KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat, rahmat dan karunia-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan buku ajar IPA Terpadu yang berjudul “BATERAI”. “BATERAI”. Buku ini merupakan salah satu syarat dalam mengikuti pendidikan yang tengah penulis laksanakan. Dalam kehidupan sehari-hari baterai, atau kadang juga disebut , , baterai
batu
sangat mudah dijumpai. Banyak peralatan elektronik yang menggunakan baterai
sebagai sumber energi untuk menjalankan fungsinya. Namun seperti yang kita ketahui penggunaan baterai yang cepat habis dan berbahan tidak ramah lingkungan dapat menimbulkan suatu masalah terhadap kelangsungan kehidupan di bumi.Oleh karena itu penulis mengambil tema “BATERAI” sebagai kajiannya. Dimaksudkan agar siswa menjadi lebih mengenali dan memahami struktur, prinsip kerja, dan keuntungan serta kerugian Batu Baterai. Pada buku ini penulis menjelaskan Batu Bat erai dalam kaitannya dengan ilmu bidang study Kimia, Fisika, dan Biologi. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak terutama ayah dan ibu yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil sehingga buku ini berhasil diselesaikan. Kepada segenap pembimbing yang telah memberikan arahan, dukungan serta kesabaran dalam memberikan bimbingan kepada penulis, diucapkan terima kasih yang tak terhingga. Selain itu juga terimakasih ter imakasih kepada teman-teman anggota kelompok 11 materi materi kelas 9 SMP yang sangat membantu dalam penyusunan buku ini. Kami menyadari belum semua masalah yang berkaitan dengan Baterai tertuang dalam buku ini, namun setidaknya dapat sedikit membuka wawasan kita tentang apa dan bagaimana batu baterai itu.Untuk itu melalui kata pengantar ini penulis membutuhkan kritik serta saran yang
membangun sehingga secara bertahap penulis dapat memperbaikinya. Namun demikian penulis berharap kiranya buku ini dapat memberikan manfaat dan kontribusi yang besar terhadap pembelajaran IPA Terpadu khususnya untuk kelas 9 SMP.
Jember, 26 September 2014
Penulis
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat, rahmat dan karunia-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan buku ajar IPA Terpadu yang berjudul “BATERAI”. “BATERAI”. Buku ini merupakan salah satu syarat dalam mengikuti pendidikan yang tengah penulis laksanakan. Dalam kehidupan sehari-hari baterai, atau kadang juga disebut , , baterai
batu
sangat mudah dijumpai. Banyak peralatan elektronik yang menggunakan baterai
sebagai sumber energi untuk menjalankan fungsinya. Namun seperti yang kita ketahui penggunaan baterai yang cepat habis dan berbahan tidak ramah lingkungan dapat menimbulkan suatu masalah terhadap kelangsungan kehidupan di bumi.Oleh karena itu penulis mengambil tema “BATERAI” sebagai kajiannya. Dimaksudkan agar siswa menjadi lebih mengenali dan memahami struktur, prinsip kerja, dan keuntungan serta kerugian Batu Baterai. Pada buku ini penulis menjelaskan Batu Bat erai dalam kaitannya dengan ilmu bidang study Kimia, Fisika, dan Biologi. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak terutama ayah dan ibu yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil sehingga buku ini berhasil diselesaikan. Kepada segenap pembimbing yang telah memberikan arahan, dukungan serta kesabaran dalam memberikan bimbingan kepada penulis, diucapkan terima kasih yang tak terhingga. Selain itu juga terimakasih ter imakasih kepada teman-teman anggota kelompok 11 materi materi kelas 9 SMP yang sangat membantu dalam penyusunan buku ini. Kami menyadari belum semua masalah yang berkaitan dengan Baterai tertuang dalam buku ini, namun setidaknya dapat sedikit membuka wawasan kita tentang apa dan bagaimana batu baterai itu.Untuk itu melalui kata pengantar ini penulis membutuhkan kritik serta saran yang
membangun sehingga secara bertahap penulis dapat memperbaikinya. Namun demikian penulis berharap kiranya buku ini dapat memberikan manfaat dan kontribusi yang besar terhadap pembelajaran IPA Terpadu khususnya untuk kelas 9 SMP.
Jember, 26 September 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Cover Cover ................................. .................................................. ................................... .................................. ................................. .................................. ...................
i
Kata Pengantar Pengantar .................................. .................................................. ................................. .................................. ................................... ..................... ...
ii
Daftar Isi .................................. .................................................. .................................. ................................... ................................... ............................. ...........
iii
Judul .................................. ................................................... ................................... .................................. ................................. .................................. ...................
iv
Standart Standart Kompetensi Kompetensi ................................. .................................................. .................................. .................................. ............................. ............
iv
A. Kompetensi Kompetensi Inti ................................... .................................................... .................................. .................................. ....................... ......
iv
B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi .................. ........ ................... ........... ..
iv
Tujuan Tujuan Pembelajaran Pembelajaran................................. .................................................. .................................. .................................. ............................. ............
vii
Draft .................................. ................................................... ................................... .................................. ................................. .................................. ...................
vii
Materi Pembelajaran Pembelajaran ................................. .................................................. .................................. .................................. ............................. ............
1
1. Baterai................................... ................................................... ................................. .................................. ................................... ..................... ...
1
2. Macam-Macam Macam-Macam Baterai........................ Baterai......................................... ................................. .................................. ........................ ......
2
3. Struktur Baterai Komersial ................... .......... .................. ................... ................... .................. .................. .................. ...........
3
4. Fungsi atau Kegunaan Baterai dalam Kehidupan Sehari-Hari Sehari-Har i .................. ......... .............. .....
6
5. Dampak Limbah Baterai terhadap Lingkungan dan Solusinya ................... ......... ............. ...
6
6. Materi Kimia ................................. .................................................. .................................. .................................. ............................. ............
9
7. Materi Fisika Fisika ............................... ................................................. ................................... .................................. ............................. ............
10
8. Materi Biologi Biologi .................................. .................................................. .................................. ................................... .......................... .........
12
Evaluasi Evaluasi ............................... ................................................. ................................... .................................. ................................... ................................ ..............
17
Uji Kompetensi Kompetensi .................................. ................................................... .................................. .................................. ............................. ............
17
Instrumen Instrumen Penilaian Penilaian .................................. ................................................... .................................. .................................. ....................... ......
20
Lab Mini .................................. .................................................. .................................. ................................... ................................... ............................. ...........
23
Skenario Pembelajaran .................. ........ ................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. ................... ..........
24
Daftar Pustaka Pustaka ................................... ................................................... ................................. .................................. ................................... ..................... ...
26
1.
2.
JUDUL
: BATERAI
Satuan Pendidikan
: Sekolah Menengah Pertama (SMP)
Mata Pelajaran
: Ilmu Pengetahuan Alam
Kelas/Semester
: IX/Semester 1
Sub Materi Pokok
: Pengenalan dan Prinsip Kerja Baterai
Alokasi Waktu
: 1 ×35 menit ( 1 × Tatap Muka )
STANDAR KOMPETENSI A.
Kompetensi Inti :
KI 1 : Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya. KI 2 : Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli
(toleransi,
gotong
royong), santun,
percaya
diri,
dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya. KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata. KI 4 : Mengolah, menyaji, dan menalar dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori.
