BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
1.1.Data Percobaan
1.1.1.Menentukan Tegangan Dekomposisi Air
Tabel Tabel 1.
V (V ol ol t) t)
I ( A) A)
Ge le le mb mbung
1.5
0
-
1.6
0
-
1.7
0
-
1.8
0.02
-
1.9
0.03
-
2
0.06
-
2.1
0.08
√
2.2
0.15
√
2.3
0.17
√
2.4
0.23
√
2.5
0.3
√
Tabel Penentuan Tegangan Dekomposisi Akhir
1.1.2.Menentukan Efisiensi Energi dan Efisiensi Faraday Elektroliser PEM
Tabel 2.
t ( s)
V ( Vo Vol t) t)
I ( A)
V ol ol Hasil (cmᶟ)
0
0
0
54
120
2.1
0.09
52
240
2.2
0.11
49
360
2.3
0.17
46
480
2.4
0.24
42
600
2.5
0.29
36
Tabel Penentuan Efisiensi Energi dan Efisiensi Faraday Elektroliser PEM
1.2.Pengolahan Data
1.2.1.Menentukan Tegangan Dekomposisi Air Berdasarkan tabel data di atas diperoleh kurva grafik, yaitu:
Grafik 1.
Grafik Karakteristik Arus terhadap Tegangan Elektroliser
1.2.2.Menentukan Efisiensi Energi dan Efisiensi Faraday Elektroliser PEM Dengan menggunakan rumus dan contoh perhitungan : Laju Produksi Hidrogen
:=
=
ℎ .2 ᶟ 2 s
: Vol hitung =
Volume Hitung
= 4.333 10-7 m3/s
Vol hitung =
J
8. .K .. .(2+2 )ᵒK.2 68
C N . .
2
= 0.139 mᶟ : =
Efisiensi Faraday
=
ℎ ℎ .2 ᶟ . ᶟ
= 0.00037501
Sehingga diperoleh hasil pengolahan data dan grafik sebagai berikut: V ol Hasi l (cmᶟ) Vol Hasil (mᶟ)
Q (mᶟ/s)
Vol Hit (mᶟ)
ηfaraday
0.000054
0
0
0
52
0.000052
4.333E-07
0.139
0.000375
0.11
49
0.000049
2.042E-07
0.339
0.000145
2.3
0.17
46
0.000046
1.278E-07
0.786
5.85E-05
480
2.4
0.24
42
0.000042
8.750E-08
1.479
2.84E-05
600
2.5
0.29
36
0.000036
6.000E-08
2.234
1.61E-05
t ( s)
V ( Vol t)
I ( A)
0
0
0
54
120
2.1
0.09
240
2.2
360
Tabel 3.
Tabel Pengolahan Data Penentuan Efisiensi Energi dan Efisiensi Faraday Elektroliser PEM
Grafik 2.
Grafik Hubungan Volume Hidrogen Hasil terhadap Waktu
Grafik 3.
Grafik Hubungan Volume Hidrogen Hitung terhadap Waktu
1.3.Pembahasan
Pada praktikum PEM Elektroliser dilakukan dua kali percobaan, yakni menentukan dekomposisi air, diamati pada tegangan berapa akan terjadi dekomposisi air setiap 1 menit. dengan tegangan dimulai dari 1.6 Volt hingga 2.5 Volt diperoleh arus pada setiap tegangan, dan terlihat pada tegangan 2.1 Volt terjadi dekomposisi air, di mana sudah mulai terjadi pemisahan air murni menjadi oksigen dengan terbentuknya gelembung, hal ini dikarenakan sudah terjadi reaksi reduksi oksidasi yang menyebabkan reaksi kimia diubah menjadi
energi listrik. Tegangan dekomposisi air menurut teoritis yaitu 1.23 Volt, namun pada praktikum diperoleh 2.1 Volt, hal ini dikarenakam tidak dilakukannya pengambilan data sebelum tegangan 1.23 Volt ini, di mana pada sumber daya tegangan awal langsung menunjukkan pada 1.6 Volt. Dari hasil tegangan dan arus ini dapat dihubungkan menjadi sebuah kurva, di mana terlihat semakin besar tegangan maka arus akan semakin besar atau tegangan berbanding lurus terhadap arus. Pada percobaan kedua, yaitu menentukan efisiensi energi dan efisiensi faraday elektroliser PEM. Karena sudah diketahuinya tegangan dekomposisi air pada 2.1 Volt, maka dapat diamati penurunan volume hidrogen setiap 2 menit dan arus dari setiap tegangan. Dari data yang diperoleh tersebut dapat ditentukan laju produksi hidrogen, volume hitung hidrogen berdasarkan hukum 1 Faraday, serta efisiensi Faraday. Laju produksi hidrogen diperoleh dari volume hasil