ANALISA POLA PELUAHAN SEBAGIAN SEBAGAI METODE PENENTUAN TINGKAT KONSENTRASI GLUKOSA TERLARUT DI DALAM AQUADES.
TUGAS AKHIR
ANALISA POLA PELUAHAN SEBAGIAN
SEBAGAI METODE PENENTUAN TINGKAT KONSENTRASI
GLUKOSA TERLARUT DI DALAM AQUADES
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Jenjang Pendidikan
Strata-1 di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
OLEH :
YULVA ANTHONY
1010951013
PEMBIMBING :
DR.ENG. ARIADI HAZMI
NIP : 19750314 199903 1 003
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Glukosa merupakan salah satu kandungan organik yang terdapat pada air.
Dengan mendeteksi glukosa, kandungan organik di dalam air dapat dideteksi.
Biasanya penentuan zat terlarut di dalam zat cair dengan mengukur parameter air
seperti pH, konduktifitas dan kandungan oksidan air (ORP). Pengukuran peluahan
sebagian dapat dimanfaatkan untuk penentuan konsentrasi glukosa terlarut di
dalam zat cair. Proses pengukuran peluahan sebagian hanya tergantung pada
besar tegangan dan lama waktu pengujian. Peluahan sebagian didapatkan dengan
menerapkan plasma metode Dielectric Barrier Discharge (DBD) pada air. Tugas
akhir ini bertujuan untuk mendapatkan pola peluahan sebagian pada aquades
murni dan aquades dengan konsentrasi glukosa yang berbeda setelah penerapan
plasma. Tingkat konsentrasi glukosa terlarut mempengaruhi jumlah kejadian
peluahan sebagian dan nilai arus plasma maksimum karena pengaruh
pembentukan spesies aktif seperti OH-, H+, H2O2 dan O3 pada air karena pengaruh
plasma. Dari penelitian ini didapatkan jumlah kejadian peluahan sebagian
terbanyak pada aquades dengan glukosa terlarut paling banyak dan arus
maksimum paling besar di dapatkan pada aquades murni.
Kata kunci : Dielectric Barrier Discharge (DBD), Glukosa, Partial Discharge,Pola
PD, dan Plasma.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknik pengukuran peluahan sebagian atau Partial Discharge (PD) dalam
isolasi sistem tenaga listrik terus dikembangkan hingga saat ini. Pengukuran
ditujukan untuk mengetahui pola PD pada suatu bahan isolasi. Dengan mengetahui
pola PD pada suatu bahan isolasi, dapat mendiagnosa adanya cacat atau kerusakan
pada bahan isolasi tersebut [1]. Namun saat ini, karakteristik pola dalam pengukuran
PD tidak hanya dimanfaatkan dalam sistem tenaga listrik, salah satunya pada
bidang kimia yaitu dalam penentuan konsentrasi zat terlarut di dalam zat cair.
Metode penentuan zat terlarut di dalam zat cair biasanya dengan mengukur
parameter – parameter air seperti pH, konduktifitas, dan kandungan oksidan air
(ORP) [2]. Teknik pengukuran PD dapat dimanfaatkan dengan menganalisa pola PD
pada larutan yang memiliki konsentrasi berbeda. Teknik pengukuran PD ini dipilih
karena dalam proses teknisnya tidak membutuhkan alat ukur serta parameterparameter yang beragam dalam penentuan konsentrasi zat terlarut. Proses teknis
pengukuran PD ini adalah dengan memanfaatkan sumber listrik tegangan tinggi,
dengan demikian hanya tergantung pada besar tegangan dan lama waktu pengujian
dalam proses pengukuran PD.
Pada tugas akhir ini pengukuran PD dilakukan pada skala laboratorium
dengan sistem pengukuran yang mendeteksi pulsa arus (muatan) yang ditimbulkan
oleh PD menggunakan plasma metode peluahan berpenghalang dielektrik (
Dielectric Barrier Discharge (DBD)) untuk mengetahui karakteristik PD terhadap
konsentrasi zat terlarut di dalam zat cair dengan menganalisa pola PD yang terjadi
selama pengukuran.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini meliputi :
1. Mendapatkan pola peluahan sebagian pada aquades murni dan larutan
glukosa dengan metode Peluahan berpenghalang Dielektrik (Dielectric
Barrier Discharge (DBD)).
2. Menentukan konsentrasi glukosa terlarut di dalam aquades berdasarkan
pola serta karakteristik peluahan sebagian.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Sampel yang digunakan adalah Aquades dengan variasi tingkat konsentrasi
glukosa. Variasi sampel yaitu aquades murni dan juga aquades dengan
glukosa terlarut 100 ppm (Part Per Milion), 300 ppm, dan 500 ppm.
2. Reaktor yang digunakan adalah 1 buah reaktor berbahan kaca dengan tinggi
9,6 cm, diameter 6,7 cm, dan ketebalan 2 mm.