B. No
Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi
1.1 Mengagumi
keteraturan
kompleksitas 1
Indikator Pencapaian
Kompetensi Dasar
ciptaan
Kompetensi
dan 1.1.1. Dapat Tuhan
meningkatkan
ketakwaan kepada Tuhan.
tentang aspek fisik dan kimiawi, 1.1.2. Selalu
menjaga
kehidupan dalam ekosistem, dan
melestarikan
peranan
sebagai
manusia
dalam
lingkungan serta mewujudkan-
dan
lingkungan
wujud
dalam
menjalankan ajaran agama.
nya dalam pengamalan ajaran agama yang dianutnya. 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah
(memiliki
rasa
ingin
tahu;
objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung
2.1.1 Mampu bekerjasama maupun
jawab; terbuka; kritis; kreatif;
berdiskusi dalam kelompok
inovatif
untuk
menemukan
lingkungan) dan bekerja sama
kesimpulan
berdasarkan
dalam
pengamatan dan percobaan
dan
peduli
aktivitas
sehari-hari
sebagai wujud implementasi sikap
yang dilakukan.
dalam
melakukanpengamatan,percob aan, dan berdiskusi. 2.2 Menghargai kerja individu dan 2
kelompok
dalam
sehari-hari
aktivitas
sebagai
wujud
implementasi dalam melaksanakan
percobaan
dan
melaporkan hasil percobaan. 2.3 Menunjukkan bijaksana
perilaku
dan
bertanggung
jawab dalam aktivitas seharihari
sebagai
wujud
implementasi
sikap
dalam
menggunakan
energi
secara
hemat dan aman serta tidak merusak
lingkungan
sekitarnya. 3.1 Mendiskripsikan 3
tentang
pengertian dan kandungan pada baterai,
serta
fungsi
kandungan tersebut.
dari
2.1.1 Menghargai
hasil
kelompok
kerja maupun
perorangan 2.1.2 Mampu
melaksanakan
pengamatan dan melaporkan hasil percobaan 2.3.1 Menunjukkan perilaku yang tidak konsumtif 2.3.2 Selalu atas
bertanggung segala
jawab
sesuatu
yang
menjaga
dan
dilakukannya. 2.3.3 Senantiasa
mengupayakan
pelestarian
lingkungan di sekitarnya. 3.1.1 Menjelaskan pengertian dan struktur penyusun baterai. 3.1.2 Mengklasifikasikan bahan
kimia
bahanbeserta
kegunaannya dalam baterai. 3.2.1 Memahami 3.2 Menganalisis baterai
prinsip
kerja
menghasilkan
energi
listrik
dan
penggunaan
menyelidiki baterai
sumber
energi
dampak
dari
sebagai
listrik
menjelaskan
mampu
prinsip
kerja
baterai 3.2.2 Mengetahui baterai
penggunaan
dalam
serta
sehari-hari.
penggunaannya
3.2.3 Mengetahui
dalam kehidupan sehari-sehari.
dan
kehidupan
dampak
penumpukan baterai bekas terhadap lingkungan. 3.3.1 Menganalisis
3.3 Menganalisis konsep teknologi ramah
lingkungan,
dan
mendeskripsikan baterai ramah lingkungan
serta
keuntungannya
terhadap
kelangsungan kehidupan.
konsep
teknologi ramah lingkungan. 3.3.2 Mendeskripsikan ramah
baterai
lingkungan
keuntungannya
dan
terhadap
kehidupan. 3.3.3 Menerapkan
penggunaan
baterai
lingkungan
ramah
dalam kehidupan sehari-hari. 4.1 Melakukan
percobaan
percobaan
sederhana untuk membuktikan
sederhana
bagaimana
membuktikan prinsip kerja
baterai
dapat
menghasilkan listrik. 4
4.1.1 Melakukan
baterai.
4.2 Menyajikan data tentang baterai ramah
lingkungan,
untuk
dan
4.2.1 Menyajikan bentuk
tabel
data atau
dalam grafik
menjelaskan mengapa baterai
perbedaan
keuntungan
biasa dikatakan tidak ramah
baterai biasa dengan baterai
lingkungan.
ramah lingkungan.
3.
TUJUAN PEMBELAJARAN
1.
Melalui studi literatur baik buku paket, maupun internet siswa dapat memahami pengertian dan macam-macam, serta struktur baterai.
2.
Melaui pengamatan terhadap video pembelajaran yang ditayangkan siswa dapat mengasah pengetahuannya tentang prinsip kerja baterai.
3.
Melalui
percobaan
sederhana
siswa
dapat
memahami
sekaligus
mampu
membuktikan prinsip kerja baterai dalam menghasilkan energi listr ik. 4.
Melalui study literatur baik buku paket, maupun internet siswa mampu mendeskripsikan tentang teknologi ramah lingkungan.
5. 4.
Siswa mengenali macam-macam baterai ramah lingkungan.
DRAFT
KIMIA 1. Strukturdan kandungan bahan kimia baterai 2. Reaksi kimia baterai untuk menghasilkan energi listrik
BIOLOGI FISIKA
1. Pengertian dan ciri-ciri teknologi
1. Pengertian energi listrik dan arus
yang
dihasilkan
oleh
baterai. 2. Prinsip kerja baterai dalam menghasilkan energi listrik.
ramah lingkungan 2. Dampak
penggunaan
baterai
tidak ramah lingkungan terhadap kehidupan dan solusinya. 3. Macam-macam lingkungan.
baterai
ramah
5.
MATERI PEMBELAJARAN
BATERAI Setelah mempelajari dan melakukan percobaan diharapkan :
Siswa dapat memahami pengertian, macam-macam, dan struktur baterai.
Siswa dapat mengasah pengetahuannya tentang prinsip kerja batera i.
Siswa dapat memahami sekaligus mampu membuktikan prinsip kerja baterai dalam menghasilkan energi listrik.
1.
Siswa mampu mendeskripsikan tentang teknologi ramah lingkungan.
Siswa mengenali macam-macam baterai ramah lingkungan.
Baterai
Saat ini, baterai sangat banyak digunakan oleh masyarakat demi menunjang kepentingan mereka. Baterai bukan lagi suatu hal yang asing bagi masyarakat. Bentuk fisiknya yang ringan dan tidak memakan banyak tempat serta daya kerjanya yang cukup untuk digunakan untuk berbagai alat elektronik membuat baterai ini semakin hari semakin banyak macamnya. Baterai
adalah
alat
menyimpan energi dan mengeluarkan tenaganya
dalam
bentuk
listrik.
Sebuah baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting, yaitu batang
Gambar 1.1 Baterai dengan bermacam ukuran dan Voltase
karbon (C) sebagai anode (kutub potitif), seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai), dan pasta sebagai elektrolit (penghantar). Bentuk baterai sendiri ada yang berbentuk tabung danada pula yang berbentuk kotak. Misalnya, baterai yang biasa digunakan untuk remote televise merupakan salah satu baterai dengan bentuk tabung. Baterai yang beredar di pasaran kebanyakan memiliki tegangan sebesar 1,5 Volt, dan baterai tersebut termasuk baterai discharge atau baterai sekali pakai. Namun, ada pula baterai yang bisa digunakan berkali-kali atau biasa disebut baterai recharge. Pada pembahasan kali ini, akan diulas segala sesuatu tentang baterai.
2.
Macam-Macam Baterai a.
Baterai Primer (Pri mary B atteri es )
Jenis ini disebut juga baterai sekali pakai ( single-use battery) yang berarti setelah habis arus listriknya baterai tersebut harus dibuang ditempat semestinya.Beberapa contoh jenis baterai primer, diantaranya : Jenis Baterai
Volt (V)
Penggunaan yang Umum
CD/MD/MP3 players, mainan, Alkaline
1,5
game elktronik, camera, senter, remote control
Carbon Zinc
1,5
Jam dinding, radio, alarm asap
Lithium coin
3
Calculator, electronic organizers
Lithium photo
3/6
Camera
1,55
jam tangan
1,4
Alat bantu dengar
Silver Oxide (botton cells) Zinc-air b.
