f23_menguji kemurnian madu - Sistem Informasi Penelitian

PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
MENGUJI KEMURNIAN MADU
MELALUI PENGUKURANVISKOSITAS ZAT CAIR
Santi Somi S. Saefatu, Andreas Setiawan
Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika,
Universitas Kristen Satya Wacana,
Jl. Diponegoro 52-60 Salatiga 50711, Indonesia
e-mail : [email protected]
ABSTRAK
Ciri khas zat cair adalah kental atau viscous, dimana kekentalannya berbeda-beda misalnya kekentalan
madu berbeda dengan minyak goreng. Dalam penelitian ini madu digunakan sebagai sampel untuk
bahan perbandingan. Madu mempunyai manfaat penting dalam kehidupan manusia antara lain dari segi
pangan, kesehatan, dan kecantikan. Banyaknya manfaat madu bagi kehidupan manusia, maka penelitian
ini bertujuan untuk, menguji kemurnian madu melalui pengukuran viskositas zat cair dengan
menggunakan hukum Stokes. Hal ini tidak saja pada madu murni tapi juga untuk madu campuran air
dengan volume yang berbeda-beda . Ternyata setelah dilakukan penelitian, maka diketahui bahwa nilai
viskositas dari madu murni lebih tinggi dari madu dengan campuran air yaitu 7,05 X 103 cP, sedangakan
nilai viskositas dari madu dengan campuran air 35 ml viskositasnya 4,07 X 103 cP, madu campuran air
50 ml viskositasnya 2,87 X 103 cP, dan madu campuran air 70 ml viskositasnya 1,71 X 103 cP. Metode ini
berhasil membedakan nilai viskositas dari madu murni dan madu campuran air dengan berbagai
volume.
Kata kunci: Viskositas, madu, Stokes
PENDAHULUAN
Salah satu sifat zat cair adalah kental (viscous) dimana zat cair memiliki koefisien
kekentalan yang berbeda-beda, misalnya kekentalan madu berbeda dengan minyak goreng.
Madu mempunyai manfaat penting dalam berbagai aspek antara lain dari segi kesehatan[1],
kecantikan[2], dan pangan[3]
Namun saat ini banyak sekali madu palsu yang diperjual belikan dipasar-pasar
tradisional. Para penjual yang nakal biasanya mencampurkan sedikit madu asli dengan gula tebu
atau gula merah dan ditambahkan asam sitrat untuk rasa asamnya serta enzim untuk
menimbulkan kesan. Ada beberapa cara yang bisa dipakai guna untuk mengetahui keaslian
madu yang akan dibeli yaitu[4]:
•
Jika madunya asli, ketika dicampur dengan 2 sendok makan kuning telur maka akan
tampak mengkristal saat madu dikocok.
•
Apabila madu anda asli saat dikocok dalam botol akan berbusa, busa dan udara akan naik
dan menekan tutup botol sehingga ketika tutup botol dibuka akan terdengar suara letupan
kecil, letupan itu juga bisa terjadi karena adanya fermentasi karena gas.
•
Madu tidak akan merembes ketika diteteskan diatas kertas.
•
Madu tidak akan membuat air keruh ketika dituangkan dalam gelas yang berisi air, tapi
madu akan langsung jatuh kedasar wadah.
•
Batang korek api yang dicelupkan kedalam larutan madu beberapa saat kemudian
dikeluarkan dan dibakar batang korek api tersebut akan nyala.
Kelebihan dari metode diatas yaitu, alat yang dipergunakan sederhana dan ada
disekitar kita. Kelemahannya, kita tidak dapat mengetahui apa yang menyebabkan madu tidak
dapat merembes ke kertas karena itu hanya sebuah keyakinan saja. Dari metode diatas
muncullah masalah bagaimana mengetahui madu yang asli secara fisis.
Dengan uraian tersebut, pada penelitian ini direncanakan menggunakan metode
hukum Stokes, karena mengukur nilai fisis yaitu viskositas. Penelitian tersebut menggunakan
F23-1
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
madu sebagai bahan dasar untuk mencari tahu seberapa besar koefisien kekentalan madu.
Dalam penelitian ini yang akan dipakai sebagai bahan perbandingan tidak saja madu murni tapi
juga madu yang dicampur air dengan volume campuran yang berbeda-beda. Tujuannya untuk
mengetahui seberapa besar viskositas dari madu murni dan madu yang dicampur air dengan
volume yang berbeda-beda.
