pengaruh lama sonikasi pada pembuatan film...

75
PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH FARADILLA PARASMAYANTI NIM 100322403920 UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA MEI 2014

Upload: vuonganh

Post on 22-Feb-2018

216 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA

SKRIPSI

OLEH FARADILLA PARASMAYANTI

NIM 100322403920

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGRAM STUDI FISIKA MEI 2014

Page 2: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA

SKRIPSI Diajukan kepada

Universitas Negeri Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan

dalam menyelesaikan program Sarjana Fisika

Oleh Faradilla Parasmayanti NIM 100322403920

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGRAM STUDI FISIKA MEI 2014

Page 3: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

THE INFLUENCE OF SONICATION DURATION OF PANI-Ag/Ni FILMS ON ITS CRYSTALINITY AND CONDUCTIVITY

THESIS

Presented to State University of Malang

in partial fulfilment of the requirements for degree of Sarjana in Physics

By Faradilla Parasmayanti NIM 100322403920

STATE UNIVERSITY OF MALANG

FACULTY OF MATHEMATICS AND SCIENCE DEPARTEMENT OF PHYSICS

MEI 2014

Page 4: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

i

ABSTRACT Parasmayanti, Faradilla.2014. The Influence of Sonication Duration of PANI-

Ag/Ni Films on Its Crystalinity and Conductivity. Thesis. Physics Studies Program Department of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Science. State University of Malang. Supervisor: (I) Dr. Markus Diantoro M,Sc. (II) Nashikudin, S.Pd, M.Sc.

keywords: Polianilin, AgNO3, spin coating, Thin Film PANI-Ag/Ni, sonication,

crystalinity, conductivity.

The development of conductive polymers very rapidly at this time, as shown by the presence of studies that annually produce new discoveries of potential application of technology development. Polyaniline (PANI) is a conductive polymer that has a single-double alternation bonds or conjugation which is composed of repetition of aniline monomers. The existence of these bonds allows the flow of electrons in the polymer chains that become conductive polyaniline. Polyaniline (PANI) is one of the most intensive polymers studied, due to the ease of synthesis process, electrical properties have high stability, conductivity can be controlled by doping and more soluble in organic solvent. Optimalization of polyaniline makes by doped polyaniline with AgNO3 which have high conductivity. Variation of sonication duration can give effect on its crystalinity and conductivity.

Preparation of PANI consists of preparing of PANI-ES I then continued by making PANI-EB by adding NH4OH. PANI-EB was added with CSA to form PANI-ES II. After succesfully synthezed PANI-ES II is the next process in PANI and Ag then given sonication treatment varies with time. The process of PANI-Ag coating solution on nickel substrat done using dynamic spin coating method. Longer sonication variation has a goal to increase crystalinity and conductivity PANI-Ag/Ni . Then PANI-Ag/Ni can be characterized by FTIR, XRD, SEM-EDX, and conductivity measurement.

Form the FTIR spectra showed that EB and ES Polyaniline has been succesfully synthesized with the existence of the corresponding wavenumber peaks. XRD histogram also showed a crystalline phase with comparable increase in the crystalinity of the films with the sonication. Similarly, the result of SEM showed that the longer the sonication time give rise to more homogeneous material. Increase sonication time improve the conductivity of the film.

Page 5: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

ii

ABSTRAK

Parasmayanti, Faradilla.2014. Pengaruh Lama Sonikasi Film PANI-Ag/Ni terhadap Kristalinitas dan Konduktivitasnya. Skripsi. Program Studi Fisika Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Pembimbing: (I) Dr. Markus Diantoro M.Si (II) Nasikhudin, S.Pd, M.Sc.

kata kunci : Polianilin, AgNO3, spin coating, Film Tipis PANI-Ag/Ni, sonikasi, kristalinitas,konduktivitas

Perkembangan polimer konduktif saat ini sangat pesat, hal ini ditunjukkan dengan adanya penelitian-penelitian yang setiap tahunnya menghasilkan penemuan-penemuan baru yang potensial dalam aplikasi perkembangan teknologi. Polianilin (PANI) merupakan polimer konduktif yang mempunyai ikatan alternasi ikatan rangkap tunggal atau konjungasi yang tersusun atas pengulangan monomer anilin. Adanya ikatan tersebut memungkinkan terjadinya aliran elektron dalam rantai polimer sehingga polianilin menjadi konduktif. Polianilin (PANI) merupakan salah satu polimer konduktif yang paling intensif diteliti, karena kemudahan pada proses sintesis, sifat listriknya memiliki kestabilan yang tinggi, konduktifitasnya dapat dikontrol melalui doping dan lebih mudah larut dalam pelarut organik. Optimalisasi polianilin dilakukan dengan memberikan doping AgNO3 sebagai bahan dengan konduktivitas yang tinggi. Pemberian variasi lama sonikasi akan memberikan pengaruh terhadap kristalinitas bahan dan konduktivitasnya.

Pembuatan PANI terdiri dari proses pembuatan PANI ES I kemudian dilanjutkan dengan pembuatan PANI EB dengan menambahkan NH4OH. PANI EB ditambahkan dengan CSA menjadi PANI ES II. Setelah PANI ES II berhasil disintesis proses selanjutnya adalah mendopingkan Ag pada PANI dan diberikan perlakuan sonikasi dengan waktu yang bervariasi. Proses pelapisan larutan PANI-Ag pada substart nikel dilakukan dengan menggunakan metode spin coating dinamis. Tahap selanjutnya adalah melakukan karakterisasi Film PANI-Ag/Ni.

Dari hasil FTIR menunjukkan bahwa Polianilin EB dan ES telah berhasil disintesis dengan munculnya puncak-puncak yang sesuai. Hasil XRD juga menunjukkan adanya kenaikkan kristalinitas film sebanding dengan semakin lamanya waktu sonikasi. Begitu pula hasil dari SEM menunjukkan bahwa semakin lama waktu sonikasi maka bahan akan semakin homogen. Uji konduktivitas menggunakan I-V meter pun juga memberikan hasil bahwa semakin lama waktu sonikasi maka film tipis semakin naik konduktivitasnya.

Page 6: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

vi

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRACT.............................................................................................. i

ABSTRAK................................................................................................ ii

KATA PENGANTAR .............................................................................. iii

DAFTAR ISI ............................................................................................ vi

DAFTAR TABEL..................................................................................... Ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... X

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ Xii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 01

1.1 Latar Belakang...................................................................... 01

1.2 Tujuan Penelitian.................................................................. 03

1.3 Kegunaan Penelitian............................................................. 03

1.4 Batasan Masalah .................................................................. 04

1.5 Definisi Operasional............................................................. 04

1.6 Hipotesis............................................................................... 05

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 07

2.1 Polimer Konduktif ............................................................... 07

2.1.1 Pengertian Polimer Konduktif ................................. 07

2.1.2 Aplikasi Polimer Konduktif...................................... 10

2.2 Polianilin (PANI(C6H6NH)n)............................................... 11

2.2.1 Struktur Polianilin..................................................... 11

2.2.2 Konduktivitas Polianilin........................................... 15

Page 7: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

vii

2.2.3 Kristalinitas Polianilin.............................................. 16

2.3 Doping AgNO3..................................................................... 18

2.4 Substrat Nikel....................................................................... 19

2.5 Proses Sintesis Film Tipis PANI-Ag/Ni Melalui Metode

Spin Coating ........................................................................

20

2.6 Karakterisasi Film PANI-Ag/Ni........................................... 22

2.6.1 Karakterisasi FTIR.................................................... 22

2.6.2 Karakterisasi XRD.................................................... 23

2.6.3 Karakterisasi SEM-EDX........................................... 24

2.6.4 Karakterisasi Konduktivitas...................................... 25

2.7 Kerangka Berfikir................................................................. 25

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................... 27

3.1 Rancangan Penelitian............................................................ 27

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian............................................... 28

3.3 Alat dan Bahan..................................................................... 28

3.3.1 Bahan Penelitian....................................................... 28

3.3.2 Alat Penelitian........................................................... 29

3.3.3 Alat Karakterisasi...................................................... 29

3.3.4 Alat Analisis ............................................................. 29

3.4 Variabel Penelitian................................................................ 30

3.4.1 Variabel Bebas ........................................................ 30

3.4.2 Variabel Terikat....................................................... 30

3.4.3 Variabel Terkontrol................................................. 30

3.5 Prosedur Penelitian............................................................... 31

Page 8: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

viii

3.6 Metode Karakterisasi ........................................................... 34

3.6.1 Karakterisasi Menggunakan FTIR ......................... 34

3.6.2 Karakterisasi Menggunakan XRD.......................... 34

3.6.3 Karakterisasi Menggunakan SEM-EDX................ 35

3.6.4 Karakterisasi Menggunakan 4 point probe............. 36

3.7 Metode Analisis ................................................................... 37

3.7.1 Analisis Hasil Karaktesasi FTIR ............................ 37

3.7.2 Analisis Hasil Karaktesasi XRD ............................ 37

3.7.3 Analisis Hasil Karaktesasi SEM-EDX.................... 38

3.7.4 Analisis Hasil Karakterisasi Uji Konduktivitas ....... 38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 39

4.1 Pola Spektra Polianilin EB dan ES Hasil FTIR.................... 39

4.2 Pola Difraksi Film Tipis PANI-Ag/Ni Hasil XRD............... 41

4.3 Uji Morfologi dan Kandungan Melalui SEM-EDX............. 44

4.4 Nilai Konduktivitas Film Tipis PANI-Ag/Ni....................... 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 48

5.1 Kesimpulan.......................................................................... 48

5.2 Saran..................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 49

LAMPIRAN ............................................................................................. 52

Page 9: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

ix

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Nilai Spesifik Konduktivitas dari Beberapa Polimer Konduktif ......... 15

2.2 Nilai Titik Leleh, Resistivitas, Ekspansi Termal, dan Konduktivitas

Termal Beberapa Bahan .......................................................................

18

2.3 Data Spektroskopi FTIR Polianilin Fase Garam Emeraldin ................ 22

4.1 Perbandingan Panjang Gelombang PANI-EB Model dan Hasil

Eksperimen ...........................................................................................

40

4.2 Komposisi Kandungan Film Tipis PANI-Ag/Ni 15 menit melalui

EDX ......................................................................................................

45

4.3 Komposisi Kandungan Film Tipis PANI-Ag/Ni 135 menit melalui

EDX ......................................................................................................

46

4.4 Nilai Konduktivitas Film Tipis PANI-Ag/Ni ....................................... 46

Page 10: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Struktur Polimer Konduktif .................................................................... 07

2.2 Proses Elektrosintesis dari Poliophene pada BFEE ................................ 08

2.3 Analogi Diagram Energi dalam Semikonduktor Organik dan

Anorganik ...............................................................................................

09

2.4 Struktur Polianilin ................................................................................... 11

2.5 Proses Sintesis PANI .............................................................................. 12

2.6 Proses Polimerisasi Polianilin dengan Menggunakan Doping HCl ....... 13

2.7 Bentuk Derajat Oksidasi Polianilin ........................................................ 13

2.8 Reaksi Protonasi-Deprotonasi ................................................................ 14

2.9 Hasil Eksperimen Polianilin EB dan ES ................................................. 23

2.10 Hasil Pola Difraksi XRD Polianilin ........................................................ 24

2.11 Pola Difraksi XRD PANI-Ag ................................................................. 24

2.12 Permukaan Morfologi Film Tipis PANI-Fe/Ag ..................................... 25

3.1 Alur Pembuatan PANI-Ag/Ni ................................................................ 31

3.2 Skema Lapisan Film tipis PANI-Ag pada substrat Nikel ....................... 33

3.3 Difraksi Sinar-X oleh Atom-atom pada Bidang ..................................... 34

3.4 Proses Kerja SEM ................................................................................... 35

4.1 Gugus Ikatan Polianilin EB Hasil FTIR ................................................. 39

4.2 Hasil FTIR PANI ES II .......................................................................... 41

4.3 Pola Hasil XRD Film Tipis PANI-Ag/Ni ............................................... 42

Page 11: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

xi

4.4 Difraksi XRD PANI pada 2θ=η,2o ......................................................... 42

4.5 Grafik Kristalinitas PANI-Ag/Ni ............................................................ 43

4.6 (a) Morfologi Film Tipis PANI-Ag/Ni 15 menit perbesaran 100 kali

(b) Perbesaran 5000 kali (c) Perbesaran 1000 kali (d) Grafik

Komposisi Hasil EDX ............................................................................

44

4.7 (a) Morfologi Film Tipis PANI-Ag/Ni 135 menit perbesaran 100 kali

(b) Perbesaran 5000 kali (c) Perbesaran 1000 kali (d) Grafik

Komposisi Hasil EDX ............................................................................