Baterai Sekunder (Secondary Batteri es )
Jenis ini disebut juga baterai yang dapat di-charge ulang (rechargeable batteries) jika telah habis arus listriknya. Umumnya, jika arus listrik baterai habis, akan menunjukkan indicator bahwa baterai tersebut perlu diisi ulang atau kinerja alat yang menggunakan baterai ini akn menurun. Beberapa contoh jenis baterai sekunder, diantaranya : Jenis Baterai
Volt (V)
Penggunaan yang Umum
CD/MD/MP3 players, mainan, Rechargeable Alkaline
1,5
game elktronik, camera, senter, remote control dan lampu listrik tenaga matahari
Ni-MH
1,2
Digital camera, mainan remote control
3.
Ni-Cd
1,2
Li-ion
3,6 - 3,7
Lead-acid
12
Alat pertukangan Notebook, PDAs, handphone, camcorder, digital camera Aki mobil, UPS, lampu tenaga surya, mobil golf, pelayaran.
Struktur Baterai Komersial
Sel volta dengan berbagai ukuran atau potensial tersedia di pasaran. Ada yang sekali pakai, dan ada pula yang bisa digunakan berualang-ulang atau bisa diisi ulang. Sel volta yang sekali pakai disebut dengan sel primer, sedangkan sel volta yang bisa digunakan berkali-kali disebut sel sekunder. Berikut ini penjelasan beberapa diantara sel volta yang biasa ada di pasaran. a.
Aki
Aki
atau
Baterai
lead-acid
(asam
timbal), merupakan salah satu contoh baterai sekunder atau yang bisa diisi ulang. Baterai ini memiliki daya tahan yang lebih tinggi dan ekonomis. Namun, bentuk fisiknya yang terlalu besar, meski baterai ini sangat populer, baterai ini tidak bisa digunakan untuk perngakat portable seperti handphone.
Gambar 1.2 Struktur aki
Jika zat yang ada di dalam aki habis, maka dengan mengalirkan arus listrik ke dalam sel aki (mengisi ulang) sehingga zat semula akan terbentuk kembali, sehingga sel aki dapat berfungsi lagi. Sel aki terdiri atas Pb (timbal) sebagai anode dan PbO 2 (timbal dioksida) sebagai katode. Anode dan katode merupakan zat padat (lempeng) yang berpori, keduanyadicelupkan di dalam larutan asam sulfat. Kedua electrode tersebut juga hasil reaksinya, tidak larut dalam larutan asam sulfat.
b.
Baterai Kering(Sel L eclanche)
Baterai kering termasuk sel volta primer
Tahukah Kamu??
karena jika sumber energinya habis tidak dapat diisi lagi. Baterai (elemen kering) sering disebut
Georges Leclanché adalah
sel Leclanche karena orang yang menemukan
seorang insinyur teknik elektronika Prancis untuk temuannya sel Leclanché salah satunya baterai elektronika modern dan pelopor dari baterai sel kering modern .
bernama
Leclanche.
Sel
Leclanche
ini
menggunakan batang karbon sebagai katode dan pelat seng sebagai anode dandi dalamnya berisi pasta.
Kelebihanan dari baterai ini adalah harganya yang relative murah, praktis dan aman. Sedangkan kekurangan dari baterai ini adalah dayanya yang menurun cepat jika digunakan untuk arus yang lebih besar dan umurnya reltif singkat jika digunakan terlalu sering.
c.
Baterai Alkaline
Baterai kering jenis alkali pada dasarnya sama dengan sel Leclanche, tetapi bersifat basa karena
menggunakan
KOH
menggantikan NH4Cl dalam pasta. Potensial dari baterai alkaline juga sebesar 1,5 volt, tetapi baterai ini dapat bertahan lebih lama.
Gambar 1.3 Struktur baterai alkaline
Baterai ini dapat menghasilkan arus lebih besar dan total muatan yang lebih banyak daripada baterai kering biasa. Oleh karena itu, baterai ini lebih cocok digunakan untuk peralatan yang memerlukan arus lebih besar, seperti camera.
d.
Baterai Lithium
Baterai lithium adalah salah satu baterai yang mengalami banyak perubahan. Baterai lithium yang kini banyak beredar adalah bater ai lithiumion. Baterai ini tidak menggunakan logam lithium, tapi ion lithium.
Ketika digunakan, ion lithium akan berpindah dari satu electrode ke electrode yang lainnya melalui suatu elektrolit. Ketika di-charge, arah aliran ion lithium dibalik. Baterai lithium-ion diperdagangkan dalam bentuk kosong. TOKOH:
Penemu Batu Baterai yaitu alat untuk menghasilkan muatan listrik dengan jalan induksi.
Alessandro Volta . Volta adalah ahli fisika Italia, ahli kimia, pangeran, guru besar, pengarang, penemu elemen batere atau tumpukan Volta (1800), penemu kondensator, eudimeter, pistol listrik, dan lampu udara. Ia memperbaiki elektroforus (1777) dan elektroskop. Ia menemukan dan mengisolir gas metan (1778). Ia lahir di Como, Lombardia Italia tanggal 18 Februari 1745 dan meninggal di Como juga tahun 1827 pada umur 82 tahun. Volta anak orang bangsawan. Saudara sekandungnya ada 9 orang.
Semuanya masuk biara, kecuali Volta. Waktu kecil Volta baru dapat bicara pada umur 4 tahun, hingga keluarganya mengira Volta anak yang terbelakang. Tapi setelah besar ia dapat menandingi sebayanya. Umur 14 tahun dengan tegas ia mengatakan ingin menjadi ahli fisika. Ia manjadi guru fisika pada umur 29 tahun di SMA Como. Ia menemukan elektrofikus;
Alat ini terdiri atas dua plat logam; plat pertama dan plat kedua. Plat pertama tertutup oleh ebonit, plat kedua diberi tegangan yang berisolasi. Plat pertama digosok dan dimuati listrik negatif. Jika plat kedua ditaruh di atasnya, muatan listrik positif tertarik ke permukaan bagian bawah. Muatan negatif terusir ke atas. Muatan negatif lalu ditarik ke tanah. Proses ini diulang berkali-kali sampai ada muatan yang kuat pada plat kedua. Mesin pengumpul muatan ini jadi dasar kondensator atau kapasitor sampai sekarang. Volta jadi terkenal dan ia diangkat jadi guru besar di Universitas Pavia. Di sini ia membuat alat yang berhubungan dengan listrik statik. Akibatnya ia diangkat jadi angota Royal Society dan mendapat hadiah Medali Copley. Tahun 1786 Luigi Galvani, ahli fisiologi dan teman Volta, menemukan bahwa kaki katak yang dikait dengan kait tembaga, bila menyentuh besi, (kaki itu) berdenyut. Galvani menyimpulkan bahwa daging katak mengandung listrik. Delapan tahun kemudian (1794) Volta tahu, bahwa listrik itu berasal dari logam dan bukan dari daging katak. Timbullah perdebatan ilmiah antara pengikut Volta dan Galvani selama 6 tahun. Namun tahun 1800 Volta ber-hasil menemukan batere. Maka gugurlah teori Galva Sumber:http://kisahpenemu.wordpress.co m/2010/02/27/penemu-batu-baterai
4.
Fungsi atau Kegunaan Baterai dalam Kehidupan Sehari-Hari
Dalam kehidupan sehari-hari, sebagian besar masyarakat menggunakan barang elektronik untuk menunjang aktivitasnya. Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh beberapa perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
(b)
(a)
Gambar 2.1 (a) jenis-jenis baterai primer, (b) jenis-jenis baterai sekunder.
5.
