Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKAsam klorida dapat dimanfaatkan sebagai larutan yang dapat menghasilkan hidrogen dan klor. Sektor industri yang menghasilkan gas klor adalah industri klor-alkali sedangkan industri menghasilkan gas hidrogen adalah steam reforming dan elektrolisis air. Industri klor dan hidrogen mengonsumsi energi dalam jumlah tinggi. Metode elektrolisis plasma dengan asam klorida dapat meningkatkan produksi gas klor dan hidrogen dengan konsumsi energi yang lebih sedikit. Adanya perbedaan tegangan yang sangat tinggi akan menghasilkan spesi radikal pada kedua elektroda. Tegangan, konsentrasi dan kedalaman sangat mempengaruhi produksi gas yang dihasilkan. Selain itu penambahan gas oksigen dapat meningkatkan produksi gas hidrogen 17 kali, sedangkan untuk gas klor dapat meningkat 6 kali lebih banyak dibandingkan elektrolisis Faraday. Sedangkan tanpa injeksi gelembung udara produksi gas hidrogen meningkat 5 kali sedangkan untuk gas klor tidak dapat terdeteksi. Fenomena pembentukan plasma secara simultan dapat dilakukan dengan kondisi kedalaman elektroda dibuat sama dan minimum. Produksi gas yang dihasilkan pada keadaan simultan tidak lebih banyak dibandingkan gas yang dihasilkan secara parsial pada jumlah energi yang sama.

---

ABSTRACTHydrochloric acid can be used as a solution that can produce hydrogen and chlorine. The industrial sector that produces chlorine gas is the chlor-alkali industry, while industry generates hydrogen gas is the steam reforming and electrolysis of water. Industrial chlorine and hydrogen consumed energy in high amounts. Plasma electrolysis with hydrochloric acid can increase the production hydrogen and chlor with less energy consumption. The existence of a very high voltage difference will generate radical species at both electrodes. Applied voltage, concentration of electrolye and depth of anode have important influences on the amount of gas resulted. Addition of oxygen can increase hydrogen gas 17 times much more, and can increase chlor 6 times much more than Faraday electrolysis. While without oxygen, hydrogen gas only 5 times much more, and chlor could not detected. Phenomenon of plasma simultaneously could occur if the depth of anode and cathode alike and minimum. In the equal energy total, the amount of gas in simultan method less than the amount of gas in partial methode."

"Dalam era dunia digital yang sekarang banyak sekali penggunaan perangkat elektronik di dunia sangat tinggi, terutama di Indonesia. Banyak perangkat elektronik yang sudah using dan ketinggalan zaman menghasilkan limbah elektronik (e-waste) yang memiliki logam-logam berharga didalamnya terutama pada komponen Printed Circuit Board (PCB) yang dapat didaur ulang. Penelitian ini akan membahas tentang studi elektrokimia pada proses pelindian tembaga dengan menggunakan larutan asam klorida atau HCl yang di tambahkan aditif Hidrogen Peroksida (H2O2) pada konsentrasi 0,1M, 0,2M, dan 0,5M. Sampel yang berupa PCB akan dilakukan pengujian polarisasi dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dengan membandingkan hasil dengan lembaran Tembaga sebagai pembanding  untuk mengetahui proses pelindian yang terjadi dalam larutan. Laju pelindian pada PCB maupun pada tembaga semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi Larutan, penggunaan peningkatan pada konsentrasi larutan 0,5 M pada PCB menghasilkan produk korosi dari unsur logam lain yang menghambat proses pelindian. Penelitian ini ditujukan untuk mencari larutan yang efektif dalam pengolahan limbah elektronik,dan juga menentukan Konsentrasi yang baik dalam proses pelindiannya.

---

In the era of the digital world, there are now very many uses of electronic devices in the world, especially in Indonesia. And electronic devices that are outdated and outdated are not used to produce electronic waste (e-waste) that has precious metals in it, especially on printed circuit board (PCB) components that can be recycled. This study will discuss electrochemical studies in the copper leaching process using a solution of chloride or HCL from which add hydrogen hydrogen peroxide (H2O2) at concentrations of 0.1M, 0.2M and 0.5M. Samples in the form of PCB will be tested for polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) by comparing the results with Copper sheets as a comparison to determine the leaching process that occurs in solutions. The leaching rate on the PCB as well as on copper increases with increasing concentration of the solution, the use of an increase in the concentration of 0.5 M solution in the PCB produces corrosion products from other metal elements which inhibit the leaching process. This research is intended to find effective solutions in electronic waste processing, and also determine good concentration in the leaching process."