3. Elektroda yang dipasang pada reaktor berupa elektroda jarum – plat.
4. Tegangan yang diterapkan adalah tegangan tinggi AC dengan frekuensi 50
Hz dalam skala laboratorium.
5. Waktu penerapan tegangan divariasikan selama 5 menit, 15 menit dan 30
menit untuk tiap tingkat konsentrasi untuk menghindari glukosa terlarut
didalam larutan terdegradasi seluruhnya.
6. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan data sebanyak 1000 data
kejadian/detik dengan interval waktu perekaman setiap 1 detik
menggunakan Tektronix Osiloskop Fosfor Digital DPO 4104 B.
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang yang diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Dapat menjadi teknologi alternatif dalam penentuan konsentrasi zat organik
terlarut di dalam zat cair.
2. Bagi peneliti dapat memahami mekanisme peluahan sebagian pada bahan
dielektrik cair dengan metode DBD.
1.5 Metodologi Penelitian
Dalam melakukan penelitian tugas akhir ini penulis melakukan :
1. Studi Literatur
Dengan mempelajari literatur yang berhubungan terhadap pembuatan tugas
akhir.
2. Menyiapkan dan merangkai sistem pengukuran
Mempersiapkan semua komponen atau alat pengukuran dan software yang
digunakan untuk pengukuran peluahan sebagian kemudian merangkai
sistem pengukuran tersebut.
3. Pengukuran peluahan sebagian di laboratorium
Melakukan pengukuran atau perekaman data kejadian peluahan sebagian
dan kemudian menyimpan file hasil pengukuran ke dalam harddisk
komputer.
4. Analisis Data
Data hasil penelitian dianalisa sehingga diperoleh kesimpulan.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan tugas akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai
berikut :
BAB I
Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang, tujuan, pembatasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian,
serta sistematika penulisan.
BAB II
Dasar Teori
Memuat dasar teori tentang peluahan sebagian (partial
discharge) dan metode peluahan berpenghalan dielektrik
(DBD)
BAB III
Sistem Pengukuran dan Pengolahan Data
Membahas perangkat komponen dan software yang
digunakan dalam sistem pengukuran pulsa peluahan
sebagian, persiapan sampel, proses atau langkah-langkah
pengukuran dan pengolahan data hasil pengukuran (akuisisi
data).
BAB IV
Analisis Hasil Pengukuran
Menyajikan data-data hasil pengukuran pulsa percobaan
peluahan sebagian pada zat cair dan analisis hasil percobaan.
BAB V
Penutup
Menarik kesimpulan dan memberi saran atas percobaan yang
dilakukan.
ANALISA POLA PELUAHAN SEBAGIAN
SEBAGAI METODE PENENTUAN TINGKAT KONSENTRASI
GLUKOSA TERLARUT DI DALAM AQUADES
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Jenjang Pendidikan
Strata-1 di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
OLEH :
YULVA ANTHONY
1010951013
PEMBIMBING :
DR.ENG. ARIADI HAZMI
NIP : 19750314 199903 1 003
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Glukosa merupakan salah satu kandungan organik yang terdapat pada air.
Dengan mendeteksi glukosa, kandungan organik di dalam air dapat dideteksi.
Biasanya penentuan zat terlarut di dalam zat cair dengan mengukur parameter air
seperti pH, konduktifitas dan kandungan oksidan air (ORP). Pengukuran peluahan
sebagian dapat dimanfaatkan untuk penentuan konsentrasi glukosa terlarut di
dalam zat cair. Proses pengukuran peluahan sebagian hanya tergantung pada
besar tegangan dan lama waktu pengujian. Peluahan sebagian didapatkan dengan
menerapkan plasma metode Dielectric Barrier Discharge (DBD) pada air. Tugas
akhir ini bertujuan untuk mendapatkan pola peluahan sebagian pada aquades
murni dan aquades dengan konsentrasi glukosa yang berbeda setelah penerapan
plasma. Tingkat konsentrasi glukosa terlarut mempengaruhi jumlah kejadian
peluahan sebagian dan nilai arus plasma maksimum karena pengaruh
pembentukan spesies aktif seperti OH-, H+, H2O2 dan O3 pada air karena pengaruh
plasma. Dari penelitian ini didapatkan jumlah kejadian peluahan sebagian
terbanyak pada aquades dengan glukosa terlarut paling banyak dan arus
maksimum paling besar di dapatkan pada aquades murni.
Kata kunci : Dielectric Barrier Discharge (DBD), Glukosa, Partial Discharge,Pola
PD, dan Plasma.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknik pengukuran peluahan sebagian atau Partial Discharge (PD) dalam
isolasi sistem tenaga listrik terus dikembangkan hingga saat ini. Pengukuran
ditujukan untuk mengetahui pola PD pada suatu bahan isolasi. Dengan mengetahui
pola PD pada suatu bahan isolasi, dapat mendiagnosa adanya cacat atau kerusakan
pada bahan isolasi tersebut [1]. Namun saat ini, karakteristik pola dalam pengukuran
PD tidak hanya dimanfaatkan dalam sistem tenaga listrik, salah satunya pada
bidang kimia yaitu dalam penentuan konsentrasi zat terlarut di dalam zat cair.
