dkk 1989].
Faktor-faktor ini sulit dikendalikan sehingga terjadinya kerak struvite, misalnya pada
pipa-pipa dan pompa sirkulasi juga tidak dapat diprediksi. Kristalisasi struvite dan proses
pembentukan kerak pada alat-alat serta sistim pemipaan dalam berbagai industri
menyebabkan peningkatan kebutuhan energi, misal energi yang dibutuhkan oleh pompa, dan
juga meningkatnya biaya pemeliharaan dan penggantian alat. Akhirnya masalah teknis dan
operasional ini menjadi masalah finansial.
Page 5 of 24
Di sisi lain struvite dapat dijadikan pupuk alternatif [Britton dkk 2005; Shu dkk
2006], karena mempunyai kandungan Mg2+, N (dari NH4+) dan P (dari PO4-3) [Le Corre dkk
2005; Ali 2007; Kofina dan Koutsoukos 2005] setara pupuk. Struvite sebagai pupuk
mempunyai karakteristik lebih baik, sebab kelarutannya dalam air kecil [Rahaman dkk 2006;
Anon 2006; Barak dan Stafford 2006], sehingga dapat merupakan pupuk slow release [Shu
dkk 2006; Wang dkk 2005]. Oleh sebab itu studi tentang struvite telah banyak dilakukan [deBashan dan Bashan 2004].
Struvite mengkristal dalam bentuk orthorhombik berwarna putih menurut persamaan
reaksi berikut [Rahaman dkk 2008]:
Mg2+ + NH+ + HnPO4n-3 + 6 H2O
MgNH4PO4.6H2O + nH+
(1)
Tergantung pada pH larutannya, harga n adalah antara 0, 1 atau 2. Dalam ranah industri,
kerak terjadi pada lingkungan yang praktis tidak bisa terbebas dari keberadaan additif atau
impuritas.
Efek additif terhadap kinetika kristalisasi dan morphologi kristal, jadi juga efek
terhadap pembentukan kerak, dapat sangat signifikan meski pun additif jumlahnya sangat
sedikit [Hoang dkk 2009]. Walau pun penelitian tentang pengaruh additif terhadap proses
kristalisasi sudah banyak dilakukan, pengaruh atau efek itu pada umumnya spesifik (case by
case) tergantung dari jenis dan konsentrasi additif serta karakteristik dari tiap jenis kristal
[Muryanto dkk 2002].
Di lain pihak, penelitian tentang pengaruh ion asing terhadap nukleasi dan
pertumbuhan kristal struvite relatif masih sedikit [Le Corre 2006].
Penelitian yang diusulkan ini akan mempelajari pengaruh ion-ion asing yang umum
terdapat dalam air limbah [Muryanto dan Ang 2005] terhadap kinetika reaksi kristalisasi
struvite serta morphologinya.
Hasil penelitian diharapkan dapat menambah pengetahuan tentang pembentukan dan
pertumbuhan kristal struvite serta pengendalian pembentukan kerak yang banyak terjadi pada
fasilitas penanganan air limbah. Berikut ini diuraikan tahap-tahap kinetika reaksi kristalisasi
dan pengaruh ion-ion asing (foreign ions) terhadap proses kristalisasi.
Page 6 of 24
2.Nukleasi
Nukleasi atau peristiwa terbentuknya nukleus/inti kristal dapat diamati secara
makroskopis mau pun mikroskopis. Inti kristal dapat terbentuk dari hasil attrisi antara sesama
kristal, terutama bila kristal-kristal berukuran besar[Jancic dan Grootscholten 1984; Larson
1984]. Sebaliknya, pembentukan inti kadang hanya dapat diikuti secara mikroskopis, yaitu
hanya dapat dideteksi dengan bantuan mikroskop, terutama scanning electron microscope
atau sejenisnya yang mempunyai magnifikasi tinggi. Nukleasi homogen (homogeneous
nucleation) biasanya menghasilkan inti ukuran mikroskopis ini.
Karena kristalisasi adalah proses yang didorong oleh konsentrasi (a concentrationdriven process), maka kenaikan konsentrasi larutan, yang umumnya dinyatakan dengan
tingkat kejenuhan atau tingkat supersaturasi, mengakibatkan kenaikan laju pembentukan inti
kristal. Laju pembentukan ini menjadi sangat cepat dan tidak terkendali apabila tingkat
supersaturasi amat tinggi. Proses kristalisasi, terutama skala industri, harus dikendalikan agar
laju pembentukan inti dapat diatur, sehingga jumlah mau pun distribusi ukuran kristal sesuai
dengan yang diinginkan. Idealnya, distribusi ukuran kristal harus sempit sehingga mudah
dalam penanganannya, misal dalam pengayakan atau filtrasi. Secara garis besar,
pembentukan inti dapat diklasifikasi menjadi dua: nukleasi primer dan nukleasi sekunder.
a.Nukleasi primer
Nukleasi primer berlangsung dalam larutan yang bebas dari kristal dan biasanya untuk
larutan dengan konsentrasi tinggi. Sebagaimana diketahui, suatu larutan yang lewat jenuh
(supersaturated) berada dalam keadaan tidak setimbang, dan di dalamnya terjadi fluktuasi
konsentrasi yaitu konsentrasi di suatu titik dalam larutan tersebut dapat berbeda dari titik-titik
lain di seluruh larutan (local concentrations). Hal ini mengakibatkan tarik menarik di antara
molekul-molekul sehingga terjadi aggregat molekul yang dapat menjadi inti kristal. Apabila
konsentrasi larutan cukup tinggi maka aggregat molekul-molekul tersebut dapat mencapai
ukuran kritis, sehingga inti kristal dapat bertahan dan tumbuh. Semakin tinggi konsentrasi
larutan maka ukuran kritis inti semakin kecil, sehingga kemungkinan terjadinya inti semakin
besar [Myerson 1993].
b.Nukleasi sekunder
Berbeda dengan nukleasi primer, nukleasi sekunder berlangsung apabila di dalam
larutan yang lewat jenuh terdapat benda padat asing, baik kristal mau pun bukan kristal.