45

4.8 Grafik Hubungan Antara Waktu Sonikasi terhadap Konduktivitas ....... 47

Page 12: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Dokumentasi Proses Penelitian ............................................................. 52

2 Hasil Uji FTIR PANI-EB Beberapa Kali Sintesis ................................ 54

3 Hasil Uji FTIR PANI-ES ...................................................................... 57

4 Perhitungan Kristalinitas Film .............................................................. 58

5 Perhitungan Konduktivitas Film ........................................................... 59

Page 13: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan polimer konduktif saat ini sangat pesat, hal ini ditunjukkan

dengan adanya penelitian-penelitian yang setiap tahunnya menghasilkan

penemuan-penemuan baru yang potensial dalam aplikasi perkembangan

teknologi[1-5]. Polimer konduktif diantaranya adalah polypirole, polithiophene,

polyaniline, polyacetylene, proriphyrin dan N-vinylcarbazole[2]. Polianilin

(PANI) merupakan salah satu polimer konduktif yang paling intensif diteliti,

karena kemudahan pada proses sintesis, sifat listriknya memiliki kestabilan yang

tinggi, konduktivitasnya dapat dikontrol melalui doping dan lebih mudah larut

dalam pelarut organik[6].

Penelitian-penelitian tentang polianilin telah beberapa kali dilaksanakan,

diantaranya pada tahun 2009 Rajeev Sehrawat melakukan penelitian tentang

Polianilin-ZnO sebagai biosensor. PANI-ZnO dapat diaplikasikan sebagai

biosensor, hal ini dikarenakan konduktivitasnya yang tinggi. Polianilin masih

tergolong bahan semikonduktor sehingga dibutuhkan doping ZnO agar

konduktifitasnya naik dan dapat diaplikasikan menjadi biosensor[3]. Penelitian

lain yang berkaitan dengan aplikasi dari polianilin adalah penelitian yang

dilakukan oleh Olad dan Nabavi pada tahun 2007. Mereka melaporkan bahwa

PANI dapat digunakan untuk mereduksi Cr(VI) yang bersifat toksik di dalam air

menjadi Cr(III). Pada penelitian tersebut PANI dalam bentuk emeraldine dapat

mereduksi Cr(VI) hingga 98 %. PANI yang digunakan adalah PANI doping

Page 14: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

2

Zeloit[4]. Namun pada penelitian ini tidak ditemukan secara detail mengenai

struktur polianilin dan konduktifitasnya.

Penelitian tentang Polianilin doping Fe juga pernah dilakukan oleh Devi

pada tahun 2011. Polianilin ketika didoping dengan unsur Fe akan menyebabkan

turunnya konstanta dielektrisitas dari polianilin, sehingga konduktivitas dari PANI

akan meningkat. Hal tersebut dapat meningkatkan nilai aplikasi dari polianilin

yakni sebagai kapasitor[5].

Pemberian variasi lama sonikasi akan mempengaruhi aspek kristalinitas

dari Film Tipis PANI-Ag tersebut sehingga PANI-Ag memiliki struktur film yang

lebih rapat. Selain itu variasi tersebut juga dapat menaikkan konduktivitas dari

Film Tipis PANI-Ag, sehingga film tipis tersebut menjadi lebih konduktif[7].

Proses pelapisan film menggunakan spin coating berupa larutan dengan

volume tertentu, menentukan ketebalan film tipis yang dihasilkan bergantung dan

karakteristik lainnya bergantung pada viskositas, laju pengeringan, prosentase

larutan, dan lain-lain. Spin coating memiliki kualitas yang lebih baik dari metode

lain, karena film yang dihasilkan lebih homogen serta ketebalan pada setiap

bagian substrat memiliki ketebalan yang sama[5].

Bentuk film Ag+ Polianailin dengan metode spin coating akan berdampak

lebih meningkatkan keunggulan dari film tersebut[8]. Adapun keunggulannya

antara lain, yaitu dalam bentuk dua dimensi sehingga spin lebih mudah

terorientasi dengan arah yang hampir sama, pertumbuhan kristal mengikuti

struktur dari substrat dan interface antara bahan yang dilapiskan dengan substrat

akan menimbulkan sifat baru yang tidak pernah ditemui pada kristal[9]. Metode

Page 15: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

3

spin coating akan memberikan hasil film dalam skala nano, selain itu prosesnya

murah dan mudah dilakukan.

Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya di atas, maka optimasi

kualitas polianin dengan doping AgNO3 dan dilapiskan pada substrat nikel dengan

dibuat Film Tipis menggunakan metode spin coating perlu dilakukan. Doping

AgNO3 akan mengakibatkan adanya sumbangan ion Ag+ yang berdampak pada

naiknya konduktivitasnya. Sedangkan pemberian lama sonikasi pada proses

pembuatan PANI bertujuan agar meningkatkan sifat kristalinitas dan

konduktivitas dari film tipis tersebut.

Berdasakan uraian di atas, penelitian ini sangat penting dilakukan. Hal

tersebut menjadikan penulis menjadikannya sebuah topik dalam penelitian yang

berjudul Pengaruh Lama Sonikasi pada Pembuatan Film Tipis PANI-Ag/Ni

Terhadap Kristalinitas dan Konduktivitasnya.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian sebagai berikut.

1. Untuk mengetahui pengaruh variasi lama sonikasi terhadap kristalinitas dari

Film Tipis PANI-Ag/Ni.

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi lama sonikasi terhadap konduktivitas dari

Film Tipis PANI-Ag/Ni.

1.3 Kegunaan Penelitian

1. Bagi perkembangan IPTEK

a. Adanya kontribusi penelitian yang intensif berkaitan dengan

perkembangan polianilin.

Page 16: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

4

b. Menjadi wacana dan referensi untuk penelitian selanjutnya sehingga

menghasilkan penelitian yang intensif.

2. Bagi KBK Fisika Material UM

a. Meningkatkan ilmu fisika dalam bidang rekayasa material sehingga dapat

mengikuti perkembangan teknologi dan dapat diaplikasikan sesuai dengan

bidangnya.

b. Menjadikan tolak ukur perkembangan KBK fisika material UM.

c. Menjadikan referensi untuk ditondak lanjut sebagai penelitian yang lebih

optimal.

1.3 Batasan Masalah

Penelitian ini terdiri atas variabel bebas dan variabel terikat. Variabel

bebas dari penelitian ini adalah lama proses sonikasi. Sedangkan variabel

terikatnya adalah sifat konduktivitas bahan secara kuantitatif dan struktur bahan

secara kuantitatif. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Material

Universitas Negeri Malang, dan untuk proses sintesis dan karakterisasi

konduktivitas dan struktur Film Tipis PANI-Ag/Ni dilaksanakan di Laboratorium

Sentral FMIPA Universitas Negeri Malang.

1.4 Definisi Operasional

Agar tidak terjadi penafsiran yang berbeda tentang istilah yang digunakan

dalam penelitian ini berikut diberikan definisi istilah.

1. Polianilin merupakan polimer konduktif yang mempunyai ikatan alternasi

ikatan rangkap tunggal (konjungasi) yang tersusun atas pengulangan

Page 17: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

5

monomer anilin. Polianilin mempunyai beberapa bentuk yang berbeda dalam

sifat-sifatnya baik sifat secara kimia maupun fisika. Terdapat tiga tahap yang

dilakukan, yaitu dengan menggunakan doping HCl untuk membentuk

Polianilin ES I, kemudian dilakukan proses dedoping NH4OH untuk

menghasilkan Polianilin EB. Tahap akhir, dengan mendopingkan CSA untuk

menghasilkan Polianilin ES II

2. Film Tipis PANI-Ag/Ni merupakan lapisan tipis yang berasal dari larutan Ag

Polianilin ES II dengan menggunakan metode spin coating yang dilapiskan

pada substrat perak.

3. Lama sonikasi adalah lama waktu yang diberikan pada waktu proses sonikasi

dilakukan.

4. Kristalinitas Film Tipis PANI-Ag/Ni adalah fraksi fraksi kristal dibatas fase

amorf, kristalinitas dapat diketahui dari hasil pola difraksi XRD kemudian

dianalisis dan diketahui kristalinitasnya.

5. Konduktivitas Film Tipis PANI-Ag/Ni dapat diketahui dengan uji

konduktivitas menggunakan I-V meter. Untuk mengetahui nilai konduktivitas

bahan saat diberikan arus dan tegangan tertentu.

1.5 Hipotesis

1. Lama sonikasi pada pembuatan Film Tipis PANI-Ag/Ni akan

meningkatkan kristalinnitas. Variasi lama sonikasi berbengaruh pada

ukuran Film Tipis dimana semakin lama proses sonikasi akan semakin

kristalin.

Page 18: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

6

2. Lama sonikasi akan semakin meningkatkan konduktivitas Film Tipis

PANI-Ag/Ni. Dimana semakin lama proses sonikasi akan semakin besar

pula nilai konduktivitasnya.

Page 19: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Polimer Konduktif

2.1.1 Pengertian Polimer Konduktif

Dengan adanya penemuan polyacetylene konduktif pada 1970-an, polimer

konduktif mendapatkan perhatian yang signifikan baik dalam ilmu pengetahuan

maupun dalam teknik rekayasa[10]. Beberapa polimer konduktif diantaranya

adalah polianilin, polipiroles, politiopen, polipenilen dan poli(p-

phenilenvinilen)[11].

Gambar 2.1 Struktur Polimer Konduktif [3]

Polimer konduktif telah diteliti secara intensif karena sifat optik dan

listriknya sangat baik [11]. Proses sintesis polimer konduktif tergolong mudah

baik secara kimia atau elektrokimia, dan struktur rantai molekulnya dapat

Page 20: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

8

dimodifikasi dengan mudah oleh kopolimerisasi atau turunan struktural. Rantai

utama dari polimer terdiri dari ikatan tunggal dan ganda, yang mengarah ke luas

konjugasi π-elektron. Namun, konduktivitas polimer konduktif murni tergolong

rendah (<10-5 S/cm). Agar polimer dapat menjadi sangat konduktif, dapat

dilakukan proses doping. Proses doping ini berguna untuk membedakan dengan

polimer lainnya. Polimer konduktif dapat didoping dengan cara reaksi redoks atau

protonisasi[12].

Proses sintesis polimer konduktif dengan cara oksidasi kimia atau

elektrokimia monomer yang sesuai, dan proses sintesis polimer konduktif dengan

cara elektrokimia digambarkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Proses Elektrosintesis dari Poliophene pada BFEE[11]

Oksidasi kimia melibatkan pencampuran monomer dan oksidan dalam larutan,

dan untuk PANI, asam proton diperlukan untuk memastikan menghasilkan produk

polimer linier yang terstruktur. Oksidan yang paling banyak digunakan adalah

ammonium persulfat, besi klorida, hidrogen peroksida, potasium dikromat, dan

lain-lain. Untuk sintesis elktrokimia, beberapa metode dapat digunakan, antara

lain galvanostatik, potensiostatik, voltametr siklik dan metode potensial dinamik

lainnya. Untuk semua teknik tersebut, sistem tiga-elektrode adalah pilihan terbaik

untuk mensintesis polimer konduktif.

Beberapa polimer konduktif seperti poly (phenylene vinylene), poly

(phenylene ethynylene) dan turunannya biasanya disintesis melalui cara kimia

Page 21: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

9

lainnya, dari pada melalui oksidasi polimerisasi. Hal ini dikarenakan backbones

mereka tidak hanya terdiri dari cincin aromatik tetapi juga C-C ikatan ganda

ataupun tiga. Reaksi ini termasuk reaksi Wittig, reaksi Heck dan polimerisasi

Gilch dan lain-lain[13].

Polimer dengan kemurnian yang tinggi memiliki struktur pita elektron dari

sifat listrik insulator. Mekanisme ini terjadi pada sejumlah besar elektron bebas

dan hole yang menyebar pada polimer konduktif sangat kompleks dan sulit untuk

dipahami secara langsung. Hal ini menunjukkan atom dopan menentukan formasi

dari energi pita baru yang tumpang tindih dengan valensi dan pita konduksi dari

intrinsik polimer, mengakibatkan pita terisi setengahnya dan pada suhu ruang

menghasilkan elektron bebas atau hole dengan konsentrasi yang tinggi.

Sedangkan pada polimer konduktif, yang merupakan material semikonduktor

organik terjadi splitting ikatan orbital (π) dan anti ikatan orbital (π*) memunculkan

energi gap semikonduktor organik[14]. Namun karena polimer tersusun atas rantai

yang panjangnya bervariasi dan kemungkinan adanya cacat maka cukup sulit

untuk menentukan secara tepat energi gap polimer terkonjungasi, sehingga

penentuannya dengan cara rata-rata[14].