"Gas hidrogen merupakan bahan bakar hijau yang ramah lingkungan karena proses pembakarannya yang tidak menghasilkan gas karbon dioksida (CO2). Di sisi lain, kebutuhan oksigen untuk menangani pasien khusus harus tersedia secara instan. Ketersediaan gas hidrogen harus diproduksi dengan teknologi yang cukup rumit seperti steam reforming, sedangkan produksi oksigen harus menggunakan teknologi yang sangat kompleks yakni teknologi kriogenik. Penelitian ini berupaya memberikan solusi yang sederhana dan mudah dioperasikan untuk memproduksi gas H2 maupun O2 melalui reaksi elektrolisis larutan KOH menggunakan metode elektroda unggun tetap yang tersusun atas stainless steel ball. Rancangan unggun tetap dengan berat unggun 300 gram didapatkan luas permukaan sebesar 362 cm2, tinggi unggun 3,05 cm, yang tersusun atas 286 stainless steel ball ukuran diameter 0,635 cm/ball. Terdapat tiga buah variasi yang dilakukan pada penelitian ini yaitu tegangan listrik (3, 3,5, 4, 4,5, dan 5 V), laju alir sirkulasi elektrolit (100, 200, 300, 400, 500 mL/menit), dan kadar KOH (1%, 2%, 3%, 4%, dan 5% W/W). Hasil percobaan menunjukkan kondisi optimum diperoleh pada tegangan 3 V, laju alir sirkulasi elektrolit 500 mL/menit, dan kadar KOH 3% didapatkan produktivitas gas hidrogen sebesar 0,813 mL/s dan oksigen sebesar 0,409 mL/s serta efisiensi energi sebesar 49,75%

---

Hydrogen gas is a green fuel that is environmentally friendly because the combustion process does not produce carbon dioxide (CO2) gas. On the other hand, oxygen requirements for treating special patients must be available instantly. The availability of hydrogen gas must be produced with a complicated technology such as steam reforming, while the production of oxygen must use a very complex technology, namely cryogenic technology. This study seeks to provide a simple and easy-to-operate solution to produce H2 and O2 gas through the electrolysis reaction of KOH solution using a fixed bed electrode method composed of stainless steel ball. The fixed bed design with a bed weight of 300 grams obtained a surface area of 362 cm2, a bed height of 3,05 cm, which was composed of 286 stainless steel balls with a diameter of 0,635 cm/ball. There are three variations carried out in this study, namely the electric voltage (3, 3,5, 4, 4,5, and 5 V), the circulation rate of the electrolyte solution (100, 200, 300, 400, 500 mL/minute), and KOH content (1%, 2%, 3%, 4%, and 5% W/W). The experimental results showed that the optimum conditions were obtained at a voltage of 3 V, a circulation rate of 500 mL/minute of electrolyte solution, and a 3% KOH level. The productivity of hydrogen gas was 0,813 mL/s and oxygen was 0,409 mL/s and energy efficiency was 49,75%."

"ABSTRAKGas hidrogen banyak diperoleh dari proses elektrolisis yang memerlukan energi listrikyang besar. Elektrolisis plasma adalah teknologi baru dalam meningkatkan produktifitashidrogen sekaligus menekan kebutuhan listrik. Penelitian ini dilakukan untuk mengujiefektivitas proses elektrolisis plasma dengan penambahan aditif (larutan metanol danetanol) yang dinyatakan sebagai jumlah produk hidrogen per satuan energi listrik yangdikonsumsi dengan memvariasikan temperatur, tegangan listrik dan konsentrasi larutanKOH. Efektivitas proses ini dibandingkan dengan efektivitas elektrolisis Faraday danelektrolisis plasma tanpa penambahan aditif. Hasil percobaan menunjukkan kenaikankonsentrasi KOH dan tegangan listrik menyebabkan kenaikan jumlah produk hidrogen.Proses elektrolisis plasma pada penelitian ini dapat meningkatkan efektivitas proseshingga 5 kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan elektrolisis plasma tanpapenambahan aditif.