Metode penentuan zat terlarut di dalam zat cair biasanya dengan mengukur
parameter – parameter air seperti pH, konduktifitas, dan kandungan oksidan air
(ORP) [2]. Teknik pengukuran PD dapat dimanfaatkan dengan menganalisa pola PD
pada larutan yang memiliki konsentrasi berbeda. Teknik pengukuran PD ini dipilih
karena dalam proses teknisnya tidak membutuhkan alat ukur serta parameterparameter yang beragam dalam penentuan konsentrasi zat terlarut. Proses teknis
pengukuran PD ini adalah dengan memanfaatkan sumber listrik tegangan tinggi,
dengan demikian hanya tergantung pada besar tegangan dan lama waktu pengujian
dalam proses pengukuran PD.
Pada tugas akhir ini pengukuran PD dilakukan pada skala laboratorium
dengan sistem pengukuran yang mendeteksi pulsa arus (muatan) yang ditimbulkan
oleh PD menggunakan plasma metode peluahan berpenghalang dielektrik (
Dielectric Barrier Discharge (DBD)) untuk mengetahui karakteristik PD terhadap
konsentrasi zat terlarut di dalam zat cair dengan menganalisa pola PD yang terjadi
selama pengukuran.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini meliputi :
1. Mendapatkan pola peluahan sebagian pada aquades murni dan larutan
glukosa dengan metode Peluahan berpenghalang Dielektrik (Dielectric
Barrier Discharge (DBD)).
2. Menentukan konsentrasi glukosa terlarut di dalam aquades berdasarkan
pola serta karakteristik peluahan sebagian.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Sampel yang digunakan adalah Aquades dengan variasi tingkat konsentrasi
glukosa. Variasi sampel yaitu aquades murni dan juga aquades dengan
glukosa terlarut 100 ppm (Part Per Milion), 300 ppm, dan 500 ppm.
2. Reaktor yang digunakan adalah 1 buah reaktor berbahan kaca dengan tinggi
9,6 cm, diameter 6,7 cm, dan ketebalan 2 mm.
3. Elektroda yang dipasang pada reaktor berupa elektroda jarum – plat.
4. Tegangan yang diterapkan adalah tegangan tinggi AC dengan frekuensi 50
Hz dalam skala laboratorium.
5. Waktu penerapan tegangan divariasikan selama 5 menit, 15 menit dan 30
menit untuk tiap tingkat konsentrasi untuk menghindari glukosa terlarut
didalam larutan terdegradasi seluruhnya.
6. Pada penelitian ini dilakukan pengambilan data sebanyak 1000 data
kejadian/detik dengan interval waktu perekaman setiap 1 detik
menggunakan Tektronix Osiloskop Fosfor Digital DPO 4104 B.
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang yang diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Dapat menjadi teknologi alternatif dalam penentuan konsentrasi zat organik
terlarut di dalam zat cair.
2. Bagi peneliti dapat memahami mekanisme peluahan sebagian pada bahan
dielektrik cair dengan metode DBD.
1.5 Metodologi Penelitian
Dalam melakukan penelitian tugas akhir ini penulis melakukan :
1. Studi Literatur
Dengan mempelajari literatur yang berhubungan terhadap pembuatan tugas
akhir.
2. Menyiapkan dan merangkai sistem pengukuran
Mempersiapkan semua komponen atau alat pengukuran dan software yang
digunakan untuk pengukuran peluahan sebagian kemudian merangkai
sistem pengukuran tersebut.
3. Pengukuran peluahan sebagian di laboratorium
Melakukan pengukuran atau perekaman data kejadian peluahan sebagian
dan kemudian menyimpan file hasil pengukuran ke dalam harddisk
komputer.
4. Analisis Data
Data hasil penelitian dianalisa sehingga diperoleh kesimpulan.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan tugas akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai
berikut :
BAB I
Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang, tujuan, pembatasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian,
serta sistematika penulisan.
BAB II
Dasar Teori
Memuat dasar teori tentang peluahan sebagian (partial
discharge) dan metode peluahan berpenghalan dielektrik
(DBD)
BAB III
Sistem Pengukuran dan Pengolahan Data
Membahas perangkat komponen dan software yang
digunakan dalam sistem pengukuran pulsa peluahan
sebagian, persiapan sampel, proses atau langkah-langkah
pengukuran dan pengolahan data hasil pengukuran (akuisisi
data).
BAB IV
Analisis Hasil Pengukuran
Menyajikan data-data hasil pengukuran pulsa percobaan
peluahan sebagian pada zat cair dan analisis hasil percobaan.
BAB V
Penutup
Menarik kesimpulan dan memberi saran atas percobaan yang
dilakukan.