Dampak Limbah Baterai terhadap Lingkungan dan Solusinya
Taukah anda bahaya membuang baterai bekas? Baterai bekas adalah limbah yang sangat berbahaya yang sebenarnya tidak boleh dibuang sembarangan.Semua jenis baterai bekas seperti baterai remote, mainan, jam tangan, telepon seluler, kamera digital maupunbaterai yang bisa dicharge (rechargeable)
termasuk
limbah
B3
(Bahan
Gambar 3.1 Limbah baterai
Berbahaya dan Beracun). Bila dibuangsembarangan atau tidak didaur ulang, maka kandungan logam berat dan zat-zat berbahaya lain yang ada di bateraidapat mencemari air dan tanah, yang pada akhirnya membahayakan tubuh manusia. Limbah
baterai
tidak
hanya
menyebabkan
polusi
tetapi
juga
membahayakan sumber daya alam karenamengandung logam berat dan elektrolit korosif
yang
menjadi
sumber
daya
baterai,
seperti
timah,
merkuri,
nikel,kadmium, lithium, perak, seng dan mangan. Dalam aksi mikroorganisme, merkuri anorganik bisa diubah menjadimethylmercury, berkumpul dalam tubuh ikan yang kemudian dikonsumsi manusia. Methylmercury dapatmemasuki selsel otak dan berdampak serius seperti merusak sistem saraf yang bisa membuat orang menjadi gilaatau bahkan menyebabkan kematian. Sedangkan kadmium baterai dapat mengkontaminasi tanah dan air, yang akhirnya masuk ke tubuh manusiamenyebabkan kerusakan hati dan ginjal, juga dapat menyebabkan tulang lunak atau kecacatan tulang berat. Selainitu, kadmium
dapat
menyebabkan
keracunan
kronis
dan
menjadi
faktor
menyebabkan emfisema (penyakit paruobstruktif kronik yang melibatkan kerusakan pada kantung udara di paru-paru), osteomalasia (pelunakan tulang),anemia (kurang darah), juga membuat kelumpuhan pada tubuh manusia. Ekskresi timbal juga paling sulit di dalam tubuh manusia dan dapat mengganggu fungsi ginjal dan fungsireproduksi. Jika limbah baterai dicampur dengan
limbah
padat
lainnya,
berbahayadidalamnya dapat
dari
waktu
mencemari air
ke
waktu
dan tanah,
kandungan
yang kemudian
mengancam kehidupan ikan, tanaman, perusakanlingkungan dan secara tidak langsung mengancam kesehatan manusia. Pakar lingkungan Dr R Budi Haryanto mengaku wajar jika masyarakat banyak yang tidak tahu cara membuangbaterai bekas yang aman. Karena memang
selama
ini
juga
tidak
pernah
ada
sosialisasi
bagaimana
memperlakukanjenis-jenis sampah. Selain itu harus ada fasilitas khusus yang menampung dan orang yang mengerjakannya. Meski demikian Dr Budi menuturkan ada beberapa hal yang bisa dilakukan masyarakat untuk mengurangi dampakburuk dari pencemaran limbah baterai bekas yaitu:
1.
Masyarakat harus disosialisasikan terlebih dahulu mengenai bahaya dari limbah B3 bagi kesehatan
2.
Mulailah untuk memisahkan limbah berbahaya seperti baterai bekas di rumah dengan menaruhnya di dalamplastik khusus dan terpisah dengan sampah lainnya
3.
Kumpulkan semua limbah bahan berbahaya di dalam tempat tertentu, misalnya di setiap satu RW ada satutempat khusus untuk menampung sementara limbah berbahaya
4.
Saat pengelola sampah datang untuk mengambil sebaiknya mereka juga sudah memiliki kesadaran untuk tidakmencampur limbah berbahaya dengan sampah lainnya
5.
Setelah itu limbah B3 ini akan dikirimkan ke tempat pengelola limbah B3 yang sudah memenuhi standar. Karena itu sosialisasi mengenai bahaya dari limbah B3 ini sangat penting
untuk menyadarkan masyarakat agarjangan membuang limbah baterai bekas secara sembarangan sehingga tidak mencemari lingkungan yang bisaberdampak buruk pada kesehatan.
Pada pembahasan kali ini lebih difokuskan pada baterai kering sebaga i berikut : Materi Kimia: 1.
Kandungan bahan kimia dan kegunaannya pada baterai
Baterai, erat kaitannya dengan penggunaan bahan kimia. Karena pada dasarnya, prinsip kerja baterai adalah mengubah energy kimia menjadi energy listrik. Berikut ini dijelaskan kandungan bahan kimia pada baterai kering(Sel Leclanche): Susunan pada baterai kering, terdiri atas anode (zinc), katode (batang grafit), dan pasta yang terdiri atas MnO2, amonium klorida (NH 4Cl), karbon (C), dan sedikit air, sehingga baterai kering
Gambar 4.1 Struktur baterai
ini tidak 100% sel kering. Zinc yang berfungsi sebagai anode, nantinya ketika berekasi akan melepaskan 2+
ion Zn . Batang grafit berfungsi sebagai katode. Grafit sendiri merupakan alotrop dari
karbon. Namun, grafit lebih reaktif daripada karbon. Selain itu, grafit tidak bereaksi dengan asam encer atau basa dan dapat dioksidasi oleh asam kromat menjadi CO 2. Grafit ini nantinya dicelupkan ke dalam pasta baterai. Dimana pasta pada baterai terdiri atas MnO2, amonium klorida (NH 4Cl), karbon (C), dan sedikit air, yang fungsinya sebagai oksidator.
2.
Reaksi Kimia pada Baterai
Baterai disebut elemen kering, karena elektrolitnya merupakan campuran antara serbuk karbon, batu kawi, dan salmiak yang berwujud pasta (kering). Batang karbon (batang arang) memiliki potensial tinggi, sedangkan lempeng seng memiliki potensial rendah. Jika kedua elektrode itu dihubungkan dengan lampu maka lampu akan menyala. Hal ini membuktikan adanya arus listrik yang mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi dengan seng. Adapun, reaksi kimia pada batu baterai adalah sebagai berikut.
2+
Pada larutan elektrolit terjadi reaksi Zn + 2NH 4Cl → Zn + 2Cl + 2NH3 + H2 (ditangkap dispolarisasi)
Pada dispolarisator terjadi reaksi H2 + 2MnO2 → Mn2O3 + H2O Reaksi kimia pada batu baterai akan
menghasilkan
gelembung-gelembung
gas
hidrogen (H2). Gas hidrogen akan ditangkap dan
bereaksi
berupa
dengan
mangan
dispolarisator dioksida
yang
(MnO2)
menghasilkan air (H2O), sehingga pada batu baterai tidak terjadi polarisasi gas hidrogen yang mengganggu jalannya arus listrik. Bahan yang dapat menghilangkan polarisasi gas hidrogen disebut dispolarisator. Adanya bahan dispolarisator pada batu baterai, menyebabkan arus listrik yang mengalir lebih lama.
Gambar 4.2 Baterai
Setiap batu baterai menghasilkan tegangan 1,5volt. Di dalam baterai yang masih baru, bahan-bahankimia pereaksinya-nya masih segar. Sementara padabaterai yang sudah usang atau sudah habis bahan-bahan kimia pereaksinya sudah habis,
sehingga yang ada di dalamnya tinggallah zat kimia hasil reaksi saja yang sudah tidak dapat memberikan arus listrik. Sebagai contoh, dalam baterai biasa (bukan tipe alkaline), yang mudah kita dapatkan atau beli sehari-hari di warung, terdapat tiga bahan pereaksi kimia yang bisa menghasilkan listrik. Bahan-bahan itu adalah logam seng, pirolusit, dan garam salmiak. Bila kita picu ketiga bahan kimia ini untuk mulai bereaksi, yaitu dengan menghubungkan kedua kutub-kutub baterainya, maka akan dihasilkan arus listrik yang akan mengalir melalui kabel ataupun peralatan listr ik yang akan kita jalankan. Reaksi kimia di dalam baterai menghasilkan zat hasil reaksi berupa air, gas amoniak, dan beberapa zat kimia lainnya. Hasil-hasil reaksi ini akan tetap tinggal di dalam baterai bekas itu, kecuali gas amoniak yang akan menguap ke luar. Kadangkala air juga akan merembes ke luar, sehingga baterai yang hampir habis sering kita dapati basah. Cairan ini sering merusakkan rangkaian barang listrik yang kita pakai karena bersama air ini terbawa ke luar garam seng klorida yang ikut larut dalam air, dan dapat menyebabkan alat listrik kita berkarat
Materi Fisika: 1.
