Upload
antoni-budhi-prasetyo-brom
View
1.182
Download
9
Embed Size (px)
Citation preview
i
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
BATERAI LITHIUM BERBAHAN DASAR KULIT UDANG
BIDANG KEGIATAN:
PKMP
Diusulkan oleh:
Atthar Luqman Ivansyah (10506053/Tahun angkatan 2006)
Iqbal Fauzi (10508083/Tahun angkatan 2008)
Citra Deliana D.S. (10506027/Tahun angkatan 2006)
Henny Firdaus (10506049/Tahun angkatan 2006)
Adi Budiawan (10506091/Tahun angkatan 2006)
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
BANDUNG
2009
i
ii
HALAMAN PENGESAHAN
USULAN PORGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
1. Judul Kegiatan : Battery Lithium Berbahan Dasar Kulit Udang
2. Bidang Kegiatan : ( √ ) PKM-P ( ) PKM-K
( ) PKM-T ( ) PKM-M
3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian
( ) MIPA (√ ) Teknologi dan Rekayasa
( ) Sosial Ekonomi ( ) Humaniora
( ) Pendidikan
4. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Atthar Luqman Ivansyah
b. NIM : 10506053
c. Jurusan : Kimia
d. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Bandung
e. Alamat Rumah : BTN Kepaon Indah Blok B 68, Denpasar-Bali
f. No Telp/HP : 081910536502
g. Email : [email protected]
5. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 4 orang
6. Dosen pendamping
a. Nama Lengkap : Dr. I Made Arcana
b. NIP : 130801348
c. Alamat Rumah : Jalan Sukaresmi IV Kav.
30, Dago Atas Bandung, 40391
d. No Telp/HP : 08122381355
7. Biaya Kegiatan Total : Rp 8.870.000,00
a. Sumber Dikti : Rp 8.870.000,00
ii
iii
8. Sumber lain : Rp –
9. Jangka Waktu Pelaksanaan : 6 bulan
Bandung, 20 Oktober 2009
Menyetujui
Ketua Jurusan/Program Studi/ Ketua Pelaksana Kegiatan
Pembimbing Unit Kegiatan Mahasiswa
( Dr. Indra Noviandri ) ( Atthar Luqman Ivansyah )
NIP. 131933271 NIM. 10506053
Pembantu atau Wakil Rektor Bidang Dosen Pendamping
Kemahasiswaan/Direktur Politeknik/
Ketua Sekolah Tinggi,
(___________________________) ( Dr. I Made Arcana )
NIP. NIP. 130801348
iii
4
BATTERY LITHIUM BERBAHAN DASAR KULIT UDANG
1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara maritim yang memiliki potensi hasil perikanan laut yang sangat
berlimpah. Menurut data Dirjen Perikanan, total potensi ini diperkirakan sebesar 7,2 juta
ton/tahun, dan yang bisa dimanfaatkan baru sekitar 40% atau 2,7 juta ton/tahun. Salah satu
potensi tersebut adalah udang dan kepiting, yang menjadi komoditas ekspor unggulan hasil
perikanan. Produksi udang dan kepiting yang diekspor dan dikonsumsi dalam negeri adalah
dalam bentuk tanpa kepala dan kulit. Dengan demikian jumlah hasil samping produksi berupa
kepala, kulit, ekor, maupun kaki udang dan kepiting tersebut yang umumnya 25-50%,
sangatlah berlimpah.[1] Di Indonesia, hasil samping ini belum banyak digunakan sehingga
hanya1 menjadi limbah yang mengganggu lingkungan terutama pengaruh pada bau yang tidak
sedap dan pencemaran air.[1] Selama ini limbah tersebut juga dikeringkan dan dimanfaatkan
sebagai pakan/pupuk dengan nilai jual yang rendah. Di Indonesia limbah bagian tubuh udang
dan kepiting yang belum dimanfaatkan sebesar 56.200 metrik ton per tahun(Departemen
Kelautan dan Perikanan, 2000).[2] Melalui penggunaan teknologi yang tepat guna, limbah
tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi senyawa polisakarida, salah satunya adalah kitin.
Selanjutnya kitin diolah menjadi kitosan, lalu memanfaatkan sifat yang dimiliki kitosan
sebagai bahan elektrolit untuk aplikasi battery. Dengan demikian, limbah yang telah diolah
tersebut akan memiliki nilai ekonomis yang tinggi dan tidak mencemari lingkungan.
Pada awalnya battery menggunakan elektrolit dalam bentuk larutan. Namun hal tersebut
menimbulkan berbagai kerugian, seperti kurang praktis, mudah bocor, dan mudah terkorosi,
maka elektrolit dalam bentuk cairan ini mulai ditinggalkan. Oleh sebab itu, orang mulai
beralih pada elektrolit bermatriks padatan polimer sebagai penghantar listrik. Pemanfaatan
limbah kulit udang yang telah diolah sebagai bahan elektrolit pada battery diharapkan dapat
1 Nida Sopiah dan Joko Prayitno Susanto. “Isolasi dan Identifikasi Bakteri Proteolitik terhadap Deproteinasi Limbah Cangkang Rajungan pada Proses Pembuatan Chitin”. 2002. (akses:14 Oktober 2009 http://www.iptek.net.id/ind/?mnu=8&ch=jsti&id=268)
2 Emma Rochima. “Viskositas dan Berat Molekul Kitosan Hasil Reaksi Enzimatis Kitin Deasetilasi Isolat”. (Institut Pertanian Bogor, 2004)
mengurangi limbah yang dapat membahayakan kehidupan manusia dan menghasilkan battery
dengan kualitas yang lebih baik dan nilai jual yang tinggi.
Battery yang dihasilkan dari polimer hasil pegolahan kulit udang ini merupakan baterai
lithium yang telah banyak diaplikasikan dalam berbagai perangkat elektronik seperti
laptop/notebook dan handphone. Baterai jenis ini merupakan baterai yang dapat di-recharge
(tidak hanya sekali pakai) sehingga memiliki nilai ekonomi dan nilai lingkungan yang tinggi.