Page 7 of 24
Nukleasi sekunder lebih banyak terjadi karena tidak membutuhkan tingkat supersaturasi atau
kejenuhan larutan yang tinggi. Di samping itu, larutan yang akan dikristalkan pada umumnya
tidak dapat terbebas sama sekali dari kontaminasi benda asing, seperti debu atau partikelpartikel yang terdapat di dalam bejana tempat proses kristalisasi berlangsung. Mekanisme
pembentukan kristal/nukleasi secara ringkas adalah sebagai berikut:
Komponen-komponen pembentuk inti, yaitu molekul atau ion-ion dalam larutan berinteraksi
satu sama lain secara acak membentuk aggregat yang makin lama makin besar sehingga
mencapai ukuran kritis dan menjadi inti kristal. Molekul atau ion-ion ini selain berinteraksi
satu sama lain, juga berinteraksi dengan benda asing yang kemungkinan besar ada di dalam
larutan. Interaksi dengan benda asing ini juga menghasilkan inti kristal. Inti kristal yang
telah terbentuk selanjutnya akan tumbuh menjadi kristal dan dapat dideteksi secara visual.
Pertumbuhan kristal itu diuraikan dalam sub-bab berikut ini.
3.Pertumbuhan Kristal
Tahap awal dari proses kristalisasi adalah terbentuknya inti kristal atau nukleus. Setelah inti
kristal terbentuk, inti ini akan tumbuh karena bergabungnya molekul-molekul atau ion-ion
dalam larutan di sekelilingnya. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka laju pertumbuhan
akan semakin tinggi karena jarak antara molekul-molekul dan ion-ion satu sama lain semakin
pendek. Seiring tumbuhnya kristal maka konsentrasi larutan menurun. Bentuk akhir kristal
ditentukan oleh muka kristal yang tumbuh paling lambat.
Seperti terlihat dalam Gambar 1, bentuk kristal awal (a) tidak sama dengan bentuk akhir (c),
disebabkan laju pertumbuhan permukaan samping kiri dan kanan kristal tidak sama dengan
pertumbuhan permukaan atas dan bawah kristal. Pertumbuhan muka atas dan bawah lebih
cepat sehingga akhirnya bentuk akhir kristal ditentukan oleh pertumbuhan permukaan
samping kiri dan kanan.
Model pertumbuhan kristal yang sampai sekarang banyak dianut adalah model difusi
permukaan (surface diffusion model) yang diajukan oleh Burton, Cabrera dan Frank atau
disebut model BCF (Myerson 1993; Nyvlt dkk 1985; Ohara and Reid 1973). Model BCF
menyatakan bahwa partikel atau komponen pertumbuhan kristal berpindah langsung dari
dalam larutan menuju ke permukaan kristal.
Page 8 of 24
Gambar 1 Skema efek perbedaan kecepatan tumbuh permukaan kristal: (a)bentuk
awal kristal, (c) bentuk akhir kristal. (a) berbeda dengan (c)
Gambar 2 Skema Model Difusi Permukaan atau Model BCF(ref: Myerson 1993)
Pertumbuhan kristal sangat ditentukan oleh struktur permukaannya, yang biasanya dibedakan
menjadi tiga zona: terrace, step, dan kink (Gambar 2). Komponen atau satuan pertumbuhan,
yaitu atom, molekul atau partikel, dapat teradsorpsi baik pada terrace, step atau kink. Energi
yang diperlukan komponen pertumbuhan untuk teradsorpsi pada terrace lebih besar, daripada
yang diperlukan untuk step atau lebih-lebih untuk kink. Kink adalah daerah dengan energi
ikat (bonding energy) paling tinggi karena memiliki tiga sisi untuk mengadsorpsi komponen
pertumbuhan. Dengan demikian kink mempunyai probabilitas paling tinggi untuk tumbuh.
Teori pertumbuhan kristal tidak hanya memperhatikan karakteristik kristalnya, misal
karakteristik permukaan, tetapi juga lingkungan di sekeliling kristal yaitu kondisi larutan.
Salah satu faktor yang mempengaruhi kondisi larutan tempat kristal terbentuk dan tumbuh
adalah jenis dan konsentrasi additif atau impuritas dalam larutan, seperti dalam uraian
berikut ini.