Energi dan Arus Listrik Listrik merupakan salah satu bentuk energi yang dihasilkan oleh sumber
listrik. Listrik sebenarnya sudah ditemukan sejak 2.500 tahun yang lalu oleh filsuf Yunani yang bernama Thales (625-547SM). Thales mengamati adanya suatu keanehan ketika sepotong batu ambar digosok dengan kain sutra. Akibat gosokan itu, batu ambar menarik benda-benda ringan seperti debu, jerami, bulu, serta sobekan-sobekan kerta. Hal ini berarti, batu ambar tersebut menjadi bermuatan listrik. Akan tetapi listrik yang dihasilkan batu ambar tersebut hanya bertahan untuk waktu yang singkat. Listrik seperti itu disebut listrik statis atau listrik tetap (diam). Listrik statis tidak dapat mengalir dengan melalui kawat. Energi adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha atau kerja.
Menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat dimusnahkan. Ini berarti energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk energi yang lain. Contoh energi listrik berubah ke energi panas, cahaya, gerak, dan bunyi. Energi listrik adalah energi yang dapat kita peroleh karena adanya arus listrik
yang mengalir. Sebagai contoh untuk dapat bergerak, mobil mainan memerlukan tenaga
penggerak. Tenaga itu berasal dari baterai yang ada didalamnya. Pada baterai tersebut terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Baterai, sebagai tempat pengubah suatu energi menjadi energi listrik, dikenal sebagai sumber arus listrik. Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang melewati kawat penghantar tiap
satuan waktu. Arah arus listrik searah dengan arah gerak muatan positip dan banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui penghantar setiap satu satuan waktu, biasa disebut kuat arus dapat ditulis dengan persamaan : Q = jumlah muatan (Coulomb)
I = Q/t
t = lamanya muatan mengalir (detik) I = kuat arus listrik (coulomb/detik = ampere)
Arus listrik hanya mengalir pada suatu rangkaian tertutup yaitu rangkaian yang tidak berpangkal dan tidak berujung. Untuk menentukan besarnya arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik, digunakan alat ukur Amperemeter.
2.
Sumber Arus Listrik yang Dikeluarkan Oleh Baterai
Kalau kita amati secara cermat, maka baterai juga mempunyai 2 konektor yang ditandai dengan kutub (+) dan kutub (-). Dari sinilah arus listrik akan mengalir, yaitu dari kutub (+) menuju ke kutub (-). Misalnya kalian ingin menjalankan mobil-mobilan semacam Tamiya, maka arus listrik dari baterai yang kalian pakai akan mengalir ke dalam motor listrik dari mobil-mobilan kamu dan motor ini kemudian menggerakkan roda mobil-mobilan itu. Arus listrik yang keluar dari baterai dihasilkan melalui REAKSI KIMIA di dalam baterai itu yang sanggup menghasilkan arus listrik. Reaksi kimia itu secara otomatis akan terpicu begitu kita menghubungkan kutub (+) dan kutub (-) pada baterai.Baterai dapat memberikan arus listrik hanya bila kutub (+) dan kutub (-) dihubungkan dengan penghantar arus listrik seperti kabel, bola lampu, atau bahkan motor listrik mobil-mobilan kamu. Jika baterai kering dipakai, kekuatan listriknya akan semakin melemah yang akhirnya akan habis. Baterai ini tidak dapat digunakan lagi. Pada saat baterai kering digunakan terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik.
Materi Biologi: 1.
Teknologi Ramah Lingkungan
Teknologi ramah lingkungan adalah teknologi yang memproteksi lingkungan, mengurangi daya polutannya, menggunakan semua sumber daya secara berkelanjutan, mendaur - ulang lebih banyak produk dan limbahnya, dan menangani sisa limbah dengan cara yang benar. Teknologi ramah lingkungan tidak hanya teknologi secara individu tetapi juga secara system termasuk pengetahuan, prosedur, barang dan pelayanan,
dan
peralatan
serta
prosedur
organisasi
dan
manajemen
untuk
mempromosikan kelestarian lingkungan. Ramah lingkungan pada dasarnya adalah penerapan konsep “ zero waste”, pada pelaksanaanya industri ramah lingkungan diharapkan dalam proses industri melakukan strategi mencegah, mengurangi dan menghilangkan terbentuknya limbah sebagai bahan pencemar lingkungan. Hal tersebut dapat berjalan bila dalam aktivitasnya telah dirancang mulai dari bahan baku, teknologi proses sampai akhir kegiatan adalah ramah lingkungan. Untuk mencapai kondisi yang ramah lingkungan dalam suatu teknologi dapat diterapkan 6 (enam) prinsip dasar yaitu Refine, Reduce, Reuse, Recycle, Recovery dan Retrieve Energy sebagai berikut: a.
Refine, adalah penggunaan bahan atau proses yang lebih ramah lingkungan
dibandingkan dengan bahan atau proses yang ada saat ini. b.
Reduce, adalah pengurangan jumlah limbah atau kehilangan bahan dengan
optimalisasi proses atau operasional menghasilkan limbah yang mengalami pemborosan. c.
Reuse, adalah pemakaian kembali bahan-bahan atau limbah pada proses yang
berbeda. d.
Recycle, adalah penggunaan kembali bahan-bahan atau sumberdaya untuk proses
yang sama. e.
Recovery, adalah kegiatan pengambilan kembali sebagian material penting dari
aliran limbah untuk pemanfaatan ulang dalam proses atau dimanfaatkan untuk proses atau keperluan lain. f.
Retrieve Energy, adalah pemanfaatan limbah untuk digunakan sebagai bahan
bakar atau dalam arti yang luas adalah penghematan energi dalam proses produksi.
Beragam manfaat dapat diperoleh masyarakat ataupun lembaga dengan menerapkan strategi ramah lingkungan. Beberapa manfaat tersebut diantaranya adalah: 1.
Sebagai pedoman bagi perbaikan produk dan proses pro duksi.
2.
Efektif dan efisien dalam penggunaan sumberdaya alam dan energi.
3.
Mengurangi atau mencegah terbentuknya bahan pencemar atau limbah.
4.
Mencegah berpindahnya pencemar dari satu media lingkungan ke media lingkungan lain.
5.
Mengurangi resiko terhadap kesehatan dan lingkungan.
6.
Mendorong pengembangan teknologi pengurangan limbah pada sumbernya, teknologi bersih dan produk akrab lingkungan.
7.
Menghindari biaya clean-up.
8.
Meningkatkan daya saing produk di pasar internasional melalui penggunaan teknologi baru atau perbaikan teknologi.
9.
Meningkatkan Kerjasama yang lebih erat antara pemerintah, agro-industri dan masyarakat.
10.
Pengurangan biaya yang tinggi karena penerapan sistem pengelolaan limbah ujung pipa
2.
Penggunaan Baterai Tidak ramah Lingkungan
Limbah baterai memang tidak boleh dibuang sembarangan. Secara umum baterai bekas merupakan sumber pencemar. Baterai jenis tertentu seperti lithium atau nickel-cadmium tidak boleh dibuang ke tempat sampah, tetapi dikembalikan ke produsen sebagai bagian dari manajemen limbah. Sebagian besar gagdet menggunakan satu daya batarei lithium. Bila terkena air baterai lithium bisa meledak, memproduksi gas hidrogen yang berbahaya dan didesain tertutup sehingga kedap air. Namun jika rusak kemudian dibuang, baterai bisa mengalami korosi sehingga air bisa meresap ke dalam. Baterai bekas yang mengandung bahan beracun berbahaya (B3) itu, diantaranya adalah merkuri (Hg) dan kadmium, seringkali dibuang di sembarang tempat. Orang dapat saja berpendapat bahwa kandungan merkuri dalam baterai sedikit. Tapi kalau jumlah yang sedikit itu kemudian dikumpulkan, maka lambat laun akan terjadi akumulasi merkuri yang akan mencemari lingkungan. Baterai dapat menghasilkan potensi masalah atau bahaya berikut:
Mencemari danau dan sungai sebagai logam menguap ke udara ketika dibakar.
