jbptitbpp gdl andrinursa 31021 3 2008ta 2
Post on 27-Sep-2015
224 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Microsoft Word - skripsi_Andri_10503055.doc
2 Tinjauan Pustaka
Dalam tinjauan pustaka ini akan dibahas berbagai materi yang berhubungan dengan
penelitian ini meliputi sel bahan bakar, Solid oxide fuel cell, perovskit, metoda sol gel,
difraksi sinar-X, analisis dengan mikroskop elektron dan konduktivitas elektron.
2.1 Sel Bahan Bakar
Jika elektrolisis air akan menghasilkan hidrogen dan oksigen dengan bantuan energi listrik,
maka dalam sel bahan bakar dengan memasukkan gas hidrogen dan oksigen sebagai bahan
bakar serta dengan bantuan elektrolit dan elektroda dapat dihasilkan energi listrik. Sel bahan
bakar adalah alat yang mengubah energi, tanpa pembakaran, dari bahan bakar (metana,
propana, hidrogen) dan oksigen menjadi energi listrik, air dan panas. Alat ini terdiri dari dua
elektroda (anoda bermuatan + dan katoda bermuatan ) yang mengapit elektrolit pada bagian
tengah. Elektrolit ini membawa partikel bermuatan dari salah satu elektroda ke elektroda
lain. Pada berbagai jenis sel bahan bakar juga terdapat katalis yang memungkinkan reaksi
pada elektroda berlangsung. Katalis yang digunakan pada awal perkembangan sel bahan
bakar berupa logam mulia dan platina. Berbagai jenis katalis campuran logam telah
dikembangkan untuk menggantikan platina sebagai katalis.
Prinsip kerja sel bahan bakar ditemukan pertamakali oleh Christian Friedrich Schnbein
pada tahun 1838 dan dipublikasikan pada tahun 1839. Sel bahan bakar mulai dikenal luas
ketika Thomas Bacon membuat sel bahan bakar berdaya 5 kW pada tahun 1959. Bersama
dengan rekannya Thomas Bacon mempatenkan produk untuk memasok energi listrik pada
pesawat antariksa.(Priyanto, 2007)
Prinsip kerja sel bahan bakar menyerupai baterai, yaitu dihasilkannya energi listrik dari
reaksi kimia. Namun pada baterai bahan bakarnya terdapat di dalam baterainya sendiri atau
bisa disebut sistem tertutup. Sedangkan pada sel bahan bakar, bahan bakarnya diperoleh dari
luar sel. Jika baterai telah habis bereaksi atau berubah bentuk menjadi senyawa kimia lain
yang tidak dapat diubah kembali, maka baterai tersebut tidak dapat digunakan lagi.
Hidrogen merupakan bahan bakar dasar dari sel bahan bakar. Bahan bakar lain yang
digunakan pada sel bahan bakar adalah senyawa-senyawa hidrokarbon yang dapat diubah
menjadi hidrogen.
Komponen yang terdiri dari dua elektroda dan elektrolit disebut satu unit sel tunggal. Satu
unit sel ini hanya menghasilkan sejumlah kecil arus searah (DC), sama dengan sel kering
(Priyanto, 2006). Untuk dapat menghasilkan energi dalam skala besar maka sel tunggal ini
dihubungkan secara seri/paralel. Kumpulan sel ini disebut stack. Stack ini kemudian
dihubungkan pada inverter agar dapat menghasilkan arus bolak-balik (AC).
Secara umum pada sel bahan bakar, bahan bakar berbentuk gas dialirkan secara terus
menerus pada satu sisi dari elektroda dalam ruangan terpisah melalui media elektrolit, dan
oksidan seperti oksigen dari udara dialirkan secara terus-menerus pada bagian elektroda
lainnya. Reaksi elektrokimia terjadi pada elektroda untuk menghasilkan sejumlah elektron
yang bergerak dari satu elektroda ke elektroda yang lain, elektron yang bergerak inilah yang
menjadi energi listrik. Secara umum dapat reaksi total yang terjadi pada sel bahan bakar
adalah
Anoda : 2H2 4H+ + 4e-
Katoda : 4e- + 4H+ + O2 2H2O
Reaksi sel : 2H2 + O2 2H2O Hasil samping yang dibentuk dari proses tersebut berupa air dan panas. Bahan bakar yang
digunakan akan memiliki efisiensi tinggi dalam penghasilan listrik bila bahan bakar yang
digunakan dapat merata pada seluruh permukaan elektroda. Peningkatan efisiensi ini dapat
dicapai melalui permodelan dari segi bentuk stack cell dan dan laju alir gas yang dipakai.
