PERANCANGAN SISTEM ELEKTRO-OSMOSIS UNTUK PENGENDALIAN AIR

PADA BATUAN CANDI

M. Agung Wicaksono

1108 100 035

Pembimbing:

Endarko, M.Si, Ph.D

Dr. Moch. Zainuri, M.Si.

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2012

Pendahuluan

Latar Belakang

Perubahan Zaman

Pelapukan Batuan

Sistem Proteksi

Permasalahan

• bagaimana merancang sistem elektroosmosis sebagai proteksi rembesan air

• bagaimana optimalisasi tingkat efisiensi elektroosmosis dalam proteksi rembesan air dengan mengendalikan pola jenis sinyal

Tujuan

• merancang sistem elektroosmosis sebagai proteksi rembesan air

• mengetahui optimalisasi tingkat efisiensi elektroosmosis dalam proteksi rembesan air dengan mengendalikan pola sinyal

Batasan Masalah

• Bahan uji untuk penelitian ini adalah batu bata

• sistem elektroosmosis ini menggunakan elektroda tembaga

• Pembangkit sinyal yang digunakan, DC (Direct Current) dan EOP (Electro Osmosis Pulse) dengan beda potensial 30 V

Tinjauan Pustaka

Air

Kelembaban

Elektro-osmosis

Sinyal DC - EOP

next

Air

Ikatan Kimia adalah ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik antara partikel-partikel yang berkaitan (Petrucci, 1985).

Bila 2 atom membentuk ikatan kovalen, orbital paling luar salah satu atom mengadakan tumpang tindih dengan orbital paling luar atom yang lain, dan pasangan elektron yang dimiliki bersama berada di daerah dimana terjadi tumpang tindih tersebut (Achmadi, 1987).

Gaya orientasi yang dikemukakan oleh Keeson pada tahun 1912. Molekul-molekul polar, terdapat kecenderungan ujung positif. Suatu dipol menuju ke arah ujung negatif dipol lain. Gaya tarik antar dipol-dipol tersebut dinamakan gaya orientasi (Syarifuddin, 1994).

next

home

Postulat dasar VSEPR (Valence Shell Electron-Pair Repulsion) menyatakan bahwa untuk mencapai kestabilan molekul yang maksimum, pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat harus tersusun dalam ruang sedemikian rupa, sehingga tepisah satu sama lain sejauh mungkin untuk meminimumkan tolakan.

Pasangan-pasangan elektron kulit valensi atom pusat suatu molekul yang terdiri dari 2 atom atau lebih, dapat berupa PEB (Pasangan Elektron Bebas) dan PEI (Pasangan Elektron Ikatan). Dengan ukuran kekuatan Molekul H2O mempunyai 2 PEI dan 2 PEB yang juga saling tolak menolak, karena tolakan PEB-PEB lebih besar dari tolakan PEI-PEI, maka H O H lebih kecil dari 107,30.

(Syarifuddin, 1994).

home

Kelembaban

Sumber Kelembaban

Dampak Kelembaban

Penanggulangan Kelembaban

next

home

Sumber Kelembaban

Embun malam hari.

Air tanah yang naik melalui celah kapiler fondasi gedung.

Air hujan yang tersapu angin (pelting rain) mengenai dinding dan atap rumah .

(Frick, 2007)

kelembaban

home

Dampak Kelembaban

Berkurangnya kekuatan mekanik bahan bangunan sehingga mudah terjadinya pelapukan bahan bangunan.

Temperatur ruangan yang tidak stabil sehingga mempercepat munculnya organisme mikrobiologi diantaranya dari jenis jamur serta lumut.

(Frick, 2008)

home

kelembaban

Penanggulangan Kelembaban

Lapisan kedap air

Menggunakan kanopi

Perancangan ventilasi

Metode elektro-osmosis

(Frick, 2008)

home

kelembaban

Elektro-osmosis

Elektro-osmosis sendiri adalah adanya aliran fluida pada celah kapiler dalam material berpori yang diakibatkan oleh adanya pemberian beda potensial. Beda potensial yang diberikan akan menghasilkan medan listrik pada bahan uji dengan bantuan sepasang elektroda seperti pada Gambar 2.3., dimana aliran fluida bergerak dari anoda menuju katoda (Masliyah, 2006).

home

Sinyal DC - EOP

(Inerney,2005)

home

Metodologi Penelitian

Studi Permasalahan dan Literatur

Pemilihan bahan uji dan

alat ukur

Tahap persiapan

Perancangan sistem elektro-

osmosis

Pengambilan data

Analisa data dan pelaporan

Pemilihan bahan uji dan alat ukur

Adanya pori-pori ini menyebabkan bahan tersebut memiliki kemampuan menyerap air yang cukup tinggi, sehingga menyebakan kelembaban.

Alat ukur kelembaban yang digunakan adalah MC-100. Prinsip dari alat ukur tersebut adalah mengindra kondisi kelembaban udara batauan ini sampai kedalam 40mm.

home

Tahap persiapan

home

Perancangan sistem elektro-osmosis

home

Batu Karakterisasi

SEM

Porositas

Pengukuran Kelembaban

Dikeringkan dan ditimbang

Direndam air dan

ditiriskan

Pengukuran massa dan kelembaban

kembali

Sistem elektro-osmosis

Udara terbuka

home

Hasil dan Pembahasan

porositas = ((mbu-mk)/(mbu-mba))x100

next

Hasil SEM

next

next

next

next

next

Kesimpulan

Metode Elektro-Osmosis dengan menggunakan sinyal DC dan sinyal EOP 30 V dapat mengendalikan air dalam batu bata, melihat berkurangnya kelembaban karena sistem tersebut mampu menggerakan fluida yang terjebak pada pori-pori batuan yang diuji.

Batuan dengan porsentase pori besar mengalami penurunan kelembaban yang lebih besar dengan perbedaan elektroda yaitu 4 % di titik pertama (Batu F) dibandingkan dengan yang kecil menggunakan sinyal DC, Batu B sebesar 1% , dan Batu D sebesar 2%.

Menggunakan sinyal EOP mengalami penurunan pada titik ketiga, dengan elektroda 10,5x9cm; 8x6 cm; 7x6 cm berturut-turut 2%; 2%; 1% (Batu B) 3%; 3%; 2% (Batu D) 5%; 4%; 3% (Batu F).

next

Saran

Penelitian lainnya yang bisa dikembangkan lebih lanjut adalah dengan menggunakan sinyal EOP (Electro Osmosis Pulse) dengan perbedaan lamanya pulsa (positif, negatif, dan nol) dengan mengatur program pada mikrocontroller, serta variasi bahan elektroda

next

TERIMA KASIH