Kontribusi logam berat yang berpotensi leach dari tempat pembuangan sampah limbah padat.
Mengandung asam korosif yang kuat.
Dapat menyebabkan luka bakar atau bahaya mata dan kulit. Di tempat pembuangan sampah, logam berat memiliki potensi untuk
mencemari secara perlahan lahan ke dalam tanah, air tanah atau permukaan. Baterai sel kering menyumbang sekitar 88 persen dari merkuri total dan 50 persen dari kadmium dalam aliran limbah padat perkotaan. Di masa lalu, baterai menyumbang hampir setengah dari merkuri yang digunakan di Amerika Serikat dan lebih dari setengah dari merkuri dan kadmium dalam aliran limbah padat perkotaan. Ketika dibakar, beberapa logam berat seperti merkuri bisa menguap dan melarikan diri ke udara, dan kadmium dan timbal dapat berakhir di abu. Ancaman merkuri terutama dari bentuk organiknya yang sangat beracun yaitu metil merkuri. Zat ini akan bertahan dalam tubuh 10 kali lebih lama dibanding merkuri dalam bentuk logam seperti yang terdapat dalam baterai dan termometer. Antara merkuri anorganik dan merkuri organik terdapat suatu hubungan bentuk atau transformasi. Senyawa aril merkuri (organik) dapat berubah menjadi merkuri anorganik melalui proses transformasi di dalam tubuh dan lingkungan. Sedangkan merkuri anorganik, dapat menjai merkurdi organik melalui proses transformasi oleh mikroorganisme. Selain itu logam berat merkuri dapat juga masuk melalui jalan pernapasan, karena sifat merkuri yang mudah menguap pada temperatur kamar. Bagi tubuh manusia, ancaman merkuri dapat menyerang sistem syaraf pusat, ginjal, hati, jaringan otak, serta dapat membahayakan kandungan yang berakibat bayi cacat lahir. Berdasar penelitian yang “mendalam dan hati-hati”, baterai lithium – sulfur dioksida (Li/SO2) “secara nyata dan meyakinkan” terbukti memilik karasteristik aktivitas yang berbahaya. Penanganan limbah baterai litium harus memenuhi standar manajemen limbah. Berdasarkan aturan tersebut, limbah baterai litium tak boleh dibuang ke tanah sebelum dinetralkan. Terutama jika penelitian pada sampel baterai menunjukkan setidaknya satu sifat:berada pada kondisi tidak stabil atau terlihat reaksi detonasi, bereaksi terhadap air, desain atau strukturnya berpotensi menyerap air, ketika dicampur air, menghasilkan gas beracun atau asap yang kuantitasnya membahayakan
kesehatan manusia dan lingkungan, mengandung sianida atau sulfida yang pada PH antara 2 – 12,5 dapat menghasilkan gas atau asap beracun, berpotensi meledak jika berada pada tekanan tinggi, berpotensi meledak jika diurai pada tekanan dan suhu kamar. Sampai sejauh ini, hampir tidak ada upaya, baik pemerintah maupun masyarakat untuk mengumpulkan baterai bekas dengan mekanisme yang benar agar terhindar dari resiko dan dampak lingkungan yang diakibatkannya. Umumnya limbah baterai rumah tangga dibuang begitu saja oleh masyarakat ke tempat sampah. Masyarakat akan membuang sampah baterai bekas apabila disediakan tempat-tempat khusus seperti di pasar, pos keamanan, atau pun tempat lain yang strat egis dekat dengan masyarakat. Cara lain mengurangi dampak limbah baterai adalah mengadakan produksi baterai dengan kadar merkuri rendah atau logam berat lainnya seperti yang banyak dilakukan oleh negara-negara maju. Dari teknologi yang tercanggih, kini tersedia banyak baterai yang tidak lagi menggunakan merkuri. Namun di samping usaha-usaha itu semua, yang paling efektif adalah membiasakan penggunaan baterai yang dapat diis i ulang. Meskipun harganya mahal, namun dengan baterai semacam ini, jauh lebih hemat secara ekonomis. Dan yang paling penting, dengan mengisi ulang baterai berarti mengurangi limbah yang dapat mencemari lingkungan kita.
3.
Contoh Baterai Ramah Lingkungan a)
Baterai Ramah Lingkungan Ala Popeye
Sekelompok ilmuan MIT berhasil mengembangkan baterai ramah lingkungan. Mengadopsi proses energi fotosintesis pada tumbuhan hijau. Seperti yang di ungkapkan para ilmuan MIT (Massasuchete Institute Of Technology) Amerika baru-baru ini. Mereka berhasil mengembangkan energi alternatif masa depan bagi piranti digital yang ramah lingkungan berbahan dasar bayam. Ide awal yang mendasari penemuan ini terbilang sederhana, yakni proses evolusi tumbuhan. Dari ide sederhana ini, kemudian mereka membuat piranti elektrostatis yang di sebut SPINACH SANDWICH. Peranti Gambar 4.3Baterai ala popeye
„aneh‟ ini di buat dengan dasar protein kompleks
bernama fotosistem I (PS I) yang berperan sebagai jantung mesin. Dengan ukuran lebar tiap PS I antara 10-20 nanometer, peranti elektrostatis ini dikumpulkan dari sekitar 100 PS I. Hebat nya peranti buatan ini diklaim bisa menyuplai energi untuk laptop dan ponsel selama sehari. Penelitian ini mengambil ide dari kemampuan tumbuhan menghasilkan energi untuk berevolusi selama hidupnya. Bayam, sebagai salah satu tumbuhan hijau dinilai sangat efisien, bila mana dilihat dari jumlah energi yang dihasilkan dibandingkan berat dan ukuran bayam itu sendiri. Dalam peranti elektronis ini lapisan paling bawah terbuat dari kaca transparan yang di lapisi material konduktif. Selapis tipis emas membantu reaksi kimia klorofil PS I, kemudian semi konduktor yang menjaga arus elektronik dan membentengi protein kompleksdari metal yang menutupi sandwich ini. Selanjutnya sinar laser disorotkan untuk memicu bangikit nya tenaga optis , yang kemudian diserap dan menjadi arus listrik untuk isi ulang baterai tersebut. Para periset ini berharap ke depan bisa mendapatkan efisiensi konversi tenaga listrik hinga 20 persen atau lebih dengan membuat banyak lapisan PSI.
b)
Baterai Kaktus Centong Energi Alternatif Ramah Lingkungan
“BATUSCEN” alias Baterai Kaktus Centong adalah nama yang diberikan untuk baterai ramah lingkungan hasil temuan 3 mahasiswa UB, Riska Amalia (PTIIK/2011), Susilowati (Teknik Kimia/2011), dan Windy Antika (Statistika/2011). Limbah Batuscen ini, setelah penggunaannya tidak akan mencemari lingkungan karena terbuat dari tumbuhan. Selain itu Bat uscen ini juga lebih tahan lama. Untuk baterai di pasaran yang memiliki tegangan 1,5 – 3 volt jika digunakan pada lampu yang menyala terus menerus hanya bertahan dalam 2 hari saja. Sementara itu Batuscen dengan tegangan yang sama jika digunakan pada lampu yang menyala terus menerus dapat bertahan hingga 3 bulan. Batuscen ini dibuat dengan cara memarut kaktus centong hingga menjadi partikel yang lebih kecil, kemudian dimasukkan dalam wadah aki bekas motor. Katoda Batuscen dibuat dari tembaga sementara anodanya dari seng dan ditancapkan ke per sel aki yang telah diisi parutan kaktus centong. Kemudian dengan memakai rangkaian seri untuk setiap selnya 2 buah aki Batuscen
diparalelkan. Tegangan yang dapat dihasilkan Batuscen ini per sel mencapai 1.6 volt, sehingga untuk 2 Aki batuscen dapat menghasilkan tegangan listrik hingga 19.2 volt (setara tegangan untuk menyalakan 25 lampu LED, 1 jam digital, 1 kalkulator digital dan 1 jam dinding).