Page 9 of 24
4.Pengaruh ion asing
Walau pun ion asing terdapat dalam jumlah kecil (ppm) tetapi pengaruhnya terhadap nukleasi
dan pertumbuhan kristal dapat sangat besar[Muryanto 2002, Hoang dkk 2009].Hal ini
disebabkan ion-ion asing dapat menutup “active sites” yaitu tempat-tempat pertumbuhan aktif
[Ohara dan Reid 1973], sehingga ukuran kristal tidak dapat bertambah dan morfologinya
berubah [Myerson 1993]. Dalam hal pengkristalan struvite, ion-ion asing itu banyak jenis dan
jumlahnya, yaitu tergantung dari lingkungan atau larutan tempat kristal tumbuh (Nelson dkk,
2003). Dalam penelitian yang diusulkan ini, ion asing yang akan diteliti pengaruhnya
terhadap nukleasi dan pertumbuhan kristal, berturut-turut adalah Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
a.Pengaruh ion kalsium (Ca2+)
Adanya ion kalsium (Ca2+) dalam larutan yang mengandung phosphat memungkinkan
terjadinya kompetisi antara pembentukan struvite (MgNH4PO4.6H2O) dan pembentukan
kalsium phosphat: Ca3(PO4)2 [Pastor dkk 2008]. Ion kalsium mungkin berkompetisi dengan
ion magnesium dalam “memperebutkan” phosphat, tetapi hal itu baru akan terjadi bila
konsentrasi ion kalsium dalam larutan tinggi, yaitu di atas 300 ppm [Yi dkk 2005]. Penelitian
Pastor dan rekan-rekan baru-baru ini [Pastor dkk 2010] menunjukkan bahwa adanya ion
kalsium juga memungkinkan terjadinya kalsite (CaCO3) dan dolomite: CaMg(CO3)2 bila
konsentrasi ion magnesium dalam larutan cukup tinggi. Penelitian Le Corre dan kawankawan [Le Corre dkk 2005] memperlihatkan bahwa ion kalsium mempengaruhi bentuk serta
kemurnian kristal struvite. Karena pada umumnya air limbah mengandung ion kalsium cukup
tinggi [Parsons dkk 2001], maka pengaruh ion kalsium terhadap proses pengkristalan struvite
dari limbah tersebut juga akan diteliti dalam penelitian yang diusulkan ini.
b.Pengaruh ion tembaga (Cu2+) dan seng (Zn2+)
Limbah peternakan, misal dari peternakan babi, dapat mengandung Cu2+ serta Zn2+ cukup
tinggi[Marcato dkk 2008, Suzuki dkk 2001], yaitu berasal dari suplemen makanan yang
diberikan di peternakan itu. Kedua jenis kation tersebut dianggap tidak ramah lingkungan,
sehingga keberadaannya dalam limbah sudah lama menjadi perhatian para peneliti [Lake dkk
1985]. Namun penelitian yang lebih akhir [Lisitsin dkk 2005] menunjukkan bahwa
keberadaan Zn2+ dalam air minum tidak membahayakan, dan sampai dengan lima ppm
diperbolehkan. Penelitian yang sama [Lisitsin dkk 2005] juga memperlihatkan bahwa Zn2+
dalam jumlah sedikit (2 ppm) dapat memperlambat pembentukan kristal CaCO3, baik kristal
Page 10 of 24
yang tumbuh dalam larutan (bulk crystallization) mau pun kristal CaCO3 yang tumbuh dan
membentuk kerak (scale) pada membran untuk desalinasi RO. Sebagai zat penghambat kerak
(antiscalant), Zn2+ mempunyai kemampuan sama dengan antiscalant organik, namun lebih
mudah dalam pemakaiannya karena sumber Zn2+ (dan juga Cu2+) dapat menggunakan unggun
butiran paduan Cu-Zn (granular bed of KDF© Cu-Zn alloys) [Stenger dan Dobbs 1995; AlKharusy 1996]. Dalam penelitian yang diusulkan ini Cu2+ dan Zn2+ diharapkan dapat
memberikan efek terhadap kinetika kristalisasi mau pun morphologi struvite [Kabdasli dkk
2006, Lisitsin dkk 2005].
MASALAH PENELITIAN
Checklist
1.
Jelaskan masalahnya dengan singkat, berikan faktanya.
2.
Jelaskan apa yang salah, apa yang masih kurang.
3.
Jelaskan penyebab kesalahan atau kekurangan itu.
4.
Jelaskan pentingnya masalah sekarang dan di masa yad.
Contoh Masalah Penelitian dan Perumusan Masalahnya
Timbulnya kerak (scale) pada pipa-pipa dan alat-alat, misalnya pada fasilitas pengolahan air
limbah, merupakan masalah yang hingga kini belum dapat diatasi sepenuhnya.
Salah satu komponen utama pada kerak seperti itu adalah struvite atau magnesium
ammonium phosphate heksahidrat: MgNH4PO4.6H2O [Nelson dkk 2003; Kofina dan
Koutsoukos 2005; Kabdasli dkk 2006; Le Corre dkk 2007].
Proses kristalisasi hingga timbulnya kerak selalu merupakan masalah yang spesifik
tergantung dari komposisi kimia dari cairan limbah tersebut [Muryanto dkk 2002].
Page 11 of 24
Banyak penelitian yang telah dilakukan terhadap struvite ini, tetapi sebagian besar mengenai
proses pembersihan kerak, bukan penelitian terhadap terbentuknya kristal penyusun kerak itu
sendiri [Wang dkk 2005].
Oleh karena itu, penelitian yang diusulkan ini bermaksud meneliti fenomena pembentukan
kristal struvite, terutama di dalam larutan yang dibuat menyerupai air limbah.
Proses terbentuknya kristal, sebagai awal dari proses terbentuknya kerak, sangat penting
untuk diteliti, karena bentuk akhir kristal/morphologinya ikut menentukan cepat lambatnya
proses pembentukan kerak[Muryanto 2002].
Penelitian yang diusulkan ini menekankan segi teoritis yaitu kinetika reaksi kristalisasi
pembentukan kristal struvite, dan morfologi serta kemurnian kristal tersebut.
Secara spesifik penelitian akan dijalankan untuk mengetahui:(1) konstanta kecepatan reaksi,
(2) energy aktivasi, (3) waktu induksi, dan (4) morfologi dan kemurnian kristal struvite yang
tumbuh dalam kristaliser batch dalam lingkungan yang menyerupai air limbah sesungguhnya,
yaitu adanya ion-ion asing: Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
Pengetahuan teoritis tentang ke empat hal tersebut, sangat penting sebagai landasan teori
dalam penanganan kerak dalam air limbah.
Catatan:
Apa yang dinyatakan dalam kalimat terkahir di atas diuraikan secara rinci di dalam Tinjauan
Pustaka.
Page 12 of 24
TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari kinetika reaksi kristalisasi, morphologi serta
kemurnian struvite dalam proses kristalisasi yang berlangsung dalam kristaliser batch dengan
penambahan additif yaitu ion-ion asing (foreign ions): Ca2+, Cu2+, dan Zn2+.
Kristalisasi struvite dilakukan dengan mereaksikan kedua larutan ion pembentuknya,
yaitu dari larutan sediaan (stock solutions) MgCl2 dan NH4H2PO4 masing-masing dengan
konsentrasi tertentu sehingga diperoleh perbandingan molaritas Mg2+, NH4+ dan PO4-3 1:1:1,
dalam sebuah kristaliser batch berpengaduk pada tiga temperatur yang berbeda: 25, 35 dan
400C.
Penelitian pada tahun pertama dilakukan untuk kristalisasi dengan tingkat
supersaturasi tinggi, karena juga penting untuk mengetahui batas atas zona metastabil.
Kemudian tahun kedua dilakukan kristalisasi dengan tingkat supersaturasi rendah, antara lain
untuk mengetahui batas bawah zona metastabil atau solubility curve-nya.
METODE PENELITIAN
Checklist
1.
Apa yang akan saya teliti?
2.
Di mana penelitian ini akan dilakukan?
3.
Bagaimana rancangan percobaannya? Apakah ada asumsi-asumsi?
4.
Variabel apa saja yang akan diukur? Dan mengapa variabel itu yg diteliti?
5.
Alat-alat apa saja yang diperlukan? Di mana alat-alat itu berada? Apakah alat perlu
dimodifikasi?
6.
Bagaimana saya akan menganalisa data yang didapat? Apakah ada prosedur statistik
tertentu? Apakah ada persamaan-persamaan matematik? Apakah perlu software
khusus?
7.
Kesulitan-kesulitan apa yang mungkin dijumpai dalam percobaan?
8.
Apakah metode ini sudah dipakai dalam penelitian-penelitian terdahulu? Apakah saya
memodifikasi metode tersebut?
9.
Bagaimanakah saya akan menjelaskan validitas hasil yg diperoleh? Probabilitasnya?
Signifikansinya?
Page 13 of 24
Contoh Penulisan Metode Penelitian
Penelitian kristalisasi struvite ini akan menggunakan kristaliser jenis batch yang
berpengaduk. Kristaliser tersebut berupa beaker atau gelas piala ukuran satu (1) liter. Dinding
bagian dalam gelas piala harus benar-benar licin, tak ada goresan agar tidak terjadi nukleasi
sekunder [Muryanto 2002].
Desain penelitian untuk kristalisasi batch ini adalah “One-factor-at-a-time” method
menurut Davies [1978]. Desain ini dipilih karena tidak diketemukan keseragaman yang dapat
dijadikan acuan dalam menentukan variable-variabel percobaan kristalisasi sejenis. Studi
pustaka menunjukkan bahwa kondisi operasi untuk kristalisasi struvite dengan sistim batch
bervariasi seperti terlihat dalam Tabel 1 berikut.
Tabel 1 Kondisi operasi kristalisasi struvite sistim batch dari beberapa peneliti
Waktu
kristalisasi
Perbandingan
molar Mg
dan P
Seed
material
Pengadukan
pH
25 menit
1:2
unseeded
tidak ada
9.0 (tetap)
24 jam
1:1
200 rpm
7.0 - 11.0
120 menit
1:1 s/d 1.6:1
120 rpm
7.5 - 9.5
12 jam
1:1 dan 2:1
seeded dan
unseeded
tidak ada
keterangan
unseeded
250 rpm
8.7 - >10
Referensi
Le Corre,
dkk, 2007
Ali, 2005
Nelson
dkk, 2003
Wang ,
dkk,2005
Tabel 1 menunjukkan bahwa variabel–variabel dalam kristalisasi struvite menggunakan
kristalisasi batch skala laboratorium sangat bervariasi. Sebagai contoh, waktu reaksi
bervariasi dari sekitar setengah jam hingga 24 jam. Hal ini kemungkinan besar disebabkan
tingkat supersaturasi yang berlainan, karena makin tinggi tingkat supersaturasi makin cepat
terjadinya kristalisasi, meski pun terjadinya nukleasi juga tidak dapat dikendalikan sehingga
banyak terjadi “fines” yang lolos saringan, dan yield atau kristal yang didapat sedikit. Namun
cepat lambatnya kristalisasi juga dipengaruhi oleh pengadukan, karena pengadukan
menentukan kecepatan transfer massa dari larutan ke permukaan kristal [Myerson 1993].
Oleh sebab itu, variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini dipilih dengan asumsi
dapat menghasilkan temuan yang bermakna yang dapat digunakan pada penelitian tahap
Page 14 of 24
selanjutnya (tahun ke II). Variabel-variabel yang dipilih adalah jenis dan konsentrasi additif,
temperatur dan waktu kristalisasi.
Perbandingan molar ion pembentuk: Mg2+, NH4+ dan PO4-3 merupakan variabel tetap, yaitu
1:2:1[Kofina dan Koutsoukos, 2005]. Additif yang digunakan adalah Ca 2+, Cu2+, dan Zn2+
dalam garam khloridanya. Temperatur kristalisasi ditetapkan 250C, 300C dan 400C. Tabel 2
memuat variabel-variabel berubah yang dipakai. Dalam Tabel 2 diperlihatkan pemakaian ion
kalsium (Ca2+) dan ion tembaga (Cu2+), baik sendiri mau pun campuran antara keduanya.
Dengan mengikuti pola ini (Tabel 2), maka dalam perlakuan berikutnya akan dipasangkan
Ca2+ dengan Zn2+, dan akhirnya Cu2+ dengan Zn2+.
Tabel 2 Variabel-variabel berubah yang dipakai dalam penelitian ini
Langkah percobaan penelitian kristalisasi struvite dengan variabel-variabel yang diuraikan
sebelumnya, adalah sebagai berikut ini.
Kristaliser batch yang digunakan adalah gelas piala (beaker) ukuran satu (1) liter. Kristaliser
akan diaduk dengan agitator tipe impeller [Chan, 1997]. Untuk mengendalikan suhu 25°C,
35°C dan 40°C, kristaliser ditempatkan dalam water bath (thermostatically controlled).
Percobaan dilakukan tanpa penambahan inti kristal atau seed material. Walaupun percobaan
tanpa seed material sering dianggap tidak reproducible [Muryanto dkk 2002], namun dengan
pengaturan yang ketat, hasilnya dapat dipertanggungjawabkan [Rahaman dkk, 2008].
Pengaturan menurut Rahaman dkk [2008] itu meliputi tingkat supersaturasi, kecepatan
pengadukan dan penyaringan yang baik terhadap larutan yang akan dikristalkan. Ketiga hal
tersebut jelas mempengaruhi karena supersaturasi dan pengadukan menentukan kapan mulai
terjadi nukleasi. Sedangkan penyaringan bertujuan menghilangkan partikel-partikel asing
dalam larutan untuk mencegah timbulnya nukleasi sekunder atau yang tidak terkendali.
Page 15 of 24
Sebagai larutan yang akan dikristalkan digunakan kristal MgCl2.6H2O dan NH4H2PO4,
masing-masing dilarutkan dalam aquadest (double-distilled water) sehingga mencapai
konsentrasi 0.1 M dan 0.20 M. Larutan induk (stock solutions) 0.10 M dan 0.20 M ini
kemudian akan diencerkan dengan aquadest menurut keperluan percobaan sehingga
perbandingan molar Mg2+, NH4+ dan PO4-3 = 1:1:1 dan 2:1:1 [Le Corre dkk, 2007, Kofina dan
Koutsoukos 2005].
Untuk menghilangkan CO2 terlarut yang kemungkinan dapat mengganggu kestabilan pH
larutan, maka aquadest yang akan digunakan dididihkan dahulu, kemudian disimpan dalam
wadah plastik yang tertutup rapat (jerry can). Demikian pula larutan yang siap dicampurkan,
sebelum pencampuran selalu ditutup dengan plastik (plastic film) agar terhindar dari
masuknya partikel-partikel misalnya debu, yang dapat menimbulkan nukleasi yang tidak
dikehendaki.
Kecepatan pengadukan ditetapkan 100 rpm [Chan,1997] karena hanya berfungsi untuk
membuat larutan homogen dan tercampur sempurna. Di samping itu kecepatan pengadukan
yang tinggi dapat menyebabkan atrisi dan pecahnya kristal-kristal yang terbentuk sehingga
menyulitkan interpretasi terhadap morfologi kristal yang diperoleh.
Larutan MgCl2 dan NH4H2PO4 masing-masing sebanyak 300 mL dimasukkan kedalam
kristaliser, pengaduk dijalankan dan seluruh sistim itu dibiarkan mencapai temperatur yang
diinginkan: 25°C, 30°C dan 40°C. Segera setelah temperatur yang dikehendaki tercapai, 20
mL larutan sampel (yang menandakan t = 0 menit atau waktu nol) diambil dengan syringe
untuk analisa AAS (Atomic Absorption Spectrometry). Syringe pada ujungnya dilengkapi
kertas saring ukuran lubang 0,22 µm untuk menyaring kristal yang diperoleh. Selanjutnya
kertas saring bersama kristal didalamnya dikeringkan dalam oven bertemperatur 60 0C selama
24 jam. Kemudian kertas saring bersama kristal yang kering ditimbang untuk mengetahui
massa kristal yang terbentuk. Untuk menyelidiki morfologi, kristal yang terbentuk
dipindahkan dari kertas saring dengan hati-hati dan kemudian disimpan dalam vial tertutup.