Gambar 2.3 Analogi Diagram Energi dalam Semikonduktor Organik dan Anorganik[14]

Dimana HOMO merupakan Highest Occupied Molocular Orbital. Dan LOMO

merupakan Lowest Occupied Molocular Orbital.

Page 22: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

10

Tingginya pita energi yang ditempati dan rendahnya pita energi yang tidak

ditempati bergantung pada ikatan-π, sedangkan orbital dengan kekosongan yang

tinggi memiliki simpul pada atom nitrogen. Pada Gambar 2.3 tingkat energi

teratas yang ditempati oleh elektron merupakan HOMO dan tingkat energi

terbawahnya disebut LUMO, yang disebabkan adanya ketidakstabilan dari dua

pita energi yang terdelokalisasi yaitu ikatan-π dan anti ikatan π* [15]. HOMO dan

LUMO dipisahkan oleh pita gap antara 1-3 eV, yang merupakan karakteristik dari

senyawa semikonduktor organik.

2.1.2 Aplikasi Polimer Konduktif

Polimer konduktif telah menjadi material yang aplikatif dalam kehidupan

sehari-hari, baik dalam piranti elektronik ataupun dalam kehidupan masyarakat

pada umumnya. polimer konduktif, seperti polypyrrole (PPy), polyaniline (PANI),

polythiophene (PTh) dan beberapa turunannya, telah digunakan dalam pelapisan

pada sensor gas sejak tahun 1980 [12]. Untuk perbandingan pada sensor yang

telah digunakan selama ini, terbuat dari logam oksida dan untuk pengoprasiannya

membutuhkan temperatur yang tinggi, sedangkan sensor yang terbuat dari polimer

konduktif dapat meningkatkan berbagai karakteristiknya. Polimer konduktif

memiliki tingkat sensitifitas yang tinggi dan respon yang singkat, terutama ketika

suhu yang digunakan adalah suhu ruang.

Bahan polimer konduktif sangat unik yaitu dapat mengalami perubahan sifat

listrik dan optik yang dapat balik (reversible) melalui reaksi redoks dan doping

dedoping atau protonasi-deprotonasi sehingga sangat potensial dimanfaatkan pada

berbagai aplikasi. Sejauh ini, bahan polianilin telah digunakan pada berbagai

Page 23: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

11

aplikasi seperti sensor kimia khususnya sensor gas, piranti elektrokromik, sel

fotovoltaik, LED polimer dan baterai sekunder[16].

2.2 Polianilin (PANI (C6H6NH)n)

2.2.1 Struktur Polianilin (PANI)

Polianilin merupakan polimer konduktif yang mempunyai ikatan alternasi

ikatan rangkap tunggal (konjungasi) yang tersusun atas pengulangan monomer

anilin. Polianilin diperoleh dari monomer anilin melalui proses polimerisasi.

Anilin merupakan senyawa organik dengan komposisi C6H7N yang termasuk ke

dalam kelompok senyawa aromatik yang mempunyai berat molekul 93 gr/mol,

titik didih 183 – 186 oC, indeks bias 1,58 dan rapat massa 1,002 kg/liter [2].

Gambar 2.4 Struktur Polianilin [12]

Bentuk molekul anilin adalah heterosiklik enam sisi dengan amina

merupakan salah satu substansi pembentuknya[2]. Adanya ikatan tersebut

memungkinkan terjadinya aliran elektron dalam rantai polimer sehingga polianilin

menjadi konduktif [17]. Anilin larut dalam senyawa organik seperti alkohol,

benzena, kloroform dan aceton [2]. Keunggulan lain dari polianilin adalah

memiliki stabilitas yang cukup tinggi terhadap lingkungan dan memiliki potensi

aplikasi yang luas, seperti baterai, LED, dan FET[17].

Polianilin memiliki struktur benzena, sehingga jika dipengaruhi medan

magnet akan menginduksi arus listrik didalamnya melalui induksi momen

magnetik antiparalel pada pengaruh vektor medan, sehingga akan berinteraksi

Page 24: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

12

dengan lingkaran aromatik yang beraksi sebagai dipol magnetik[18]. Pengaruh

medan magnet dapat mengontrol bentuk PANI-transisi komplek, keduanya

berfungsi sebagai momen magnetik ion logam dan benzoid diamagnetik. Pada

Film polianilin, medan magnet yang lemah mampu memberikan pengaruh pada

sifat-sifat film yang dibentuk dari spin molekul komplek.

Polianilin mempunyai beberapa bentuk yang berbeda dalam sifat-sifatnya

baik sifat secara kimia maupun fisika. Bentuk yang paling umum adalah bentuk

emeraldin yang memiliki konduktivitas pada tingkat semikonduktor ( 100 S/cm)

lebih tinggi dari polimer umum (<10-9 S/cm) tetapi lebih rendah dari logam (>104

S/cm). Konduktivitas PANI meningkat ketika didoping dengan amonium

hidroksida[19].

Gambar 2.5 Proses Sintesis PANI[20]

Berdasarkan tingkat oksidasinya, polianilin dapat disintesis dalam

beberapa bentuk isolatifnya yaitu Leucomeraldine Base (LB) yang tereduksi

penuh, Emeraldine Base (EB) yang teroksidasi setengah dan Pernigraniline Base

(PB) yang teroksidasi penuh. Dari tiga bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga

paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10-10 S/cm hingga

100 S/cm melalui doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat

konduktif [20].

Page 25: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

13

Gambar 2.6 Proses Polimerisasi Polianilin dengan Menggunakan Doping HCl[9]

Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan doping asam protonik seperti

HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs –N=, sementara jumlah

elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut Emeraldine Salt (ES)

[21].

Gambar 2.7 Bentuk Derajat Oksidasi Polianilin[20]

Bentuk dasar EB berubah menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan

asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan

menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH4OH,

seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7 Kedua proses ini disebut juga proses

protonasi-deprotonasi atau doping-dedoping. Kedua bentuk emeraldine memiliki

sifat listrik yang berkebalikan, EB yang isolatif dan ES yang konduktif atau

semikonduktif. Derajat konduktivitas emeraldine ini bergantung pada tingkat

doping yang diberikan, yaitu jumlah proton (H+) yang didopingkan ke dalam

Page 26: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

14

struktur emeraldine[22]. Sifat optiknya juga berbeda untuk kedua bentuk

emeraldine, yaitu EB berwarna biru sedangkan ES berwarna hijau sehingga

karakteristik absorpsi optiknya berbeda. Sifat listrik (konduktivitas) dan optik

(indeks bias dan absorpsivitas) emeraldine dapat divariasikan melalui reaksi

oksidasi reduksi oleh agen-agen oksidan dan reduktan. Karakteristik ini dapat

dimanfaatkan untuk sensor kimia.

Gambar 2.8 Reaksi Protonasi-Deprotonasi[16]

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Wibowo, Arie (2007),

polianilin memiliki energi gap pada keadaan ES sebesar 1,02 eV dan pada

keadaan EB sebesar 1,62 eV, sedangkan level energi pada LUMO dan HOMO

berturut-turut 3,55 eV dan 4,8 Ev[14]. Berdasarkan penelitian Chen Liu, dkk

(2009) terdapat akumulasi hole yang terbentuk pada polianilin, sehingga HOMO

dari polianilin terjadi peningkatan dan mendekati energi Fermi. Dengan demikian

polianilin termasuk pada semikonduktor tipe-p[5].

Metode sintesis polianilin telah dikembangkan menjadi berbagai macam,

diantaranya[2]:

a. Polimerisasi elektrokimia

b. Polimerisasi kimia

c. Polimerisasi secara fotokimia

d. Polimerisasi Enzim-katalis

Page 27: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

15

e. Polimerisasi melalui serah terima elektron

Secara umum, metode yang sering digunakan melalui proses polimerisasi kimia

atau elektrokimia dari monomer anilin dengan menggunakan pelarut asam.

Ditinjau dari proses sintesis, metode tersebut mudah digunakan. Proses sintesis

yang berbeda diatas dapat menentukan sifat struktur bahan, yaitu kristal dan

amorf[2].

2.2.2 Konduktivitas Polianilin

Konduktivitas listrik dari suatu material ditentukan oleh keadaan

elektronik, morfologi, keseluruhan sifat kimia alami dari polimer dan substituen

yang ditambahkan ke dalam rantai utama polimer. Polimer pada umumnya hanya

memiliki ikatan sigma (hibridasi sp3), sedangkan pada polimer konduktif memiliki

ikatan sigma dan ikatan π (hibridasi sp2) dengan ikatan rangkap yang

berdampingan (ikatan rangkap terkonjugasi)[14]. Nilai spesifik konduktivitas

beberapa material konduktif, salah satu diantaranya adalah polianilin tercatum

pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Nilai Spesifik Konduktivitas dari Beberapa Polimer Konduktif [21]

Polimer Konduktif Konduktivitas maksimum (Siemen/m) Polyacetilene 1,5x107

Polypyrrole 2,0x105 Polyphenylene 1,0x105

Polyphenylene vinylene 1,0x105 Polyphenylene sulfide 1,0x104

Polythiophene 1,0x104 Polyaniline 1,0x103

Dari tabel diatas menunjukkan nilai spesifik dari konduktivitas polianilin

merupakan nilai yang paling tinggi dibandingkan dengan polimer konduktif

lainnya. Namun, telah dikatakan dari awal bahwa keunggulan dari polianilin

Page 28: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

16

untuk optimalisasi peningkatan konduktivitas dapat dilakukan dengan doping.

Sehingga hal ini memungkinkan bahwa polianilin dapat memiliki konduktivitas

yang lebih tinggi yang bergantung pada bahan yang didopingkan [23].

Bahan yang dapat didopingkan pada polianilin selama proses

polimerisasinya yaitu senyawa asam, senyawa logam dan pelarut sebagai doping

kedua. Ketiga komponen tersebut dapat meningkatkan konduktivitas polianilin.

Pengaruh konduktivitas dari asam yang didopingkan bergantung pada kekuatan

dari asam, dengan arti bahwa asam yang kuat akan mampu meningkatkan

konduktivitas yang lebih tinggi dari pada asam lemah. Hal ini disebabkan ikatan

rantai pada polianilin sangat kuat, sehingga dibutuhkan asam dengan berat

molekul dan kekuatan asam yang tinggi untuk membentuk rantai ulang. Pelarut

sebagai doping kedua juga memberikan pengaruh yang serupa, dimana terjadi

adanya perubahan susunan polimer sehingga meningkatkan konduktivitas

polianilin [23].

2.2.3 Kristalinitas Polianilin

Kristalinitas berpengaruh pada ukuran dan kompleksitas strukturnya,

sehingga pada umumnya polimer bersifat semikristalin dimana daerah tersebar

dengan struktur yang bersifat kristal dan sisanya bersifat amorf. Derajat

kristalinitas polimer bergantung pada laju pendinginan selama pemadatan dimana

terjadi proses konfigurasi dan berpengaruh terhadap sifat-sifat fisisnya. Selama

terjadi kristalinitas dari pendinginan melalui temperatur lelehnya, ikatan dengan

bersifat acak dan berada pada cairan kental akan melakukan konfigurasi. Sehingga

terdapat waktu untuk rantai melakukan perpindahan dan menentukan posisinya

dengan berkonfigurasi dengan rantai yang lain. Transisi yang terjadi pada polimer

Page 29: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

17

amorf dan semikristalin disebabkan oleh gerak segmen pada rantai molekul

dengan berkurangnya suhu polimer[24]. Selain itu hal yang berpengaruh terhadap

kristalinititas adalah lama waktu sonikasi, dimana semakin lama waktu sonikasi

akan semakin memperkecil ukuran kristal karena menurunnya ukuran partikel

mengidentifikasikan menurunnya ukuran kristal[7]. Oleh sebab itu dilakukan

variasi lama sonikasi sehingga akan didapatkan kristalinitas yang paling baik.

Derajat kristalinitas bahan dapat diketahui menggunakan Persamaan 2.1 [25]. (2.1)

ρ , ρ , dan ρ berturut-trurt merupakan kerapatan spesimen, amorf dan kristal.

Densitas tersebut dapat diperoleh dari hasil Scaning Electron Microscopy.