KAJIAN TEORI
Menurut arti katanya viskositas berasal dari kata viscous yaitu kental[4]. Kekentalan
dapat didefinisikan sebagai gesekan dalam suatu zat alir.[5]
Benda yang bergerak dalam fluida mengalami hambatan berupa gesekan, besar gesekan
ini bergantung pada kekentalan. Fluida yang berbeda memiliki viskositas yang berbeda,
misalnya sirup memiliki viskositas yang lebih tinggi dari air, madu lebih kental dari oli[5]. Untuk
mengkarakterkan sebuah fluida tidak cukup hanya dengan sifat-sifat fluida, seperti berat jenis
dan kerapatan sebuah fluida, namun dibutuhkan sebuah sifat tambahan seperti viskositas untuk
menggambarkan fluiditas sebuah fluida, yang merupakan salah satu ciri khas dari fluida yaitu
kental atau (viscous)[4]. Menurut hukum Stokes, sebuah bola dengan jari-jari tertentu bergerak
dengan kecepatan tertentu didalam fluida akan mengalami gesekan yang melawan geraknya
akibat kekentalan fluida[6].
Khusus untuk benda berbentuk bola, gaya gesekan fluida secara empiris [7]
Pada dasarnya penentuan angka kecepatan terminal adalah dengan menggunakan
persamaan dibawah ini:
FA + FS = W..............................................................(2)
FA= gaya archimedes
FS= gaya Stokes
FA + FS = W
Jika
adalah massa jenis bola,
adalah massa jenis fluida, dan
V
b
adalah
volume bola serta g grafitasi bumi, persamaan yang berlaku adalah
Massa bola
V
b
dan massa dan massa jenis fliuda
dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan (5) dan (6)
F23-2
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
m
gu
adalah massa gelas ukur,
m
f
adalah massa fluida.
Dengan mensubstitusikan persamaan (4) ke dalam persamaan (2) maka diperoleh
persamaan (7).
Dengan mensbtitusikan persamaan (1) kedalam persamaan (7) diperoleh (8)
Untuk mendapatkan nilai koefisien viskositas luida pesamaan (8) diubah dalam bentuk
persamaan (9)
dengan
: VT = kecepatan terminal (m/s)
= massa jenis benda (kg/m3)
r = jari-jari benda (m)
= massa jenis fluida (kg/m3
η = viskositas cairan (Nsm-2)
g = percepatan grafitasi (m/s2)
Pada umumnya viskositas dinyatakan dalam satuan centiPoise (cP), jadi 1 CentiPoise itu
( Ns )
setara dengan 1 X 10-3
m
2
METODELOGI PENELITIAN
Prosedur penelitian ini dibagi dua tahap yaitu : tahap persiapan, tabung zat cair yang berbentuk
silinder, bola besi, stopwatch, mikrometer sekrup, mister, neraca, jangka sorong, kamera digital
dan madu murni serta madu campuran air dengan volume yang berbeda-beda.
Semua peralatan yang sudah disiapkan dirancang sedemikian rupa sehingga seperti
gambar dibawah ini, tabung yang sudah tersedia diisi dengan madu yang telah disediakan
sampai batas tertentu, kemudian bola dijatuhkan secara perlahan-lahan sehingga kecepatan
awal = 0.
Kegiatan ini akan direkam dengan menggunakan kamera digital, yang nantinya rekaman
tersebut akan dipakai untuk menghitung waktu. Dimana bola bergerak dari satu skala ke skala
yang lain, seperti yang telah ditentukan sampai mencapai dasar wadah. Ketika waktunya telah
diketahui maka kecepatan dapat dihitung dan dibuat dalam bentuk grafik, tujuannya untuk
mengetahui kecepatannya konstan pada berapa cm/s. Setelah dibuat dalam bentuk grafik maka
kegiatan tersebut diulangi untuk mencari koefisien viskositas dari madu yang sudah dicampur
air dengan volume yang berbeda-beda diantaranya 35 ml, 50 ml, dan 70 ml.
F23-3
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
skala
Tabung
berisi madu
Tiang
penyangga
Pengukur
waktu
Bola besi
Gambar 1. Susunan alat untuk percobaan Stokes.
Analisis dan Pembahasan
Data hasil pengkuran koefisien viskositas dari madu, diantaranya madu yang dicampur
air dengan volume yang berbeda-beda dan madu murni.