6.
EVALUASI Uji Kompetensi
I. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan cara memberi tanda silang (X) pada huruf a, b, c, atau d!
1. Diantara jenis-jenis baterai berikut ini manakah yang tergolong baterai primer.... a)
Alkaline, Ni-Cd, dan Li-ion
c) Lead-acid, Carbon Zine, Li-ion
b)
Lithium Photo, Lithium coin, zinc-air
d) Ni-MH, Ni, Cd, Rechargeable alkaline
2. Sel aki terdiri atas ...... a)
Pb (timbal) sebagai anode dan PbO 2 (timbal dioksida) sebagai katode
b)
Pb (timbal) sebagai katode dan PbO2 (timbal dioksida) sebagai anode
c)
Pb (timbal) sebagai anode dan PbO (timbal oksida) sebagai katode
d)
PbO (timbal oksida) sebagai katode
3. Potensial dari baterai alkaline sebesar .... a)
2 volt
b)
1,5 volt
c) 1 volt d) 2,5 volt
4. Dibawah ini manakah barang elektronik yang menggunakan baterai.... 1. Handphone
4. TV
2. Laptop
5. Setrika
3. Senter
6. Remote
a)
2,3,5,6
b)
1,2,3,4
c)
2,3,5,6
d)
1,2,3,6
5. Limbah baterai tidak hanya menyebabkan polusi tetapi juga membahayakan sumber daya alam karena mengandung ............ a)
logam berat dan elektrolit korosif
b) bahan ramah lingkungan
c)
logam berat saja
d) bahan sekali pakai 6. Dapat mencemari air, tanah, kemudian mengancam kehidupan ikan, tanaman, perusakan lingkungan dan secara tidak langsung membahayakan kesehatan manusia, merupakan pernyataan... a)
keuntungan penggunaan baterai primer
b)
kelemahan penggunaan baterai sekunder dibanding baterai primer
c)
dampak dari penumpukan baterai bekas
d)
keuntungan baterai ramah lingkungan
7. Apa langkah awal agar masyarakat terbiasa tidak membuang limbah baterai sembarangan.... a)
Mengumpulkan limbah baterai ditempat pembuangan sampah
b)
Mengirimkan limbah baterai ke tempat pengelola limbah B3 yang sudah memenuhi standar.
c)
Memulai dengan memisahkan limbah berbahaya dalam tempat sampah yang berbeda
d)
Melakukan sosialisasi terhadap masyarakat tentang bahaya membuang limbah baterai sembarangan
8. Pemakaian kembali bahan-bahan atau limbah pada proses yang berbeda, merupakan pengertian dari..... a)
Refine
b)
Reduce
c)
Reuse
d)
Recycle
9. Reaksi kimia di dalam baterai menghasilkan zat hasil reaksi berupa ...... a)
air, gas amoniak, dan beberapa zat kimia lainnya
b)
gas metana
c)
air asin
d)
minyak
10. Arus listrik yang keluar dari baterai dihasilkan me lalui....... a) Reaksi kimia
b) Reaksi Fisika c) Reaksi kimia dan reaksi fisika
d) Dua konektor pada baterai
II. Diskusikanlah bersama temanmu tentang beberapa hal berikut! 1. Sebutkan susunan atau struktur batu baterai! 2. Jelaskan bagaimana batu baterai dapat menghasilkan arus listrik melalui reaksi kimia! 3. Jelaskan pengertian energi listrik dan arus listrik! 4. Energi apa menjadi apa yang terjadi pada prinsip kerja baterai? 5. Sisa baterai yang umum kamu kenal mengandung limbah B3 yang dapat membahayakan kehidupan. Carilah data tentang beberapa bahan berbahaya yang terkandung di dalam sisa baterai dan dampaknya terhadap lingkungan! 6. Bagaimana tanggapanmu tentang pengembangan teknologi ramah lingkungan seperti halnya baterai ramah lingkungan? 7. Baterai ramah lingkungan hanya menggunakan protein kompleks fotosistem 1. Apakah kamu dapat memprediksi mekanisme reaksi fotositesis yang digunakan? Jelaskanlah! 8. Baterai ramah lingkungan memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan baterai biasa. Buatlah tabel perbedaan penggunaan baterai ramah lingkungan dengan baterai biasa
INSTRUMEN PENILAIAN a.
Penilaian Praktikum
Nama siswa
:
No absen
:
ASPEK
PENILAIAN
1
1.Kemampuanmendeskripsikan tujuan praktikum 2.Kemampuan dalam memahami materi pelajaran baik secara fisika, kimia, maupun biologi 3. Kemampuan dalam memahami struktur baterai kering dan kandungan bahan kimia di dalamnya. 4. Kemampuan memahami prinsip kerja baterai 5. Kemampuan menganalisis kegunaan baterai dalam kehidupan sehari-hari 6. Kemampuan menganalisis dampak penggunaan baterai kering terhadap lingkungan 7.Kemampuandalam menjawab evaluasi PSIKOMOTOR 1.Kemampuan dalam menggunakan baterai secara bijak 2. Kemampuan menggunakan dan merangkai alatalat percobaan 3. Kemampuan menjelaskan fungsi masing-masing alat percobaan 4. Kemampuan dalam menarik kesimpulan baik dalam materi maupun percobaan 5. Kemampuan mepresentasikan hasil diskusi kelompok atau hasil praktikum 1.Sikap Ilmiah AFEKTIF 2.Kreatifitas 3.Keaktifan 4.Kerjasama JUMLAH SKOR SKOR TOTAL RANAH = JUMLAH SKOR/64 x 100 SKOR KUIS SKOR AKHIR KOGNITIF
Keterangan Penilaian:
1. Skor 4 = dapat memahami tiap aspek penilaian dengan sangat baik. 2. Skor 3 = dapat memahami tiap aspek penilaian dengan baik. 3. Skor 2 = dapat memahami tiap aspek kurang baik. 4. Skor 1 = tidak dapat memahami tiap aspek penilaian.
SKOR 2 3
4
c.
