analisa pengaruh mno2

7/23/2019 analisa pengaruh mno2

1/25

i

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

ANALISA PENGARUH MASSA MnO 2 PADA METODE IN-PLASMACATALYST TERHADAP REDUKSI EMISI GAS BUANG PEMBAKARAN

: CO x, SO x, NO x, HC

BIDANG KEGIATAN :

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh :

Estu Yoga Elmi Gesa (1412100084) Angkatan 2012

Mochammad Zaki Nasrulloh (1412100029) Angkatan 2012

Rahadian Abdul Rachman (1414100023) Angkatan 2014

Rosiana Safitri (1415100049) Angkatan 2015

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2016


2/25

ii

PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN

1. Judul Kegiatan: ANALISA PENGARUH MASSA MnO 2 PADA METODEIN-PLASMA CATALYST TERHADAP REDUKSI EMISI GAS BUANGPEMBAKARAN: CO x, SO x, NO x, HC

2. Bidang Kegiatan : PKM-P3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Estu Yoga Elmi Gesa b. NIM : 1412100084c. Jurusan : Kimiad. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Teknologi Sepuluh

Nopember (ITS) Surabayae. Alamat Rumah dan No Tel/HP : Dsn.Manggisan Ds.Plosokandang RT

03 RW 03 kec. Kedungwaru Kab.Tulungagung / 085784074221f. Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 3 orang5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar :Ir.Endang Purwanti Setyaningsih,M.T. b. NIDN : 0010015607c. Alamat Rumah dan No Tel/HP :Jl. Tekni Sipil, Perum ITS

M/10,Keputih Surabaya 60111/0817596067

6. Biaya Kegiatan Total

DIKTI : Rp 12.500.000,00Sumber lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 bulan

Surabaya, 29 September 2015Menyetujui,a.n. Ketua Jurusan Kimia Ketua Pelaksana KegiatanSekertaris Jurusan Kimia

(Suprapto, Ph.D) (Estu Yoga Elmi Gesa) NIP. 19720919 199802 1002 NIM. 1412100041

Wakil Rektor Bidang Akademik Dosen Pendampingdan Kemahasiswaan

(Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng) (Ir. Endang Purwanti Setyaningsih,MT.) NIP. 19670203 1991021001 NIDN. 0010015607


3/25

iii

DAFTAR ISI

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA ................................... i

JUDUL PROGRAM ................................................................................................ i

PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN .............................................. ii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii

RINGKASAN ......................................................................................................... v

BAB. 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................................... 21.3 Tujuan ...................................................................................................................... 2

1.4 Luaran yang Diharapkan ....................................................................................... 2

1.5 Manfaat Program .................................................................................................... 2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 2

2.1 Karbon Monoksida (CO) dan Bahayanya ............................................................ 2

2.2 SO x dan Bahayanya ................................................................................................ 2

2.3 NO x dan Bahayanya ................................................................................................ 3

2.4 HC dan Bahaynya ................................................................................................... 3

2.5 Plasma non termik .................................................................................................. 3

2.6 Katalis MnO 2 ........................................................................................................... 4

2.7 Metode In-Plasma Catalyst .................................................................................... 5

2.8 Penelitian yang Sudah Ada .................................................................................... 6

BAB 3. METODE PENELITIAN........................................................................... 6

3.1 Variabel dalam Penelitian ...................................................................................... 6

3.2 Bahan yang Dipakai dalam Percobaan ................................................................. 6

3.3. Prosedur Percobaan ............................................................................................... 7

3.3.1 Tahap Persiapan Modul plasma non termik ................................................. 7

3.3.2 Tahap Pembuatan katalis heterogen MnO 2 .................................................. 7

3.3.3 Tahap Pereduksian emisi gas buang dengan metode I n-Pl asma Catalyst ... 8

3.4 Karakteristik Produk ....................................................................................... 8

3.4.1 Analisis Gas Analyzer ..................................................................................... 8

3.4.2 Perhitungan Konfersi Emisi ............................................................................ 8


4/25

iv

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ...................................................... 9

4.1 Anggaran Biaya ....................................................................................................... 9

4.2 Jadwal Kegiatan ...................................................................................................... 9

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 10

LAMPIRAN-LAMPIRAN .................................................................................... 11

DAFTAR GAMBARGambar 1 Plasma non Termik................................................................................. 3

Gambar 2 Konfigurasi In-Plasma Catalyst ............................................................. 5

Gambar 3 Desain Reaktor ....................................................................................... 7

Gambar 4 Diagram Alir Penelitian ......................................................................... 8

DAFTAR TABELTabel 4.1 Anggaran Biaya PKMP ........................................................................... 9

Tabel 4.2 Jadwal kegiatan PKMP ........................................................................... 9