Selain pengaduk, kristaliser juga dilengkapi dengan conductivity meter dan pH meter,
keduanya untuk mengetahui lamanya waktu induksi [van der Houwen dan Valsami-Jones,
2001; Kabdasli dkk 2006; Wang dkk 2005).
Page 16 of 24
1.Penentuan konstanta kecepatan reaksi
Penentuan konstanta kecepatan reaksi kristalisasi dalam larutan dapat dilakukan dengan
menggunakan model difusi Chernov [Myerson 1993]. Model tersebut menunjukkan bahwa
difusi zat terlarut kedalam unit pertumbuhan kristal dalam boundary layer (lapisan batas) dan
tebalnya lapisan itu merupakan faktor penting yang mengendalikan pertumbuhan. Ketika unit
pertumbuhan meninggalkan lapisan difusi menuju permukaan kristal, maka pertambahan
masa kristal dapat dihitung dengan hukum Fick [Nyvlt dkk 1985] sebagai berikut:
dm
dc
DA
dt
dx
(2)
di mana:
dm/dt = laju pertambahan massa, (g/detik)
D
= koefisien difusi, cm2/detik
A
= luas permukaan kristal, cm2
dc/dx
= gradient konsentrasi unit pertumbuhan dalam lapisan difusi g/(cm3.cm)
Selanjutnya hukum Fick di atas oleh Myerson [1993] diubah menjadi
dm
g
K G AC C eq
dt
di mana:
KG
(3)
= konstanta integrasi
C
= konsentrasi ion-ion pembentuk kristal, gr.cm-3
Ceq
= konsentrasi ion-ion pembentuk kristal pada kesetimbangan, gr.cm-3
dm/dt = gradient konsentrasi unit pertumbuhan dalam lapisan difusi g/(cm3.cm)
g
= eksponen dengan nilai 1 atau 2.
Secara umum KG dan A dapat diganti dengan k, yaitu konstanta kecepatan reaksi,
sehingga persamaan menjadi:
dCa
N
k Cat Caeq
dt
di mana:
- dCa/dt =
(4)
kecepatan penurunan konsentrasi ion pembentuk, karena terjadinya
kristal, ppm. menit-1 (jika orde reaksi adalah satu)
Ca
=
konsentrasi ion-ion pembentuk kristal, ppm
(dalam penelitian ini adalah Mg2+, NH4+ atau PO4-3)
Cat
=
konsentrasi Ca pada saat t, ppm
Page 17 of 24
Caeq =
konsentrasi Ca pada saat kesetimbangan, ppm
(dalam penelitian ini diasumsi t saat kesetimbangan = 90 menit)
k
=
konstanta kecepatan reaksi
N
=
orde reaksi, bernilai 1 atau 2.
Kristalisasi struvite menunjukkan bahwa reaksinya adalah orde satu (1) [Ohlinger dkk1999;
Nelson, dkk 2003; Quintana dkk 2005; Le Corre 2006; Rahaman dkk 2008] atau orde dua (2)
[Kofina dkk 2007; Kofina dan Koutsoukos 2005; Britton dkk 2005; Boropoulos and
Koutsoukos 2000). Oleh karena itu dari analisa AAS untuk penentuan Mg2+ dapat dicari orde
yang ada dalam penelitian ini yaitu dengan memberi N dalam persamaan di atas harga 1 atau
2.
Untuk orde satu:
dCa
N
k Cat Caeq
dt
(5)
dengan N = 1, persamaan dapat diselesaikan menjadi :
ln Ca 0 Caeq ln Cat Caeq kt
(6)
Maka plotting dari ruas kiri pers. (6) di atas terhadap waktu kristalisasi t akan menghasilkan
garis lurus dengan angka arah k, yaitu konstanta kecepatan kristalisasi yang dicari. Untuk
menentukan persamaan mana yang lebih sesuai, maka ditentukan dengan harga koefisien
korelasi R2. Persamaan dengan harga R2 yang lebih besar, yaitu > 95% dan mendekati 1,
itulah yang dipilih.
2.Penentuan energi aktivasi
Hubungan antara kecepatan reaksi dengan temperatur biasanya dinyatakan dengan Hukum
Arrhenius. Hukum Arrhenius berlaku untuk proses-proses seperti difusi, pelarutan
(dissolution) mau pun kristalisasi. Dalam proses kristalisasi, energy aktivasi pertumbuhan
kristal tergantung driving force untuk pertumbuhan [Mullin 1979]. Energi aktivasi yang
rendah (10 s/d 20 kJ.mol-1) menunjukkan bahwa pertumbuhan kristal dikendalikan oleh
proses difusi. Sebaliknya apabila energy aktivasinya tinggi yaitu dalam kisaran 40 s/d 60 kJ
mol-1, maka proses integrasi pada permukaan kristal lebih dominan.