Salah satu kelebihan lain dari sel bahan bakar adalah dalam tingkat kebisingannya.
Dibandingkan dengan generator listrik yang lain, sel bahan bakar memiliki tingkat
kebisingan paling kecil. Hal ini dikarenakan tidak adanya komponen yang bergerak (Zogg,
2006). Secara umum hal ini juga menguntungkan bagi waktu hidup sel. Semakin sedikit sel
bergerak semakin sedikit gesekan yang terjadi, dan semakin kecil jumlah kehilangan
material akibat gesekan.
18
Elektrolit pada sel bahan bakar berguna sebagai jembatan penghantar ion-ion yang
dihasilkan pada elektroda dan bersifat tidak menghantarkan elektron. Elektrolit ini memiliki
jenis yang bermacam-macam. Salah satu hal yang membedakan sel bahan bakar satu dengan
yang lain adalah dari segi jenis elektrolitnya. Jenis sel bahan bakar menurut elektrolitnya
dibagi menjadi empat, sel bahan bakar elektrolit membran polimer, lelehan karbonat, oksida
padat, dan asam fosfat.
2.2 Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)
Hal yang membedakan sel bahan bakar oksida padat (SOFC) dengan sel bahan bakar yang
lain adalah dalam hal elektrolitnya yang berwujud padatan oksida. Elektrolit ini bersifat tidak
berongga dan hanya memungkinkan terjadinya difusi ion oksigen (lihat Gambar 2.1). Karena
sifat fisiknya sudah keras, maka SOFC tidak membutuhkan cetakan sebagai penyangga. Pada
SOFC yang memiliki susunan planar, aliran gas oksida dan hidrogen terpisah dengan tiap sel
tunggal dihubungkan dengan interconnect. SOFC memiliki efisiensi yang tinggi, sekitar 50-
70 %. Produk samping yang berupa gas pada temperatur tinggi dapat digunakan untuk
menggerakkan turbin penghasil listrik, sehingga bila diakumulasikan efisiensi kerja dari
SOFC bisa mencapai 85 % (lihat Gambar 2.2)
Gambar 2.1. Penampang sel tunggal SOFC tipe planar. Elektrolit dalam SOFC berupa
oksida padatan.
(Haldor, 2007)
19
Gambar 2.2. Skema kerja SOFC yang dihubungkan dengan turbin sebagai penghasil
tenaga sekunder. Efisiensi kerja yang dihasilkan dapat mencapai 85%.
(Zogg, 2006)
SOFC bekerja pada temperatur sangat tinggi berkisar antara 600-1000 oC. Temperatur kerja
ini memungkinkan untuk menghilangkan katalis logam yang biasa digunakan pada sel bahan
bakar yang lain. Hal ini juga berarti pengurangan ongkos produksi. Temperatur tinggi
memungkinkan terjadinya proses reforming dari bahan bakar hidrokarbon dari dalam sel
tanpa perlu menambahkan reformer pada sistem.
SOFC juga merupakan sel bahan bakar yang paling tahan terhadap kontaminan sulfur.
Berbagai jenis SOFC yang telah dikembangkan sekarang telah dapat bertoleransi terhadap
kontaminan sulfur pada tingkat tertentu. Terhadap gas CO pun SOFC tidak mengalami
penurunan kinerja, dalam hal ini gas CO dapat digunakan sebagai bahan bakar juga. Hal ini
memungkinkan SOFC menggunakan batubara cair sebagai bahan bakar. Jenis bahan bakar
batubara yang digunakan adalah jenis tar batubara.
Seperti halnya sel bahan bakar yang lain, SOFC menggunakan hidrogen sebagai bahan
bakarnya. Pada bagian katoda, oksigen akan diubah menjadi ion oksigen dan menghasilkan
dua elektron. Ion oksigen ini kemudian berdifusi melalui elektrolit menuju permukaan
anoda. Pada sisi luar anoda, hidrogen akan diubah menjadi ion hidrogen dan berdifusi
menuju permukaan antara anoda dan elektrolit. Pada permukaan inilah terjadi reaksi
20
elektrokimia antara ion hidrogen dengan ion oksigen dan dua elektron menghasilkan air serta
panas.
Gambar 2.3. Skema sel bahan bakar padatan. Aliran elektron dari anoda ke katoda
menghasilkan energi listrik.