5/25

v

RINGKASAN

Penelitian ini didasarkan pada hasil emisi yang dihasilkan gas buang selamaini adalah gas CO x, SO x, NO x, HC untuk diolah menjadi hasil emisi yang ramahlingkungan. Hal ini dikarenakan gas emisi ini memiliki dampak buruk bagilingkungan hidup contohnya gangguan system pernafasan pada makhluk hidup.CO x, SO x, NO x, HC, yang sangat beracun bagi kelangsungan hidup manusia.Ditambah dengan meningkatnya populasi kendaraan bermotor dan industri akanmeningkatkat tingkat polusi CO x, SO x, NO x, HC. Metode yang digunakan adalahkombinasi teori tumbukan elektron pada plasma non termik dengan menggunakanmekanisme reaksi pembentukan radikal sebagai pengolahannya dan katalisheterogen yang menggunakan reaksi chemisorbsi sebagai pengolahannya,kombinasi ini menggunakan konfigurasi In-Plasma Catalyst . Dimana yang lebihditekankan adalah pada pengolahan gas emisi CO x, SO x, NO x, HC untuk dijadikangas yang lebih ramah lingkungan. Berdasarkan pada hasil study literatur tersebut,maka program ini ditujukan pada penelitian suatu metode yang mampumengoptimalkan reduksi emisi gas buang tersebut. Pada plasma non termik inimenggunakan teknik lucutan pijar korona pada konfigurasi geometri elektrodatitik-bidang ( dot-to-plane electrode geometry ). Pada katalis heterogenmenggunakan bahan MnO 2 sebagai katalisnya dan menggunakan bentuk katalis

berupa pellet yang diletakkan pada area aktif lucutan plasma non termik. Tujuandari penelitian ini adalah meng analisis metode reduksi emisi gas buangkendaraan bermotor dan industri secara maksimal agar terciptanya udara bersih.

Kata kunci: CO x, SO x, NO x, HC, In-Plasma Catalyst, MnO 2, Plasma non termik


6/25

1

BAB. 1 PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Transportasi dan industrialisasi merupakan bagian penting bagi kehidupanmasyarakat saat ini. Pada bidang transportasi banyak digunakan kendaraan

bermotor, hal ini bisa dilihat dari jumlah kendaraan bermotor yang meningkat daritahun ke tahun. Menurut Dinas Pendapatan Propinsi Jawa Timur, sampai denganTahun 2005 jumlah kendaraan yang tercatat mencapai 1.170.435 unit dengankomposisi sepeda motor 883.838 unit, mobil pribadi 135.592 unit, mobil barang(pick-up, truk) 89.042 unit dan mobil angkutan umum (bus umum, MPU) 61.037unit. Dengan rata-rata pertumbuhan per tahun untuk sepeda motor 6%, mobil

pribadi 3%, mobil barang (pick-up, truk) 3,9% dan angkutan umum 5,5% (DinasPendapatan Propinsi Jawa Timur,2005) . Berdasarkan data dari Badan PusatStatistik pengguna motor di Indonesia pada tahun 2011 hampir mencapai angka69 juta dan akan terus meningkat dari tahun ke tahun (BPS, 2011). Dengandemikian populasi kendaraan bermotor yang beredar di masyarakat sangat tinggi.

Pada sektor industri yang berperan dalam perekonomian Indonesia hal iniditandai dengan kontribusinya sejak tahun 1991 menempati peringkat pertamadalam pembentukan produk domestic bruto (PDB). Untuk keperluan

penghitungan angka PDB tersebut, angka dari sector industrI diperoleh dari hasilsurvey tahunan perusahaan industry manufaktur yang termasuk golongan industry

besar dan sedang di seluruh wilayah Republik Indonesia.(BPS,2011).Pertumbuhan industri yang terjadi selama satu tahun ini menunjukkan

pertumbuhan industri pengelolahan nonmigas pada triwulan-II-2010 telahmencapai 4,91%. Angka ini lebih tinggi dari target pertumbuhan industri yangditetapkan sebesar 4,65% untuk seluruh tahun 2010(Kemenperi.go.id).

Dengan meningkatnya populasi kendaraan bermotor dan sektor industri akanmeningkat pula masalah polusi udara yang ditimbulkan. Di Surabaya sektortransportasi menyumbang sekitar 85% emisi gas CO sedangkan 15% sisanyamerupakan kontribusi dari sektor industri (Kominfo Jatim, 2009). Setiap liter

bahan bakar yang dibakar akan mengemisikan sekitar 100 gram CO; 30 gram NO x; 2,5 Kg CO 2 dan berbagai senyawa lainnya termasuk senyawa sulfur (Hickman,1999).

Emisi gas buang pembakaran sangat berbahaya bagi kelangsungan hidup dan bagi lingkungan. Karbon monoksida bertahan di alam dalam bentuk molekulnyasekitar 109 hari (Wofsy, 1972), hal ini tentunya akan sangat berbahaya bila terusterjadi penumpukan karbon monoksida dialam. Menurut Departemen Kesahatan

Konsentrasi 80-90 ppm CO dapat menyebabkan kematian pada makhluk hiduptermasuk manusia (Depkes RI, 1989). SOx dapat merusak saluran pernapasan danmenjadi kabut asam sulfat (H 2SO 4) yang menyebabkan iritasi, korosi dan akanmenurunkan pH lingkungan (Tugaswati, 2013). Untuk NO x dapat menyebabkanradang saluran pernapasan dan mengganggu saluran pernapasan (Tugaswati,2013). Pemerintah melalui Undang-Undang Nomor 22 tahun 2009 pasal 264-272mengatur kelayakan kendaraan di jalan raya untuk menanggulangi semakinmeningkatnya emisi gas buang yang berbahaya. Oleh karena itu perlu dilakukan

penelitian untuk mencari metode terbaik untuk mereduksi emisi gas buang.