Cara lain yang dapat digunakan untuk menentukan kristalinitas, yaitu

dengan menggunakan hasil karakterisasi XRD. Berdasarkan hasil XRD dapat

dibedakan antara daerah kristal dan amorf. Hasil dari karakterisasi XRD

menunjukkan adanya puncak-puncak sebagai bentuk representasi sifat kristal pada

bahan, sedangkan untuk bahan amorf representasi yang ditunjukkan dengan

adanya bentuk yang menggemuk dan tumpul yang berlawanan dengan bentuk

puncak[22]. Masing-masing hasil dari bagian bahan yang mengisyaratkan sifat

kristalin dan amorf akan membentuk luasan, sehingga luasan tersebut yang akan

dikonversi untuk menentukan presentase kristalinitas bahan. Secara matematis

ditunjukkan pada Persamaan 2.2 [26]. (2.2)

Pada persamaan tersebut Ac dan Aa merupakan luasan dibawah puncak kristalin

dan amorf.

Page 30: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

18

2.3 Doping AgNO3

Polianilin dapat ditingkatkan konduktivitasnya dengan cara penggantian

oksidasinya, memberikan doping atau mencampurnya dengan bahan organik

maupun partikel semikonduktor inorganik yang berukuran nano [27], untuk

polianilin dengan mendopingkan bahan inorganik seperti Cu [28], tellurium[29],

litium[30] dan TiO2 [31]. Dengan membandingkan beberapa logam tersebut perak

dapat lebih efektif dalam menaikan konduktivitas, sifat optik dan dielektrisitas

dari polianilin[32]. Dan sifat-sifat tersebut akan lebih meningkat apabila perak

tersebut dibuat dalam ukuran nano.

Tabel 2.2 Nilai Titik Leleh, Resistivitas, Ekspansi Termal, dan Konduktivitas Termal

Beberapa Bahan[32]

Berdasarkan sifat kelistrikannya perak merupakan logam konduktif

dimana memiliki resistivitas paling rendah, yaitu pita-pita energi di dalamnya

hanya terisi sebagian. Tingkatan-tingkatan energi ini menentukan mobilitas

elektron naik ke tingkat yang lebih tinggi ketika elektron bergerak ke elektroda

positif. Hal ini tidak akan terjadi jika seluruh pita energi terisi penuh, sehingga

terdapat celah energi terlarang yang menutupinya[5].

Metal MP (oC) ρ (x10-8 Ω m) α (x10-6/K) k (W/mK)

Silver (Ag) 960 1,6 19,7 418 Gold (Au) 1063 2,2 14,2 279 Copper (Cu) 1083 1,7 17,0 393 Lead (Pb) 327 19,2 29,0 35 Palladium (Pd) Platinum (Pt)

1552 1774

10,8 10,6

11,0 9,0

71 71

Nickel (Ni) 1455 6,8 13,3 92 Chronium (Cr) Molybdenum (Mo)

1900 2625

20,1 5,2

6,3 5,0

67 146

Tungsten (W) 3415 5,5 4,5 201 Aluminum (Al) 660 2,5 23,8 238

Page 31: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

19

Perak merupakan bahan konduktif, setiap level energi di dalam pita ini

mengandung dua elektron dengan spin yang arahnya berlawanan, sehingga

apabila ditambahkan medan magnet eksternal, energi-energi dari satu arah spin-

spin tersebut berkurang dan energi dari spin-spin yang lain bertambah. Beberapa

spin-spin tersebut menyesuaikan diri ke keadaan energi yang lebih rendah dan

energi-energi fermi kembali sama[10].

2.4 Substrat Nikel

Pada pembuatan film tipis ada beberapa bahan yang digunakan sebagai

bahan dasar substrat diantaranya adalah substrat glass, ITO, perak,

alumunium,nikel dan lain lain. Nikel merupakan unsur logam dengan fasa padat,

memiliki massa jenis 8,908 g/cm3. Dimana nikel memiliki titik lebur sebesar

1455oC, sedangkan titik didihnya 2913oC. Kalor peleburan nikel adalah 14,48

kJ/mol, sedangkan kalor penguapan Nikel adalah 377,5 kJ/mol, dan kapasitas

kalor saat suhu ruang adalah 26,07 J/(molK). Nikel merupakan logam transisi

lunak yang memiliki konduktivitas listrik dan panas yang tinggi dibandingkan

logam yang lain. Nikel merupakan bahan yang mudah berikatan dengan material

lain, salah satunya mudah teroksidasi. Respon yang diberikan ketika mendapat

gangguan medan magnet tergolong pada diamagnetik [33].

Mekanisme yang terjadi dari pelapisan Film tipis PANI-Ag/Ni pada

substrat akan memungkinkan terjadinya [34] hal-hal berikut. (1) Terjadi nukleasi

dan deposisi larutan PANI-Ag pada substrat (2) Orientasi Film tipis PANI-Ag/Ni

akan mengikuti arah substrat (3) Terjadi peningkatan kualitas dari Film yang

terbentuk. Pada proses pelapisan film tipis ini, juga terdapat beberapa faktor yang

Page 32: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

20

dapat menentukan kualitas Film tipis PANI-Ag/Ni, yaitu: (1) Jumlah parameter

yang terdapat didalam suatu bahan (2) Metode penumbuhan yang digunakan (3)

Suhu yang digunakan pada saat pelapisan (4) Ketebalan dari Film yang dihasilkan

dan (5) Kecocokan parameter kisi antara substrat dengan bahan yang dilapiskan.

2.5 Proses Sintesis Film Tipis PANI-Ag/Ni Melalui Metode Spin Coating

Spin coating merupakan metode pelapisan yang digunakan untuk aplikasi

pembuatan film tipis. Pelapisan ini dilakukan pada suatu substrat. Bentuk film

yang dihasilkan dalam diterapkan dalamberbagai macam variasi. Pada metode ini

prinsip kerja yang berlaku tidak rumit, namun sulit untuk mengontrolnya. Pada

proses spin coating, dengan menggunakan larutan yang biasanya dicampur

dengan menggunakan logam alkoksida. Proses ini menjadikan metode yang

unggul karena murah dan film yang dihasilkan berupa film tipis (dengan

ketebalan <500 nm) [5].

Terdapat dua macam variasi dari spin coating, yaitu statis dan dinamis.

Pada proses statis, volum larutan yang sedikit diletakkan ditengah-tengah substrat

dan diratakan hingga menyeluruh keseluruh permukaannya[35]. Kecepatan yang

digunakan sekitar 20.000 rpm untuk menghasilkan diameter dari film tipis. Pada

spin coating dinamis, larutan diletakkan ditengah-tengah permukaan substrat

dengan putaran pada kecepatan yang rendah sekitar 500 rpm. Setelah cairan

tersebar, kecepatan rotasinya ditambah untuk hasil akhir film. Proses spin coating

dinamis menghasilkan film yang lebih baik dengan lapisan yang distribusinya

lebih merata dan diameter substratnya lebar.

Page 33: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

21

Spin coating hanya dapat digunakan untuk melapiskan hanya pada satu

sisi dan pada umumnya diaplikasikan pada bentuk sederhana yang sebidang.

Ketebalan lapisan berbanding terbalik dengan kecepatan angular (ω-2/3) dari spin

coater sebanding dengan viskositas larutan (さ-1/3)[36]. Spin coating digunakan

secarta luas pada industri pada pembentukan film polimer, pada dasarnya untuk

mengendapkan lapisan fotoreist yang dimaksudkan untuk membentuk peralatan

semikonduktor.

Spin Coating adalah cara sederhana untuk melapiskan larutan polimer

untuk menjadikan sebuah film. Dalam proses ini, cairan polimer konduktif

dilapiskan pada substrat yang berputar. Setelah terjadi penguapan, film tipis

dibentuk. Dapat dilakukan pengulangan proses diatas, hal ini berguna untuk

mengontrol ketebalan dari film tersebut. Konsentrasi larutan dan kecepatan

putaran substrat juga mempunyai peranan penting dalam mengatur ketebalan film

terbentuk. Metode ini dapat melapisi polimer konduktif baik pada konduktif dan

isolator substrat[5].

Proses pelapisan larutan PANI-Ag pada substart nikel dilakukan dengan

menggunakan metode spin coating dinamis. Dengan detail hasil dari spin coating

dinamis dapat menghasilkan kualitas film yang lebih baik, tipis dan distribusi

partikelnya lebih merata [34]. Kecepatan yang digunakan yaitu 1500 rpm dalam

waktu satu menit. Pada proses ini material yang dilapiskan dalam bentuk larutan.

Proses pelapisan ini menghasilkan kualitas film yang relatif baik, juga

metodenya mudah dilakukan. Selain hal itu, penggunaan substrat nikel akan

menghasilkan film dengan struktur atom yang lebih teratur karena berfungsi

sebagai media pertumbuhan atom material yang dilapiskan. Spin coating ini

Page 34: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

22

merupakan salah satu metode untuk menghasilkan film tipis dalam skala nano

(>500 nm)[5].

2.6 Karakterisasi Film PANI-Ag/Ni

2.6.1 Karakterisasi FTIR

Penggunaan spektrofotometer FTIR dapat dilakukan untuk analisis

kualitatif dan kuantitatif dari suatu sampel. Spektrum infra merah berhubungan

erat dengan ikatan kovalen dalam senyawa organik. Dengan membandingkan nilai

bilangan gelombang yang muncul dalam spektrum dengan data standar, maka

dapat diketahui gugus-gugus fungsi apa saja yang terdapat dari sampel

tersebut[31].

Tabel 2.3 Data Spektroskopi FTIR Polianilin Fase Garam Emeraldin[36]

Referensi (cm-1) Vibrasi (cm-1) 800,53 C-H bending 1122,67 C-H bending 1236 C-N streching 1290,49 C-N streching 1473,75 C=C benzoid 1560 C=C kunoid

Polianilin EB dari penelitian dapat dikatakan berhasil apabila terdapat

enam puncak yang menentukan gugus fungsi yang terdapat pada sampel. Enam

puncak tersebut antara lain berapad pada pancang gelombang 1581 cm-1, 1489 cm-

1, 1377 cm-1, 1303 cm-1, 1151 cm-1, dan 820 cm-1[5][8]. Sedangkan untuk

keberhasilan polianilin ES yaitu terdapat 671,23 cm-1 , 756,1 cm-1, 1215,15 cm-1

dan 3018,6 cm-1 [8].

Page 35: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

23

Gambar 2.9 Hasil Eksperimen Polianilin EB dan ES [5]

2.6.2 Karakterisasi XRD

Salah satu teknik yang digunakan untuk menentukan struktur suatu

padatan kristalin adalah metode difraksi sinar-X serbuk (X- ray powder

diffraction) seperti terlihat pada Gambar 2.9 Sampel berupa serbuk padatan

kristalin yang memiliki ukuran kecil dengan diameter butiran kristalnya sekitar

10-7–10-4 m ditempatkan pada suatu plat kaca. Sinar-X diperoleh dari elektron

yang keluar dari filamen panas dalam keadaan vakum pada tegangan tinggi,

dengan kecepatan tinggi menumbuk permukaan logam, biasanya tembaga (Cu)

[37].

Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengetahui kristalinitas Film Tipis

Polianilin. Pada penelitian Safenaz tahun 2012 puncak-puncak polianilin

terjadi pada 2θ η,2o , 38,8o , 44,4o , 64,6o dan 77,5o[38].

Page 36: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

24

Gambar 2.10 Hasil Pola Difraksi XRD Polianilin [38]

Sedangkan Wankhede pada Tahun 2013 melaporkan bahwa puncak-puncak yang

terpentuk pada Film Tipis PANI-Ag adalah terjadi pada 2θ= 38,2o , 44,3o , 64,5o

dan 77,4o pada bidang hkl (111),(200), (220), dan (311)[39].

Gambar 2.11 Pola Difraksi XRD PANI-Ag[39]

2.6.3 Karakterisasi SEM-EDAX

Devi pada tahun 2011 melaporkan bahwa hasil uji morfologi SEM

polianilin murni terdapat dua pengelompokan bentuk butir, yaitu berbentuk granul

dan serat berporos. Sedangkan pada polianilin yang didoping dengan Fe

Page 37: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

25

morfologi permukaannya berubah hanya serat berporos saja yang merata pada

seluruh permukaan film[5].

Gambar 2.12 Permukaan Morfologi Film Tipis PANI-Fe/Ag[5]

2.6.4 Karakterisasi Konduktivitas

Polianilin merupakan salah satu polimer konduktif. Dimana polianilin

memiliki beberapa bentuk yakni EB, ES, dan LB. Masing-masing bentuk tersebut

memiliki nilai konduktivitas yang berbeda. Bentuk yang paling umum adalah

bentuk emeraldin yang memiliki konduktivitas pada tingkat semikonduktor ( 100

S/cm) lebih tinggi dari polimer umum (<10-9 S/cm) tetapi lebih rendah dari logam

(>104 S/cm). Konduktivitas PANI meningkat ketika didoping dengan amonium

hidroksida[19].

Pada karakterisasi dengan menggunakan empat point probe akan

didapatkan data berupa tegangan (V) dan arus listrik (I). Kemudian dari I dan V

yang didapatkan ditentukan nilai R yang diperoleh. Dari nilai R tersebut dapat

dihitung nilai konduktivitas film dengan konduktivitas adalah berbanding terbalik

dengan resistivitas.

2.7 Kerangka Berfikir

Polianilin (PANI) merupakan salah satu polimer konduktif[6]. Metode doping

pada penelitian ini adalah untuk meningkatkan kualitas dari polianilin. Selain itu,

Page 38: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

26

Film Tipis PANI-Ag merupakan cara untuk mengaplikasikan pada piranti

elektronik melalui pelapisan pada substrat konduktif, salah satunya adalah nikel.

Doping AgNO3 akan mengakibatkan adanya sumbangan ion Ag+ yang berdampak

pada kenaikkan konduktivitas[5]. Spin coating memiliki kualitas yang lebih baik

dari metode lain, karena film yang dihasilkan lebih homogen serta ketebalan pada

setiap bagian substrat memiliki ketebalan yang sama[3].

Adanya variasi lama sonikasi pada pembuatan PANI-Ag memberikan

pengaruh terhadap struktur dari Film Tipis. Pada masing-masing lama

pertumbuhan kristal memiliki ukuran yang bervariasi pula. Dimana semakin lama

proses sonikasi akan semakin besar pula kristalinitas yang terjadi. Variasi lama

sonikasi berbengaruh pada ukuran Film Tipis dimana semakin lama proses

sonikasi akan semakin kecil ukurannya yaitu dalam orde nano. Semakin lama

waktu sonikasi akan semakin memperkecil ukuran kristal karena menurunnya

ukuran partikel mengidentifikasikan menurunnya ukuran kristal[7]

Begitu pula jika variasi proses sonikasi dilakukan maka konduktivitas

akan naik seiring dengan semakin lama proses yang dilakukan[7]. Lama proses

sonikasi menaikkan konduktivitas listrik PANI, tetapi konduktivitas listriknya

masih berada pada daerah semikonduktor [30].

Hal ini akan terlihat pada hasil uji karakterisasi XRD dimana akan terlihat

perbedaan puncak-puncak pada film yang telah diberi perlakuan lama sonikasi.

Nilai konduktivitas film tipis pun akan berubah tergantung dengan lama sonikasi

yang ada dimana semakin lama proses sonikasi akan meningkat pula nilai

konduktivitasnya. Hal ini akan diperoleh dari uji karakterisasi menggunakan alat

I-V meter.

Page 39: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

27

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen murni

laboratorium dengan variabel bebas lama proses sonikasi dan variabel terikatnya

adalah struktur kristal dan konduktivitas. Pada sintesis Film Tipis PANI-Ag/Ni

menggunakan metode spin coating.

Polianilin disintesis dengan menggunakan metode polimerisasi kimia, karena

merupakan metode yang efisien menghasilkan polianilin dalam skala yang besar,

murah serta mudah. Kemudian akan dilakukan proses deprotonasi menggunakan

NH4OH dan protonasi CSA.

Proses awal dilakukan dengan membuat PANI ES I, setelah PANI ES I

berhasil disintesis dilanjutkan dengan membuat PANI EB. PANI EB akan

dikarakterisasi menggunakan FTIR sehingga dapat terlihat PANI EB berhasil

disintesis. Setelah PANI EB berhasil disintesis tahap selanjutnya adalah membuat

PANI ES II. Kemudian proses pendopingan Ag dilakukan dan dilakukan proses

sonikasi dengan lama 15, 45, 75, 105 dan 135 menit. Setelah itu larutan PANI-Ag

dilapiskan pada substrat nikel.

Karakterisasi yang dilakukan terdiri atas karakterisasi struktur dan

konduktivitas. Karakterisasi unsur meliputi FTIR pada polianilin EB, XRD dan

SEM EDAX untuk Film Tipis PANI-Ag/Ni. Karakterisasi fisis dengan mengukur

konstanta konduktivitas.

Page 40: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

28

1.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Proses sintesis dilakukan di Laboratorium Jurusan Fisika KBK Fisika

Material Universitas Negeri Malang. Sedangkan untuk karakterisasi struktur FTIR

dan XRD, uji morfologi dengan SEM-EDAX, serta uji konduktivitas dengan I-V

meter dilaksanankan di Laboratorium Sentral FMIPA Universitas Negeri Malang.

Pelaksanaan penelitian ini berlangsung pada bulan Januari-April

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Bahan Penelitian

Anilin Merck (99% PA)

Ammonium Peroxidisulfat Merck (99% PA)

Asam klorida 0,2 M Merck (99% PA)

Amonium Hidrooksida Merck (99% PA)

Camphor-10-shulphonic Acid (CSA) 6 mmol Merck (99% PA)

Klorofrom Merck (99% PA)

AgNO3 Merck (99% PA)

Aquades

Aceton

Substrat Nikel

Pasta Perak

Deionzer Water (DI Water)

Page 41: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

29

3.3.2 Alat Penelitian

Neraca digital deviasi 0,0001 gram, maksimum pengukuran 3100 gram, AND

HF-3000 (0,019) A&D Company Limited.

Spatula (stainless steel) dan pipet

Furnace deviasi 1oC, thermolynt 4800 fusi electric

Pemanas dan pengaduk magnetik

Gelas ukur Phyrex 250 ml

Termometer dengan deviasi 1oC

Kertas saring whatman ukuran 40

Krusibel

Ultrasonic Bath

Spin Coater

3.3.3 Alat Karakterisasi

Difraktometer sinar-X (XRD) dengan anoda Cu, divergensi slit 1 degree,

receiving slit 0,2 mm X’Pert PRO (Philips)

SEM FEI tipe INSPECT S50

FTIR ZHIMADU IR-Prestige 21

Ellipsometer SpecEI-2000-VIS panjang gelombang 450-900 nm

I-V meter

3.3.4 Alat Analisis

Convert : digunakan untuk mengkonversi data dari mesin difraktometer sinar-

X ke mesin format data

Page 42: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

30

Software PCW, Microcal Origin dan Ms. Excel

3.4 Variabel Penelitian

3.4.1 Variabel Bebas

Variabel bebas dari penelitian ini adalah lama proses sonikasi yakni 15 menit,

45 menit, 75 menit, 105 menit dan 135 menit.

3.4.2 Variabel Terikat

Variabel terikat dari penelitian ini adalah gugus ikatan pada polianilin EB

melalui sifat struktur pada tingkat kristalinitasnya melalui analisis FWHM,

struktur morfologi melalui SEM dan sifat konduktivitas Film PANI-Ag/Ni.

3.4.3 Variabel Terkontrol

Konsentrasi molar dari solvent yang dilarutkan pada PANI-Ag

Pengeringan Film Tipis PANI-Ag

Suhu karakterisasi Film Tipis PANI-Ag.

Page 43: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

31

Page 44: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

32

Sintesis Polianilin EB melalui metode Polimerisasi Kimia

Polimer merupakan senyawa yang kompleks, sehingga dalam penentuan

komposisinya membutuhkan perhitungan yang cukup rumit. Sintesis PANI

berlangsung empat tahapan, yaitu sintesis polianilin ES, deprotonasi membentuk

polianilin EB, sintesis larutan PANI-Ag dan pelapisan melalui spin coating.

Sintesis polianilin ES dengan menimbang bahan ammonium peroxidisulfat

5,71 gram, anilin 1,82 mL, HCl 0,2 M 50 mL dan aquades 50 mL. Langkah

pertama dengan membuat dua larutan, larutan pertama adalah campuran anilin

ditambahkan HCl dan larutan kedua yakni campuran antara ammonium

perixidisulfat dan aquades. Setelah didiamkan selama satu jam, kedua larutan

tersebut dicampur untuk proses polimerisasi. Proses ini berlangsung selama 24

jam, yang hasil akhirnya akan membentuk endapan berwarna hijau. Endapan

polianilin ES I dicuci dengan menggunakan deionic water berkali-kali hingga sisa

larutan berubah menjadi bening. Endapan ini diberikan doping NH4OH 0,2 M

untuk proses deprotonasi. Laruatan tersebut distirer pada suhu ruang selama 4

jam, kemudian didiamkan hingga 24 jam. Terjadi pengulangan perlakuan berupa

penyaringan dan pencucian. Endapan yang terbentuk adalah endapan polianilin

EB. Polianilin EB berwarna biru, kemudian diannealing dengan suhu 80oC

masing-masing sampel diannealing selama 5 jam.

Sintesis Larutan PANI-Ag

Pembuatan larutan diawali dengan pencampuran dan penggerusan 1 gram

Polianilin EB dan 1,227 gram CSA. Kedua bahan tersebut digerus selama 15

menit. Persiapan kedua, dengan melarutka AgNO3 pada 5 mL aceton dengan

Page 45: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

33

kemolaran 0,5 M. Ketiga bahan tersebut dilarutkan pada peralut kloroform

sebanyak 10 mL. Untuk memecah ikatan didalamnya, dilakukan proses sonikasi

selama 15, 45,75,105 dan 135 menit. Tahap selanjutnya, larutan ini membutuhkan

waktu 24 jam untuk proses protonasi kembali. Larutan tersebut kemudian

disaring, larutan hasil saringan merupakan bahan utama yang dilapiskan pada

substrat nikel.

Sintesis Film Tipis PANI-Ag/Ni

Pada tahap pelapisan, diperlukan adanya persiapan yaitu sterilisasi nikel.

Proses ini dilakukan dengan memberikan perlakuan sonikasi pada nikel selama 15

menit pada larutan aceton. Kemudian dikeringkan pada suhu 70oC dengan

penahanan selama 30 menit.

Proses pelapisan larutan PANI-Ag melalui spin coating dengan

menggunakan kecepatan angular spi 1500 rpm selama 1 menit. Proses ini,

dilanjutkan dengan annealing pada suhu 120oC selama 5 jam. Film tipis PANI-

Ag/Ni akan di karakterisasi kristalinitas dan konduktivitas.

Lapisan yang terbentuk terdiri atas dua lapisan pada Gambar 3.2 dibawah

ini

Gambar 3.2 Skema Lapisan Film tipis PANI-Ag pada substrat Nikel

Page 46: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

34

3.6 Metode Karakterisasi

3.6.1 Karakterisasi Menggunakan FTIR

Pada spektrofotometer IR meskipun bisa digunakan untuk analisa

kuantitatif, namun biasanya digunakan untuk analisa kualitatif. Spektrofotometer

IR umumnya digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa,

terutama senyawa organik. Setiap serapan pada gelombang tertentu menunjukkan

adanya gugus fungsi spesifik. Prinsip dari spektrofotometer IR adalah ketika suatu

molekul dari suatu senyawadiberikan radiasi inframerah, maka molekul tersebut

akan mengalami vibrasi dengan syarat energi yang diberikan terhadap molekul

cukup untuk mengalami vibrasi.

3.6.2 Karakterisasi Menggunakan XRD

Sinar-X menembak sampel padatan kristalin, kemudian mendifraksikan

sinar ke segala arah dengan memenuhi Hukum Bragg. Detektor bergerak dengan

kecepatan sudut yang konstan untuk mendeteksi berkas sinar- X yang

didifraksikan oleh sampel. Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-

bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai kemungkinan orientasi,

begitu pula partikel-partikel kristal yang terdapat di dalamnya.

Gambar 3.3 Difraksi Sinar-X oleh Atom-atom pada Bidang[39]

Page 47: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

35

Setiap kumpulan bidang kisi tersebut memiliki beberapa sudut orientasi sudut

tertentu, sehingga difraksi sinar-X memenuhi Hukum Bragg :

n λ = 2 d sin θ (3.1)

dengan ; n : orde difraksi ( 1,2,3,…)

λ : Panjang sinar-X

d : Jarak kisi

θ : Sudut difraksi

3.6.3 Karakterisasi Menggunakan SEM-EDX

Proses kerja SEM ditunjukkan pada Gambar 3.4 Penembak elektron

menghasilkan pancaran elektron monokromatis. Lensa pemfokus pertama

menghasilkan pancaran dan batas arus, pada celah lensa berfungsi untuk

mengurangi pembelokan sudut. Lensa pemfokus kedua membentuk pelemah

(pancaran sinar koheren), celah lensa dikendalikan untuk mengurangi

pembelokkan sudut dari pancaran lensa pertama[40-42].

Gambar 3.4 Proses Kerja SEM [41]

Page 48: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

36

Pancaran yang dilewatkan lensa kedua akan mengalami proses scan oleh

koil penyearah untuk membentuk gambar dan diteruskan ke lensa akhir untuk

difokuskan ke sampel. Interaksi pancaran elektron dengan sampel dan elektron

yang diterima oleh detektor. Detektor akan menghitung elektron-elektron yang

diterima dan menampilkan intensitasnya.[40]

Pada beberapa penelitian digunakan pelapisan pada sampel yang akan

ditembakkan dengan SEM, salah satunya pada saat uji karakterisasi Film tipis

PANI-Fe/Ag harus dilapisi dengan emas (Au) sebagai bahan pelapis konduktor.

Pengukuran yang dilakukan dengan memberikan tegangan Hv, dimana dalam

pengujian karakteristik Polianilin menggunakan tegangan tinggi Hv yakni sebesar

25 kV[5].

3.6.4 Karakterisasi Menggunakan 4 point probe

Pengukuran konduktivitas listrik dilakukan dengan meng-gunakan metode

V-I yaitu dengan mengukur beda potensial (V) dan arus listrik (I), data ini ke-

mudian dibuat grafik dan diperoleh slope-nya adalah R (hambatan listrik).

Konduktivitas listriknya merupakan kebalikan dari resistivitas (ρ) berdasarkan

Persamaan

(3.2)

Sehingga konduktivitas adalah

Keterangan: s = jarak antar titik probe (cm)

V= tegangan (V)

I= arus (A)

Page 49: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

37

3.7 Metode Analisis

3.7.1 Analisis Hasil Karaktesasi FTIR

Analisis FTIR, hasil dari FTIR dari polianilin EB eksperimen akan

menunjukkan vibrasi gugus ikatan yang ada dalam bahan. Penentuan keberhasilan

dari polianilin EB hasil eksperimen dapat disesuaikan dengan model yang ada

(penelitian sebelumnya). Polianilin EB dari penelitian dapat dikatakan berhasil

apabila terdapat enam puncak yang menentukan gugus fungsi yang terdapat pada

sampel. Enam puncak tersebut antara lain berapad pada pancang gelombang 1581

cm-1, 1489 cm-1, 1377 cm-1, 1303 cm-1, 1151 cm-1, dan 820 cm-1. Sedangkan

untuk keberhasilan polianilin ES yaitu terdapat 671,23 cm-1, 756,1 cm-1, 1215,15

cm-1 dan 3018,6 cm-1.

3.7.2 Analisis Hasil Karakterisasi XRD

Data yang diperoleh hasil karakterisasi XRD diolah dengan menggunakan

software diantaranya ConvX, Excell, Origin dan PCW. Penentuan keberhasilan

dari doping terhadap Film Tipis PANI-Ag yang terbentuk dengan melakukan

fitting dengan model. Model tersebut diperoleh dari data base internasional

AMCSD. Kristalinitas polianilin berupa semikistalin sehingga hanya

memungkinkan analisis dengan metode manual. Keberhasilan doping dapat

diidentifikasi dengan kenaikkan puncak tertentu dan tidak adanya puncak

representative bahan doping Ag. Hasil difraksi Sinar-X dapat dihubungkan

dengan persamaan Sharrer untuk mengetahui kualitas Kristal bahan.

(3.3)

Page 50: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

38

3.7.3 Analisis Hasil Karakterisasi SEM

Foto morfologi hasil SEM menunjukkan bentuk permukaan dari Film tipis

PANI-Ag/Ni. Analisis dilakukan berupa identifikasi terbentuknya polianilin ES II

berupa morfologi serat. Pengaruh variasi perlakuan termal pada Film tipis PANI-

Ag/Ni dapat ditinjau dari pertumbuhan butir, menurunnya porositas, menurunnya

grain dan retakan. Hasil yang ditunjukkan dalam bentuk foto dilengkapi dengan

skala pengukuran, skala inilah yang dijadikan indikator ukuran butir serat yang

terbentuk dari polianilin ES II.

3.7.4 Analisis Hasil Karakterisasi Uji Konduktivitas

Pengukuran konduktivitas listrik dilakukan dengan meng-gunakan metode 4

probe point dengan data yang diperoleh adalah tegangan (V) dan arus listrik (I)

sebamyak tiga kali pengukuran pada masing-masing film. Kemudian masing-

masing film dibuat grafik dari grafik tersebut ditemukan gradien rata-rata

kemudian dihitung nilai R yang diperoleh. Konduktivitas listriknya merupakan

kebalikan dari resistivitas (ρ) berdasarkan persamaan

(3.4)

Sehingga konduktivitas adalah

Page 51: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

39

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pola Spektra Ikatan Polianilin EB hasil FTIR

Grafik hasil uji karakterisasi menggunakan FTIR pada polianilin

Emeraldine Base pada beberapa kali sintesis yang dikarakterisasi melalui FTIR

ditunjukkan pada Gambar 4.1

Gambar 4.1 Gugus Ikatan Polianilin EB Hasil FTIR

Penentuan keberhasilan dari polianilin EB hasil eksperimen dapat

disesuaikan dengan model yang ada (penelitian sebelumnya). Polianilin EB dari

penelitian dapat dikatakan berhasil apabila terdapat enam puncak yang

menentukan gugus fungsi yang terdapat pada sampel. Enam puncak tersebut

antara lain berapad pada pancang gelombang 1581 cm-1,1489 cm-1,1377 cm-1,

1303 cm-1, 1151 cm-1, dan 820 cm-1[5].

Page 52: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

40

Tabel 4.1 Perbandingan Panjang Gelombang PANI-EB Model dan Hasil Eksperimen

Panjang Gelombang(cm-1) Karakteristik Ikatan

PANI-EB Model [6] PANI- EB Eksperimen

1581 1593,2 C=N, regangan pada cincin quinoid

1489 14992, C=C,regangan pada cincin benzoid

1377 1456,26 N-H, regangan cincin benzoid

1303 1300,02 Aromatik C-N

1151 1166,93 Bidang bengkokan hasil vibrasi C-H

820 817,82 C-H keluar bidang

Dalam pengamatan muncul kesamaan dari beberapa sintesis polianilin EB

yang terbentuk, adapun perbedaan yang terbentuk bukan merupakan puncak-

puncak yang tajam. Puncak utama yang teramati adalah 1548 cm-1, 1488 cm-1,

1308 cm-1, 1171cm-1 dan 827 cm-1 merupakan ketetapan yang harus dimiliki

puncak Polianilin Emeraldine Base untuk menunjukkan kesesuaian terbentuknya

Polianilin dedoping[42]. Pada Gambar 4.1 ditunjukkan puncak-puncak utama

dalam rentang yang hampir sama, yakni pada panjang gelombang 1593,2 cm-1,

1492,9 cm-1, 1456,26 cm-1 , 1300,02 cm-1, 1166,93 cm-1 dan 817,82 cm-1. Puncak

pada panjang gelombang 1593,2 cm-1 merupakan getaran yang dihasilkan

olehC=N, regangan pada cincin quinoid, getaran pada 1492,9 cm-1 hasil vibrasi

dari C=C, regangan pada cincin benzoid, getaran pada 1456,26 cm-1 hasil N-H,

regangan cincin benzoid, getaran pada 1300,02 cm-1 menunjukkan ikatan

aromatik C-N, getaran pada 1166,93 cm-1 merupakan hasil bidang bengkokan

hasil vibrasi C-H, dan 817,82 cm-1 menunjukkan ikatan C-H keluar pada bidang.

Kesesuaian berdasarkan pendekatan modeling menunjukkan polianilin EB

berhasil disintesis.

Page 53: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

41

Gambar 4.2 Hasil FTIR PANI ES II Keberhasilan dalam sintesis Polianilin ES II adalah ketika terbentuk empat

puncak yang terdiri dari 3000 cm-1, 1235 cm-1, 783 cm-1, dan 678 cm-1[8]. Pada

spektra diatas terdapat empat puncak yang sesuai yakni 3028,24 cm-1, 1234,44

cm-1, 792,74 cm-1 dan 684, 73 cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa Polianilin ES II

berhasil disintesis.

4.2 Pola Difraksi Film Tipis Polianilin-Ag/Ni Hasil XRD

Analisis berhasil tidaknya doping Ag dilakukan dengan cara mencocokkan 2

model dari AMCSD Ag dan juga beberapa jurnal. Pada Gambar 4.3 menunjukkan

pola difraksi XRD dari film tipis PANI-Ag/Ni dengan berbagai tingkat waktu

sonikasi. Pada pola difraksi film tipis nampak kesamaan namun pada pola

difraksi XRD Film Tipis PANI-Ag/Ni 105 menit muncul satu puncak yang

berbeda hal ini diindikasi sebagai pengotor. Pengotor tersebut mungkin terjadi

pada saat proses sintesis Film Tipis PANI-Ag/Ni.

Page 54: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

42

Gambar 4.3 Pola Hasil XRD Film Tipis PANI-Ag/Ni

Gambar 4.4 Difraksi XRD PANI pada 2θ=5,2o

Page 55: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

43

Pada penelitian Safenaz tahun 2012 puncak-puncak polianilin terjadi pada

2θ 5,2o[38]. Dan hasil difraksi XRD pada Film Tipis PANI-Ag/Ni dengan waktu

sonikasi 15 menit, 45 menit, 75 menit, 105 menit dan 135 menit terjadi pada 2θ

5,2092o, 5,1585o, 5,1684o, 5,1472o dan 5,1311o. Nampak bahwa tinggi puncak

dari masing-masing Film Tipis PANI-Ag/Ni tersebut semakin lama semakin

tinggi sebanding dengan semakin lama waktu sonikasi hal ini terjadi karena

semakin lama waktu sonikasi bahan akan semakin kristalin. Hal ini ditunjukkan

pada Gambar 4.4

Gambar 4.5 Grafik Kristalinitas PANI-Ag/Ni

Puncak PANI-Ag terbentuk pada 2θ 38,2o, 44,3o, 64,5o dan 77,4o [38-39].

Pada pola difraksi PANI-Ag/Ni yang telah dilakukan puncak-puncak yang terjadi

adalah 2θ 44,3104o, 44,3983o, 44,2976o, 44,3946o dan 44,3715o. Hal ini

menunjukkan bahwa PANI-Ag/Ni berhasil disintesis.

Puncak utama ini sesuai dengan hasil difraksi dari doping perak yang

digunakan. Puncak Ag mendominasi grafik tersebut. Peristiwa ini terjadi

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135

% k

rist

ali

nit

as

waktu sonikasi (menit)

Page 56: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

44

dipengaruhi karena adanya perbedaan kristalinitas yang cukup tinggi antara

Polianilin dan doping perak.

Pada pola difraksi muncul beberapa puncak yang bukan merupakan puncak

dari Polianilin maupun perak. Kemungkinan puncak tersebut dimiliki oleh bahan

residu, bahan residu tersebut dimungkinkan merupakan puncak milik Cr. Dimana

pada uji SEM-EDX terdapat kandungan Cr yang cukup tinggi. Cr dimungkinkan

terdapat pada substrat yang digunakan yakni pada substrat nikel.

4.3 Uji Morfologi dari SEM-EDX

Uji karakterisasi menggunakan SEM bertujuan untuk mengetahui

morfologi permukaan Film Tipis PANI-Ag/Ni sedangkan uji EDX bertujuan

untuk mengetahui kandungannya. Hasil dari SEM ditunjukkan pada Gambar 4.6

Gambar 4.6 (a) Morfologi Film Tipis PANI-Ag/Ni 15 menit perbesaran 100 kali (b) Perbesaran 5000 kali (c) Perbesaran 1000 kali (d) Grafik Komposisi Hasil EDX

Pada hasil SEM nampak morfologi Film Tipis Polianilin murni adalah

serat berporos dan granul. Sedangkan untuk morfologi Film Tipis PANI-Fe/Ag

Page 57: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

45

adalah serat berporos merata pada seluruh permukaan film[5]. Sedangkan pada

hasil uji morfologi permukaan film tipis Pani-Ag/Ni nampak adanya serat-serat

yang tersebar merata pada seluruh sampel. Hal ini menunjukkan bahwa sampel

telah homogen.

Tabel 4.2 Kandungan Film Tipis PANI-Ag/Ni 15 menit Unsur Wt% At%

C 55,69 75,85

O 10,69 10,93

Ag 01,48 00,23

Cr 01,70 00,53

Ni 11,19 03,12

Selain hasil SEM diperoleh pula hasil analisis kandungan apa saja yang

terkandung pada Film Tipis PANI-Ag/Ni. Dan hasil EDX terdapat kandungan dari

Film Tipis PANI-Ag/Ni adalah C, O, Ag, Cr, Ni dengan presentase massa masing-

masing 55,69 , 10,69 , 1,48 , 1,70 , dan 11,19. Unsur C, O, dan Ag menunujukkan

bahwa Film Tipis PANI-Ag berhasil disintesis. Sedangkan kandungan Ni yang

terbaca menunjukkan bahwa Ni merupakan substrat yang digunakan dalam

sintesis Film ini yakni substrat nikel. Dan kandungan Cr menunjukkan adanya

residu dalam proses sintesis PANI-Ag/Ni.