Dari sisi ekonomi, baterai yang portable ini dapat digunakan dalam jangka waktu yang cukup
lama karena dapat diisi ulang energi listriknya. Sedangkan dari sisi lingkungan, penggunaan
baterai lithium dapat mengurangi penggunaan baterai yang tidak dapat diisi ulang (sekali
pakai) sehingga dapat membantu mengurangi penumpukan sampah kimia yang berbahaya
bagi lingkungan dan membutuhkan penanganan khusus. Hal-hal inilah yang melatarbelakangi
penelitian yang akan dilakukan.
2. Perumusan Masalah
Pada penelitian ini akan digunakan zat aditif berupa PEO (Poli Etilen Oksida) dan garam
litium. PEO dan kitosan di-blending dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Konsentrasi
garam litium yang digunakan juga dibuat berbeda-beda. Dengan menggunakan komposisi
PEO, kitosan, dan garam litium yang berbeda-beda, diharapkan dapat ditentukan komposisi
yang optimum, dimana membran elektrolit yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik,
seperti bersifat homogen, memiliki konduktivitas ionik yang tinggi, dan ketahanan termal
yang baik. Berdasarkan sifat material yang dimiliki oleh kitosan, dapat dibuat hipotesis
sebagai berikut :
Semakin banyak konsentrasi kitosan yang digunakan, konduktivitas ioniknya akan
semakin besar. Semakin besar konduktivitas ioniknya, maka kualitas battery yang
dihasilkan akan semakin baik.
Besarnya konsentrasi kitosan yang digunakan akan mencapai nilai yang optimum.
Bila digunakan konsentrasi yang telah melebihi nilai optimumnya, maka koduktivitas
ioniknya akan semakin menurun.
Selain itu, penggunaan kitosan (biopolymer) sebagai salah satu komponen blending pada
polimer elektrolit ini diharapkan dapat memudahkan degradasi baterai tersebut jika masa
6
pakainya telah habis. Berdasarkan sifat tersebut dapat dilakukan hipotesis bahwa semakin
banyak kitosan yang digunakan, maka battery yang dihasilkan akan semakin mudah
terdegradasi jika telah habis masa pakainya.
3. Tujuan Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan ini bertujuan untuk :
Menentukan pengaruh konsentrasi PEO, kitosan, garam lithium pada karakteristik
membran elektrolit yang dihasilkan, seperti konduktivitas ioniknya, ketahanan
termalnya, kehomogenannya, dan kemudahannya terdegradasi.
Menentukan konsentrasi optimum PEO, kitosan, garam lithium, dimana dihasilkan
membran elektrolit dengan karakteristik yang paling baik.
Meneliti potensi yang dimiliki kitosan dalam pemanfaatannya sebagai bahan battery.
4. Luaran yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan dari penelitian ini berupa suatu artikel dan paten serta device yang
dapat menghasilkan arus listrik.
5. Kegunaan
Kegunaan yang akan diperoleh bagi masyarakat setelah PKM-P ini selesai adalah sebagai
berikut :
Dari segi IPTEK, dihasilkan suatu informasi baru bahwa limbah kulit udang
berpotensi sebagai bahan untuk membuat battery. Bila ternyata hal tersebut terbukti
kebenarannya melalui penelitian yang akan dilakukan ini, maka IPTEK di Indonesia
akan berkembang lebih baik.
Dari segi ekonomi, dapat menaikkan nilai jual limbah udang yang telah diolah, bila
ternyata hasil olahan limbah tersebut dapat digunakan untuk pembuatan battery
lithium.
Dari segi kesehatan, dapat mengurangi jumlah limbah kulit udang. Jika jumlahnya
berkurang, maka lingkungan menjadi lebih sehat dan nyaman.
6. Tinjauan Pustaka
Tinjauan pustaka yang digunakan pada penelitian ini antara lain :
6.1 Kitin
Kitin atau poly-N-acetylglucosamine, adalah biopolimer kedua yang paling sering ditemukan
di alam setelah selulosa. Kitin diproduksi oleh banyak organisme hidup dan biasanya
ditemukan dalam bentuk kompleks dengan polisakarida atau protein lain. Kitin merupakan
komponen utama pada antropoda, seperti insekta, udang-udangan, dan lain-lain.
Kitin adalah polisakarida linier yang memiliki ikatan 1,4 yang menghubungkan antar
monomernya. Pada struktur kitin ini terdapat gugus asetamida yang terikat pada karbon
nomor-2 pada struktur siklik tersebut, serta terdapat gugus –CH2OH pada karbon nomor-6.
Kitin diketahui sulit larut dalam pelarut yang umum digunakan akibat strukturnya yang
kristalin, sehingga hal ini yang menyebabkan kitin sulit 2untuk digunakan [3]. Adanya kitin
dapat dideteksi dengan reaksi warna Van Wesslink. Pada cara ini kitin direaksikan dengan I2-
KI yang memberikan warna coklat, kemudian jika ditambahkan asam sulfat berubah
warnanya menjadi violet. Perubahan warna dari coklat hingga menjadi violet menunjukan
reaksi positif adanya kitin.
Figure 1 Struktur kitin [4]
2 3 Dong Yanming, dkk. “Determination of Degree of Substitution for N-acylated Chitosan Using IR Spectra” (2000)
4 Gambar (http://www.yskf.jp/yskf_en/img_03/03_03.gif, tanggal akses: 19 Oktober 2009)
6.2 Kitosan
Kitosan adalah polimer dari ikatan β-1,4 2-amin-2-deoksi-D-glukopiranosa, telah digunakan
secara luas dalam aplikasi dalam industri dan medis. Kemampuan kitosan dalam membentuk
kompleks dengan beragam ion logam telah diketahui dari beragai penelitian, sehingga dari
hasil tersebut, diketahui bahwa kitosan dapat juga berperan sebagai agen pengkelat.
Kitosan adalah merupakan polimer alam yang dihasilkan dari proses deasetilasi dari kitin.
Kitosan tersebut dapat diidentifikasikan dengan melakukan pelarutan dengan asam asetat 1%.
Ketika semua larut, maka dapat disimpulkan bahwa produk yang terbentuk adalah kitosan.
Dengan melakukan perubahan kitin menjadi kitosan, maka senyawa ini akan lebih mudah
untuk diaplikasikan dalam dunia manufaktur, penelitian, dan lain-lain.[3]
Kitosan merupakan suatu polimer multifungsi karena mengandung tiga jenis gugus fungsi
yaitu asam amino, gugus hidroksil primer dan sekunder. Adanya gugus fungsi ini
menyebabkan khitosan mempunyai kreatifitas kimia yang tinggi.[5]3
Berdasarkan penelitian, diketahui bahwa kitosan merupakan polimer yang bersifat non toksik,
dapat didegradasi, serta dapat digunakan sebagai matrik polimer. Sifat-sifat kitosan ini sangat
dipengaruhi oleh derajat deasetilasi, yang merupakan parameter dasar dari struktur kitosan.
Kitosan merupakan polimer yang tidak berbahaya (non-toksik), dapat didegradasi
(biodegradable), biocompatible, polimer bermuatan positif yang memperlihatkan banyak
sifat yang menarik, seperti sebagai lapisan yang biodegradable dalam bungkus makanan,
serat, campuran biomaterial dalam dunia kesehatan, membran filter dalam water treatment,
dll. Struktur kitosan:
3 5 Forsyth, dkk. “Alternatively, Plasticization Can Also Increase Ionic Mobility by Reducing The Potential Barrier to Ionic Motion as A Result Of The Decreasing Cation–Anion Coordination Of The Salt” (1995)
Figure 2 Struktur kitosan [6]
6.3 Solid Polymer Electrolyte (SPE)
Solid polymer elecrolyte pertama kali ditemukan pada tahun 1973. Pada saat itu, peneliti
menyadari bahwa polimer elektrolit ini memiliki sifat mekanik, stabilitas termal, serta
konduktivitas yang baik sehingga dapat menggantikan elektrolit cair.[7]
Solid Polymer Electrolyte (SPE) merupakan material yang menjanjikan untuk diaplikasikan
dalam sejumlah device, misalnya baterai berdensitas tinggi, sensor gas, dan alat elektrokimia
lainnya.[8]
Berbagai usaha telah dilakukan untuk memperoleh polimer yang sesuai untuk digunakan,
misalnya dengan melakukan investigasi terhadap suatu polimer baru (apakah layak dijadikan
host polymer atau tidak), maupun dengan meningkatkan performa polimer yang telah ada
(misal dengan melakukan modifikasi). Pada umumnya, polimer yang digunakan untuk SPE
adalah polimer sintetik yang memiliki kekurangan yaitu tidak dapat terdegradasi oleh alam,
serta harganya yang mahal. Oleh karena itu, dicari suatu polimer yang murah, dapat
didegradasi alam, serta tidak kehilangan kemampuannya dalam menghantarkan listrik.4
4 6 Gambar (http://www.nutrimart.com/images/bulk/chitosan.gif, tanggal akses: 19 Oktober 2009)
7 Sivakumar M et al (Mater Chem Phys 97:330–336, 2006)
8 V. Chandrasekhar. “Polymer Solid Electrolytes: Synthesis and Structure”. (Advances in Polymer Science, Vol.135. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 1998).
6.4 Baterai Polimer Litium
Baterai yang sering dipergunakan selama ini kebanyakan adalah baterai litium dengan
elektrolit berupa polimer. Hal ini disebabkan berbagai keuntungan yang diperoleh dengan
menggunakan baterai jenis ini. Selain mengurangi massa baterai (baterai litium ion memiliki
case yang terbuat dari logam yang kaku), pemanfaatan baterai polimer ini dapat diaplikasikan
pada berbagai alat elektronik, mulai dari yang berukuran besar, hingga kecil.
Pada prinsipnya, cara kerja baterai polimer litium ini sama dengan PEMFC, namun proton
yang dialirkan bukanlah hidrogen (H+), melainkan Li+.
Pada gambar di atas, dapat dilihat bahwa baterai tersebut terdiri dari:5
Cathode : Li1-xCoO2 Pemisah : polimer elektrolit
Anode : LixC6
Reaksi yang terjadi pada saat pemakaian baterai:
Anode : carbon–Lix → C + xLi+ + xe−
Separator : Li+ conduction
Cathode : Li1−xCoO2 + xLi+ + xe− → LiCoO2
5 9 Gambar (http://www.flextech-hk.com/images/tech-liion.gif, tanggal akses: 19 Oktober 2009)
Figure 3 Mekanisme kerja baterai lithium [9]
6.5 Poli(Etilen Oksida)
Penggunaan polimer Poli(etilen oksida) (PEO) telah banyak digunakan dalam aplikasinya
pada baterai litium sebagai elektrolit padatan. Elektrolit padatan digunakan untuk
menggantikan elektrolit yang selama ini telah digunakan (elektrolit berbentuk larutan).
Poli(etilen oksida) merupakan polimer yang terbentuk melalui proses polimerisasi dari etilen
oksida. PEO digunakan disebabkan oleh viskositas yang tinggi (mendekati titik leleh)
menyebabkan polimer ini dapat digunakan sebagai SPE dengan lapisan yang tipis.
PEO merupakan polimer yang linier yang mengandung atom O pada rantai utama yang
diperoleh dengan melakukan polimerisasi dengan membuka cincin dari etilen oksida. PEO
merupakan material semikristalin, dimana pada suhu ruang tersusun atas 60% fasa kristalin
dan 40% fasa amorf. Titik leleh dari fasa kristalin adalah 65oC dan transisi gelas fasa amorf
adalah -60oC. PEO membentuk kompleks logam-garam dengan berbagai logam- garam
seperti logam alkali, alkali tanah dan garam logam transisi.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa perbandingan konsentrasi
antara PEO dan garam litium adalah 3:1. Namun pada penelitian ini akan dilakukan variasi
penambahan jumlah senyawa-senyawa tersebut. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan
kondisi film sesuai dengan sifat yang diinginkan. Hal ini juga dilakukan disebabkan adanya
pencampuran dengan kitosan yang akan menyebabkan terjadinya perubahan sifat dari film
yang akan terbentuk. Oleh karena itu perlu dilakukan optimasi jumlah senyawa yang
ditambahkan untuk mendapatkan hasil optimal.