7/25

2

1.2 Perumusan MasalahPermasalahan yang akan diselesaikan pada PKMP ini adalah pengaruh massa

MnO 2 sebagai katalis dalam metode In-Plasma Catalyst terhadap reduksi emisigas buang CO x, SO x, NO x, HC?

1.3 TujuanTujuan yang ingin dicapai dari PKMP ini sebagai berikut mengetahui massa

MnO 2 sebagai katalis dalam metode In-Plasma Catalyst terhadap reduksi emisigas buang CO x, SO x, NO x

1.4 Luaran yang DiharapkanLuaran yang diharapkan pada progam ini adalah:

1. Publikasi Ilmiah tentang pengaruh Massa MnO 2 sebagai katalis dalammetode In-Plasma Catalyst terhadap reduksi emisi gas buang CO x, SO x, NO x,HC.

2. Membuat paten mengenai metode yang dapat mengurangi polusi udara berupa CO, NO x, SO x, HC pada emisi gas buang.

1.5 Manfaat ProgramManfaat dari kegiatan program kreativitas mahasiswa ini adalah :

1. Bidang IPTEKMahasiswa bisa meneliti metode yang berguna untuk menetralisir CO, SO x,

NO x, HC dan mengembangkan bidang keilmuannya.2. Bidang kesehatan

Membantu terciptanya udara bersih dari polusi di lingkungan sekitarkendaraan bermotor.

3. Bidang SosialMemberikan kenyamanan bagi masyarakat di lingkungan sekitar karenaudara yang bersih.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Karbon Monoksida (CO) dan Bahayanya

Merupakan gas yang terbentuk dari pembakaran batu bara, minyak, dan gasyang tidak sempurna. Karbon monoksida (CO) merupakan gas yang sangat

berbahaya karena CO dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan dandiabsorbsi dalam peredaran darah. CO yang berikatan dengan hemoglobin dalam

darah membentuk karboksihemoglobin (COHb) yang memiliki afinitas 500 kaliafinitas oksigen sehingga akan menghambat proses penyerapan dalam tubuh.Semakin banyak CO yang terhirup, semakin banyak COHb yang terbentuk,sehingga kemampuan paru-paru dan darah dalam memasok oksigen ke seluruhtubuh menjadi berkurang (Anam dan Heru, 2004)

2.2 SO x dan BahayanyaSulfur oksida adalah gas yang tidak berwarna. Beberapa jenis sulfur oksida

adalah sulfur diokside (SO 2) dan sulfur triokside (SO 3). Sulfur dioksida berbautajam dan tidak terbakar diudara. Sedangkan Sulfur trioksida adalah senyawakimia yang tidak reaktif.


8/25

3

Sulfur dioksida (SO 2) adalah gas buang yang langsung dapat terabsorbsi didalam hidung dan saluran paru-paru. Karena polutan ini berukuran sangat kecil,dapat masuk sampai alveoli paru-paru. Sulfur dioksida (SO 2) di atmosfir dapat

berubah menjadi kabut asam sulfat (H 2SO 4) dan partikulat sulfat (Tugaswati,

2013). Sulfur oksida (SO x) dapat menyebabkan Iritasi system membran pernapasan dan dapat menyebabkan bronchitis (Irawan, 2003).

2.3 NO x dan Bahayanya Nitrogen okside (NO x) terdiri dari gas nitriokside (NO) dan nitrogen diokside

(NO 2). Nitrogen dioksida yang paling beracun. NO 2 dapat menembus ke dalamsaluran pernafasan, bagian pertama dipengaruhi adalah membran mukosa,

jaringan paru dan dapat menyebabkan radang pernapasan. Pada manusia kadar NO 2 seb esar 250 g/m 3 dapat mengganggu fungsi saluran pernapasan (Tugaswati,2013). Polutan ini menyebabkan iritasi mata, hidung dan mengganggu saraf pusat(Irawan, 2003).

2.4 HC dan BahaynyaZat ini terdiri dari hidrogen dan karbon. Beribu-ribu hidrokarbon terdapat

dialam, pada suhu kamar terdapat tiga bentuk, yaitu gas, cair, dan padat. Polutanini dapat menyebabkan iritasi mata, hidung dan menyebabkan kangker (Irawan,2003)

2.5 Plasma non termikPlasma non termik (PNT) dibentuk oleh arus DC dengan katoda. Plasma ini

biasa dibangkitkan dengan corona discharge . Katoda ini menggunakan tegangannegatife yang tinggi, dalam tekanan atmosfir. Elektron dengan energi tinggimenyebabkan tumbukan tak lenting dengan partikel yang padat. Contohnyaionization , excitation , dissociation . Sehingga radical bisa terbentuk, yang mana

bisa menyebabkan keretakan pada molekul yang besar saat terjadi tumbukan(Handoko, 2013).