Dari tabel dibawah ini nampak bahwa kecenderungan nilai koefisien viskositas dari
yang kental ke yang encer terlihat jelas. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa makin lama
kecepatannya semakin berkurang. Untuk menghitung kecepatan dapat dicari dengan
menggunakan persamaan seperti dibawah ini:
kecepatan adalah : V =
s
t
.................................................(10)
dengan s = jarak (cm)
t = waktu (sekon)
V = kecepatan(cm/s)
F23-4
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
Tabel 1
Data hasil pengukuran dari madu murni, dan madu dengan campuran air 35 ml, 50 ml, dan 70
ml.
waktu (t)
Jarak madu Madu+air
35 ml
(cm) murni
4,5
3
1,3
4,5
4,5
1,9
4,5
6
2,9
4,5
7,5
4
4,5
9
4,6
4,5
10
5,3
4,5
12,5
6
4,5
14
7
4,5
15
8
4,5
17
9
4,5
18,5
10
4,5
20
11
4,5
22
12
4,5
23
13
Madu+air
50 ml
1
1,5
2
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
8
9
kecepatan (cm/s)
Madu+air Madu Madu+air Madu+air Madu+air
35 ml
70 ml
murni
50 ml
70 ml
0,3
1,5
3,46
4,5
15
0,6
1
2,37
3
7,5
1
0,75
1,55
2,25
4,5
1,3
0,6
1,13
1,5
3,46
1,6
0,5
0,98
1,29
2,81
2
0,45
0,85
1,13
2,25
2,6
0,36
0,75
1
1,73
3
0,32
0,64
0,9
1,5
3,9
0,3
0,56
0,82
1,15
4
0,26
0,5
0,75
1,13
4,3
0,24
0,45
0,69
1,05
4,6
0,23
0,41
0,64
0,98
5
0,2
0,38
0,56
0,9
0,2
0,35
0,5
Gambar 2. Grafik gabungan antara madu murni, dengan madu campuran air 35 ml, 50 ml, dan
70 ml (penambahan data ektrapolasi pada campuran 35ml, 50ml, 70ml).
F23-5
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
Dari grafik diatas menunjukan bahwa awalnya bola bergerak dengan cepat dan tidak
konstan. Tetapi ketika bola bergerak semakin jauh kedalam wadah kecepatannya mulai
berkurang, sesuai (persaman 10) dapat menghitung besarnya kecepatan. Yang awalnya cepat
dan tidak konstan lama-kelamaan akan konstan karena koefisien viskositas tadi. Ketika
kecepatannya mulai konstan maka gerakan bola akan tetap sampai mencapai dasar wadah, dan
itulah yang disebut dengan kecepatan terminal. Tapi jika dilihat pada grafik diatas, itu tidak
berlaku untuk madu yang dicampur dengan air 70 ml, kecepatannya belum konstan tetapi bola
sudah mencapai dasar wadah sehingga bentuk grafiknya sangat ekstrim. Grafik diatas adalah
gabungan antara madu murni dan madu campuran air dengan volume yang berbeda-beda yaitu
35 ml, 50 ml,dan 70 ml.
Analisis data
Untuk madu tanpa campuran air
η=
2 r2g
( ρb − ρf )
9 Vt
=
(7911.11 – 1327.02)
=
(6584.09)
=
(0.00482191)(6584.09)
=
31,74 X 103
=
63,49 X 10 3
9
=7,05 X 103 (N s)/m2
η=
7.05 x10 3
1x10 −3
=7.05 cP
jadi nilai koefisien viskositas dari madu murni air adalah η = 7.05 cP
Untuk menghitung nilai koefisien viskositas dari madu dengan campuran air 35 ml, 50
ml, dan 70 ml digunakan cara yang sama seperti pada madu murni, dimana nilai koefisien
viskositas dari madu dengan campuran air 35 ml adalah η35 ml air = 4,07 X 103 cP, 50 ml adalah
η50 ml air = 2,87 X 103 cP, dan untuk 70 ml adalah η70 ml air = 1,71 x 103 cP.
Tabel 2
F23-6
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
Data nilai koefisien viskositas dari madu murni dan madu campuran air dari berbagai volume.