Gambar 4.7 (a) Morfologi Film Tipis PANI-Ag/Ni 135 menit perbesaran 100 kali (b) Perbesaran 5000 kali (c) Perbesaran 1000 kali (d) Grafik Komposisi Hasil EDX

Page 58: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

46

Tabel 4.3 Komposisi Kandungan Film Tipis PANI-Ag/Ni 135 menit

Unsur Wt% At%

C 7,62 28,51

O 1,33 3,64

Ag 1,60 0,64

Cr 6,91 5,62

Ni 82,33 61,38

Pada hasil SEM-EDX antara Film Tipis PANI-Ag/Ni 15 menit dan 135

menit terdapat kesamaan baik bentuk morfologi maupun kandungan unsur yang

terdapat pada kedua film tersebut. Namun pada presentase massa yang terdapat

didalam kedua bahan tersebut berbeda. Salah satunya yaitu terdapat peningkatan

presentase massa Ag yang terjadi. Hal ini terjadi karena semakin lama waktu

sonikasi yang dilakukan akan semakin mengikat kandungan perak yang

didopingkan pada Film Tipis PANI-Ag/Ni sehingga kandungan perak tersebut

semakin banyak.

4.4 Nilai Konduktivitas Film Tipis PANI-Ag/Ni

Data hasil nilai konduktivitas Film Tipis PANI-Ag/Ni ditunjukkan pada

Tabel 4.4

Tabel 4.4 Nilai Konduktivitas Film Tipis PANI-Ag/Ni

Waktu Sonikasi Nilai Konduktivitas (s/cm)

15 menit 336,41

45 menit 75 menit

568,69

582,56

105 menit 612,44

135 menit 853,04

Page 59: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

47

Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Waktu Sonikasi terhadap Konduktivitas

Larutan PANI yang didoping dengan perak akan menyebabkan naiknya

konduktivitas. Perak merupakan bahan logam dengan kristalinitas dan

konduktivitas yang sangat tinggi. Pada Tabel 4.4 menunjukkan nilai konduktivitas

naik sebanding dengan lama waktu sonikasi akan membuat ukuran kristal akan

semakin kecil sehingga kristalinitas akan semakin besar. Dimana semakin

kristalin suatu bahan akan semakin naik konduktivitas bahan tersebut. Pada

Gambar 4.8 nampak bahwa semakin lama waktu sonikasi menyebabkan bahan

semakin konduktif hal ini terjadi karena bahan Film Tipis PANI-Ag/Ni semakin

kristalin.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135

Ko

nd

uk

tiv

ita

s (s

/cm

)

Waktu Sonikasi (menit)

Page 60: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

48

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan analisis yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut.

1. Semakin lama waktu sonikasi akan semakin meningkatkan kristalinitas Film Tipis

PANI-Ag/Ni. Hal ini ditunjukkan pada hasil difraksi XRD yakni terjadi peningkatan

intensitas puncak difraksi salah satunya pada 2θ = 5,2o. Puncak ini menunjuukan

meningkatnya puncak dari polianilin. Nilai kristalinitas bahan pun juga meningkat

yakni paling rendah pada Film Tipis PANI-Ag/Ni dengan waktu sonikasi 15 menit

dan paling tinggi yakni pada Film Tipis PANI-Ag/Ni dengan waktu sonikasi 135

menit.

2. Semakin lama waktu sonikasi akan meningkatkan konduktivitas film PANI-Ag/Ni.

Hasil uji menggunakan 4 point probe adalah 336,41 s/cm, 568,69 s/cm, 582,56 s/cm,

612,44 s/cm dan 853,04 s/cm

5.2 Saran

Dalam penyusunan skripsi ini tentunya ada beberapa kekurangan, oleh karena itu

peneliti menyarankan agar dilakukan penelitian polianilin dengan berbagai ketebalan

pelapisan sehingga didapatkan tebal yang paling tipis dan paling optimal.

Page 61: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

49

DAFTAR RUJUKAN

[1] Bhadra J., Sarkar D. 2010. Electrical and propertis of polyaniline polyvinyl alcohol composite films. India journal of pure & Applied Physics, Vol.48, June 2010, pp.425-428. Assam: University of Gauhati.

[2] Nugraheni.Rositawati Dwi.2004. Pengaruh Doping Annealing Terhadap

Konduktivitas Listrik Film Polianilin.SIGMA, Vol. 7, Juli 2004, pp.

117-122. ISSN:1410-5888.

[3] Serrawat. Rajeev.2009. Synthesis & Charaterisationog PANI-ZnO Composite. Thampar University.Patiala.. Thesis.

[4] Olad, Ali, & Nabavi, Reza. (2007). Application of Polyaniline for the Reduction of Toxic Cr(VI) in Water. Journal of Hazardous Materials, 147, 845–851.

[5] Indah Purwaningtyas. Devi. 2011. Fabrikasi Film Tipis PANI-Fe/Ag melalui Medode Spin Coating serta Karakterisasi Struktur dan Dielektisitas.Malang. Universitas Negeri Malang.

[6] Wallace, G. Gordon, Spinks, M Geoffrey, Kane-Maguire, Teasdale, Peter.R.2009. Conductive Electroactive polymers Iintelligent Polymer System. Perancis:CRC Pres.

[7] Bahanan. Ridho. 2010. Pengaruh Waktu Sonokimia Terhadap Ukuran Kristal Kalsium Karbonat (CaCO3). Skripsi. UIN Syarif Hidayatullah: Jakarta.

[8] Mutoharoh.Nazila. 2011. Fabrikasi Film Tipis PANI-Cu/Ag melalui Medode Spin Coating serta Karakterisasi Struktur dan Dielektisitas.Malang. Universitas Negeri Malang.

[9] Gaikwad P.D. , D.J. Shirale, V.K. gade, P.a. Savale, Kharat, Kakde, Hussaini, Dhumane, Shirsat.2005. Syntesis of H2SO4. Bull. Mater . Sci. Vol 29, No. 2, April 2006, pp. 169-172. India

[10] Peter Hesketh J., Misro. Durga. 2012. Conducting Polymers and Their Aplications. Georgia. Fall-Winter. Page 61

[11] Tanigaki Nobuta, Heck Claire, dkk. 2009. Oriented Thin Film of PANI by Friction Transfer Method. Mol. Cryst Liq Cryst, Vol 505 pp 80-86. Avaliable online. DOI 10.80/15421400902942169.

[12] Bai. Hua, Shi. Gaoquan.2007. Gas Sensor Based on Conducting Polymers.Sensor Vol. 7, pp 267-307. Avaliable Online ISSN 1424-8220. ASSM Tsinghua University. Beijing.

[13] Jung, S.H, Kim H.K , dkk. 2009. Palladium-catalized Direct Synthesis, Photophysical Properties, and Tunable electroluminescenue of Novel Silicon-based Althernating Copolimers. Macromolecules 2000. Vol 33 pp 9277-9288.

[14] Wibowo. Arie.2007.Sintesis dan Karakterisasi Polianilin sebagai Material Aktif dalam Plastik Solar Cells. Bandung. Intutut Teknologi Bandung. Thesis.

[15] Deibel. Carsten Etal.2010.Polymer-Fullerence Bulk hekrojuction Solar

Page 62: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

50

Cells.IOP Publishing Rep.Prog Physic.73 (2010)09401 (39 pp). Germany.

[16] Maddu.Akhiruddin, Wahyuni Setyanto. Tri, dkk. 2008. Sintesis dan Karakterisasi Nanoserat Polianilin. Jurnal Nanosains dan Nanoteknologi Vol.1 pp 2. ISSN 1979-0880. Intutut Pertanian Bogor.

[17] Razak Abdul, Saiful Izwan.dkk.2009. Polymerisation of Protonic Polyaniline/Multi-Walled Carbon Nanotubes-Manganese Dioxide Nanocomposites. Journal of physical Science, vol 20 (1), 27-34.Malaysia:Universitas sains Malaysia.

[18] Dimitriev, Olge.P., Lytvyn, Petro M., Dimitriyeva, Alla P., Getsko, Ostap M. 2008.Effe.ct of the Applied Magnetic Field an Formation of Complex Polyaniline Films. PMS Physic B.doi:10.1181/1754-0429-1-15

[19] Stejskal.J.2002. Polyaniline Preparatio of a Conducting Polymers

Tecnical Report. Pure Appl. Chem, Vol.74 No. 5 pp 857-867.

Sydney. University of Sidney.

[20] Kusuma Warjana. Fadli. 2013. Modifikasi Permukaan Zeolit Alam dengan Polianilin (PANI) untuk ReduksiI 4-Nitrofenol. Depok. Universitas Indonesia. Thesis.

[21] Diaz de Leon. 2001.Proceeding of The National Conference on Undergraduate Research (NCUR).University of Kentucky, March 15-17,2001. Lexyction Kentucky.

[22] Do Nascimento G.M., P. Corio, R.W. Noviks, M.L.A. Temperini and M.S. Dresselhaus, J.polym. Sci. A ; Polym. Chem. 413, 815 (2005).

[23] Renteria.Boris. 2007. Preparation and Characterisation of Polyaniline based Magnetic NanoComposite For EMI Shielding Aplication. Thesis. University of Puerto Rico

[24] Callister, William.,dkk. 2001. Fundamental of Material Science and Engginering. USA.

[25] Fuhrman T.. L., A.C. Gimsdale, K.mullen, dkk. 2006. Emissive Materials, Nanomaterials. Advance in Polymer Science, Springer.

[26] Umare S.S, Shambharkar B.H. and Nimgthoujam R.S . 2010. Syntesis and Caracterization of Polianline-Fe3O4 NanoComposite. Electrical Conductivity,Magnetic, Electrochemical Studies. Synthetic Metals, Vol 160, No. 17-18, pp 1815-1821. DOI: 10.1016/j.synthment.2010.06.015.

[27] Ali V., Kaur R., dkk.2006. Use of Cu+1Dopant and It’s Doping Effect on Polyaniline Conducting System in Water and Tetrahydrofuran. Journal of Physics and Chemistry of Solids, Vol. 67, No. 4, pp. 659-664. DOI 10.1016/j.jpcs.2005.10.172.

[28] Kazim S., Ali V. , dkk. 2007. Electrical, Thermal and Spectroscopic Studies of Doped Polyanliline. Current Applied Physic, Vol. 7, No.1, pp 68-75.

[29] Ryu K.S. , Moon B.W. , dkk. 2001. Characterization of Highly Conducting Lithium Salt Doped Polyaniline Films Prepared From Polymer Solution. Polimer, Vol. 42, No.23, pp. 9355-9360. DOI: 10.1016/50032-3861 (01) 00522-5.

Page 63: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

51

[30] Xu J.S., Liu M. , H.L.Li. 2005. Titanium Dioxide Doped Polyaniline. Material Science Engineering:C, Vol. 25, No. 4, pp. 444-447.

[31] Choudhury A.. 2009. Polyaniline/ Silver Nanocomposites : Dielectric Properties and EthanolVpour Sensitivity. Sensors and Actuators B:Chemical, Vol. 138, No.1, pp. 318-325. DOI: 10.1016/j.snb.2009.01.019.

[32] Newham, Robert E. 2005. Properties of Material. Pensylvania State University : Oxford.

[33] Dobrikov. Et al.2007.Microstructure and Optical Properties of Ito Thin Films Investigated for Heat Mirrors in Solar Collectors. Electronics 2007. Bulgaria.

[34] Barry,chater, et, al.2007.Cheramic Material Science and Engineering. Springer. ISBN:0387462708.

[35] Haberko, J., Bernasik. A, et, al. 2005. Structure of Thin Film of Polyaniline/Polystyrene Polymer Bleds Studies by SIMS. Vol. 13, No. 5(53). Poland.

[36] Wibawanto Hidayat. Rahmat. 2012. Elektropolimerisasi Film Polialinin dengan Metode Galvanostatik dan Pengukuran Laju Pertumbuhannya.Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 8, No.1 , ISSN 120104. Instutut Sebelas Maret. Surabaya.

[37] Ratnasari. Dina.2009. Karakterisasi Menggunakan X-Ray Difraction (XRD). Universitas Negeri Surakarta. Solo.