(http://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/18mar_fuelcell.html)
Temperatur kerja yang terlalu tinggi dapat menimbulkan berbagai masalah. Masalah yang
pertama adalah waktu yang dibutuhkan sel untuk mencapai temperatur kerja. Setelah
mencapai temperatur kerjanya, sel pun harus ditahan pada temperatur tersebut. Oleh karena
itu dibutuhkan pula semacam pelindung panas yang dapat mempertahankan panas sel. Hal
ini dapat dilakukan pada aplikasi untuk kebutuhan besar seperti generator listrik, tapi tidak
untuk aplikasi portabel.
Pada pemilihan anoda SOFC, terdapat beberapa kriteria sifat calon material yang harus
dipenuhi. Kriteria tersebut antara lain hantaran elektron yang tinggi, kemampuan
penghantaran ion hidrogen yang baik, serta ketahanan calon material terhadap kontaminan
seperti sulfur. Dari segi ketahanan, material ini harus memiliki nilai koefisien termal yang
menyerupai koefisien termal dari elektrolit. Semakin kecil selisih nilai koefisien termal
antara anoda dan elektrolit, maka pergerakan dan gesekan yang terjadi antar keduanya
semakin sedikit.
21
2.3 Perovskit
Perovskit berasal dari nama ahli menerologi berkebangsaan Rusia L.A. Perovski. Perovski
meneliti struktur mineral CaTiO3 yang memiliki rumus umum ABO3 (muatan netto A dan B
6+). Ukuran dari kation A umumnya lebih besar dari kation B. Koordinasi kation B adalah
12 dengan bentukoktahedral dan kation A adalah 12 dengan bentuk kuboktahedral. Sel
satuan perovskit dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Sel satuan SrTiO3. Struktur perovskit berpola ABO3.
(http://www.princeton.edu/~cavalab/tutorials/public/structures/perovskites.html)
Dasar dari struktur perovskit ganda dihasilkan dengan menyisipkan ion lain (B) pada
sebagian dari posisi atom B, sehingga menghasilkan perovskit ganda dengan rumus struktur
A2BBO6. Penelitian tentang perovskit ganda mulai berkembang sekitar tahun 1998 ketika
senyawa Sr2FeMoO6 diketahui memiliki sifat magnetoresistive di atas temperatur ruang.
Perovskit ganda memiliki unit sel yang berjumlah dua kali dari perovskit biasa. Struktur
perovskit ganda dapat dilihat sebagai pengaturan sudut oktahedra BO6 dan BO6 dengan
kation besar A menempati kekosongan antara oktahedra tersebut. Tergantung pada ukuran
relatif kation B dan B terhadap kation A, struktur kristal dapat berupa kubik (Fm3m),
tetragonal (I 4/m), atau monoklin (P 21/n). Kation B pada umumnya akan menentukan sifat
fisik dari perovskit lapis ganda. Contoh struktur perovskit ganda, yakini Sr2FeMoO6
diberikan pada Gambar 2.5.
22
Gambar 2.5. Struktur ideal perovskit ganda Sr2FeMoO6 dan Ca2FeReO6
(http://www.princeton.edu/~cavalab/tutorials/public/structures/perovskites.html)
(http://www.fy.chalmers.se/cmp/research/ projects/oxides/doubleperovskites.xml)
2.4 Metoda Sol Gel
Sol adalah dispersi dari partikel koloid dalam cairan, sedangkan gel merupakan dimensi
submikrometer dan rantai polimer yang terhubung secara internal, memiliki jaringan yang
kaku dengan pori. Metoda sol gel adalah metoda sintesis yang melibatkan perubahan fasa
dari larutan menjadi sol lalu membentuk gel. Kata gel menyangkut berbagai macam
kombinasi dari subtansi yang dapat dikelompokan menjadi 4 bagian (1) struktur berlapis
dengan susunan teratur; (2) jaringan kovalen polimer yang tidak teratur; (3) jaringan polimer
yang terbentuk akibat agregasi secara fisik; (4) struktur tidak beraturan. Sol gel adalah
suspensi koloid yang memadat membentuk padatan (Hench dan West, 1990). Dalam
prosesnya, gel yang terbentuk dapat dimurnikan dari senyawa pengotor dengan cara
pembakaran pada temperatur tinggi menghasilkan material oksida dengan kemurnian sangat
tinggi. Gel ini dapat dimodifikasi dengan berbagai macam atom sisipan untuk mendapatkan
sifat yang berbeda-beda.