No
Zat Cair
Viskositas η
(cP)
1
Madu murni
7,05 X 103
2
Madu + air 35 ml
4,07 X 103
3
Madu + air 50 ml
2,87 X 103
4
Madu + air 70 ml
1,71 X 103
Dari hasil analisis data yang didapat maka, nilai koefisien viskositas dari madu murni,
mendekati dengan hasil yang didapat oleh para peneliti yang telah terlebih dahulu meneliti
koefisien viskositas dari madu murni. Dimana hasil dari analisis data tersebut nilai viskositas
dari madu murni adalah η = 7,05 X 103 cP, sedangkan hasil yang didapat oleh salah satu peneliti
yang terdahulu yaitu η = 2 X 103- 10 X 103 cP [8].
Kesimpulan
Dari hasil penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa ketika madu sudah tercampur
dengan air nilai koefisien viskositasnya berkurang. Hal ini terlihat pada tabel 2 dimana nilai
koefisien viskositas dari madu murni nilai viskositasnya lebih tinggi jika dibanding dengan
madu yang dicampur dengan air. Metode hukum Stokes ini berhasil membedakan nilai
viskositas dari madu murni dan madu dengan campuran air 35 ml, 50 ml, dan 70 ml.
Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
http://id.shooving.com/medicine-and-health/1802622 manfaat-madu-untuk-kesehatan-dan/
http://safril wordpress.com/2007/05/04/8-manfaat-madu-buat-kecantikan
http://www.tips kesehatankeluarga.com/manfaat-madu.html
http://dwiheriyanto.wordpress.com/2008/11/08/tips-membedakan-madu-asli-dancampuran
Doulas C. Giancoli, penerbit erlangga, fisika edisi kelima jilid 1, halaman (347)
DR. D. R. M. Millis, dan Yustinon, metode eksperimen, pengukuran dan Penelitian untuk
Teknik dan IPA, halaman (76).
Jurnal, Anwar Budianto, Agustus 2008, METODE PENENTUAN KOEFISIEN
KEKENTALAN ZAT CAIR DENGAN MENGGUNAKAN REGRESI LINIER HUKUM
STOKES Sekolah Tinggi Nuklir-BATAN
http://wiki.xtronics.com/index.php/Viscosity
peran penting dalam proses keberlangsungan hidup masyarakat. Salah satu Sumber Daya
Alam yang dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi alternatif adalah buah. Ternyata ada
buah yang berpotensi menghasilkan sumber tegangan. Oleh sebab itu, penulis menyebutnya
sebagai “baterai buah”. Baterai dari buah sangat ramah lingkungan sehingga tidak
menyebabkan pencemaran lingkungan. Selain dapat digunakan sebagai penghasil sumber
tegangan, buah-buahan tersebut jika sudah habis tegangannya dan busuk dapat digunakan
sebagai pupuk organik.dari berbagai macam dan jenis buah-buahan yang sering kita temui,
diantaranya ada yang menghasilkan beda potensial lebih tinggi dibandingkan dengan yang
lainnya. Oleh karena itu penulis memberi judul pada makalah ini Pengaruh Jenis Buah Terhadap
Beda Potensial Baterai.
Dari latar belakang masalah tersebut, perumusan masalah pada penelitian ini adalah
bagaimana besarnya tegangan keluaran “baterai buah” pada berbagai jenis buah? Tujuan
penelitian ini adalah mendeskripsikan besarnya tegangan keluaran “baterai buah” pada berbagai
jenis buah.
B. TINJAUAN PUSTAKA
Pada sel volta yang sedang digunakan, berlangsung suatu reaksi kimia yaitu reaksi
reduksi dan oksidasi yang bersifat spontan (bereaksi dengan sendirinya) antara kedua elektroda
F23-7
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
yang ditancapkan pada buah dengan senyawa elektrolit yang terkandung di dalamya sehingga
menghasilkan arus listrik. Kedua elektroda tersebut ada yang berperan sebagai Katoda yang
merupakan kutub positif dan anoda sebagai kutub negatif sedangkan larutan elektrolit pada buah
sebagai penghantarnya. Menurut Daday van den berg dalam buku Pengantar Konsep
Keelektikan dan Kemagnetan, bahwa Muatan hanya dapat mengalir dari satu titik ke titik yang
lain jika ada perbedaan potensial antara dua titik itu dan perbedaan potensial tersebut penyebab
adanya arus listrik. Dalam reaksi sel, perbedaan energi potensial kimia antara reaktan yang lebih
tinggi energinya dengan produk yang lebih rendah energinya menghasilkan arus listrik. Dengan
kata lain sistem bekerja pada lingkungan .