Page 18 of 24
Hukum Arrhenius dinyatakan sebagai:
E
k A exp a
RT
(7)
atau dalam bentuk logaritma,
ln k ln A
Ea
RT
(8)
di mana
k
= konstanta kecepatan reaksi
A
= parameter Arrhenius
= jumlah tumbukan efektif molekul-molekul persatuan waktu
Ea
= energy aktivasi, kJ. mol-1
R
= tetapan gas umum, 8.31 kJ.mol-1K-1
T
= suhu mutlak, 0K.
Dalam penelitian kristalisasi ini digunakan tiga temperatur yang berbeda: 25 0C, 300C, dan
400C, sehingga plotting harga k yang diperoleh terhadap 1/T (lih.pers. 8) akan menghasilkan
garis lurus dengan angka arah –Ea/R dan intercept A. Oleh karena A dan R diketahui, maka
Ea dapat dihitung.
3.Penentuan morfologi dan kemurnian struvite
Morfologi dan topografi permukaan kristal menunjukkan mekanisme pertumbuhan kristal
tersebut [Myerson, 1993]. Selain itu kecenderungan kristal melekat satu sama lain dan terjadi
aglomerasi atau kerak juga ditentukan oleh morfologi [Muryanto 2002]. Morphologi kristal
secara umum dapat dianalisa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). Analisa SEM
terdiri atas dua bagian yaitu coating dan imaging. Analisa ini akan dilakukan di UGM,
Yogyakarta. Pada tempat yang sama juga dilakukan analisa kemurnian kristal struvite dengan
XRD-EDS (X-Ray Diffraction–Energy Dispersive Spectrometry)
Page 19 of 24
PENDANAAN
Usulan biaya:
Tahun pertama:
Rp 37.105.000 (tigapuluhtujuh juta seratuslima ribu rupiah).
Tahun kedua:
Rp 37.310.000 (tigapuluhtujuh juta tigaratus sepuluh ribu rupiah).
VII.Pembiayaan
Jenis Pengeluaran
Jumlah Anggaran Yang Diusulkan (Rp)
Tahun ke 1
Tahun ke 2
11.100.000
11.190.000
9.400.000
10.300.000
6.510.000
5.525.000
Gaji & upah (30% total anggaran)
Biaya peralatan
Bahan habis pakai – material
penelitian
Biaya perjalanan
1.600.000
1.800.000
Bahan habis pakai – alat tulis kantor
695.000
695.000
Dokumentasi, pembuatan laporan dan 7.800.000
7.800.000
publikasi
Total anggaran per tahun
37.105.000
37.310.000
Total anggaran untuk dua tahun 74.415.000
VIII. Rincian Biaya Penelitian
1.Rekapitulasi Rincian Biaya Tahun ke 1 (Rp 37.105.000,-)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gaji dan upah (30% dari total anggaran)
Biaya peralatan
Bahan habis pakai – material penelitian
Biaya perjalanan
Bahan habis pakai – alat tulis kantor
Dokumentasi, pembuatan laporan dan publikasi
= Rp 11.100.000,= Rp 9.400.000,= Rp 6.510.000,= Rp 1.600.000,= Rp
695.000,= Rp 7.800.000,----------------------- +
Jumlah biaya tahun ke 1
= Rp 37.105.000,(tigapuluhtujuh juta seratuslima ribu rupiah)
a.Gaji dan Upah (30% maksimum dari anggaran)
No Tim Peneliti
Jumlah Jumlah
Jumlah Jumlah
Rp/jam Jumlah
minggu/bulan bulan
jam/minggu
(Rp)
3.900.00
1
4
10
15
6.500
1
Peneliti Utama
2
Anggota
2
4
10
3
Teknisi/laboran
1
4
10
Page 20 of 24
12
5.000
15
4.000
Jumlah gaji dan upah
0
4.800.00
0
2400000
11.100.
000
(sebelas juta seratus ribu rupiah)
b.Biaya peralatan
No
1
2
3
Jenis
XRD (sewa)
SEM (sewa)
Sewa alat lain: pH meter,
conductivity meter,
refraktometer, alat-alat lab
kimia standar
Jumlah
6
6
8
Biaya satuan (Rp.)
400.000
500.000
500.000*
Jumlah (Rp)
2.400.000
3.000.000
4.000.000
Jumlah biaya peralatan 9.400.000
* sewa lab per bulan Rp.500.000,-.
(sembilan juta empatratus ribu rupiah)
c.Biaya bahan habis pakai (material penelitian)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Jenis
Filter paper 0.2 micron
NH4H2PO4 - AR
CaCl2.2H2O – AR
CuCl2 – AR
ZnCl2 – AR
HCl 25% - AR
KOH – AR
Kertas label utk sampel
Vial/botol sampel
Jumlah
4 pack
500 gram
500 gram
250 gram
250 gram
1 liter
500 gram
5 set
20
Harga satuan (Rp)
Jumlah (Rp.)
500.000
2.000.000
670.000/500 gram
670.000
610.000/500 gram
610.000
930.000/250 gram
930.000
725.000/250 gram
725.000
625.000/liter
625.000
675.000/500 gram
675.000
15.000/set
75.000
10.000
200.000
Jumlah biaya material 6.510.000
penelitian
(enam juta limaratus sepuluh ribu rupiah)
d.Biaya perjalanan
No
1
2
Jenis
Luar kota (Smg – Jogja)*
Dalam kota
* analisa XRD dan SEM.