PEO merupakan polimer yang memiliki derajat kristalinitas yang tinggi yang menyebabkan
rendahnya konduktivitas ionik pada temperatur ruang. Oleh karena itu, dilakukan suatu cara
untuk menurunkan sifat kristalinitas dan meningkatkan konduktivitas ionik. Beberapa
langkah yang dapat dilakukan adalah:
1. Menambahkan zat pemlastis dan zat aditif lain yang cocok dengan PEO
2. Menambahkan garam pemlastis
3. Membuat ikatan silang
7 Metode Pelaksanaan
7.1 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
Peralatan gelas, seperti gelas kimia, gelas ukur, batang pengaduk, pipet tetes
Neraca Analitis untuk penimbangan sampel
Hot Plate untuk memanaskan larutan
Corong Buchner
Corong pisah
Spatula
Pompa vakum untuk menyaring
Termometer
Stirrer dan magnetic stirrer
7.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
Kulit udang (didapatkan dari Hypermart BIP Bandung)
PEO
Kloroform
NaOH 3,5% untuk proses deproteinasi kulit udang
HCl 1 M untuk proses demineralisasi kulit udang
NaOH 50% untuk proses deasetilasi kitin
Asam asetat 1% untuk pelarut khitosan
Litium sitrat
Aqua DM
7.3 Prosedur Kerja
a. Isolasi Kitin dari Kulit Udang
1. Deproteinasi
Kulit udang dibersihkan, kemudian dikeringkan dan dihaluskan (tapi tidak terlalu
halus). Diambil kulit udang tersebut sekitar 50 gram, lalu dimasukkan ke dalam
gelas kimia berisi 500 mL NaOH 3,5% b/v. Setelah itu, campuran NaOH dan kulit
udang tersebut diaduk dengan pengaduk magnetik di atas hot plate selama dua
jam. Disaring dengan corong Buchner berpenghisap vakum. Dicuci kulit udang
tersebut hingga pH netral (diuji dengan indikator universal). Sampel lalu
dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC selama 24 jam, lalu ditimbang padatan
hingga konstan.
2. Demineralisasi
Padatan kulit udang hasil deproteinasi direaksikan dengan larutan HCl 1M (1:15
b/v) secara perlahan dalam gelas kimia selama kurang lebih 1 jam sampai tidak
terbentuk gas. Setelah itu, padatan yang terbentuk disaring dengan Corong
Buchner berpenghisap vakum. Padatan yang didapatkan dicuci dengan air sampai
pH netral. Setelah itu, dibilas lagi dengan menggunakan aqua DM. Padatan
dikeringkan dalam oven pada suhu 650C selama 24 jam, kemudian ditimbang
hingga konstan.
b. Isolasi Kitosan dari Kitin
Kitin hasil proses demineralisasi direaksikan dengan larutan NaOH 50% b/v dengan
perbandingan 1:10. Campuran tersebut diaduk dengan pengaduk magnetik di atas hot
plate pada suhu 1000C selama 4 jam, kemudian disaring dengan menggunakan
penghisap vakum dan Corong Buchner. Kitosan yang terbentuk dicuci dengan air
hingga pH netral, lalu dibilas dengan aqua dm, dan kemudian dikeringkan dalam
oven pada suhu 650C selama 24 jam.
c. Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR
Kitosan yang telah dihasilkan dari proses deasetilasi dianalisis kemurniannya dengan
melihat gugus fungsi yang ada pada kitosan tersebut. Dilakukan analisis dengan
menggunakan metoda pelet KBr.
Perhitunga
n Derajat
Deasetilasi
DD = 100 – [(A1655 / A3450) x 100/1.33]
d. Pembuatan Polimer Elektrolit6
Dilarutkan sejumlah kitosan hasil sintesis dan PEO dengan pelarut yang cocok (dapat
melarutkan secara homogen), lalu ditambahkan dengan litium sitrat sebanyak 10%
dari total keseluruhan. Pada pembuatan polimer elektrolit ini dilakukan variasi
jumlah kitosan dan PEO untuk mendapatkan komposisi yang memberikan hasil
paling maksimal (baik). Setelah larutan tersebut larut dengan baik, maka larutan
dimasukkan ke cawan petri, lalu dikeringkan pada temperatur ruang hingga terbentuk
film.
Table 1 perbandingan komposisi campuran
Komposisi Kitosan (%) PEO (%) Berbagai jenis garam (%)
1 0 90 10
2 10 80 10
3 20 70 10
4 30 60 10
5 40 50 10
6 50 40 10
7 60 30 10
8 70 20 10
9 80 10 10
10 90 0 10
6 10 Lelly Dwi Ambarini. “Pengaruh Waktu Sulfonasi terhadap Karakteristik Polistiren dan Polyblend-nya dengan Kitosan (untuk aplikasi PEMFC)”. (Institut Teknologi Bandung: 2008).
Figure 4 contoh perhitungan derajat deasetilasi[10]
e. Analisis dengan FTIR
Film yang terbentuk lalu dilakukan uji melalui FTIR apakah pengaruh pelarut asam
asetat, garam litium, serta plasticizer (asam stearat) mempengaruhi serapan dari
senyawa tersebut.
f. Analisis Termal dengan TGA/DTA
Film dipanaskan dari suhu (30-550)oC menggunakan TGA/DTA dengan kecepatan
pemanasan 100C/menit. Dari analisis ini dapat diperoleh termogram yang berisi
beberapa data yang berhubungan dengan sifat termal dari masing-masing film yang
telah dihasilkan, misalnya temperatur dekomposisi, persen pengurangan massa pada
temperatur tertentu.
g. Analisis Konduktivitas Ionik dengan Impedance Spectroscopy
Sebelum diukur konduktivitasnya, sampel film dipotong dengan ukuran kira-kira
1cm x 2cm. Film diletakkan diantara dua elektroda, kemudian nilai konduktivitasnya
diukur pada frekuensi 1 kHz dan 50 Hz.
Berikut adalah diagram alir percobaan secara umum :
Figure 4 Sintesis Kitosan dari kulit udang
Figure 5 Pembuatan polimer elektrolit
8. Jadwal Kegiatan
Rencana pelaksanaan kegiatan penelitian PKMP selama enam bulan adalah sebagai berikut:
Tahapan kegiatanBulan ke-
1 2 3 4 5 6
Pengadaan bahan dan peralatan
Pembuatan polimer elektrolit dari kulit udang
Karaktersasi FTIR, SEM, XRD, DTA/TGA
Perakitan Baterai
Karakterisasi EIS
Pembuatan laporan
Jadwal/estimasi waktu kegiatan ini disusun dengan seefektif mungkin menurut tipe kegiatan
yang akan dilakukan, agar kegiatan dapat berjalan lancar dan terselesaikan tepat waktu.
9. Rancangan Biaya
1. Biaya Bahan:
No Bahan Jumlah Biaya
1 Kulit udang 500 gram Rp. 10.000
2 NaOH teknis 1kilogram Rp. 11.000
3 HCl 1M 500 mL Rp. 15.000
4 Asam Asetat 500 mL Rp. 20.000
5 Kloroform 50 mL Rp. 13.000
6 Litium sitrat 20 gram Rp. 30.000
7 Litium perklorat 20 gram Rp. 30.000
8 Polietilen oksida 10 gram Rp. 50.000
9 Aqua DM 3 L Rp. 12.000
10 tissue 1 pack Rp. 20.000
11 Aluminium foil 1 gulung Rp. 18.000
12 Kertas hisap 1 pack Rp. 10.000
13 Kertas whatman 1 pack Rp. 15.000
Subtotal Biaya Rp. 254.000
2. Biaya Pembelian Alat:
No. Nama Alat Jumlah Harga Satuan Harga
1. Gelas kimia 500 mL 4 @ Rp. 45.000 Rp. 180.000
2. Gelas ukur 25 mL 2 @ Rp. 28.000 Rp. 56.000
3. Labu bundar 1 @ Rp. 60.000 Rp. 60.000
4. Cawan penguap 2 @ Rp. 25.000 Rp. 50.000
5. Teflon 1 @ Rp. 200.000 Rp. 200.000
6. Pipet tetes 5 @ Rp. 2.000 Rp. 10.000
7. Labu erlenmeyer 500 mL 2 @ Rp. 35.000 Rp. 70.000
8. Labu isap 2 @ Rp. 200.000 Rp. 400.000
9. Corong Buchner 2 @ Rp. 150.000 Rp. 300.000
10. Kondensor 1 @ Rp. 150.000 Rp. 150.000
11. Termometer 2 @ Rp. 20.000 Rp. 40.000
12. Desikator 1 @ Rp. 200.000 Rp. 200.000
13. Cawan petri kaca 10 @ Rp. 20.000 Rp. 200.000
14. Elektroda dan kerangka plastik 10 @ Rp. 150.000 Rp. 1.500.000
Subtotal Biaya Rp. 3.416.000
3. Biaya Karakterisasi:
No Nama Jenis Karakterisasi
Biaya perkarakterisasi
Jumlah karakterisasi
Biaya total
1 FTIR @ Rp. 50.000 10 Rp. 500.000
2 DTA/TGA @ Rp.140.000 10 Rp.1.400.000
3 EIS - 10 -
4 SEM @ Rp. 180.000 10 Rp. 1.800.000
5 XRD @ Rp. 125.000 10 Rp. 1.250.000
Subtotal Biaya Rp. 4.950.000
4. Biaya Lain-lain:
No Keperluan Biaya
1 ATK Rp. 50.000
2 Fotokopi Rp. 50.000
3 Dokumentasi Rp. 50.000
4 Penulisan Laporan Rp. 100.000
Subtotal Biaya Rp. 250.000
Total Biaya
No. Biaya Jumlah
1 Biaya Bahan Rp. 254.000
2 Biaya Pembelian Alat Rp. 3.416.000
3 Biaya Karakterisasi Rp. 4.950.000
4 Biaya lain-lain Rp. 250.000
Total Biaya Rp. 8.870.000
Daftar Pustaka
[1]Sopiah, Nida dan Susanto, Joko Prayitno. 2002. Isolasi Dan Identifikasi Bakteri
Proteolitik Terhadap Deproteinasi Limbah Cangkang Rajungan Pada
Proses Pembuatan Chitin. http://www.iptek.net.id/ind/?
mnu=8&ch=jsti&id=268 (akses:14 Oktober 2009)[2]Rochima, Emma, dkk. 2004. Viskositas Dan Berat Molekul Kitosan Hasil Reaksi Enzimatis
Kitin Deasetilase Isolat. Institut Pertanian Bogor.[3]Yanming, Dong, dkk. 2000. Determination of degree of substitution for N-acylated chitosan
using IR spectra[4] http://www.yskf.jp/yskf_en/img_03/03_03.gif (tanggal akses: 19 Oktober 2009)
[5]Forsyth, dkk. 1995. Alternatively, Plasticization Can Also Increase Ionic Mobility by
Reducing The Potential Barrier to Ionic Motion as A Result Of The Decreasing
Cation–Anion Coordination Of The Salt.[6] http://www.nutrimart.com/images/bulk/chitosan.gif (tanggal akses: 19 Oktober 2009)
[7]Sivakumar M et al (2006) Mater Chem Phys 97:330–336[8]Chandrasekhar, V. 1998. Polymer Solid Electrolytes: Synthesis and Structure. Advances in
Polymer Science, Vol.135. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. [9] http://www.flextech-hk.com/images/tech-liion.gif (tanggal akses: 19 Oktober 2009)
[10] Ambarini, Lelly Dwi. 2008. Pengaruh Waktu Sulfonasi terhadap Karakteristik Polistiren
dan Polyblend-nya dengan Kitosan (untuk aplikasi PEMFC). Institut Teknologi
Bandung.
Lampiran
1) Biodata ketua serta anggota kelompok
a. Ketua kelompok
Nama : Atthar Luqman Ivansyah
TTL : Denpasar, 21 November 1988
HP : 081910536502
Email : [email protected] Bandung : Jl. Cisitu Lama VIII, CoblongAgama : Islam
Riwayat Pendidikan
No. Pendidikan Tahun1 SD Muhammadiyah 1 Denpasar 1994 – 20002 SLTPN 1 Denpasar 2000 – 20033 SMAN 4 Denpasar 2003-20064 Institut Teknologi Bandung, Fakultas MIPA 2006-20075 Institut Teknologi Bandung, Program Studi
KIMIA2007-sekarang
Riwayat Organisasi
No. Organisasi Jabatan Tahun1 Keluarga Mahasiswa Islam ITB Anggota 2006-sekarang2 Keluarga Mahasiswa Muslim
KimiaAnggota 2007-sekarang
3 Himpunan Mahasiswa Kimia-HMK ‘Amisca’
Staf Departemen Keprofesian
2007-sekarang
4 Asistensi Agama dan Etika Islam ITB
Ketua 2007-2008
b. Anggota kelompok
i) Nama : Citra Deliana D.S.
TTL : Garut, 22 Oktober 1989HP : 081910334929Email : [email protected] Bandung : Jl. Kanayakan No 61 DagoAgama : Islam
Riwayat Pendidikan
No. Pendidikan Tahun1 SDN Suci Kaler II 20002 SLTPN 1 Garut 20033 SMAN 1 Tarogong Garut 20064 Institut Teknologi Bandung, Fakultas MIPA 2006-20075 Institut Teknologi Bandung, Program Studi KIMIA 2007-sekarang
Riwayat Organisasi
No. Organisasi Jabatan Tahun1 Forum Mahasiswa Garut
(Form@t) ITBStaf HRD 2006-sekarang
2 Asgar Muda Anggota 2007-sekarang3 Himpunan Mahasiswa Kimia-
HMK ‘Amisca’MPA (Majelis
Perwakilan Anggota)2007-sekarang
4 Lingkung Seni Sunda ITB Anggota 2006-sekarang5 Kelompok Ilmiah Remaja SMAN
1 TarogongSekretaris Umum 2004-2005
6 Dewan Perwakilan Kelas Pengawas OSIS 2003-2004
ii) Nama : Henny FirdausTTL : Pekanbaru, 5 Agustus 1988HP : 081371671316Email : [email protected] Bandung : Jl. Kanayakan No 61 DagoAgama : Islam
Riwayat Pendidikan
University/School Discipline Year Of EducationTK Bhayangkari Dumai 1992-1994
SDN 017 Purnama-Dumai 1994-2000SLTPN 2 Dumai 2000-2003
SMAN Binaan Khusus Dumai
Natural Science 2003-2006
Institut Teknologi Bandung Chemistry Departement 2006-Now
Riwayat Organisasi
Year Division Organization1998 Chairman Group Of Angklung SDN 017 Purnama
2001-2002 Staff Drumband SLTPN 2 Dumai2004-2005 Staff Palang Merah Remaja SMAN Binaan
Khusus2007-2008 Sekretaris Asrama Putri Kanayakan Institut
Teknologi Bandung2007-2008 Staff External Himpunan Mahasiswa Kimia “Amisca”
ITB2008 Staff Akprof (Akademik Dan
Keprofesian)Keluarga Mahasiswa Muslim Kimia “Kamamuki”
2007 Bendahara Wisudaan Himpunan Mahasiswa Kimia “Amisca” ITB Oktober 2007
2007 Seksi Acara Bakti Sosial Himpunan Mahasiswa Kimia “Amisca” ITB
2008 Dana Usaha “Kamiskustik” Keluarga Mahasiswa Muslim Kimia ITB
2009 Seksi Acara Kunjungan Industri Himpunan Mahasiswa Kimia “Amisca” ITB 2009
iii) Nama : Adi Budiawan
TTL : Sumedang, 14 Agustus 1988 Hp : 081221211989Email : [email protected] Bandung : Jl. Ciumbuleuit Atas No. 7Alamat Libur : Jln. Dr Saleh Gg Nunu No 11 RT03/Rw09 Sumedang SelatanAgama : Islam
Riwayat PendidikanLembaga Tempat Tahun
1. TK Pertiwi2. SD Negeri 1 Sukaraja3. SLTP Negeri 2 Sumedang4. SMA Negeri 1 Sumedang5. Institut Teknologi
Bandung
SumedangSumedangSumedangSumedangBandung
1993-19941994-20002000-20032003-2006
2006
Riwayat Organisasi
Organisasi Jabatan Tahun1. Pramuka2. Repala (Remaja Pencinta Alam)3. PSTD (Pencak Silat Tenaga Dasar)4. DKM Nurul Ilmi5. Gamais ITB6. Genshiken ITB7. Amisca ITB8. KSEP ITB (Kelompok Studi
Ekonomi dan Pembangunan)9. Kamamuki ITB10. Comlabs
AnggotaAnggotaAnggotaAnggotaAnggotaAnggotaAnggotaAnggotaAnggota
AnggotaAnggota
20022004
2003-200420052006200720072007200720072008
iv) Nama : Iqbal Fauzi
TTL : Indramayu, 6 Maret 1990Hp : 085224642549Email : [email protected] Bandung : Jl. Cisitu Lama VIII, CoblongAgama : Islam
Riwayat Pendidikan
School Name Duration DescriptionSDN III Kedokan Agung 1996 - 2002 Elementary schoolSMP Negeri 1 Cirebon 2002 - 2005 Junior high SchoolSMA Negeri 1Cirebon
2005 – 2008Senior High School(Major in Science)
Bandung Institute of TechnologyBandung
2008 - presentMajor in Chemistry
(GPA = 3.72 of scale 4.00)
Riwayat Organisasi
Nama Organisasi Jabatan Periode
DKM SMAN 1 Cirebon Sie. Bidang Humas 2006 – 2007
KIR SMAN 1 Cirebon Koordinator Kimia 2006 – 2008
OSIS SMAN 1 Cirebon Sie. Bidang Pendidikan 2006 – 2007
IKASMANSA Cirebon of ITB Pengurus 2008 – sekarang
Keluarga Ganesha Mahasiswa Cirebon (KGMC)
Pengurus 2008 – sekarang
MATA Salman Anggota 2008 – 2009
GAMAIS ITBAnggota dan Magang di
SDLT2008 – sekarang
KM ITB Magang di PSDM 2009 – …….
Kharisma Salman Pembina Muda 2009 – …….