Pada Sel Volta terdapat deret volta yang dapat digunakan untuk menentukan kedua elektroda
mana yang berlansung proses oksidasi ataupun reduksi
Deret Volta
:
Li, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Co, Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au.
Makin ke kanan, mudah direduksi dan sukar dioksidasi. Makin ke kiri, mudah
dioksidasi, makin aktif, dan sukar direduksi. Pada anoda, elektron adalah produk dari reaksi
oksidasi, anoda kutub negative . Pada katoda, elektron adalah reaktan dari reaksi reduksi; katoda
= kutub positif. Elektron mengalir dari anoda ke katoda. Diantaranya ditimbulkan medan
elektrik E. dengan mengingat
E = V. d
dimana V adalah beda potensial yang ditimbulkan antara dua lempeng dan d adalah jarak
antaranya. Arus listrik dibangkitkan diantara kedua lempeng tersebut dengan proses bahwa
larutan asam sulfat atau larutan elektrolit lainnya terdiri dari partikel – partikel bermuatan yang
disebut ion. Dalam bentuk larutan, asam sulfat menjadi :
H2SO4 -------------- 2H+ + SO4-2
Pada Kasus elektroda Zn-Cu, Ion H+ ditarik ke elektroda tembaga (-) dan ion SO4
ditarik ke elektroda seng (+). Aliran partikel bermuatan tersebut juga disebut arus listrik. Ion H+
bereaksi dengan lempeng tembaga dan menghasilkan gas hydrogen (H2), sedangkan pada
lempeng seng, ion SO4-2 juga bereaksi dengan seng dan menghasilkan zat – zat lain.
Reaksi – reaksi kimia yang terjadi pada elektroda – elektroda masing – masing adalah :
Pada elektroda tembaga : 2H++ 2e-- H2 (g) ……………………..(1)
Pada elektroda seng
: Zn (atom)
Zn+2 + 2e-…………….......(2)
Jadi, pada tembaga elektron diserap oleh ion H+ sedangkan pada seng elektron
dilepaskan oleh atom seng . Oleh karena itu, seng menjadi lebih negatif daripada tembaga.
Secara kimiawi, Sodium Hidroksida (NaOH) adalah larutan yang disebut elektrolit.
Kawat yang dihubungkan dengan kutub negatif dari baterai disebut katoda dan elektroda yang
dihubungkan kutub positif disebut anoda.
C. BAHAN DAN METODE
Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : voltmeter digital,
amplas, air, lempeng logam Seng (Zn), Tembaga (Cu), dan buah-buahan. Metode
penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen laboratorium dan studi literatur. Variasi
variabel jenis buah adalah lemon, sirsak, nanas, jambu biji, dan mangga. Penelitian dimulai
pada tanggal 25 maret 2011 di Gedung C Lab. Fisika Dasar, Fakultas Sains dan MatematikaUKSW, Salatiga.
D. HASIL DAN DISKUSI
1. Rancangan alat dan hasil pengukuran tegangan keluaran
Rangkaian alat pada penelitian ini adalah :
Arus
keluar
Zn
F23-8
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
Cu
Arus
masuk
Multimeter
Gambar 1. Rangkain alat yang digunakan pada percobaan
Dari gambar yang disajikan di atas, bisa dilihat bahwa arus mengalir dari lempeng
Cu ke Zn , dan reaksi yang terjadi pada elektroda masing-masing adalah:
Pada elektroda tembaga (Cu), karena Cu adalah elektroda jenis inert,yaitu jenis elektroda yang
sulit untuk bereaksi, maka sebagai gantinya yang bereaksi adalah air:
2 H + + 2e → H 2( gas )
Pada elektroda seng:
Zn(atom ) → Zn +2 + 2e −
Jadi, pada tembaga elektron diserap oleh ion H+ sedangkan pada seng elektron
dilepaskan oleh atom seng. Oleh karena itu, seng menjadi lebih negatif dari pada tembaga.
Di luar larutan eletrolit kalau kedua elektroda dihubungkan dengan kawat
penghantar, medan elektrik E juga ditimbulkan di dalam kawat dan medan elektrik tersebut
mengikuti arah dari kawat, walaupun kawat lurus, berliku-liku, berputar atau selonoid. Ingatlah,
Berarti, medan elektik E di dalam kawat menyebabkan elektron-elektron untuk
mendapat percepatan karena karena ada gaya resultan Fe yang bekerja pada elektron (q).