Keunggulan dari penggunaan metoda sol gel adalah dalam hal kemurnian dan homogenitas
produk serta temperatur kerja yang rendah dalam pembentukan gelnya dibandingkan dengan
metoda reaksi kimia padatan (Hench dan West, 1990). Metoda sol gel menggunakan
pengikatan komponen target dan membentuk gel sehingga dapat dipisahkan dengan pengotor
23
lainnya yang terlarut. Temperatur yang digunakan pada metoda sol gel relatif rendah, hal ini
dikarenakan proses pembentukan gel hanya membutuhkan suhu aktivasi pembentukan
kompleks dan suhu pemekatan larutan.
Kelebihan lain dari metoda ini adalah dalam hal pencetakan elektroda yang dapat
disesuaikan. Pada pembuatan anoda, sol yang telah disintesis dilapiskan pada elektrolit
dengan menggunakan kuas atau menggunakan sprayer. Ketika lapisan ini terbentuk,
komponen ini dipanaskan pada temperatur diatas 1000C untuk menghilangkan komponen
organik yang dipakai, kemudian dilanjutkan dengan sintering. Pelapisan dilakukan berulang
hingga didapatkan tebal dan bentuk yang sesuai. Melalui metode sol gel ini akan terbentuk
lapisan yang berpori kecil dengan konduktivitas yang dapat meningkat akibat kerapatan
material (Klein, 2002).
Proses pembentukan gel pada pementukan logam oksida membutuhkan suatu senyawa yang
dapat membentuk gel dari larutan atau biasa disebut dengan agen pengkhelat. Khelat berasal
dari bahasa latin yang artinya adalah capit. Khelat pada hal ini berarti pembentukan ikatan
reversibel atau kompleks yang terbentuk dari suatu ligan, atau agen pengkhelat terhadap ion
logam membentuk kompleks metal. Salah satu contoh agen pengkhelat yang biasa digunakan
adalah senyawa etilendiamin tetraasetat (EDTA). Senyawa ini membentuk ikatan kompleks
dengan ion logam dalam larutan. Umumnya EDTA sebagai ligan pengkompleks membentuk
ligan heksadentat atau pentadentat.
Gambar 2.6. EDTA sebagai agen pengkhelat. Ion logam terkhelat dalam molekul EDTA
dengan koordinasi 6.
24
2.5 Difraksi Sinar-X Serbuk
Difraksi sinar-X merupakan metoda yang banyak digunakan untuk penentuan posisi atom
dalam molekul dan padatan secara tepat (Dann, 2000). Penggunaan metoda spektroskopi
seperti NMR, IR dan spekroskopi massa umumnya hanya terbatas untuk molekul organik.
Sinar-X adalah sebuah bentuk radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang yang pendek (1). Panjang gelombang yang dihasilkan berada pada daerah
antara sinar gamma () dan ultraviolet. Ketika elektron berkecepatan tinggi mengenai sebuah
elektron pada logam, elektron tersebut akan mengalami eksitasi. Terjadinya eksitasi ini
menyebabkan terjadi kekosongan elektron, selanjutnya elektron pada tingkatan yang lebih
tinggi akan mengisi kekosongan tersebut dan memancarkan sinar-X, Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Elektron berkecepatan tinggi yang mengenai elektron pada orbital 1s (kulit
K) menyebabkan elektron tereksitasi sehingga terjadi kekosongan () pada
orbital 1s, elektron pada orbital 2p mengisi kekosongan tersebut yang
menyebabkan terjadinya pancaran sinar-X
Penggunaan metoda difraksi sinar-X bersifat terbatas untuk senyawa yang memiliki
keberulangan yang besar. Struktur dari padatan kristal dan oksida logam memiliki distribusi
atom yang berulang secara teratur dalam kisi ruang serta memiliki jarak antar atom yang
ordenya sama dengan panjang gelombang sinar-X. Akibatnya bila seberkas sinar-X
ditembakkan pada suatu material kristalin maka sinar tersebut akan menghasilkan pola
difraksi yang khas.
Menurut pendekatan Bragg, kristal dapat dipandang terdiri atas bidang-bidang datar (kisi
kristal) yang masing-masing berfungsi sebagai cermin. Jika sinar-X ditembakkan pada
tumpukan bidang datar tersebut, maka sebagian sinar-X tersebut akan dipantulkan oleh
25
bidang tersebut dengan sudut pantul yang sama dengan sudut datangnya, seperti yang
diilustrasikan pada Gambar 2.8, sedangkan sisanya akan diteruskan menembus bidang.
Gambar 2.8. Sudut Pemantulan Sinar-X. Sudut pemantulan yang dihasilkan akan
sefasa dengan sinar datang menghasilkan sudut bernilai 2.
(pubs.usgs.gov/.../htmldocs/images/beam.jpg)
Komponen dasar dari difraktometer sinar-X adalah sumber radiasi monokromatik dan
pendeteksi sinar-X yang dipasang pada lintasan yang melingkari sampel, Gambar 2.9. Celah
divergen terletak diantara sumber sinar-X dan detektor. Pendeteksi sinar-X dan wadah
sampel secara mekanik digabungkan dengan goniometer sehingga perputaran detektor
bernilai dua kali derajatnya dari sudut awal.
26
Gambar 2.9. Skema Difraktometer Sinar-X. Modifikasi dari Cullity (1956)
(http://pubs.usgs.gov/of/2001/of01-041/htmldocs/images/xraydiff.jpg)
Pada tabung sumber sinar-X, sumber sinar-X dbentuk oleh logam tertentu seperti
molibdenum, tembaga, besi dan krom. Kondisi operasi alat (arus dan tegangan) harus diatur
agar dapat melebihi nilai energi ionisasi minimum dari sampel target yang akan dianalisis.
Contohnya adalah untuk sampel logam Fe yang memiliki nilai energi ionisasi sebesar 7 keV
digunakan logam Cu dengan kondisi operasi 40 kV dan arus 30 mA yang menghasilkan
energi sinar-X sebesar 8,04 keV.
Pada material kristal, terdapat bidang dengan jumlah yang tak terhingga dan dengan indeks
Miller yang berbeda pula. Setiap bidang akan menghasilkan difraksi maksimum pada sudut
tertentu. Dengan menggabungkan persamaan yang berhubungan dengan dhkl pada parameter
kisi dan dengan menggunakan persamaan Bragg, hubungan antara sudut datang dengan
parameter kisi kubus dapat diketahui.
sin2 = 2 (h2 + k2 + l2)/42 (Pers 2.1)
Analisis kualitatif data difraksi sinar-X dapat dilakukan dengan menggunakan program
rietica melalui database PCPDFWIN (PDF, Powder Diffraction File) yang dikeluarkan oleh
ICDD (International Centre for diffraction data). Dengan menggunakan metoda Rietveld,
struktur kristal dapat ditentukan.
27
Nilai yang diperoleh dari refinentment dengan metoda Le Bail menggunakan program
Rietica adalah nilai Rp dan Rwp yang menunjukkan tingkat kecocokkan data dengan
perhitungan. Nilai ini bisa diterima jika 10% (Clegg, 1989).
2.6 Scanning Electron Microscope
Scanning Electron Microscope atau biasa disingkat dengan SEM adalah sebuah alat yang
dapat menampilkan gambaran permukaan sampel dengan jelas. Berbeda dengan mikroskop
biasa yang menggunakan sinar tampak, SEM menggunakan elektron sebagai sumber
pembentukan gambar, Gambar 2.10.
SEM memiliki keunggulan daripada mikroskop biasa. Resolusi yang besar memungkinkan
perbesaran gambar pada tingkatan yeng lebih tinggi dari mikroskop biasa. Satu hal lain yang
menjadi keuntungan dari SEM adalah pembentukan gambar yang jelas dari sampel.
Gambar 2.10. Skema kerja SEM. Elektron ditembakkan pistol elektron melalui jalur
vertikal kemudian diarahkan menuju sampel melalui lensa magnetik.
(www.purdue.edu/REM/rs/graphics/sem2.gif)
Sebuah tembakan elektron dihasilkan pada bagian paling atas dari mikroskop oleh penembak
elektron. Tembakan elektron kemudian mengikuti jalur vertikal melewati mikroskop yang
28
tersimpan dalam ruang vakum. Tembakan elektron ini kemudian melewati medan
elektromagnetik dan lensa magnetik yang memfokuskan arah penembakan pada sampel.
Ketika elektron mengenai sampel, elektron dan sinar-X dikeluarkan dari sampel, Gambar
2.11.
Gambar 2.11. Penghamburan partikel elektron dan sinar-X oleh proses penembakkan
elektron. Sampel menghasilkan hamburan elektron primer, elektron sekunder
dan sinar-X.