Pada gambar 2.2 adalah gambaran umum dari Plasma non termik.

Gambar 1 Plasma non Termik

Teknologi ini didasari dari sifat mudahnya plasma menghasilkan radikal bebas (Chang 1991). Tahap pereduksian meliputi: tahap permulaan (inisiasi),tahap pertumbuhan (propagasi), dan tahap pengakhiran (terminasi). Tahap inisiasidalam radikal bebas merupakan tahap pemisahan molekul yang menghasilkanradikal bebas. Dalam tahap propagasi, terjadi reaksi berantai antara radikal bebasdengan spesies gas yang berlangsung terus menerus hingga radikal bebas menjadi

stabil. Ketika radikal bebas telah stabil, maka tahap pengakhiran ( terminasi) telah


9/25

4

terjadi (Fessenden, 1986). Menurut penelitian Muhammad Nur dan hipotesaakhirnya ada beberapa tahapan pembentukan beberapa senyawa radikal danreaksinya. Reaksinya sebagai berikut:

e + NO 2 NO + O* + e

O* + NO N* + O 2 Pada disosiasi NO 2 terbentuk radikal N* dan radikal O *. Untuk Pembentukan

H* terjadi melalui disosiasi H 2O sebagai berikut:e + H 2O H * + OH *

Antara radikal H * dan radikal N * dan ion H + akan terbentuk kation NH 4+ melalui beberapa tahapan:

N* + H * NH * H* + NH * NH 2* H* + NH 2* NH 3 H+ + NH 3 NH 4+

Radikal O* yang terbentuk dari disosiasi NO 2 dapat berikatan dengan CO danCO 2

O* + CO CO 2 O* + CO 2 CO 32-

Sedangkan pembentukan SO 33- dan SO 42- dapat terjadi melalui reaksi bertahap antara radikal O* yang terbentuk dari disosiasi NO 2 yang berikatandengan SO atau SO 2

O* + SO 2 SO 32- O* + SO 3 SO 42-

Kemudian senyawa senyawa anion yang terbentuk seperti diatas dapat bereaksi dengan kation NH 4+

2 NH 4+ + CO 32- (NH 4)2CO 3 3 NH 4+ + SO 32- (NH 4)2SO 3 2 NH 4+ + SO 42- (NH 4)2SO 3

(Nur, 2006)

2.6 Katalis MnO 2

Katalis disini berguna untuk menurunkan energi aktifasi sehinggamempercepat reaksi kimia. Katalis MnO 2 merupakan bahan katalis yang murah,ramah lingkungan, melimpah, katalis aktif dalam elektrolit aqueous and non-aqueous, serta memiliki permukaan yang lebih luas sehingga dapat meningkatkan

penggunaan O 2 selama proses reaksi reduksi oksigen. Diliat dari tingkatkereaktifan dalam mengoksidasi CO, maka katalis MnO 2 menempati urutan keduaterbaik dengan urutan sebagai berikut:

Co 3O4 > MnO 2 > CuO >Cr 2O3,CuCr 2O4 > CuCo 3O5 > Co 3MnO 6 > CuMnO 3

(Zhang, 2011)


10/25

5

Untuk mekanisme pembentukan CO 2 menggunakan katalis metal oksidatahap pertama CO dan O 2 teradsorb ke permukaan oksida, pada tahap ini CO danO2 mengalami chemisorbsi . Reaksi terjadi pada lapisan yang terbentuk darichemisorbsi dan CO 2 terbentuk. Setelah itu CO 2 akan dilepaskan, dan proses ini

berjalan terus menerus. Reaksinya sebagai berikut:

Dimana * adalah permukaan metal oksidaCO adalah karbon monoksidaO2 adalah oksigenO2* adalah oksigen yang mengalami chemisorbsiCO2 adalah karbon dioksidak1 adalah konstanta pembentukan CO 2 dan *k2 adalah konstanta pembentukan O 2* k-2 adalah konstanta pembentukan O 2 dan *k3 adalah konstanta pembentukan CO 2 dan O *

2.7 Metode In-Plasma CatalystMetode In-Plasma Catalyst adalah salah satu konfigurasi gabungan dari

metode plasma non termik dan katalis heterogen. Kombinasi plasma non termik

dengan katalis heterogen dapat dibagi dalam dua kategori tergantung lokasi katalisheterogen diletakkan: In-Plasma Catalyst (IPC) dan Post-Plasma Catalyst (PPC).Perbedaan kedua kategori ini adalah lokasi katalis, dalam konfigurasi PPCmelibatkan dua proses dimana katalis diletakkan setelah atau sebelum plasma nontermik sedangkan IPC hanya menggunakan sekali proses deimana katalisdiletakkan dalam atmosfir plasma yang aktif (Vandenbroucke et al., 2011).

Gambar 2 Konfigurasi In-Plasma Catalyst


11/25

6

2.8 Penelitian yang Sudah AdaHandoko mengemukakan bahwa penelitian mengenai Corona Discharge

pernah dilakukan namun dalam konteks yang berbeda. penelitian ini Corona Discharge digunakan untuk menetralisir CO pada ruang khusus merokok

(Handoko, 2013).Penelitian sebelumnya dikemukakan oleh Ari Suguarto tahun 2004 yang

berjudul: Pemanfaatan Plasma Non Termik dalam Upaya Pengendalian LajuPolusi Udara Akibat Emisi Gas Kendaraan Bermotor Bermesin 2 tag. Penelitianini menggunakan plasma yang dibangkitkan dari corona discharge dengankonfigurasi kawat bidang. Plasma disini digunakan untuk pereduksian gas emisiCO x dan HC. Gas emisi yang masuk kedalam reaktor akan mengalami

pereduksian akibat interaksi dengan plasma, Sehingga terbentuk radikal radikal bebas yang energetik dan elektron energetik. Ion ion dan radikal bebas akan saling berinteraksi sehingga mampu mengubah emisi CO x dan HC. Sistem Plasma nontermik ini dapat mereduksi COx dan HC sebesar 70%-80% (Sugiarto, 2004).

Penelitian tentang katalis heterogen mangan oksida dilakukan oleh NorbertKruse. Pada penelitian ini digunakan beberapa mangan oksida yaitu MnO x,Mn 2O3, Mn 3O4 dalam frit reaktor masing masing 20 mg dan dilakukan beberapa

pengaruh temperatur yang berbeda pada setiap mangan oksida. Gas yangdigunakan dalam penelitian ini antara campuran CO,O 2 dan gas Argon sebesar 2%dengan kecepatan aliran gas 50ml/menit pada tekanan 1 atm. Dari hasil penelitianini, dapat disajikan data % konversi CO untuk katalis MnOx dengan (x = 1,61 ...1,67) sebesar 40% pada suhu 240 K dan mengalami peningkatan 100% pada suhu298 K, konversi CO untuk katalis Mn2O3 mencapai 100% pada suhu 325 K,untuk katalis Mn 3O4 pada suhu 475 K konversi CO mencapai 60%, untukkalsinasi MnOx mencapai % konversi CO pada suhu tinggi yaitu 525 K (Kruse,2011).

Penelitian tentang kombinasi plasma non termik dan katalis heterogendilakukan oleh Li pada tahun 2014. Penelitian ini menggunakan konfigurasi Post-

Plasma Catalyst dengan MnO 2 sebagai katalis. Penelitian ini menggunakanvariasi -MnO 2, -MnO 2, -MnO 2 .penelitian ini bertujuan untuk mengurasi kadarasetaldehida dan benzena. Asetaldehida dapat berkurang hingga 100% dan

benzena dapat berkurang hingga 83%(Li, 2014).

BAB 3. METODE PENELITIANMetode yang digunakan untuk mereduksi emisi gas buang ini dilakukan

dengan menggabungkan katalis MnO 2 dengan plasma non termik dengankonfigurasi in-plasma catalyst .3.1 Variabel dalam Penelitian

Dilakukan variasi massa MnO 2 untuk mengetahui metode terbaikmereduksi emisi gas buang

Voltase yang digunakan dalam plasma non termik adalah 30 kV3.2 Bahan yang Dipakai dalam Percobaan

Modul plasma non termik MnO 2


12/25

7

3.3. Prosedur PercobaanLangkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

3.3.1 Tahap Persiapan Modul plasma non termikPada tahap ini disiapkan perlengkapan dan bahan yang dibutuhkan dalam

penelitian. Langkah-langkah yang akan dilakukan dalam tahapan ini adalah :o Pembelian perlengkapan dan bahan untuk perangkaian plsma non

termiko Proses perangkaian modul plasma non termiko Proses uji coba plasma non termiko Pembuatan raktor sebagai wadah plasma non termik dan katalis

MnO 2 dengan konfigurasi in-plasma catalyst

Gambar 3 Desain Reaktor

Desain ini menggunakan satuan cm. Reaktor ini menggunakan bahan borosilikatyang akan disatukan dengan menggunakan epoxy adhesive . Sebagai Elektrodamenggunakan kawat tembaga pada konfigurasi geometri elektroda titik-bidang(dot-to-plane electrode geometry ).

3.3.2 Tahap Pembuatan katalis heterogen MnO 2 Pada tahap ini dipersiapkan serbuk MnO 2 sebagai katalisnya. Yang nantinya

akan dibentuk pellet. Desain katalis ini berbentuk seperti tabung. Disiapkantabung dengan diameter 5 mm,, dimasukkan serbuk MnO 2 setelah itu di padat kan

dengan cara di tekan dan dihasilkan pelet dengan diameter 5 mm dan panjang5mm. Massa dari pellet MnO 2 akan di variasikan menjadi 3 yaitu 10 gram, 15gram, 20 gram. Untuk mengukur massa dari katalis ini nanti akan di timbangmenggunakan timbangan analitik untuk keakuratan pengukuran.