Hasilnya eletron-elektron pada elektron seng (–) (dimana elektron –elektron tolak-menolak
karena kelebihan elektron) dapat berpindah ke elektroda tembaga (+) lewat kawat. Gerakan
elektron-elektron tersebut membentuk arus elektrik.
Hasil pengukuran besarnya tegangan keluaran dari “bateri buah” untuk berbagai jenis buah
ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. Data hasil pengukuran tegangan keluaran yang dihasilkan pasangan elektroda
Cu-Zn untuk berbagai jenis buah dengan kedalaman 2 cm dan jarak antar lempeng
sebesar 2 cm.
WAKTU
BEDA POTENSIAL
BUAH
(Mnt)
(V)
1
0,948
2
0,956
3
0,959
4
0,962
LEMON
5
0,965
6
0,966
7
0,967
8
0,968
F23-9
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
9
10
0,969
0,97
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,86
0,867
0,874
0,875
0,882
0,887
0,894
0,9
0,91
0,916
Rata-rata
NANAS
0.963
Rata-rata
SIRSAK
0.8865
1
0,998
0,994
0,992
0,999
0,987
0,986
0,985
0,984
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Rata-rata
JAMBU
BIJI
0,992
0,925
0,936
0,942
0,946
0,948
0,949
0,95
0,95
0,95
0,95
0,951
0,951
0,95
0,949
0,948
0,946
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Rata-rata
MANGGA
0
2
4
0,49
0,5
0,51
F23-10
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
6
8
10
Rata-rata
0,51
0,51
0,51
0,505
Dari tabel 1 tampak bahwa rerata tegangan keluaran untuk masing-masing buah adalah
sirsak 0.992 volt, lemon 0,963 volt, jambu biji 0,943 volt, nanas 0,8665 volt, mangga 0,505 volt.
Terlihat bahwa buah sirsak menghasilkan tegangan keluaran yang paling besar, disusul lemon,
jambu biji, nanas, dan yang paling kecil adalah mangga. Sirsak menghasilkan tegangan
keluaran terbesar kemungkinan pada buah sirsak terdapat kandungan larutan elektrolit yang
paling baik. Dalam penelitian tidak dikaji lebih lanjut kandungan apa yang ada di dalamnya.
Untuk melihat tegangan keluaran setiap saatnya, berikut ini akan disajikan grafik besarnya
tegangan keluaran setiap saat untuk berbagai buah.
Gambar 2. Grafik tegangan keluaran dari elektroda Cu-Zn yang ditanam sedalam 2 cm dengan
jarak antar lempeng 2 cm pada buah lemon
Pada gambar 2 tampak bahwa tegangan keluaran pada buah lemon mengalami kenaikan
dari 0,948 volt hingga 0.97 volt. Kenaikan ini kemungkin terjadi karena masih meningkatnya
proses elektrolisis sehingga semakin banyak ion yang dihasilkan dan bereaksi dengan
elektroda. Hal ini menunjukkan buah lemon membutuhkan waktu yang cukup lama untuk
bereaksi hingga mencapai tegangan keluaran yang maksimal.
F23-11
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
Gambar 3. Grafik tegangan keluaran dari elektroda Cu-Zn yang ditanam sedalam 2 cm dengan
jarak antar lempeng 2 cm pada buah nanas
Pada gambar 3 tampak bahwa tegangan keluaran pada buah nanas mengalami kenaikan
dari 0,86 volt hingga 0.916 volt. Kenaikan ini kemungkin terjadi karena masih meningkatnya
proses elektrolisis sehingga semakin banyak ion yang dihasilkan dan bereaksi dengan elektroda.
Hal ini menunjukkan buah nanas membutuhkan waktu yang cukup lama untuk bereaksi hingga
mencapai tegangan keluaran yang maksimal.
Gambar 4. Grafik tegangan keluaran dari elektroda Cu-Zn yang ditanam sedalam 2 cm
dengan jarak antar lempeng 2 cm pada buah sirsak
Pada gambar 4 tampak bahwa tegangan keluaran pada buah sirsak mengalami
penurunan dari 1,003 volt hingga 0.984 volt. Kenaikan ini kemungkin terjadi karena proses
elektrolisis pada buah sirsak telah mencapai reaksi maksimum pada menit nol sejak kabel di
hubungkan dengan multimeter dan semakin sedikit ion yang dihasilkan dan bereaksi dengan
elektroda. Hal ini menunjukkan buah sirsak membutuhkan waktu yang cukup singkat untuk
bereaksi hingga mencapai tegangan keluaran yang minimum.