---

ABSTRACTHydrogen is commonly produced by electrolysis which consumes a great deal of energy.Plasma electrolysis is a new technology that can increases hydrogen productivity whilelowering electrical energy needs. This research aimed to test the effectiveness of theplasma electrolysis process with methanol and ethanol addition which is expressed as thenumber of products of hydrogen per unit of electrical energy consumed by investigatedtemperature, electrical voltage and the concentration of KOH solution. Then, theeffectiveness of this process compared with the effectiveness of electrolysis Faraday.Results showed an increase of KOH concentration and the voltage causes an increase inthe hydrogen product. Plasma electrolysis process in this research can improve theeffectiveness of processes to 5 fold higher compared plasma electrolysis withoutmethanol and ethanol addition."

"Produksi hidrogen dengan elektrolisis plasma dapat memperbesar jumlah produk hidrogen yang dihasilkan. Sedangkan, energi yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan ramah lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh plasma katodik dan anodik, laju alir injeksi udara, dan konsentrasi awal elektrolit terhadap produksi hidrogen dan hidrogen peroksida serta produk samping yaitu amonia dan nitrat. Elektrolisis plasma menghasilkan radikal H• dan •OH yang merupakan bahan baku dari produksi hidrogen dan hidrogen. Penelitian ini menggunakan NaOH sebagai elektrolit, aditif metanol sebanyak 2%, dan stainless steel (SS-201) sebagai elektroda. Hasil produksi hidrogen diukur dengan Gas Chromatography, hidrogen peroksida diukur dengan titrasi permanganometri, dan amonia dan nitrat menggunakan metode spektroskopi UV-Vis. Produksi hidrogen paling banyak dihasilkan pada plasma anodik (720 V), laju alir udara 0,3 lpm, dan konsentrasi awal elektrolit 0,02 M. Pada kondisi tersebut, hidrogen yang diproduksi sebanyak 430,67 mmol dan hidrogen peroksida sebanyak 1,92 mmol, energi spesifik 3,01 kJ/mmol, dan erosi elektroda sebesar 0,04 gram.

---

Hydrogen production by plasma electrolysis can increase the amount of hydrogen product produced. While the energy required is not too large and environmentally friendly. The purpose of this study was to learn the effect of cathodic and anodic plasma, injected air flow rate, and initial electrolyte concentration on the production of hydrogen and hydrogen peroxide and by-products, namely ammonia and nitrate. Plasma electrolysis produces H• and •OH radicals which are the raw materials of hydrogen and hydrogen production. This study used NaOH as an electrolyte, 2% methanol as an additive, and stainless steel (SS-201) as an electrode. Hydrogen production was measured by Gas Chromatography, hydrogen peroxide was measured by permanganometric titration, and ammonia and nitrate were measured by UV-Vis spectroscopy method. Most of the hydrogen production was produced in anodic plasma (720 V), air flow rate of 0.3 lpm, and initial electrolyte concentration of 0.02 M. Under these conditions, 430.67 mmol of hydrogen was produced and 1.92 mmol of hydrogen peroxide , specific energy of 3.01 kJ/mmol, and electrode erosion of 0.04 gram."

"Asam formiat adalah bahan baku produk kimia yang sangat dibutuhkan bagi industri farmasi dan karet. Sebesar 81 % kebutuhan asam formiat dengan yield yang tinggi dipenuhi oleh proses hidrolisis metil formiat. Akan tetapi, proses ini membutuhkan konsumsi energi yang tinggi dan kinetika reaksinya yang lambat. Oleh karena itu, penelitian elektrolisis plasma ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari variabel proses daya, jarak elektroda, penambahan laju alir injeksi udara, dan fungsi katoda yang optimum dalam menyintesis asam formiat dengan ramah lingkungan. Penelitian ini menguji pengaruh variasi daya pada tegangan yang sama (Daya 400; 500; dan 600 Watt), variasi jarak katoda terhadap anoda (0,5 cm; 1 cm; dan 1,5 cm), variasi penambahan laju alir injeksi udara (0; 0,8 lpm), dan fungsi katoda, yaitu sebagai katoda sebagai injektor U Hollow dan katoda terpisah. Pengujian dilakukan dengan desain injeksi udara terbaru, yaitu injektor U Hollow untuk mengatasi permasalahan operasional pada desain injeksi udara generasi sebelumnya. Pada penelitian ini, kondisi operasi optimum untuk membentuk asam formiat dicapai dengan daya 600 Watt, jarak katoda terhadap anoda sebesar 1 cm, laju alir injeksi udara 0,8 lpm selama 45 menit, yaitu sebesar 8,96 mmol. Selain itu, dihasilkan juga produk samping terbanyak kedua, yaitu produksi nitrat sebesar 1,5 mmol.

---

Formic acid is a highly demanded raw material in the pharmaceutical and rubber industries. Approximately 81% of the demand for high-yield formic acid is met through the hydrolysis of methyl formate. However, this process is energy-intensive and characterized by slow reaction kinetics. Therefore, research into plasma electrolysis is necessary to explore the optimal process variables, such as power, electrode distance, air injection flow rate, and cathode function, for synthesizing formic acid in a more environmentally friendly manner. This study examines the effects of varying power at the same voltage (400, 500, and 600 Watts), the distance between the cathode and anode (0.5 cm, 1 cm, and 1.5 cm), air injection flow rate (0 and 0.8 lpm), and the cathode function, including bifunctional and separate cathodes. Testing was conducted using a new air injection design, the U Hollow injector, to address operational issues found in previous air injection designs. In this study, the optimal operating conditions for formic acid synthesis were achieved at 600 Watts of power, a 1 cm distance between the cathode and anode, an air injection flow rate of 0.8 lpm over 45 minutes, resulting in 8.96 mmol of formic acid. Additionally, nitrate, the second most abundant byproduct, was produced at 1.5 mmol."

"Elektrolisis plasma menjadi metode sintesis green hydrogen dan hidrogen peroksida yang memisahkan air menjadi gas H2 dan O2 dengan plasma katodik pada tegangan di atas elektrolisis konvensional akibat rekombinasi radikal H• dan •OH. Laju erosi elektroda akibat suhu plasma yang tinggi menjadi keterbatasan pada proses ini sehingga Stainless Steel SS – 201 yang memiliki laju erosi lebih kecil dibandingkan tungsten (Lukkes, et al. 2006) diteliti efektivitasnya dari jumlah mmol produk, energi spesifik (Wr), dan laju erosi. Penelitian dilakukan dengan melakukan uji rancang bangun reaktor elektrolisis plasma dan karakterisasi arus tegangan untuk menentukan kondisi operasi menggunakan elektrolit NaOH 0,02 M dan Na2SO4 pada konduktivitas serupa, serta konsentrasi aditif metanol sebagai scavenger radikal •OH. Hasil penelitian menunjukkan bahwa SS – 201 memiliki erosi yang lebih kecil sebesar 0,07 gram dibandingkan tungsten sebesar 1,05 gram setelah 60 menit proses. Pembentukan lapisan oksida pasif SS – 201 menambah luas kontak elektroda dan menghasilkan gas H2 sebanyak 104,55 mmol dibandingkan tungsten sebanyak 94,95 mmol. Penelitian ini juga membandingkan pengaruh penggunaan NaOH dan Na2SO4 dengan konduktivitas serupa yang menunjukkan NaOH menghasilkan lebih banyak H2 dibandingkan Na2SO4 sebanyak 97,55 mol karena cenderung mengarah pada produksi hidrogen peroksida karena komposisi elektrolit yang mendorong pembentukan radikal •OH. Selain itu, pengaruh variasi metanol diuji yang menunjukkan bahwa penambahan aditif metanol tidak hanya berperan sebagai scavenger radikal •OH namun terdekomposisi akibat plasma menghasilkan gas hidrogen dan radikal H•.

---

Plasma electrolysis is a green hydrogen and hydrogen peroxide synthesis method that separates water into H2 and O2 gases with cathodic plasma at a voltage above conventional electrolysis due to the recombination of H• and •OH radicals. The electrode erosion rate due to high plasma temperature is a limitation in this process so that Stainless Steel SS – 201 which has a lower erosion rate than tungsten (Lukkes, et al. 2006) was examined for its effectiveness from the number of mmol of product, specific energy (Wr), and rate of erosion. The research was carried out by conducting design tests for plasma electrolysis reactors and characterizing current voltages to determine operating conditions using electrolytes of 0.02 M NaOH and Na2SO4 with similar conductivity, as well as the concentration of methanol additive as an •OH radical scavenger.

The results showed that SS-201 had less erosion of 0.07 gram compared to 1.05 gram of tungsten after 60 minutes of process. The formation of the SS-201 passive oxide layer increased the contact area of the electrodes and produced 104.55 mmol of H2 gas compared to 94.95 mmol of tungsten. This study also compared the effect of using NaOH and Na2SO4 with similar conductivity which showed that NaOH produced more H2 than Na2SO4 of 97.55 mmol because it tends to produce of hydrogen peroxide due to the electrolyte composition which encourages the formation of •OH radicals. In addition, the effect of methanol variations was tested which showed that the addition of additive methanol did not only act as an •OH radical scavenger but decomposed due to plasma to produce hydrogen gas and H• radicals."

"Penelitian ini telah berhasil melakukan pengujian produksi gas klor menggunakan membran penukar kation dan membran nafion dengan metode elektrolisis plasma. Pengujian ini meliputi pengukuran pH, konduktivitas, produksi gas klor dan konsumsi energi selama proses reaksi berlangsung. Hasil pengujian menunjukkan penggunaan membran penukar kation meningkatkan kemurnian produk NaOH. Produksi gas klor pada membran penukar kation meningkat 4,3 kali dibandingkan dengan membran nafion dan meningkat 1,3 kali dibandingkan dengan tanpa menggunakan membran. Sementara konsumsi energi per mmol produk menurun 3,1 kali dibandingkan dengan membran nafion dan menurun 1,7 kali dibandingkan dengan tanpa menggunakan membran. Hasil pengujian elektrolisis plasma dengan membran penukar kation menunjukkan terjadi peningkatan produksi gas klor sebesar 33,3 kali dibanding proses elektrolisis dengan membran penukar kation. Sementara konsumsi energi per mmol produk menunjukkan penurunan dari 473,64 kJ/mmol pada proses elektrolisis menjadi 25,85 kJ/mmol pada proses elektrolisis plasma.

---

This study has successfully tested the production of chlorine gas using a cation-exchange membrane and nafion membrane with plasma electrolysis method. These tests include measurement of pH, conductivity, chlorine gas production and energy consumption during the reaction. The test results showed the use of cation exchange membrane increases NaOH product purity. The production of chlorine gas on the cation exchange membrane increased 4.3 times compared with the nafion membrane and increased 1.3 times compared with no use of membrane. While energy consumption per mmol product decreased 3.1 times compared with the nafion membrane and decreased 1.7 times compared with no use of membranes. The test results of plasma electrolysis with cation exchange membrane showed an increase in the production of chlorine gas by 33.3 times compared with the electrolysis process cation exchange membrane. While energy consumption per mmol of the product showed a decline of 473.64 kJ / mmol in the electrolysis process be 25.85 kJ / mmol on plasma electrolysis process."

"Dalam penelitian ini dilakukan pengujian kondisi operasi pada proses produksi gas klor dengan elektrolisis plasma. Proses elektrolisis plasma dapat menurunkan konsumsi energi hingga 24 kali pada reaktor kompartemen tunggal dan 59 kali pada reaktor kompartemen ganda dibandingkan dengan proses elektrolisis. Pada reaktor dengan kompartemen tunggal, tegangan tinggi dapat menyebabkan arus tinggi sehingga konsumsi energi menjadi tinggi. Produksi gas klor terbaik pada konsentrasi 0,5 M dan tegangan 300 V yaitu sebesar 4,63 mmol selama 15 menit dengan konsumsi energi sebesar 134 kJ/mmol Cl2. Pada reaktor dengan kompartemen ganda, arus lebih rendah pada tegangan yang lebih tinggi karena pengaruh jarak kedua elektroda sehingga resistansi menjadi meningkat. Produksi gas klor terbaik pada konsentrasi 0,5 M dan tegangan 700 V yaitu sebesar 11,25 mmol selama 15 menit dengan konsumsi energi sebesar 16 kJ/mmol Cl2. Penggunaan membran selektif ion dapat menghambat perpindahan muatan dari satu elektroda ke elektroda yang lainnya sehingga plasma tidak terbentuk. Membran selektif dapat memisahkan produk samping NaOH, namun produk samping hasil reaksi ion klor tetap terjadi.

---

In this study, the operating condition on chlorine gas production by electrolysis plasma is examined. Plasma electrolysis can decrease the energy consumption up to 24 times in single compartment reactor and can reach up to 59 times in double compartment reactor compared to electrolysis process. In reactor with single compartment, high voltage results high current which then cause high energy consumption. The highest chlorine gas production is at 0.5 M and 300 V which results 4.63 mmol for 15 minutes with 134 kJ/mmol Cl2 energy consumption. Furthermore, in double compartment reactor, current is lower due to its higher distance between two electrodes which makes the higher resistance. The highest chlorine gas production is at 0.5 M and 700 V which results 11.25 mmol for 15 minutes with 16 kJ/mmol Cl2. The use of ion selective membrane can resist the movement of charge from one electrode to other. Ion selective membrane can separate side product of NaOH, but side reaction of chlorine ion still exists."