[38] Reda. M. Safenaz, M.A. Sheikha. 2012. Synthesis and Electrical Properties of Polyaniline Composite with Silver Nanoparticles.Advances in Materials Physics and Chemistry,2012, 75-81.

[39] Wankhede, Y.B, dkk. 2013. Synthesis and Characterization of Silver Nanoparticles Embedded in Polyaniline Nanocomposite. Advantace Material Letters. 2013, 4(1), 89-90. DOI: 10.5185/amlett.2013.icnano.108,

[41] Sartono, A.A., 2006. Difraksi sinar-X (X-RD). Tugas Akhir Mata kuliah proyek Laboratorium. Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia.

[42] Affandi, S. 2006. Sintesa dan Karakterisasi Partikel Magnetik Berbasis Oksida Fe dan Polimer Polilaktat(PLA).Skripsi. Institut Pertanian Bogor: Bogor.

[43] Hamdani. Dedy. 2010. Analisis Hambatan dan Kesulitan Penggunaan I-

V Meter Elkahfi 100 untuk Mengkarakterisasi Komponen Elektronika.Skripsi.UNDIP:Semarang.

[44] Varma, S.J. et al. 2010.An Investigation on the High Temperature Respon of Highly Conducting Polyaniline Films.International Conference on Advance in Polymer Technologhy, Feb. 26-27,2010,India,Page No. 119. India

Page 64: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

52

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 DOKUMEN KEGIATAN

Page 65: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

53

Gambar Dokumentasi Kegiatan (a) Bahan yang Digunakan (b) Penimbangan Bahan (c) Proses Polimerisasi (d) Proses Penyaringan Bahan (e) Proses Pengadukan (f) Furnace

PANI EB (g) Penggerusan PANI ES (h) Proses Sonikimia (i) Proses Polimerisasi (j) Pelapisan PANI-Ag pada Substrat Ni (k) PANI-Ag/Ni (l) Alat Karakterisasi FTIR

Page 66: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

54

LAMPIRAN 2

HASIL UJI FTIR PANI EB

Page 67: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

55

Page 68: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

56

Page 69: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

57

LAMPIRAN 3

HASIL UJI FTIR PANI ES

Page 70: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

58

LAMPIRAN 4

PERHITUNGAN KRISTALINITAS BAHAN

Dengan menggunakan hasil uji difraksi XRD dilakukan perhitungan kristalinitas dengan menggunakan rumus.

Pada persamaan tersebut Ac dan Aa merupakan luasan dibawah puncak kristalin

dan amorf.

bahan Total amorf kristalinitas %kristalinitas

15 menit 76114,6091 76004,5044 110,1047 0,144656461

45 menit 79329,6929 78867,5507 462,1422 0,582558917

75 menit 63864,6539 63405,4708 459,1831 0,71899411

105 menit 80206,5328 78178,0722 2028,4606 2,529046612

135 menit 1656,13774 1599,31962 56,81812 3,430760536

Page 71: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

59

LAMPIRAN 4

PERHITUNGAN UJI KONDUKTIVITAS

Konduktivitas PANI-Ag/Ni dengan Lama Sonikasi 15 Menit

mA I (A) V1 V2 V3

0 0,00E+00 1,88E-07 2,44E-07 2,57E-07

0,000526 5,26E-07 1,97E-07 2,45E-07 2,62E-07

0,001053 1,05E-06 1,99E-07 2,47E-07 2,63E-07

0,001579 1,58E-06 2,02E-06 2,50E-06 2,66E-06

0,002105 2,11E-06 2,08E-06 2,51E-06 2,67E-06

0,002632 2,63E-06 2,10E-06 2,55E-06 2,68E-06

0,003158 3,16E-06 2,02E-06 2,56E-06 2,73E-06

0,003684 3,68E-06 2,09E-06 2,56E-06 2,79E-06

0,004211 4,21E-06 2,12E-06 2,60E-06 2,80E-06

0,004737 4,74E-06 2,17E-06 2,60E-06 2,81E-06

0,005263 5,26E-06 2,15E-06 2,60E-06 2,82E-06

0,005789 5,79E-06 2,31E-06 2,60E-06 2,83E-06

0,006316 6,32E-06 2,31E-06 2,61E-06 2,84E-06

0,006842 6,84E-06 2,19E-06 2,62E-06 2,84E-06

0,007368 7,37E-06 2,23E-06 2,64E-06 2,87E-06

0,007895 7,90E-06 2,23E-06 2,64E-06 2,88E-06

0,008421 8,42E-06 2,30E-05 2,66E-05 2,88E-05

0,008947 8,95E-06 2,30E-05 2,67E-05 2,89E-05

0,009474 9,47E-06 2,33E-05 2,68E-05 2,94E-05

0,01 1,00E-05 2,41E-05 2,73E-05 2,95E-05

R1 R2 R3 R

0,0021 0,0024 2,60E-03 0,002366667

resistivitas 0,002972533

konduktivitas 336,4133848

Page 72: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

60

Konduktivitas PANI-Ag/Ni dengan Lama Sonikasi 45 Menit

mA I (A) V1 V2 V3 0 0,00E+00 5,277E-08 5,28E-07 1,38E-07

0,000526 5,26E-07 8,168E-07 8,17E-07 8,87E-07 0,001053 1,05E-06 1,573E-06 1,57E-06 1,67E-06 0,001579 1,58E-06 2,324E-06 2,32E-06 2,44E-06 0,002105 2,11E-06 3,089E-06 3,09E-06 3,18E-06 0,002632 2,63E-06 3,834E-06 3,83E-06 3,93E-06 0,003158 3,16E-06 4,609E-06 4,61E-06 4,67E-06 0,003684 3,68E-06 5,341E-06 5,34E-06 5,49E-06 0,004211 4,21E-06 6,113E-06 6,11E-06 6,07E-06 0,004737 4,74E-06 6,939E-06 6,94E-06 6,85E-06 0,005263 5,26E-06 7,645E-06 7,64E-06 7,67E-06 0,005789 5,79E-06 8,480E-06 8,48E-06 8,35E-06 0,006316 6,32E-06 9,271E-06 9,27E-06 9,25E-06 0,006842 6,84E-06 9,912E-06 9,91E-06 1,00E-05 0,007368 7,37E-06 1,072E-05 1,07E-05 1,06E-05 0,007895 7,90E-06 1,152E-05 1,15E-05 1,15E-05 0,008421 8,42E-06 1,226E-05 1,23E-05 1,21E-05 0,008947 8,95E-06 1,298E-05 1,30E-05 1,30E-05 0,009474 9,47E-06 1,377E-05 1,38E-05 1,35E-05

0,01 1,00E-05 1,439E-05 1,44E-05 1,42E-05

R1 R2 R3 R

0,0014 0,0014 0,0014 0,0014

resistivitas 0,0017584

konduktivitas 568,69882

Page 73: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

61

Konduktivitas PANI-Ag/Ni dengan Lama Sonikasi 75 Menit

mA I (A) V1 V2 V3

0 0,00E+00 2,39E-07 2,63E-07 3,03E-07

0,000526 5,26E-07 8,89E-07 9,37E-07 9,59E-07

0,001053 1,05E-06 1,55E-06 1,60E-06 1,63E-06

0,001579 1,58E-06 2,21E-06 2,28E-06 2,32E-06

0,002105 2,11E-06 2,86E-06 2,94E-06 3,00E-06

0,002632 2,63E-06 3,52E-06 3,64E-06 3,72E-06

0,003158 3,16E-06 4,20E-06 4,31E-06 4,43E-06

0,003684 3,68E-06 4,87E-06 5,00E-06 5,11E-06

0,004211 4,21E-06 5,56E-06 5,68E-06 5,82E-06

0,004737 4,74E-06 6,21E-06 6,36E-06 6,53E-06

0,005263 5,26E-06 6,93E-06 7,07E-06 7,29E-06

0,005789 5,79E-06 7,62E-06 7,73E-06 8,04E-06

0,006316 6,32E-06 8,32E-06 8,43E-06 8,80E-06

0,006842 6,84E-06 9,06E-06 9,16E-06 9,55E-06

0,007368 7,37E-06 9,84E-06 9,86E-06 1,03E-05

0,007895 7,90E-06 1,06E-05 1,05E-05 1,11E-05

0,008421 8,42E-06 1,12E-05 1,13E-05 1,20E-05

0,008947 8,95E-06 1,20E-05 1,21E-05 1,28E-05

0,009474 9,47E-06 1,27E-05 1,34E-05 1,36E-05

0,01 1,00E-05 1,35E-05 1,43E-05 1,41E-05

R1 R2 R3 R

0,0013 0,0014 1,40E-03 0,0013667

Resistivitas 0,0017165

Konduktivitas 582,56952

Page 74: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

62

Konduktivitas PANI-Ag/Ni dengan Lama Sonikasi 105 Menit

mA I (A) V1 V2 V3 0 0,00E+00 3,92E-06 3,50E-06 3,68E-06

0,00053 5,26E-07 1,10E-06 1,09E-06 1,08E-06 0,00105 1,05E-06 1,81E-06 1,81E-06 1,81E-06 0,00158 1,58E-06 2,53E-06 2,54E-06 2,54E-06 0,00211 2,11E-06 3,25E-06 3,26E-06 3,27E-06 0,00263 2,63E-06 3,95E-06 3,99E-06 3,99E-06 0,00316 3,16E-06 4,68E-06 4,72E-06 4,72E-06 0,00368 3,68E-06 5,41E-06 5,44E-06 5,45E-06 0,00421 4,21E-06 6,15E-06 6,18E-06 6,17E-06 0,00474 4,74E-06 6,87E-06 6,91E-06 6,89E-06 0,00526 5,26E-06 7,61E-06 7,63E-06 7,61E-06 0,00579 5,79E-06 8,31E-06 8,36E-06 8,34E-06 0,00632 6,32E-06 9,03E-06 9,10E-06 9,10E-06 0,00684 6,84E-06 9,76E-06 9,82E-06 9,80E-06 0,00737 7,37E-06 1,05E-05 1,05E-05 1,05E-05 0,0079 7,90E-06 1,12E-05 1,13E-05 1,13E-05

0,00842 8,42E-06 1,19E-05 1,20E-05 1,20E-05 0,00895 8,95E-06 1,26E-05 1,27E-05 1,27E-05 0,00947 9,47E-06 1,34E-05 1,34E-05 1,34E-05

0,01 1,00E-05 1,41E-05 1,41E-05 1,41E-05

R1 R2 R3 R

0,0013 0,0013 0,0013 0,0013

resistivitas 0,0016328

konduktivitas 612,44488

Page 75: PENGARUH LAMA SONIKASI PADA PEMBUATAN FILM …jurnal-online.um.ac.id/data/artikel/artikel4918B01A0A4F654DC... · PANI-Ag/Ni TERHADAP KRISTALINITAS DAN KONDUKTIVITASNYA SKRIPSI OLEH

63

Konduktivitas PANI-Ag/Ni dengan Lama Sonikasi 135 Menit

mA I (A) V1 V2 V3 0 0,00E+00 3,50E-08 8,97E-08 1,43E-07

0,00053 5,26E-07 5,08E-07 5,81E-07 6,18E-07 0,00105 1,05E-06 9,26E-07 1,04E-06 1,05E-06 0,00158 1,58E-06 1,39E-06 1,49E-06 1,49E-06 0,00211 2,11E-06 1,89E-06 1,95E-06 1,96E-06 0,00263 2,63E-06 2,39E-06 2,45E-06 2,43E-06 0,00316 3,16E-06 2,91E-06 2,89E-06 2,91E-06 0,00368 3,68E-06 3,39E-06 3,32E-06 3,40E-06 0,00421 4,21E-06 3,93E-06 3,80E-06 3,88E-06 0,00474 4,74E-06 4,36E-06 4,29E-06 4,36E-06 0,00526 5,26E-06 4,83E-06 4,81E-06 4,82E-06 0,00579 5,79E-06 5,33E-06 5,33E-06 5,29E-06 0,00632 6,32E-06 5,85E-06 5,83E-06 5,75E-06 0,00684 6,84E-06 6,37E-06 6,27E-06 6,16E-06 0,00737 7,37E-06 6,90E-06 6,74E-06 6,65E-06 0,0079 7,90E-06 7,41E-06 7,24E-06 7,15E-06

0,00842 8,42E-06 8,01E-06 7,79E-06 7,67E-06 0,00895 8,95E-06 8,67E-06 8,28E-06 8,16E-06 0,00947 9,47E-06 9,26E-06 8,80E-06 8,54E-06

0,01 1,00E-05 9,81E-06 9,33E-06 9,03E-06

R1 R2 R3 R

0,001 0,0009 0,0009 0,000933333

resistivitas 0,001172267

konduktivitas 853,0482257