F23-12
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
Gambar 5. Grafik tegangan keluaran dari elektroda Cu-Zn yang ditanam sedalam 2 cm dengan
jarak antar lempeng 2 cm pada buah jambu biji
Pada gambar 5 tampak bahwa tegangan keluaran pada buah jambu biji mengalami
kenaikan dari 0,925 volt hinggga tegangan keluarannya mengalami kestabilan sebesar 0,95
selama menit ke-7 sampai menit ke-10. Dan hingga menit terakhir dari penelitian yang
dilakukan menghasilkan 0,948 volt. Kenaikan ini kemungkinan terjadi karena masih
meningkatnya proses elektrolisis sehingga semakin banyak ion yang dihasilkan dan bereaksi
dengan elektroda. Kemudian setelah mengalami kestabilan tegangan keluarannya menurun. Hal
ini menunjukkan buah jambu biji membutuhkan waktu yang cukup cepat untuk bereaksi dengan
tegangan keluaran yang mengalami kenaikan dan waktu yang cukup lama untuk mengalami
penurunan.
Gambar 6. Grafik tegangan keluaran dari elektroda Cu-Zn yang ditanam sedalam 2 cm
dengan jarak antar lempeng 2 cm pada buah mangga
Pada gambar 6 tampak bahwa tegangan keluaran pada buah mangga mengalami
kenaikan dari 0,49 volt hinggga tegangan keluarannya stabil sebesar 0,51 volt. Kenaikan ini
F23-13
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS UKSW
kemungkinan terjadi karena masih meningkatnya proses elektrolisis sehingga semakin banyak
ion yang dihasilkan dan bereaksi dengan elektroda. Hal ini menunjukkan buah mangga
membutuhkan waktu yang cukup lama untuk bereaksi hingga mencapai tegangan keluaran yang
stabil.
2. Analisa Kandungan Elektrolit Buah
Dalam baterai buah, baik oksidasi dan reduksi terjadi. Pertimbangkan
kasus seng tembaga baterai, baterai ini mirip dengan "asli volta sederhana. Pada anoda , seng
metalik dioksidasi , dan memasuki larutan asam sebagai Zn 2 + ion:
Zn → Zn 2 + + 2 e -.
Pada tembaga katoda , hidrogen ion (proton terlarut dari larutan asam) dikurangi untuk
membentuk molekul hidrogen:
2H + + 2 e - → H 2.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa jenis buah
mempengaruhi besarnya tegangan rata-rata yang dihasilkan, yaitu sirsak 0.992 volt, lemon
0,963 volt, jambu biji 0,943 volt, nanas 0,8665 volt, mangga 0,505 volt dengan elektroda Cu-Zn
yang ditanam dengan kedalaman 2 cm, jarak elektroda 2 cm dan selang waktu 0-16 menit.
Dari berbagai macam jenis buah yang diteliti, ada buah yang menghasilkan tegangan
keluaran paling tinggi. Hal itu bisa disebabkan karena buah tersebut menghasilkan ion-ion
elektrolit yang cukup tinggi saat bereaksi dengan lempeng elektrodanya. Berbagai jenis buah
tersebut mengalami perubahan tgangan keluarn yang berbeda-beda. Ada yang mengalami
kenaikan dan ada juga yang mengalami penurunan.
Dari penelitian ini dapat diterapkan untuk menghasilkan energi yang dapat digunakan
dalam kehidupan sehari-hari yaitu menggunakan buah sirsak karena dapat menghasilkan rerata
tegangan keluaran yang paling besar.
DAFTAR PUSTAKA
1. Berg, Daday van den. 1991. Pengantar Konsep Kelistrikan dan Kemagnetan. Salatiga :
Penerbit Universitas Kristen Satya Wacana.
2. http://id.wikipedia.org/wiki/Nanas diunduh pada tanggal 29 Mei 2011
3. http://www.youtube.com/watch?v=AY9qcDCFeVI Membuat Baterai Lemon
4. Annona muricata information from NPGS/GRIN". www.ars-grin.gov. Diakses pada 3 Maret
2008.
KETERANGAN
Penelitian ini merupakan salah satu tugas dari mata kuliah Fisika Dasar II semester 2
tahun ajaran 2010/2011 Progdi Fisika dan Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
(FSM), Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW) Salatiga.
F23-14