(www.purdue.edu/REM/rs/graphics/sem3.gif)
Detektor akan mengumpulkan sinar-X, elektron terpantulkan dan elektron sekunder.
Kemudian detektor akan mengkonversi data tersebut dalam bentuk sinyal yang dikirimkan
pada sebuah layar.
Karena SEM menggunakan keadaan vakum, sampel haruslah dikondisikan terlebih dahulu.
Sampel yang akan diteliti haruslah bebas dari kandungan air. Hal ini dikarenakan air akan
teruapkan ketika sampel divakumkan. Sampel yang tidak bersifat logam harus ditutupi oleh
lapis tipis material yang bersifat menghantarkan elektron.
2.7 Konduktivitas
Pada SOFC terdapat dua jenis konduktivitas yang terjadi. Pertama adalah konduktivitas ion
akibat pergerakan ion oksigen dan yang kedua adalah konduktivitas elektron yang
disebabkan proses reaksi redoks. Konduktivitas ion terjadi akibat perpindahan ion melalui
kekosongan pada kisi kristal. Ion yang bersifat kation atau anion pada dasarnya dapat
bergerak bebas melewati struktur kristal dengan bertindak sebagai pembawa muatan.
Pergerakan ion pada material teraktivasi oleh panas yang diaplikasikan, oleh karena itu
29
konduktivitas ion dipengaruhi oleh temperatur. Nilai hantaran yang diberikan oleh
pergerakan ion umumnya bernilai kecil pada anoda.
Berbeda dengan hantaran ion, pada anoda SOFC terdapat hantaran elektron yang nilainya
jauh lebih besar. Hantaran elektron ini dimungkinkan terjadi akibat jarak antar pita valensi
yang berdekatan. Pengukuran hantaran elektron pada anoda SOFC dilakukan dengan
menghitung nilai hataran total pada berbagai suhu.
Pengujian hantaran dilakukan pada sel yang akan menghasilkan arus searah (DC), oleh
karena itu metoda pengukuran hantaran yang dilakukan adalah metoda DC. Pengukuran
yang dilakukan adalah pengukuran tegangan (V) terhadap arus yang diaplikasikan pada
berbagai temperatur
2.7.1 Metoda Empat Titik (Four Point Probes Methode)
Metode 4 titik (Four point probes method) merupakan suatu metode yang digunakan untuk
menentukan tahanan rata-rata dari suatu sampel. Metode 4 titik (four point probe method)
terdiri dari 4 buah kawat yang dihubungkan pada sampel dengan ketebalan tertentu (lihat
Gambar 2.12). Arus (I) mengalir pada 2 buah kabel yang berada di bagian luar dan tegangan
yang dihasilkan mengalir pada 2 buah kabel lainnya yang terletak di bagian dalam pada
rangkaian four point probes.
Gambar 2.12. Rangkaian dalam metoda empat titik. Dua kawat pada bagian ujung
dihubungkan pada sumber arus (I), pada dua kawat bagian dalam
dihubungkan pada pengukur beda tegangan (V).
30
Pada sampel dengan ketebalan (w) dan jarak rata-rata (s)menggunakan persamaan :
= s w = w fDengan dengan adalah resistivitas sampel, adalah tetapan (3,14), s adalah jarak antara
elektroda-elektroda, V adalah tegangan, I adalah arus, w adalah tebal sampel, s adalah jarak
rata-rata antar titik, dan f(w/s) adalah fungsi koreksi dari sampel.
Tabel 2.1 Nilai fungsi Koreksi sampel pada metoda empat titik.
w/s f(w/s) 0,400 0,9995
0,500 0,9974
0,556 0,9948
0,625 0,9898
0,714 0,9798
0,833 0,960
1,000 0,9214
1,111 0,8907
1,250 0,849
1,429 0,7938
1,667 0,7225
2,000 0,63362.7.2 Metoda Dua Titik (Two Point Preobes Methode).
Pada metoda dua titik, sampel dihubungkan pada sumber teganggan yang kemudian
dihubungkan langsung dengan pengukur hambatan. Hambatan dapat diukur dengan
menggunakan persamaan :
R = dengan R = hambatan (), = kerapatan (/cm), L = tebal anoda (cm), dan A = luas
penampang elektroda (cm2),
dan persamaan:
31
(Pers 2.4) dengan = kerapatan (/m), dan = konduktivitas( S/cm )
32perhitungan konduktivitas
(Pers 2.2)
V w
I ln 2 s
L
A
(Pers 2.3)
1
=
top related