Penilaian Sikap
Sikap
No
Nama
1
Sikap
Rasa ingin
ilmiah
tahu
2
3
1
2
Perhatian terhadap pelajaran
3
1
2
3
Mengerjak
Inisiatif
an tugas 1
2
3
1
2
3
Kerjasama
1
2
3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RUBRIK PENSKORAN
Sikap Ilmiah
1
: tidak bisa memberikan tanggapan suatu persoalan berdasarkan konsep ilmiah
2
: bisa memberikan tanggapan suatu persoalan berdasarkan konsep ilmiah tetapi kurang tepat
3
: bisa memberikan tanggapan suatu persoalan berdasarkan konsep ilmiah dengan tepat
Rasa Ingin Tahu
1
: rasa ingin tahu rendah
2
: rasa ingin tahu cukup
3
: rasa ingin tahu tinggi
Perhatian Terhadap Pelajaran
1
: siswa tidak mendengarkan penjelasan guru dan tidak mencatat hal-hal yang penting
2
: siswa mendengarkan penjelasan guru, mencatat hal-hal yang dianggap penting tetapi tidak menjawab pertanyaan guru
Jumlah Skor
3
: siswa mendengarkan penjelasan guru, mencatat hal-hal yang dianggap penting dan menjawab pertanyaan guru
Mengerjakan Tugas
1
: siswa tidak ikut mengerjakan tugas yang diberikan oleh guru
2
: siswa ikut mengerjakan sebagian tugas yang diberikan oleh guru
3
: siswa ikut mengerjakan semua tugas yang diberikan oleh guru
Inisiatif
1
: mempunyai inisiatif yang rendah untuk mencari tahu penyelesaian suatu persoalan
2
: mempunyai inisiatif yang cukup untuk mencari tahu penyelesaian suatu persoalan
3
:mempunyai inisiatif yang tinggi untuk mencari tahu penyelesaian suatu persoalan
Bekerjasama
1
: siswa tidak dapat berinteraksi dengan teman sekelompoknya, tetapi hanya sebagai penulis hasil diskusi
2
: siswa dapat berinteraksi dengan teman tetapi tidak membantu teman kelompok yang kesulitan dalam kegiatan presentasi
3
: siswa dapat berinteraksi dengan teman sekelompoknya dan membantu teman kelompok lain yang kesulitan dalam kegiatan presentasi
Kriteria Sikap berdasarkan Jumlah Skor Yang Dicapai :
1 – 6
: KURANG
7 – 10
: CUKUP
11 – 14 : BAIK 15 – 18 : SANGAT BAIK
7.
LAB MINI Kegiatan Praktikum:
A.
Tujuan Mengetahui fungsi baterai sebagai sumber energi.
B.
C.
Alat dan bahan 1.
Dua buah baterai
2.
Sebuah lampu pijar
3.
Kabel
Cara Kerja 1.
Rangkaialah lampu pijar dengan kabel, lihat gambar di bawah ini:
2.
Amati apa yang akan terjadi pada lampu pijar.
3.
Rangkaian tersebut hubungkan dengan dua buah baterai seperti terlihat pada gambar.
4.
Amati keadaan lampu.
5.
Ada dua kemungkinan yang terjadi yaitu lampu menyala atau tidak menyala. Jika lampu menyala, apa yang bisa kalian jelaskan mengenai hubungan antara baterai dan nyala lampu.
6.
Apabila baterai kalian lepas tentu lampu tidak akan menyala, ini menunjukkan bahwa ada yang tersimpan dalam baterai yaitu energi. Energi apakah yang tersimpan di dalam baterai?
7.
Setelah digunakan dalam rangkaian listrik maka lampu pijar akan menyala, ini menunjukkan bahwa di dalam baterai terjadi proses pengubahan bentuk energi satu ke bentuk energi lain. Energi apa yang dimaksud?
D.
Hasil Pengamatan Berilah suatu kesimpulan yang disertai alasan untuk menjawab pertanyaan. Bagaimana hubungan antara baterai dan nyala lampu pijar dan apa fungsi dari baterai sebagai sumber energi!
8.
SKENARIO PEMBELAJARAN
Pendekatan
: Scientist (ilmiah)
Model
: model pembelajaran inkuiri
Metode
: Demonstrasi gambar pembelajaran, Eksperimen.
TAHAPAN
PENANGGUNG
KEGIATAN
JAWAB
Kegiatan awal
1. Guru membuka pelajaran dengan mengucapkan salam
(5 menit)
2. Guru menunjuk ketua kelas untuk memimpin doa, lalu
Rosita Sari
guru memeriksa kehadiran siswa dan memperhatikan kebersihan kelas sebagai wujud kepedulian lingkungan. 3. Guru
membuka
pelajaran
dengan
menyebutkan
kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai. 4. Guru melakukan apersepsi dengan memilih siswa secara acak untuk menyebutkan masalah yang sedang menjadi perbincangan di bidang lingkungan, dan hal-hal yang berhubungan dengan baterai. 5. Guru menumbuhkan rasa ketertarikan siswa terhadap materi pembelajran dengan menghubungkan materi yang akan di sampaikan dengan kehidupan sehari-hari melalui pertanyaan- pertanyaan. KEGIATAN INTI
1. Guru menampilkan beberapa foto atau gambar baterai
(5 menit) (10 menit)
Ainur Rosyidah
dan sedikit menjelaskan dari gambar yang ditampilkan. 2. Guru meminta siswa membentuk kelompok 2 orang untuk membuat resume/rangkuman tentang hal-hal yang berhubungan dengan baterai, yang terdiri atas : -
Apa pengertian dan manfaat baterai
-
Bagaimana struktur dan prinsip kerja baterai
-
Dampak baterai bagi lingkungan
3. Guru meminta siswa untuk bertanya manakah hal-hal yang kurang dipahami. 4. Guru melempar beberapa pertanyaan kepada siswa
Siti Hajar Zusvi
sebagai umpan balik dari hasil resume yang dibuat.
(15 menit)
1. Guru membentuk kelompok heterogen yang terdiri dari 4
Ainur Rosyidah
orang tiap kelompoknya untuk melaksanakan praktikum. 2. Guru menjelaskan aturan dalam pelaksanaan praktikum. 3. Peserta didikmenyiapkan alat-alat yang digunakan dalam melakukan percobaan, setiap kelompok diberi tugas untuk
menjawab
pertanyaan
dengan
melakukan
percobaan. 4. Guru mengawasi kegiatan kelompok. 5. Siswa mengolah dan menganalisis data percobaan dan mempresentasikan di depan kelas 6. Guru memberikan ulasan atau penguatan tentang materi terkait dalam percobaan yang dilakukan. PENUTUP ( 5 menit)
1. Guru dan siswa bersama-sama menyimpulkan hasil pembelajaran. 2. Guru memberikan pekerjaan rumah berupa soal evaluasi kepada siswa. 3. Guru memberikan motivasi dengan menyebutkan topik pelajaran pada pertemuan selanjutnya 4. Guru menasehati siswa agar selalu belajar dengan tekun dan menjaga kelestarian lingkungan 5. Guru meminta ketua kelas untuk memimpin do‟a. 6. Guru
menutup
pembelajaran
mengucapkan salam.
hari
ini
dengan
Rosita Sari
DAFTAR PUSTAKA
Ganawati, Dewi. Dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Terpadu dan Kontekstual IX. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional Heryanto, Atep. 2010. Penemu Batu Baterai. http://kisahpenemu.wordpress.com/2010/ 02/27/penemu-batu-baterai/ . Diakses tanggal 25 September 2014 http://118.96.137.51:888/bahanajar/e_books/modul_online/fisika/FISIKA_KELAS_X_PDF/ Bab%20VIII%20Fisika%20I.pdf . Diakses tanggal 28 September 2014 http://digilib.ump.ac.id/files/disk1/14/jhptump-a-renihernaw-699-2-babii.pdf . Diakses tanggal 25 September 2014 http://kbs.jogjakota.go.id/upload/SUMBER%20ARUS%20LISTRIK.pdf . Diakses tanggal 25 September 2014 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/oksidasi_dan_reduksi1/sel-sel-yangdigunakan-dalam-praktek/ Diakses tanggal 25 September 2014 Prasetya, PTIIK. 2013. Baterai Kaktus Centong, Energi Alternatif RamahLingkungan. http://prasetya.ub.ac.id/berita/Baterai-Kaktus-Centong-Energi-Alternatif-RamahLing kungan-13099-id.pdf Diakses tanggal 25 September 2014 Purba, Michael. 2007. Kimia SMA Kelas 3 (XII). Jakarta : Erlangga Subekti. 2004. Baterai Bayam. http://ml.scribd.com/doc/233514866/Isi-PKM-GT-BateraiBayam. Diakses tanggal 25 September 2014 Tim Penyusun. 2011. Bahaya Buang Baterai Bekas.http://www.garutkab.go.id/download _files/article/Bahaya%20Buang%20Baterai%20Bekas.pdf . Diakses tanggal 27 September 2014