2) Biodata dosen pembimbing
1. Name : Dr. I Made Arcana2. Place/Date of Birth : Karangasem (Bali) / August 25, 19643. Home Address : Jalan Sukaresmi IV Kav. 30, Dago Atas
Bandung, 40391 Phone No. : 022-250 7251 HP : 08122 381 355
4. Institution : Department of Chemistry Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Institut Teknologi Bandung5. Institution Address : Jalan Ganesha 10, Bandung 40132 INDONESIA
Phone No. : (022) 250 2103 Fax No. : (022) 250 4154
E-mail address : [email protected]. Position : Associate Professor (Physical Chemistry/1-10-2003)7. Major Field of Specialization : Polymer Chemistry
8. Professional Education :
1993 - 1996 : Doctor of Philosophy (Dr.)/Pasca Sarjana S-3 in MaterialChemistry (Chimie des Materiaux) Centre d’Etude des Materiaux Organiques et Polymeres, USTL Montpeller II, Montpellier, FRENCE
1987 – 1990 : Magister Science (MSc.)/Pasca Sarjana S-2 in Material Science (Polymer Chemistry), Department of Chemistry, Institut Teknologi Bandung, Bandung, INDONESIA
1982 – 1987 : Sarjana Science (Drs)/Sarjana S-1 in Chemistry (Polymer Chemistry), Department of Chemistry, Institut Teknologi Bandung, Bandung, INDONESIA
9. Research Experiences :
2003 : Postdoctoral in field of Synthesis of Narrow Polydispersity Block Copolymers of PtBA-PS by Novel Raft Polymerization Technique, in Indian Institute of Science, Bangalore, India (April-July 2003)
2003 : Training in field of Laser Light Scattering, in Kyoto Institute of Technology, Kyoto, Japan (Marc-April 2003)
1987-now : Team member of Polymers Research Group in Departemen Kimia – ITB, Bandung, INDONESIA
1993 – 1996 : Team member of Polymers Research Group : The research for Polymer Chemistry Project at Centre d’Etude des Materiaux Organiques et Polymeres, USTL Montpeller II, Montpellier, FRENCE
2008 : Principle investigator in the research : Pemanfaatan limbah industri pulp dan kertas untuk pembuatan membran komposit sel bahan bakar, (Program Insentif-RISTEK)
2007-2008 : Principle investigator in the research : Sintesis poliuretan dari poli(2,2-dimetil-1,3-propandiol-blok-kaprolakton) untuk bahan plastik yang mudah terbiodegradasi (Biodegradable Polymers), (Hibah Bersaing Bath XV-DIKTI)
2007-2008 : Principle investigator in the research : Preparation of biodegradable polymers by modification of polystyrene with polycaprolactone, Asahi Glass Foundation (AGF)-Japan
2006 : Principle investigator in the research : Sintesis kopolimer dari 2,2-dimetil-1,3-propandiol dan -valerolakton untuk bahan plastik yang mudah terbiodegradasi, (Riset KK-LPPM, ITB)
2005 / 2006 : Principle investigator in the research : Synthesis of new biodegradable polymers by modification of polystyrene with polyhydroxybutyrate, (Competition-Based Program, Hibah B-Program, Program Studi Kimia, FMIPA, ITB)
2005 – 2006 : Principle investigator in the research : Modifikasi polipropilena dengan senyawa lakton untuk bahan plastik yang mudah terbiodegradasi (Biodegradable polymers), (Hibah Bersaing XIII-DIKTI)
2004 / 2005 : Principle investigator in the research : Pembuatan poli(uretan-ester) dari prepolimer butirolakton dengan senyawa diisosianat untuk bahan plastik yang mudah terbiodegradasi (Biodegradable polymers), (RU-ITB, ITB Bandung)
2003 – 2004 : Principle investigator as TPM in the Collaboration Research: Sintesis kopolimer poli(ester-uretan) dari asam laktat limbah susu untuk menghasilkan bahan plastik yang mudah terbiodegradasi, (Hibah Pakerti-DIKTI)
10. Scientific Publications A. Paper published in Journal
1. M. Arcana, K. Nagesh, and S. Ramakrisnan, “Synthesis of narrow polydispersity block copolymers of PtBA-PS by novel RAFT polymerization technique”, Proc.ITB Eng. Science, 36 (1), 2004
2. M. Hasan, S.I. Rahayu, C.L. Radiman, dan IM. Arcana,”Sintesis kopoliester dari e-caprolakton dan 2,2-dimetil-1,3-propqndiol : Prepolimer alternative untuk sintesis polyester dengan berat molekul tinggi”, Jurnal Matematika dan Sains (JMS), 10 (4), 2005
3. M. Arcana, B. Tanajaya, B. Anwar, C.L. Radiman, and M.A. Sulfikar,” Biodegradation of Poly(R,S)--hydroxybutyrate and its copolymer with -Valerolactone Synthesized by Aluminoxane Catalyst”, Proc.ITB Sain dan Teknologi, 37 A (2), 2005
4. I. M. Arcana, A. Sulaeman, K.D. Pandiangan, A. Handoko, and M. Ledyastuti, “Synthesis of polyblends from polypropylene with poly(R,S)--hydroxybutyrate and its characterization”, Polymer International, 55 (4), 435 (2006).
5. I Made Arcana, Bunbun Bundjali, Iyan Yudistira, Budiati Jariah, and Lenggana,”Study on Properties of Polyblends from Polypropylene with polycaprolactone and their Biodegradability”, Polymers Journal, 39 (12), 1337 (2007)
6. I Made Arcana, Bunbun Bundjali, M. Hasan, Helen Mariani, and Shinta Dewi Anggraini, Synthesis of copolymers by ring-opening copolymerization of -valerolactone and 2,2-dimethyl-1,3-propandiol monomers and their characterization, Jurnal Matematika dan Sains, 13, 22 (2008).