13/25

8

3.3.3 Tahap Pereduksian emisi gas buang dengan metode I n-Pl asma Catalyst Metode penelitian ditampilkan sebagai berikut:

Gambar 4 Diagram Alir Penelitian

3.4 Karakteristik Produk3.4.1 Analisis Gas Analyzer

Untuk mengetahui perubahan kandungan emisi gas buang kendaraan bermotor sebelum dan sesudah direduksi dengan metode In-Plasma Catalyst ,digunakan Instrumen Gas Analyzer.

3.4.2 Perhitungan Konfersi EmisiPerhitungan Konfersi ini dapat diketahui jika sudah didapatkan hasil dari

pengujian. Untuk mendapatkan efisiensi metode digunakan persamaan sebagai berikut

(%)

=Kadar emisi tanpa penetralisir Kadar emisi dengan penetralisir

Kadar emisi tanpa penetralisir 100%

Persiapan Peralatan yang dibutuhkan

Merangkai pembangkit plasma non

termik dan membuat katalis MnO 2

Menggabungkan plasma non termikdengan katalis MnO 2 dengan konfigurasi

In-Plasma Catalyst

Pengukuran Emisi

Tidak

- Massa MnO 2 10 gram15 gram20 gram

Berhasil

MulaiStudy Literatur


14/25

9

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN4.1 Anggaran Biaya

Anggaran biaya dari program ini sebagai berikut :

Tabel 4.1 Anggaran Biaya PKMPNo Jenis Pengeluaran Biaya1 Peralatan penunjang Rp 3.125.000,002 Bahan habis pakai Rp 4.375.000,003 Perjalanan Rp 3.125.000,004 Lain-lain Rp 1.875.000,00

Jumlah Rp 12.500.000,00

4.2 Jadwal KegiatanJadwal pelaksanaan program PKMP dapat dilihat pada Tabel 4.2 di bawah ini: Tabel 4.2 Jadwal kegiatan PKMP

ProgramBulan I Bulan II Bulan III Bulan IV Bulan V

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Persiapan peralatan

Pembuatan MnO 2

Perangkaian modulPlasma non termik

Menggabungkan plasma non termikdengan katalis

MnO 2

Pengujian metode


15/25

10

DAFTAR PUSTAKAAnam, A dan Heru, (2004). Retrovit Penyulingan Penyulingan Akar Wangi

Tradisional Menggunakan Boiler Berbahan Bakar Limbah Ramah Lingkungan. Banten:BPPT

Anonim, (2009). Penanggulangan Pencemaran Udara sebagai Salah Satu Upaya Pengendaliaan Pengendalian Pencemaran Udara. Jakarta:Kominfo

Bagus, RM. Irawan. 2003. Unjuk Kerja Catalytic Converter Tembaga (Cu) PadaSaluran Gas Buang Kendaraan Bermotor Untuk Mereduksi Emisi Gas CarbonMonoksida.Semarang: Magister Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro

Chang, J.S. 1991. Corona Discharge Processes.IEEE Transaction on PlasmaScience Vol. 19, pp 1152-1166

Depkes RI, (1989). Toksikologi. Jakarta : Pusat Pendidikan Tenaga KesehatanDepkes RI

Fessenden, J.R. and Fessenden S.J. 1986. Organic Chemistry ThirdEdition.Wadsworth Inc. Berlmont, California 94002. Massacuset, USA.

Fowlis, Ian A.,(1998). Gas Chromatography Analytical Chemistry by Open Learnin g. John Wiley & Sons Ltd: Chichester.

G. Q. Zhang, J. P. Zheng, R. Liang, C. Zhang, B.Wang, M. Au,M. Hendrickson,and E. J. Plichta, Journal of the Electrochemical Society , 158, A822 (2011).

Handoko, A. B. (2013). Penetralisir CO2 pada Smoking Area dengan Corona Discharge. Surabaya: ITS.

Hickman, A. (1999). Methodology for Calculating Transport Emissions and Energy Consumption, Transport Research Laboratory. Inggris: OldWokingham Road, Crowthome, Berkshire, RG45 6AU.

Kruse, Norbert. 2011. Manganese and Cobalt oxides as highly active catalysts forCO oxidation . Universite Libre de Bruxelles.

Li, Y., Fan, Z., Shi, J., Liu, Z., Shangguan, W., 2014. Post plasma-catalysis forVOCs degradation over different phase structure MnO2 catalysts. Chem.Eng. J. 241, 251 258. doi:10.1016/j.cej.2013.12.036

Statistik, B. P. (2011). Statistik Indonesia. Jakarta: PT Elex Media.Sugiharto, Ari. dkk. 2004. Pemanfaatan Plasma Non Termik dalam Upaya

Pengendalian Laju Polusi Udara Akibat Emisi Gas Kendaraan Bermotor Bermesin 2 tag. Semarang: PUSARRAN Lemlit Undip.

Tugaswati, A. T. (2013). Emisi Gas Buangan Kendaraan Bermotor dan Dampaknya terhadap Kesehatan. Jakarta: Geneva.