Jumlah
Biaya Satuan (Rp)
Biaya (Rp)
4
350.000
1.400.000
4
50.000
200.000
Jumlah biaya perjalanan
1.600.000
(satu juta enamratus ribu rupiah)
e.Bahan habis pakai - ATK
No
1
2
Jenis
Kertas HVS
Cartridge/tinta printer
Jumlah
3 rim
1
Harga satuan (Rp)
50.000
500.000
Page 21 of 24
150.000
500.000
3
Whiteboard marker
3
15.000
45.000
Jumlah biaya ATK 695.000
f.Dokumentasi, Pembuatan Laporan, Seminar dan Publikasi
N
o
1
2
3
4
5
Uraian Kegiatan
Laporan akhir
Laporan Kemajuan
Dokumentasi
Seminar
Publikasi Jurnal
Volum
e
7 copy
7 copy
1
2
1
Biaya satuan (Rp)
Biaya (Rp)
100.000,00
700.000,00
100.000,00
700.000,00
400.000
400.000
2.500.000
5.000.000
1.000.000
1.000.000
Jumlah biaya dokumentasi
7.800.000,0
dll
0
(tujuh juta delapanratus ribu rupiah)
2.Rekapitulasi Rincian Biaya Tahun ke 2 (Rp 37.310.000,-)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Gaji dan upah (30% dari total anggaran)
Biaya Peralatan
Bahan habis pakai – material penelitian
Biaya perjalanan
Bahan habis pakai – alat tulis kantor
Dokumentasi, pembuatan laporan dan publikasi
= Rp 11.190.000,= Rp 10.300.000,= Rp 5.525.000,= Rp 1.800.000,= Rp
695.000,= Rp 7.800.000,----------------------- +
Jumlah biaya tahun ke 1
= Rp 37.310.000,(tigapuluh tujuh juta tigaratus sepuluh ribu rupiah)
a.Gaji dan Upah (30% maksimum dari anggaran)
No Tim Peneliti
Jumlah Jumlah
Jumlah Jumlah
Rp/jam Jumlah
minggu/bulan bulan
jam/minggu
(Rp)
3.360.00
1
4
10
12
7.000
1
Peneliti Utama
2
Anggota
2
4
10
12
5.500
3
Teknisi/laboran
1
4
10
15
4.250
Jumlah gaji dan upah
0
5.280.00
0
2.550.00
0
11.190.
000
(sebelas juta seratus sembilanpuluh ribu rupiah)
b.Biaya peralatan
No
1
Jenis
XRD (sewa)
Jumlah
6
Biaya satuan (Rp.)
450.000
Page 22 of 24
Jumlah (Rp)
2.700.000
2
3
SEM (sewa)
Sewa alat lain: pH meter,
conductivity meter,
refraktometer, alat-alat lab
kimia standar
6
8
600.000
500.000*
3.600.000
4.000.000
Jumlah biaya peralatan 10.300.000
* sewa lab per bulan Rp.500.000,-.
(sepuluh juta tigaratus ribu rupiah)
c.Biaya bahan habis pakai (material penelitian)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Jenis
Filter paper 0.2 micron
NH4H2PO4 - AR
CaCl2.2H2O – AR
CuCl2 – AR
ZnCl2 – AR
HCl 25% - AR
KOH – AR
Kertas label utk sampel
Vial/botol sampel
Jumlah
4 pack
250 gram
250 gram
100 gram
100 gram
1/2 liter
250 gram
20
Harga satuan (Rp)
500.000
600.000/250 gram
500.000/250 gram
700.000/100 gram
600.000/100 gram
525.000/0,5 liter
400.000/250 gram
Jumlah (Rp.)
2.000.000
600.000
500.000
700.000
600.000
525.000
400.000
10.000
200.000
Jumlah biaya material 5.525.000
penelitian
(lima juta limaratus duapuluhlima ribu rupiah)
d.Biaya perjalanan
No
1
2
Jenis
Luar kota (Smg – Jogja)*
Dalam kota
* analisa XRD dan SEM.
Jumlah
Biaya Satuan (Rp)
Biaya (Rp)
4
400.000
1.600.000
4
50.000
200.000
Jumlah biaya perjalanan
1.800.000
(satu juta delapanratus ribu rupiah)
e.Bahan habis pakai - ATK
No
1
2
3
Jenis
Kertas HVS
Cartridge/tinta printer
Whiteboard marker
Jumlah
3 rim
1
3
Harga satuan (Rp)
50.000
150.000
500.000
500.000
15.000
45.000
Jumlah biaya ATK 695.000
(enamratus sembilanpuluhlima ribu rupiah)
f.Dokumentasi, Pembuatan Laporan, Seminar dan Publikasi
N
o
1
Uraian Kegiatan
Laporan akhir
Volum
e
7 copy
Biaya satuan (Rp)
100.000,00
Page 23 of 24
Biaya (Rp)
700.000,00
2
3
4
5
Laporan Kemajuan
Dokumentasi
Seminar
Publikasi Jurnal
7 copy
1
2
1
100.000,00
700.000,00
400.000
400.000
2.500.000
5.000.000
1.000.000
1.000.000
Jumlah biaya dokumentasi
7.800.000,0
dll
0
(tujuh juta delapanratus ribu rupiah)
Page 24 of 24