7. I Made Arcana, M Hasan, Shinta Dewi Anggraini, Asti Ardhyo Febrianti, and Aditya Ardana, “Structure and Properties of Polymers Prepared by Polymeri-zation of 2,2-Dimethyl-1,3-Propandiol and -Caprolactone Monomer, ITB Journal of Science, 41 A (2), 10-20, (2009)
B. Papers presented at Seminars
1. M. Hasan, S.I. Rahayu, C.L. Radiman, dan I M. Arcana,”Sintesis kopolimer dari senyawa -valerolakton dan neopentil glikol alternatif prepolimer untuk sintesis poli(ester-uretan) yang bersifat mudah terbiodegradasi”, Proceeding Seminar MIPA IV – ITB, Bandung, 2004.
2. M. Arcana, B. Tanajaya, C.L. Radiman, and M.A. Sulfikar,”Pembentukan kopolimer dari monomer -butirolakton dan -valerolakton dengan katalis aluminoksan serta karakterisasinya”, Proceeding Seminar MIPA IV – ITB, Bandung, 2004.
3. M. Hasan, S.I Rahayu, C.L. Radiman, I. M. Arcana,”Sintesis poli(ester-uretan) dari senyawa -butirolakton sebagai alternatif sintesis polimer yang mudah terbiodegradasi”, Seminar Nasional Kimia, HKI-Bandung-UPI, Bandung, 2004
4. Rusman, Mukhlis, N.M. Surdia, dan I. M. Arcana,”Sintesis poli(ester-uretan) dari asam laktat limbah susu untuk menghasilkan bahan baku yang mudah terbiodegradasi”, Seminar Nasional Kimia, HKI-Bandung-UPI, Bandung, 2004
5. M. Arcana, B. Tanajaya, C.L. Radiman, and M.A. Sulfikar,”Analisis struktur hasil kopolimerisasi dari monomer -butirolakton dan -valerolakton dengan katalis aluminoksan”, Proceeding : The Sixth UKM-ITB Joint Seminar on Chemistry, Denpasar-BALI, 17-18 May 2005
6. M. Hasan, S.I Rahayu, C.L. Radiman, I. M. Arcana,”Sintesis kopolimer poli(Cl-co-DP) : Poliol alternatif untuk pembuatan poli(ester-uretan) yang dapat terbiodegradasi”, Prosiding : JSChem ITB-UKM VI, Denpasar-Bali, 2005
7. Lia Amelia and I Made Arcana, Modification of polystyrene by preparation of their polyblends with starch, International Conference on Mathematics an Natural Sciences (ICMNS), 29-30 November 2006, Bandung
8. Lenggana and I Made Arcana, Synthesis of polyblends between polystyrene and polycaprolactone and their characterization, International Conference on Mathematics an Natural Sciences (ICMNS), 29-30 November 2006, Bandung
9. Randi Rohandi, I Made Arcana, Preparation of (PS-PHB) Polyblends Using Tween-80® as Compatibilyzer, International Conference on Mathematics an Natural Sciences (ICMNS), 29-30 November 2006, Bandung
10. M. Masykuri, C.L. Radiman, I M. Arcana, and S. Achmad, Oleic acid epoxidation and oxyrane ring-opening for poly(urethane-urea) synthesis, International Conference on Mathematics an Natural Sciences (ICMNS), 29-30 November 2006, Bandung
11. I M. Arcana, B. Bundjali, M. Hasan, H. Mariani, and S.D. Anggraini,” Copolymers of 2,2-dimethyl-1,3-propandiol and -valerolactone monomers and their properties”, The International Conference on Chemical Sciences (ICCS), 24-25 May 2007, Jogyakarta
12. Noerati, C.L. Radiman, S. Achmad, and I M. Arcana,”Synthesis and characterization of water soluble chitosan succinate as durable anti-microbial agent on cotton”, The International Conference on Chemical Sciences (ICCS), 24-25 May 2007, Jogyakarta
13. M. Masykuri, C.L. Radiman, I M. Arcana, and S. Achmad,”The effect of alcohols chain length on the chemical structure of diols in oleic acid epoxidation and ring-opening reactions”, The International Conference on Chemical Sciences (ICCS), 24-25 May 2007, Jogyakarta.
14. I M. Arcana, L. Alio, “Polyblends of Poly(vinyl alcohol) and Polycaprolactone and their properties”, Proceeding of The International Conference on Neutron and X-ray Scattering (ICNX), 30-31 July 2007, Bandung
15. I.M. Arcana, H. Mariani, S.D. Anggraini : “ Synthesis of Copolymers from Ethylene Glycol Derivatives and Cparolactone Monomers and their Characterizations “, Seminar Kimia Bersama ITB-UKM Ketujuh, Bandung, (12-13 Desember 2007)
16. Nurhidayati and I.M. Arcana, “Synthesis of polyblend from PS with tapioca starch and its characterization”, JSChem ITB-UKM 2007, Bandung (12-13 Desember 2007)
17. A. Ardana and I.M. Arcana, “The effect of different length chain extender on polyurethane properties” , JSChem ITB-UKM 2007, Bandung (12-13 Desember 2007)
18. R. Rohandi, N. Miletic, K. Loos, and I.M. Arcana, “Modified epoxy functionalized macroporous resins for candida antartica lipase B immobilization”, JSChem ITB-UKM 2007, Bandung (12-13 Desember 2007).
19. I Made Arcana, Bunbun Bundjali, M. A. Zulfikar, Randi Rohandi, and Lenggana,” Preparation of Polyblends from Polystyrene with Poly--caprolactone and Their Characterization”, Seminar on Research Findings Assisted by the Asahi Glass Foundation, ITB, Bandung, 2008
20. Luchana Lamierza Yusup and I Made Arcana, Preparation and characterization of PSS-LS membranes for fuel cell application, The second international conference on mathematics and natural sciences (ICMNS) 2008
21. Erythrina Stavila and I Made Arcana, Synthesis of copolymers from styrene and poly(3-hydroxybutyrate) and their characterization,The second international conference on mathematics and natural sciences (ICMNS) 2008
22. Lelly Dwi Ambarini and I Made Arcana, The effect of sulfonation time in polystyrene characteristics and its polyblend with chitosan, The second international conference on mathematics and natural sciences (ICMNS) 2008
23. Herlina Citra Dewi and I Made Arcana, The influence of sulfonation degree on characteristics of PSS-LS membranes, The second international conference on mathematics and natural sciences (ICMNS) 2008