Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Metode cepat penentuan Chemical Oxygen Demand (COD) pada limbah cair menggunakan probe berbasis sistem nano-fotoelektrokatalisis telah dikembangkan. Dengan metode ini, proses degradasi dari bahan organik terlarut dalam limbah cair diukur langsung secara kuantitatif dari transfer elektron pada elektroda lapis tipis TiO2 nanopartikel. Telah dilakukan preparasi lapisan tipis TiO2 berukuran nano yang dilekatkan pada substrat gelas berlapis SnO2-F (FTO). Preparasi lapisan tipis (film) TiO2 dilakukan dengan cara dipcoating ke dalam sol-gel, dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 550 OC. Pada TiO2 hasil sintesis dilakukan karakterisasi menggunakan UV-Vis diffuse reflectance spektrofotometer dan X-ray Diffraction ( XRD), sedangkan lapisan tipis hasil preparasi dikarakterisasi menggunakan scanning electron microscopy (SEM) dan sistem elektrokimia. Berdasar spektrum UV-Vis dapat diketahui TiO2 yang dihasilkan memiliki energi celah (band gap) sebesar 3,24 eV. Hasil pengukuran XRD menunjukkan bahwa film yang dihasilkan didominasi oleh TiO2 dalam bentuk anatase dan mempunyai ukuran kristal sebesar 10,52 nm. Hasil SEM menunnjukan bahwa lapisan tipis terdiri dari partikel homogen berukuran 52,63 nm dan tebal lapisan TiO2 sebesar 1216,83 nm (20X pelapisan). Uji fotoelektrokimia dilakukan dengan menempatkan film TiO2 sebagai elektroda kerja pada sistem elektrokimia tiga elektroda dengan elektroda bantu Pt dan elektroda pembanding Ag/AgCl. Dalam penelitian ini dilakukan optimasi sistem meliputi jumlah LED UV, bias potensial, tingkat pengisian TiO2 dan pengaruh pH. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas fotokatalis optimum diperoleh pada kondisi tingkat pelapisan sebanyak 25 pelapisan dengan tingkat pengisian TiO2 sebesar 0,937 mg/cm2, besaran bias potensial 300 mV, pH 4-10 dan jumlah lampu 8 LED UV (8X3mW). Hasil optimasi ini digunakan untuk mengatur kondisi probe COD dalam uji penentuan nilai COD terhadap sampel cair yang masing-masing mengandung glukosa, metanol, kalium hidrogen phtalat (KHP), asam oksalat dan asam benzoat. Hasilnya menunjukkan bahwa semua yang diujikan memberikan respon serupa yaitu arus cahaya meningkat sebanding dengan naiknya konsentrasi, yang juga bermakna sebanding dengan kenaikan nilai COD. Sebagai perbandingan, COD sample sintetis ditentukan dengan metoda ini masih memberikan nilai yang relatif berbeda (bias maksimum 33,38%) dengan hasil penentuan dengan metoda standard (cara dikromat). Sistem yang dirancang pada penelitian ini mampu mengukur dengan baik pada konsentrasi COD antara 0 ? 200 mg/L O2. ......A rapid method for determination of chemical oxygen demand (COD) in waste water using probe based on photoelectrocatalysis has been developed. With this method, degradation process of dissolved organic matter in water sample is measured simply by direct quantifying the amount of electrons transferred at a nanosized TiO2 film electrode. Nanosized TiO2 film, immobilized on SnO2-F (FTO) glass, was successfully prepared by a dip-coating technique from titania sol-gel, followed by heat treatment at 550°C. The TiO2 was characterized by diffuse reflectance UV-Vis spectroscopy and XRD, meanwhile thin film was characterized by photoelectrochemical system (PES) and scanning electron microscopy (SEM). The UV-Vis spectrum shows band gap of 3,24 eV while xray diffraction pattern shows predominantly occurrence of anatase form with 10,52 nm crystal size. SEM Photos of 20 coating cycles thin film shows that it is consist of homogeneous particle 52,63 nm and creating TiO2 layer of 1216,83 nm. The thin film then was employed as a working electrode in PES with Pt as counter electrode and Ag/AgCl as reference electrode. In this work, some variables such as number of UV LED light, applied potential, the numbers of TiO2 coating cycles and the influence of pH, are invistigated to optimize the process. The results indicate that the optimum photocurrent is achieved at 8X3mW UV LED intensity, 25 numbers of coating cycles (equal to 0,937 mg/cm2 loading TiO2), 300 mV applied potential and 4-10 pH scale respectively. At the optimum condition, the steady state photocurrent response of some organic compounds (glucose, methanol, KHP, oxalic acid, benzoic acid) is measured. The photocurrent value is proportional to the concentration of the compound in the bulk solution, hence can be related to the COD value of the bulk solution. A synthetic sample was measured for determination of COD value by proposed method and conventional one (dichromate method) and the results was still quite different (deviation up to 33,38%). The proposed method still work well at quite narrow working range of COD (0 ?200 mg/L O2).

Abstrak :
Penelitian ini merupakan bagian dari pengembangan metode baru dalam penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis. Sistem yang dikembangkan diusulkan sebagai alternatif untuk menggantikan metode konvensional yang kurang ramah lingkungan. Film TiO2 digunakan sebagai elektroda kerja yang berfungsi sebagai pembangkit oksidator, menggantikan peran dikromat pada metode konvensional. Metoda ini merupakan varian dari metoda yang dikembangkan oleh Zhao et al (Anal. Chem. 2004, dan ES&T 2009), yakni dengan memperbaiki konfigurasi sel fotoelektrokimianya yang memungkinkan iluminasi foton tanpa melalui cairan yang diukur (Nurdin et al Makara Sain 2009) dan berbasis pada hasil elaborasi electric field enhancement effect pada fotoanoda TiO2 (Harper et al, J App.Elchem 2001). Untuk keperluan tersebut telah dikembangkan film TiO2 berukuran nano yang dikemas sebagai elektroda kerja dalam konfigurasi sel fotoelektrokimia, dengan karbon dan Ag/AgCl berturut turut sebagai elektroda counter dan elektroda pembanding, dan dioperasikan sebagai sensor COD. Dinamika arus cahaya sebagai output dari sel fotoelektrokimia dapat diolah menjadi besaran nilai COD, mengingat oksidasi fotokatalitik yang terjadi pada permukaan TiO2 menghasilkan arus sebagai representasi dari transfer elektron yang dikembalikan ke badan air melalui elektroda counter. Terjadinya reaksi tersebut dapat diamati dengan munculnya arus cahaya selama proses pengukuran. Arus cahaya tersebut berkorelasi dengan banyaknya jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dalam air. Oleh karena itu arus cahaya dapat digunakan untuk menentukan nilai COD dalam sampel air yang diukur. Sebagai pengembangan dari penelitian sebelumnya dengan sistim batch, sistim alir digunakan untuk memudahkan dalam pengukuran banyak sampel. Dalam proses penentuan tersebut metode standar adisi diterapkan untuk mengurang pengaruh matrik sampel dan untuk menguji pengaruh zat kimia yang digunakan sebagai senyawa standar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode standar adisi dapat digunakan untuk pengukuran sampel tiruan, baik saat menggunakan larutan standar dari senyawa yang sama maupun saat menggunakan larutan standar dari senyawa berbeda dengan hasil yang tidak berbeda.

---

This research is part of the development of a new method in the determination of COD values based on photoelectrocatalysis. This developed is proposed system can be used as an alternative method to replace the conventional method which is complicated and not environmental friendly. TiO2 films were used as the working electrode as an oxidant generator, replacing the role of dichromate in the conventional method. This method is a variant of the method developed by Zhao et al (Anal. Chem. 2004, and ES&T 2009), with improvement in the configuration of the photoelectrochemical cell allowing photon illumination without pasiing through the measured liquid (Nurdin et al Makara Sain 2009). Moreover the electric field enhancement effect on TiO2 photoanode (Harper et al, J App.Elchem 2001) was elaborated. For this purpose, photoelectochemical cell was arranged by using a nanosized TiO2 film as a working electrode, carbon and Ag/AgCl as the counter and reference electrodes, respectively. The system was then operated as a COD sensor. The dynamics of photocurrent as an output of photoelectrochemical cell can be converted into the amount of COD value, as the photocatalytic oxidation that occurs on the TiO2 surface produces a photocurrent as a representation of electron transfer that is returned back to the bulk solution through the counter electrode. These reactions can be observed from the photocurrent appeared during the measurement process, which is correlated to the number of oxygen required to oxidize organic substances in water. Therefore, the photocurrent can be used to determine the COD values of the water samples. As the development of the previous research using a batch system, in this work a flow system was used in order to measure a lot of sample more easily. A standard addition was applied to reduce matrix effect of the sample and to examine the effect of chemical compounds used as the standard solutions. The result shows that the addition standard method can be used to measure the synthetic sample without any difference between similar or different standard compounds.

Abstrak :
Penelitian ini merupakan bagian dari pengembangan metode baru dalam penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis. Proses fotoelektrokatalisis tersebut dikembangkan sebagai alternatif untuk menggantikan metode penentuan nilai COD konvensional yang rumit dan kurang ramah lingkungan. Penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis ini dilakukan dengan menggunakan titanium dioksida foto anoda yang berfungsi sebagai pembangkit oksidator, menggantikan peran dikromat pada metode konvensional. Dalam proses fotoelektrokatalisis, terjadi reaksi oksidasi senyawa organik pada permukaan TiO2. Terjadinya reaksi tersebut dapat diamati dengan munculnya arus cahaya selama proses pengukuran. Arus cahaya tersebut berkorelasi dengan banyaknya jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dalam air. Oleh karena itu arus cahaya dapat digunakan untuk menentukan nilai COD dalam sampel air yang diukur. Dalam penelitian ini dilakukan uji COD berbasis fotoelektrokatalisis terhadap sampel tiruan dan sampel lingkungan. Dalam proses penentuan tersebut diterapkan metode standar adisi agar pengaruh matrik sampel dapat dikurangi dan untuk menguji pengaruh zat kimia yang digunakan sebagai senyawa standar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode standar adisi dapat digunakan untuk pengukuran sampel tiruan, baik saat menggunakan larutan standar dari senyawa yang sama maupun saat menggunakan larutan standar dari senyawa berbeda yang menghasilkan hasil yang tidak berbeda. Hasil uji terhadap sampel lingkungan yang sebenarnya dengan metode tersebut, memberikan hasil yang tidak berbeda secara signifikan dengan nilai COD yang ditentukan secara konvensional.

---

This research is part of the development of new method in the determination of COD values based on photoelectrocatalysis. The newly develop Photoelectrochemil Chemical Oxugen Demand (PECOD) can be used as an alternative method to replace the conventional method which is complicated and not environmental friendly. The PECOD was employing titanium dioxide photo anode, as an oxidant generator replacing potassium dichromate in conventional method. In the photoelectrocatalysis process, organic compound oxidation reaction occurs at the TiO2 surface. The occured reaction can be monitored as emergence photocurrent during the process. The photocurrents have a correlation with the number of required amount of oxygen to oxydized organic compounds in the water. Thus, the COD value can be easily derived from the observed photocurrent. In this research, the mentioned PECOD was examined to determine COD value of the synthetic sample and environmental sample as well. The standar addition was employed, in order to reduce the matrix effect and effect of the organic chemical that was being choosen as a standard compound. The results indicated that a good agreement were obtained for all synthetic samples, wether by using exactly same or different compound as a standard compound. In addition, the COD values that were determined by proposed PECOD method and conventional methods showed no significant different both for synthetic and environmental samples.

Abstrak :
Air merupakan salah satu kebutuhan utama bagi seluruh makhluk hidup di seluruh belahan muka bumi. Perkembangan dunia industri yang sangat pesat memberikan dampak yang serius terhadap lingkungan sekitar dimana aktivitas manusia sering menghasilkan pencemaran air sehingga menyebabkan turunya kualitas air. Oleh karena itu, pengelolaan terhadap kualitas air sangat diperlukan sebagai parameter untuk menjaga kestabilan kualitas air terhadap lingkungan sekitar. Pengukuran kebutuhan oksigen dalam air dapat dilakukan salah satunya dengan menggunakan metode COD dimana metode ini dilakukan dengan cara mengukur jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air. Salah satu metode pengukuran oksigen kimiawi dapat dilakukan dengan menggunakan metode fotoelektrokimia (Photoelectrocatalytic Chemical Oxygen Demand, PeCOD). Penelitian ini merupakan pengembangan dari metode yang sudah ada saat ini dalam penentuan nilai COD berbasis fotoelektrokatalisis. Sistem yang diusulkan saat ini adalah untuk menguji kekuatan arus cahaya photocurrent yang lebih baik dibandingkan penelitian sebelumnya. Proses penentuan nilai COD dilakukan menggunakan sistem batch yang berbasis metode fotoelektrokimia dengan cara mencelupkan elektroda yang terdiri dari elektroda counter yaitu dengan stainless steel dan elektroda kerja titanium dioksida berbentuk nanotube yang dibuat dari metode anodisasi pada 50V selama 1 jam. Senyawa yang digunakan adalah beberapa senyawa organik yang terdiri dari kalium hidrogen Ptalat (KHP), asam benzoat, fenol dan metanol dimana pengujian dengan sistem batch dapat bekerja secara optimal di konsentrasi yang rendah (10-200 ppm), namun tidak dapat bekerja secara optimal di konsentrasi yang tinggi (300-500 ppm). Selama proses pengukuran, terjadi proses reaksi degradasi senyawa organik pada permukaan elektroda kerja titanium dioksida nanotube menunjukan bahwa senyawa KHP memiliki arus serapan yang sangat besar dibandingkan senyawa organik lainnya. Hasil pengujian standar adisi dilakukan untuk mengamati perubahan arus cahaya akumulasi respon zat kimia seperti analit dan gangguan kimia. Hasil penelitian menunjukan bahwa terdapat beberapa senyawa yang memiliki persentase kesalahan relatif diatas 5% sehingga melebihi batas normal kesalahan dimana terdapat kurva kalibrasi yang kurang akurat. Penentuan metode fotoelektrokimia dengan sistem batch sebagai sensor COD diperoleh rentang nilai COD 0-70 mg/L dan mengindikasikan ketidakmampuannya dalam mendegradasi seluruh senyawa sampel selama waktu pengukuran 100 detik dari hasil plot grafik COD teoritis vs COD hasil percobaan. Hal tersebut dibuktikan dengan perbandingan metode bias antara metode konvensional dan metode fotoelektrokatalisis dengan persentase yang besar menggunakan sampel limbah air danau. ......Water is one of the main needs for all human life in all parts of the earth. The rapid development of the industrial world seriously impacts the surrounding environment where human activities often cause water pollution, causing a decrease in water quality. Therefore, water quality management is vital as a parameter to maintain the stability of water quality in the surrounding environment. Water quality measurement with oxygen demand in water can be used by using the COD method, where this method is carried out by measuring the amount of oxygen needed to decompose all materials contained in water. One method of measuring chemical oxygen can be used by the photoelectrochemical method (Photoelectrocatalytic Chemical Oxygen Demand, PeCOD). This research is the further development of the existing methods for determining COD values based on photoelectrocatalysis. The current system proposed to test the strength of the photocurrent light current which is better than previous research. The process of determining the COD value is carried out using a photoelectrochemical method based on a batch system by dipping electrodes consisting of counter electrode, namely stainless steel, and a working electrode in the form of titanium dioxide nanotubes made from the anodization method at 50V for 1 hour. The compounds used are several organic compounds consisting of potassium hydrogen phthalate (KHP), benzoic acid, phenol, and methanol where testing with a batch system can work optimally at low concentrations (10-200 ppm) but cannot work optimally at high concentrations (300-500 ppm). During the measurement process, a degradation reaction of organic compounds occurs on the surface of the titanium dioxide nanotube working electrode, this shows that the KHP compound has a large absorption current compared to other organic compounds. The result of the standard addition test was carried out to observe changes in the light current accumulation of chemical responses such as analyst and chemical interference. The result shows that several compounds had a relative error percentage above 5% so organic compounds exceeded the normal error limit and had a less accurate calibration curve. Determination of the photoelectrochemical method with a batch system as a COD sensor obtained a COD value range 0-70 mg/L and indicates its ability to degrade all sample compounds during a measurement time of 100 seconds from the result of the theoretical COD vs experimental graph plot. This is proven by comparing the bias methods between the conventional method and the photoelectrocatalysis method with a large percentage using lake water sample waste.

Abstrak :
Gedung K FTUI memiliki beberapa ruang perkuliahan yang masih kurang dalam tingkat pencahayaan ruang. Studi ini bertujuan untuk mengganti sumber penerangan menggunakan lampu LED pada ruang perkuliahan sesuai standar pencahayaan yang berlaku, hemat energi, dan mengetahui biaya investasi dan operasional penerangan dalam ruang perkuliahan. Skenario penggantian pertama adalah mengganti jenis lampu tanpa merubah titik lampu yang telah terpasang. Skenario pertama ini berlaku pada ruang yang sesuai standar pencahayaan namun mengalami boros energi. Skenario penggantian kedua adalah mengganti jenis lampu dan titik lampu. Skenario kedua ini berlaku pada ruang yang belum sesuai dengan standar pencahayaan yang berlaku. Standar pencahayaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah SNI 03-6575-2001 tingkat pencahayaan ruang kuliah sebesar 250 lux. Lampu dalam penelitian adalah lampu X dengan arus cahaya sebesar 2.500 lumen. Hasil audit penelitian ini adalah tingkat pencahayaan terendah 164 lux di ruang K205 dan tertinggi adalah 385 lux di ruang K106. Analisis arus cahaya menunjukkan jumlah lampu ideal ruang kuliah kecil adalah 16 buah dan ruang kuliah besar adalah 28 buah. Hasil analisis tingkat pencahayaan ruang menunjukkan perubahan tingkat pencahayaan tertinggi pada ruang K205 dari 164 lux menjadi 294 lux. Hasil analisis konsumsi daya menunjukkan pada kondisi eksisting adalah 11.200 watt dan pada kondisi skenario penggantian 1 dan 2 adalah 6.696 watt. Hasil analisis konsumsi energi menunjukkan pada kondisi eksisting adalah 2.240 KWh dan pada kondisi skenario penggantian adalah 1.339,2 KWh. Hasil analisis biaya skenario penggantian menunjukkan biaya investasi sebesar Rp128.629.000,00 dan persentase penghematan biaya operasional sebesar 29,21%. ......Building FTUI has several lecture halls which are still lacking in the level of room lighting. This study aims to replace the lighting sources using LED light in the lecture room according to applicable lighting standards, energy saving, and know the cost of installation and operation lighting in a lecture room. This research method uses of two scenarios. The first replacement scenario is to change the type of lamp without changing the installed light points. The first scenario applies to spaces that are in accordance with lighting standards but experience energy waste. The second replacement scenario is to replace the type of lamp and the point of the lamp. This second scenario applies to spaces that are not in accordance with applicable lighting standards. The lighting standard used in this study is SNI 03-6575-2001 for the lighting level of lecture rooms by 250 lux. The audit results of this study are the lowest lighting level of 164 lux in room K205 and the highest is 385 lux in room K106. Light current analysis shows ideal number of lamps for small lecture halls are 16 and large lecture halls are 28. The results of the analysis of the room lighting level showed change in the highest lighting level in the K205 from 164 lux to 294 lux. The result of the analysis of power consumption show that the existing conditions are 11.200 watts and the replacement scenario are 6.696 watts. The result of the energy consumption analysis show that the existing condition is 2.240 KWh and the replacement scenario is 1.339,2 KWh. The result of the replacement analysis show the installation costs are Rp128.629.000,00 and the percentage of operational cost savings of 29,21%.