Vandenbroucke, A.M., Morent, R., De Geyter, N., Leys, C., 2011. Non-thermal

plasmas for non-catalytic and catalytic VOC abatement. J. Hazard. Mater.195, 30 54. doi:10.1016/j.jhazmat.2011.08.060Wofsy, Steven. C. 1972. Atmospheric CH 4 , CO, and CO 2. Massachusetta:

Harvard University.


16/25

11

LAMPIRAN-LAMPIRAN Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota

a) KetuaA. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Estu Yoga Elmi Gesa2 Jenis Kelamin Laki laki3 Program Studi Kimia4 NIM 14121000845 Tempat dan Tangal lahir Tulungagung, 16 Desember 19936 E-mail [email protected] 7 Nomor Telepon/HP 085784074221

B. Riwayat PendidikanSD SMP SMA

Nama Instituisi SDN Bago V SMPN 2

Tulungagung

SMAN 1

KaumanJurusan - - IPATahun masuk-Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012C. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )

No Nama Pertemuan Ilmiah /SeminarJudul ArtikelIlmiah

Waktu danTempat

1 - - -D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir

No Jenis Penghargaan Institusi PemberiPenghargaan Tahun

1 Juara 2 Provinsi OSN pertamina Pertamina 2013

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benardan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hariternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sangggupmenerima sanksi.Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

persyaratan dalam pengajuan proposal Program Kreatifitas Mahasiswa BidangPenelitian (PKMP).

Surabaya, 19-10-2015Pengusul,

(Estu Yoga Elmi Gesa)
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


17/25

12

b) AnggotaKelompokIA. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Mochammad Zaki Nasrulloh

2 Jenis Kelamin Laki Laki3 Program Studi Kimia4 NIM 14121000295 Tempat dan Tangal lahir Sidoarjo 20 Februari 19946 E-mail [email protected] Nomor Telepon/HP 083849337354


Nama InstituisiSDN Geluran2 TamanSidoarjo

SMPN 3 TamanSidoarjo

SMAN 1 TamanSidoarjo

Jurusan IPATahun masuk-Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012C. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )


Waktu danTempat



1 - - -



Surabaya,19-10-2015Pengusul,

(Mochammad Zaki Nasrulloh)
mailto:[email protected]:[email protected]


18/25

13

A. AnggotaKelompokIIIdentitas Diri1 Nama Lengkap Rahadian Abdul Rachman2 Jenis Kelamin L

3 Program Studi Kimia4 NIM 14141000235 Tempat dan Tangal lahir Surabaya, 26 Agustus 19966 E-mail [email protected] 7 Nomor Telepon/HP 08884050527


Nama Instituisi SDN RangkahVII SurabayaSMP Negeri 37Surabaya

SMAN 1Surabaya

Jurusan - Bilingual IPA

Tahun masuk-Lulus 2002-2008 2008-2011 2011-2014C. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )


Waktu danTempat



1 - - -




(Rahadian Abdul Rachman)
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


19/25

14

C. AnggotaKelompokIIIdentitas Diri1 Nama Lengkap Rosiana Safitri2 Jenis Kelamin P

3 Program Studi Kimia4 NIM 14151000495 Tempat dan Tangal lahir Sidoarjo, 08 Februari 19976 E-mail [email protected] Nomor Telepon/HP 08993904390

D. Riwayat PendidikanSD SMP SMA

Nama Instituisi SDNSambibulu SMPN 2 Taman SMAN 1 Krian

Jurusan - Bilingual IPA

Tahun masuk-Lulus 2003-2009 2009-2012 2012-2015E. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )


Waktu danTempat

1 - - -F. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir


1 - - -




(Rosiana Safitri)


20/25

15

d). DOSEN PENDAMPING

A. Identitas Diri

Nama : Ir.Endang Purwanti Setyaningsih,M.T. NIP : 19560110 198503.2.001Tempat / Tanggal Lahir : Magetan/ 10 Januari 1956Jabatan Struktural : DosenFakultas / Jurusan : FMIPA / KimiaAlamat : Jl. Tekni Sipil, Perum ITS

M/10,Keputih Surabaya 60111/Telephone/Handphone : 0817596067Email : [email protected]

Dosen Pendamping

(Ir.Endang Purwanti Setyaningsih,M.T.) NIDN. 0010015607


21/25

16

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan Penunjang

Material JustifikasiPemakaian

Kuantitas HargaSatuan

(Rp)

Keterangan

Avometer Analog Penunjang pembuatan produk

2 buah 400.000 800.000

Solder Solder untuk pembuatankomponen

3 buah 50.000 150.000

Anemometer besar

Untuk uji coba 1 buah 250.000 250.000

Tool Box Untuk pembuatankomponen

5 set 100.000 500.000

Bor PCB Untuk pembuatankomponen

3 buah 50.000 150.000

Frekuensi meter Untuk uji cobaalat

1 buah 275.000 275.000

Crimp Tool 3 buah 100.000 300.000Tang Pembuatan alat 2 buah 50.000 100.000Anemometer kecil Uji coba alat 1 buah 400.000 400.000Analog Current

500MA

Uji coba alat 2 buah 100.000 200.000

SUB TOTAL (Rp) 3.125.0002. Bahan Habis Pakai



(Rp)

Keterangan

Knalpot Bahan pembuatan alat

1buah 800.000 700.000

Modul coronadischarge

Bahan pembuatan alat

2 set 487.500 975.000

PCB polos Sebagai pembuatankomponen

6 buah 7.500 45.000

Led Pembuatankomponen

20 buah 2.000 40.000

Kabel diameter3mm

Pembuatan alat 4 meter 50.000 400.000

Push button Sebagai pembuatankomponen

5 buah 3.000 15.000

Relay 30 A Pembuatan alat 1 buah 200.000 200.000

Fly Back Pembuatan alat 6 buah 150.000 900.000


22/25

17

FET Pembuatankomponen

1 buah 400.000 400.000

Lempengtembaga PembuatanKatalis 5 buah 100.000 100.000

MnO 2 Katalis 500 gram 200.000 200.000Trafo Pembuatan alat 1 buah 400.000 400.000

SUB TOTAL (Rp) 4.375.0003. Perjalanan



(Rp)

Keterangan

Perjalanan pembelian perlengkapan

Bensin untuk 3x pertemuan

3 orang 250.000 750.000

Sewa mobil Sebagai pengangkut perlengkapan

1 875.000 875.000

Perjalanan untukPengujian sistem

Bensin 3 orang 3 200.000 600.000

Perjalanan kelokasi

Bensin untuk 3x pertemuan

3 orang 250.000 750.000

TOL Tiket masukTOL (PP) untuk

5x pertemuan

3 orang 50.000 150.000

SUB TOTAL (Rp) 3.125.0004. Lain-lain



(Rp)

Keterangan

Precission Driver keperluan pembuatabkomponen

1 buah 25.000 25.000

Pengujian sistem Keperluantentang uji

efisiensi sistem

950.000 950.000

Paten Untuk keperluanhak cipta

1 600.000 600.000

Seminar Untuk keperluan publikasi

1 300.000 300.000

SUB TOTAL (Rp) 1.875.000


23/25

18

Lampiran 3. Sususan Organisasi Tim Peneliti Dan Pembagian Tugas

No Nama ProgamStudi

Bidang Ilmu

Alokasiwaktu(Jam/

minggu)

Uraian Tugas

1 Estu YogaElmi Gesa/1412100084

S1-Kimia Kimia 8 jam/minggu

a. Memimpin rapatkoordinasi tim

b. Mengawasi kinerjamasing-masinganggota

c. Mengkonseprancangan alat

penetralisird. Mengkonsultasikan

segala permasalahandengan semua anggotadan dosenpembimbing

3 MochammadZaki

Nasrulloh/1412100029

S1-Kimia Kimia 8 jam/minggu

a. Sebagai koordinator perlengkapan dalam pembuatan alat penetralisir

b. Bertanggungjawabterhadap ketua

pelaksanac. Mencatat segala

keperluan barang/jasayang dibutuhkandalam pelaksanaan

programd. Bertanggungjawab

atas pembuatan modulalat penetralisir

e. Mengkonsultasikansegala permasalahankepada ketua dananggota yang lain

RahadianAbdulRachman/1414100023

S1-Kimia Kimia 8jam/minggu a. Sebagai desainer alat penetralisir b. Bertanggung jawab

atas pengujian alat penetralisir

c. Bertanggungjawabterhadap ketua

pelaksanad. Bertanggungjawab

atas perizinan dankeamanan jalannya

kegiatan


24/25

19

Mengkonsultasikan segala permasalahan kepada ketuadan anggota yang lain

4 Rosiana

Safitri/1415100049

S1-Kimia Kimia 8jam/

minggu

e. Sebagai sekertariskegiatan

f. Bertanggung jawabatas bimbingan dengandosen pembimbing

g. Bertanggungjawabatas dokumentasikegiatan terhadapketua

h. Bertanggungjawabatas perizinan dankeamanan jalannyakegiatan

i. Mengkonsultasikansegala permasalahankepada ketua dananggota yang lain


25/25

20

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Kegiatan

SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Estu Yoga Elmi Gesa NIM : 1412100084Program Studi : KimiaFakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Dengan ini menyatakan bahwa proposal PKM Penelitian saya dengan judul :ANALISA PENGARUH MASSA MnO 2 PADA METODE IN-PLASMACATALYST TERHADAP REDUKSI EMISI GAS BUANG PEMBAKARAN:CO x, SO x, NO x, HC

yang diusulkan dengan tahun anggaran 2016 bersifat original dan belum pernahdibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini,maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlakudan mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah di terima ke kas negara.Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-

benarnya.

Surabaya, 29 September 2015Mengetahui, Yang menyatakan,Wakil Rektor BidangKemahasiswaan dan Akademik

(Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng) (Estu Yoga Elmi Gesa) NIP. 19670203 1991021001 NIM. 1412100084

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI

analisa pengaruh mno2

Documents