dibagi dengan waktu, dengan hasil 0 m 3/s, 4.333 x 10 -7 m3/s, 2. x 10-7 m3/s, 1.278 x 10 -7 m3/s, 8.750 x 10 -8 m3/s, dan 6.000 x 10 -8 m3/s. Dapat terlihat bahwa dengan semakin berkurangnya volume hidrogen seiring dengan kenaikan tegangan serta semakin lama waktu yang digunakan maka laju produksi hidrogen akan semakin besar, sehingga dapat terlihat dengan air yang berkurang dan mulai berubah menjadi hidrogen. Selain laju produksi hidrogen, diperoleh pula volume hitung, yang diperoleh dengan perumusan hukum faraday 1, yakni V =
, volume hitungnya yaitu 0 m 3 ,0.139 m 3, 0.339 m3
,0.786 m 3, 1.479 m 3, dan 2.234 m 3. Dengan semakin besarnya arus dan waktu dalam sekon, maka hasil volume hitung akan semakin besar pula. Hal ini dapat dilihat pada grafik 3. Di mana arus dan waktu ber banding lurus dengan volume hitung. Dari volume hitung dan volume hasil yang diperoleh dalam percobaan, maka dapat ditentukan efisiensi faraday yang merupakan perbandingan dari volume hasil dan volume hitung, diperoleh 0, 0.00037501, 0.000144563, 5.85423 x 10 -5, 2.83962 x 10 -5, 1.61145 x 10 -5, di mana efisiensi ini semakin berkurang atau menurun di setiap kenaikan tegangan, hal ini dikarenakan efisiensi faraday ini berbanding lurus dengan volume hasil yang semakin berkurang, sehingga efisiensi yang dihasilkanpun akan semakin berkurang.
Dengan efisiensi terbesar di sini adalah 0.00037501 pada 2.1 Volt, di mana semakin besar efisiensinya maka penggunaan energi lebih besar danlebih efisien
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Pada praktikum kali ini dapat disimpulkan, bahwa : 1. Diperoleh tegangan dekomposisi air pada tegangan 2.1 Volt, di mana tegangan dekomposisi literature, yaitu 1.23 Volt. 2. Diperoleh laju produksi hidrogen pada berbagai jenis elektroliser, yaitu 0 m3/s, 4.333 x 10 -7 m3/s, 2. x 10 -7 m3/s, 1.278 x 10 -7 m3/s, 8.750 x 10 -8 m3/s, dan 6.000 x 10 -8 m3/s, di mana dengan semakin berkurangnya volume hidrogen seiring dengan kenaikan tegangan serta semakin lama waktu yang digunakan maka laju produksi hidrogen akan semakin besar 3. Diperoleh efisiensi energi dan efisiensi faraday, yaitu pada 0, 0.00037501, 0.000144563, 5.85423 x 10 -5, 2.83962 x 10 -5, 1.61145 x 10 -5, di mana efisiensi ini semakin berkurang atau menurun di setiap kenaikan tegangan, dengan efisiensi terbesar pada 0.00037501 di tegangan 2.1 volt. 4. Diketahuinya pengaruh lingkungan erhadap efisiensi elektroliser, yaitu suhu (berbanding lurus) dan tekanan (berbanding terbalik).
5.2. Saran
Saat praktikum ini, yaitu disediakannya pipet yang lebih besar sehingga memudahkan praktikan dalam mengisi atau mengosongkan tangki air dalam elektroliser.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sutresna, Nana. 2008. KIMIA. Jakarta : Erlangga [2] Setiabudi, Agus dan Yayan Sunarya. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Jakarta: Erlangga [3] Sari, PP. 2014. Tinjauan Pustaka Elektrolisis. http://eprints.polsri.ac.id/87/3/ BAB%20II.pdf (9 Oktober 2015, 21.00 WIB) [4] Ragolek. 2015. PEM . http://dokumen.tips/documents/pem5571fd1f49795991 69987bcf.html (10 Oktober 2016, 21.03 WIB) [5] Mulyana, Cukup. 2011. Diktat
Praktikum Fisika Energi. Jatinangor:
Laboratorium Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran
