kf bella fenty nabilah

Click here to load reader

Post on 29-Jan-2016

227 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

hdg

TRANSCRIPT

RESUME KIMIA FISIKA VELEKTRONIK BERBAHAN DASAR KARBON, SUPERKONDUKTIVITAS, DAN ZEOLIT

Oleh:

Bella Devina SavitriFenty Wiana PuspitaAmalia NabilaKIMIA A 2012

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN KIMIA

2015

Elektronik Berbahan Dasar Karbon

Elektronik berbahan dasar karbon dalam bentuk grafit digunakan sebagai bahan elektroda, alotrop, fullerene, dan dioda pemancar cahaya (LED). Elektron yang terdelokalisasi dalam molekul organik terkonjugasi menyebabkan polimer terkonjugasi menjadi konduktor listrik atau semikonduktor.1. PolyacetylenePoli padatan asetilena membuat rantai pendek molekul (amorf). Polyacetylene ada dalam dua bentuk cis dan trans. Cahaya dioda yang dihasilkan dari suatu polimer dapat dimanfaatkan pada alat-alat elektronik seperti handpone, laptop dan televisi. Sebuah jenis polimer LED terbuat dari bahan gelas. Dibagian dasar dari semitransparen konduktor, biasanya indium berfungsi sebagai elektroda tunggal. Ketika beberapa elektron dari polimer keluar dari energi ikat yang lebih rendah, lapisan pada LED dapat berpindah ke ikatan yang memiliki cahaya.

Gambar 1. polimer LED

2. Baterai isi ulang (dapat dicharge)

Baterai ini berprinsip dari interkalasi Li dari TiS2 .pada suhu kamar. Pada baterai disulfida litium atau titanium , salah satu elektroda yaitu logam litium dan titanium disulfida lainnya berikatan menjadi suatu polimer seperti teflon. Elektrolit pada baterai ini adalah garam litium yang tercampur dalam pelarut organik.Pelarut organik tersebut yaitu campuran dari dimektosiane (DME) dan tetrahidrofuran (THF).

Gambar 2. DME/THF3. Grafit

Grafit dibentuk oleh pirolisis organik serat poli-mer berorientasi adalah dasar dari serat karbon. Grafit juga digunakan sebagai dukungan untuk beberapa industri penting sebagai katalis. Konduktivitas elektronik dimanfaatkan dalam beberapa proses elektrolisis industri di mana ia digunakan sebagai elektroda. Kristal grafit hanya konduktor yang baik dalam dua dimensi, dan hal tersbut meruapakan aspek dua dimensi Kristal grafit mengandung lapisan segi enam saling menyambung, Angka ini menggambarkan bentuk yang paling stabil di mana lapisan yang tersusun dari atom di setiap lapisan lainnya langsung di atas satu sama lain.

Gambar 3. struktur dari grafit4. Buckminster Fullerene

Molekul ini memiliki rumus C60 dan memiliki bentuk yang sama seperti bola-sepak bola Icosahedron terpotong; itu mengambil nama dari insinyur dan filsuf Buckminster Fuller yang menemukan prinsip arsitektur berongga kubah geodesik bahwa molekul ini menyerupai (kubah geodesik dibangun untuk EXPO 67 di Montreal).

Gambar 4. Buckminster FullerenceMolekul ini sangat simetris dengan setiap atom karbon yang terdiri dari 12 segilima dari atom karbon bergabung ke 20 segi enam. Jarak karbon-karbon antara segi enam yang berdekatan adalah 139 pm, dan di mana segi enam bergabung dengan pentagon, jarak karbon-karbon adalah 143 pm-mirip dengan yang ditemukan di lapisan grafit. Sstruktur ini sebagai lembaran karbon dengan grafit-jenis ikatan terdelokalisasi untuk membentuk polyhedron. Penggunaan fullerene telah disarankan untuk perangkat elektronik dan bahkan dalam terapi kanker yang ditargetkan.

ZEOLIT1. Pengertian Zeolit Zeolit adalah mineral kristal alumina silikat berpori terhidrat yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi terbentuk dari tetrahedral [SiO4]4- dan [AlO4]5-. Kedua tetrahedral di atas dihubungkan oleh atom-atom oksigen, menghasilkan struktur tiga dimensi terbuka dan berongga yang didalamnya diisi oleh atom-atom logam biasanya logam-logam alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas. Umumnya, struktur zeolit adalah suatu polimer anorganik berbentuk tetrahedral.

Gambar 1. Struktur kimia zeolit

Zeolit merupakan material yang memiliki banyak kegunaan. Zeolit telah banyak diaplikasikan sebagai adsorben, penukar ion, dan sebagai katalis. Zeolit adalah mineral kristal alumina silica tetrahidrat berpori yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi, terbentuk oleh tetrahedral [SiO4]4- dan [AlO4]5- yang saling terhubungkan oleh atom-atom oksigen sedemikian rupa, sehingga membentuk kerangka tiga dimensi terbuka yang mengandung kanal-kanal dan rongga rongga, yang didalamnya terisi oleh ion-ion logam, biasanya adalah logam-logam alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas.

Gambar Struktur Zeolit.Keterangan:

A. Struktur sebuah zeolit yang sengaja dibuat (sintesis) yang dapat di sebut dengan linde A

B. Struktur zeolit dengan beberapa unit kepadatan yang memiliki ikatan dengan oksigen diantara 4 cincin.

Keterangan :

Gambar hubungan antara sebuah oktahedral dan oktahedron, cubochedron dan cuboctohedron pada zeolit.2. Jenis Zeolit

a) Zeolit alam

Zeolit terjadi secara alami dan sebagian besar terdapat di Cina. Para rakyat negara tersebut banyak digunakan untuk berbagai pemanfaatan dan mereka juga diproduksi secara sintetis. Zeolit digunakan sebagai penukar kation untuk pelunakan air, dan sebagai saringan molekuler untuk memisahkan molekul yang berbeda ukuran dan bentuk (misalnya, seperti pengeringan agen).

Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks dari batubatuan yang mengalami berbagai macam perubahan di alam. Para ahli geokimia dan mineralogi memperkirakan bahwa zeolit merupakan produk gunung berapi yang membeku menjadi batuan vulkanik, batuan sedimen dan batuan metamorfosa yang selanjutnya mengalami proses pelapukan karena pengaruh panas dan dingin sehingga akhirnya terbentuk mineral mineral zeolit. Anggapan lain menyatakan proses terjadinya zeolit berawal dari debu-debu gunung berapi yang beterbangan kemudian mengendap di dasar danau dan dasar lautan. Jenis zeolit alam:

a) Zeolit yang terdapat di antara celah-celah batuan atau di antara lapisan batuan zeolit jenis ini biasanya terdiri dari beberapa jenis mineral zeolit bersama-sama dengan mineral lain seperti kalsit, kwarsa, renit, klorit, fluorit dan mineral sulfida.b) Zeolit yang berupa batuan; hanya sedikit jenis zeolit yang berbentuk batuan, diantaranyaadalah: klinoptilolit, analsim, laumontit, mordenit, filipsit, erionit, kabasit dan heulandit.

Zeolit alam adalah zeolit yang ditambang langsung dari alam. Dengan demikian harganya jauh lebih murah daripada zeolit sintetis. Zeolite alam merupakan mineral yang jumlahnya banyak tetapi distribusinya tidak merata, seperti klinoptilolit, mordenit, phillipsit, chabazit dan laumontit. Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks dari batuan-batuan yang mengalami berbagai macam perubahan di alam. Para ahli geokimia dan mineralogi memperkirakan bahwa zeolit merupakan produk gunung berapi yang membeku menjadi batuan vulkanik, batuan sedimen dan batuanmetamorfosa yang selanjutnya mengalami proses pelapukan karena pengaruh panas dan dingin (Lestari, 2010). Sebagai produk alam, zeolit alam diketahui memiliki komposisi yang sangat bervariasi, namun komponen utamanya adalah silika dan alumina. Di samping komponen utama ini, zeolit juga mengandung berbagai unsur minor, antara lain Na, K, Ca (Bogdanov et al., 2009), Mg, dan Fe.

2. Zeolit sintetik

Zeolit sintetik adalah zeolit yang dibuat secara rekayasa yang sedemikian rupa sehingga didapatkan karakter yang lebih baik dari zeolit alam. Prinsip dasar produksi zeolit sintetik adalah komponennya yang terdiri dari silika dan alumina, sehingga dapat disintesis dari berbagai bahan baku yang mengandung kedua komponen di atas. Komponen minor dalam zeolit juga dapat ditambahkan dengan mudah menggunakan senyawa murni, sehingga zeolit sintetik memiliki komposisi yang tetap dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Zeolit dapat disintesis menggunakan silika dan alumina seperti silikat natrium atau aluminat, [A1(OH)4]-, yang disintesis di bawah hidrotermal kondisi, pada pH tinggi diperoleh dengan menggunakan logam alkali hidroksida dan / atau organik.Sebuah bentuk gel dengan proses kopolimerisasi ion silikat dan aluminat. Gel ini kemudian dipanaskan dengan lembut (60-100C) dalam autoclave selama beberapa hari, menghasilkan zeolit kental. Produk yang diperoleh ditentukan oleh kondisi sintesis temperatur, waktu, pH, dan gerakan mekanis variabel-variabel. Adanya basa organik berguna untuk sintesis zeolit yang mengandung silikon.

Kerangka aluminosilikat dapat mengembun di sekitar kation dan dapat kemudian dihapus oleh dekomposisi kimia atau termal. ZSM-5 diproduksi dengan cara yang sama menggunakan ion amonium tetra-n-propil. Hanya sejumlah kation besar dapat ditampung ke dalam kerangka zeolit, dan ini sangat mengurangi jumlah [AlO4] tetrahedral serta menghasilkan struktur yang kaya silikon. Penyusunan zeolit kaya silikon, seperti zeolit Y, dapat dicapai dengan memvariasikan komposisi bahan awal tetapi juga dapat dilakukan dengan penghapusan selanjutnya aluminium dari kerangka aluminosilikat disintesis menggunakan bahan kimia. Beberapa metode yang berbeda yang tersedia, termasuk ekstraksi aluminium dengan mineral asam, dan ekstraksi menggunakan agen pengompleks. Berikut adalah gambar dari hasil sintesis zeolit:SUPERKONDUKTIVITASA. Superkonduktivitas Superkonduktivitas merupakan suatu fenomena menarik yang terjadi pada temperatur rendah. Sampai pada akhirnya, superkonduktivitas dapat teramati hanya pada suhu yang dicapai oleh helium cair. Superkonduktor merupakan material yg tak memiliki hambatan di bawah suatu nilai suhu. Superkonduktor dapat berupa konduktor, semikonduktor atau insulator pd suhu kritis (Tc).

B. Ciri-ciri superkonduktor yaitu memiliki massa jenis = 0 dan dapat dijelaskan oleh teori BCS. Teori BCS merupakan teori yang menggambarkan elektron pada superkoduktor (THc) sifat superkonduktivitas hilang.

Gambar Superkonduktor Tipe 1 Superkon