perancangan sistem elektro-osmosis untuk

PERANCANGAN SISTEM ELEKTROOSMOSIS UNTUK PENGENDALIAN AIR
PADA BATUAN CANDI
M. Agung Wicaksono
1108 100 035
Pembimbing:
Endarko, M.Si, Ph.D
Dr. Moch. Zainuri, M.Si.
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2012
Pendahuluan
Perubahan Zaman
Latar
Belakang Pelapukan Batuan
Sistem Proteksi
• bagaimana merancang sistem elektroosmosis sebagai proteksi
rembesan air
• bagaimana optimalisasi tingkat efisiensi elektroosmosis dalam
Permasalahan
proteksi rembesan air dengan mengendalikan pola jenis sinyal
Tujuan
Batasan
Masalah
• merancang sistem elektroosmosis sebagai proteksi rembesan
air
• mengetahui optimalisasi tingkat efisiensi elektroosmosis dalam
proteksi rembesan air dengan mengendalikan pola sinyal
• Bahan uji untuk penelitian ini adalah batu bata
• sistem elektroosmosis ini menggunakan elektroda tembaga
• Pembangkit sinyal yang digunakan, DC (Direct Current) dan
EOP (Electro Osmosis Pulse) dengan beda potensial 30 V
Tinjauan Pustaka
 Air
 Kelembaban
 Elektro-osmosis
 Sinyal DC - EOP
next
Air
 Ikatan Kimia adalah ikatan yang terjadi karena adanya gaya
tarik antara partikel-partikel yang berkaitan (Petrucci,
1985).
 Bila 2 atom membentuk ikatan kovalen, orbital paling luar
salah satu atom mengadakan tumpang tindih dengan orbital
paling luar atom yang lain, dan pasangan elektron yang
dimiliki bersama berada di daerah dimana terjadi tumpang
tindih tersebut (Achmadi, 1987).
 Gaya orientasi yang dikemukakan oleh Keeson pada tahun
1912. Molekul-molekul polar, terdapat kecenderungan ujung
positif. Suatu dipol menuju ke arah ujung negatif dipol lain.
Gaya tarik antar dipol-dipol tersebut dinamakan gaya
orientasi (Syarifuddin, 1994).
home
next
 Postulat dasar VSEPR (Valence Shell Electron-Pair
Repulsion) menyatakan bahwa untuk mencapai kestabilan
molekul yang maksimum, pasangan-pasangan elektron
pada kulit terluar atom pusat harus tersusun dalam ruang
sedemikian rupa, sehingga tepisah satu sama lain sejauh
mungkin untuk meminimumkan tolakan.
 Pasangan-pasangan elektron kulit valensi atom pusat suatu
molekul yang terdiri dari 2 atom atau lebih, dapat berupa
PEB (Pasangan Elektron Bebas) dan PEI (Pasangan Elektron
Ikatan). Dengan ukuran kekuatan Molekul H2O mempunyai
2 PEI dan 2 PEB yang juga saling tolak menolak, karena
tolakan PEB-PEB lebih besar dari tolakan PEI-PEI, maka H O
H lebih kecil dari 107,30.
(Syarifuddin, 1994).
home
Kelembaban
 Sumber Kelembaban
 Dampak Kelembaban
 Penanggulangan Kelembaban
home
next
Sumber Kelembaban
 Embun malam hari.
 Air tanah yang naik melalui celah kapiler fondasi
gedung.
 Air hujan yang tersapu angin (pelting rain) mengenai
dinding dan atap rumah .
(Frick, 2007)
home
kelembaban
Dampak Kelembaban
 Berkurangnya kekuatan mekanik bahan bangunan
sehingga mudah terjadinya pelapukan bahan bangunan.
 Temperatur ruangan yang tidak stabil sehingga
mempercepat
munculnya
organisme
mikrobiologi
diantaranya dari jenis jamur serta lumut.
(Frick, 2008)
home
kelembaban
Penanggulangan Kelembaban
 Lapisan kedap air
 Menggunakan kanopi
 Perancangan ventilasi
 Metode elektro-osmosis
(Frick, 2008)
home
kelembaban
Elektro-osmosis
 Elektro-osmosis sendiri adalah adanya aliran fluida pada
celah kapiler dalam material berpori yang diakibatkan
oleh adanya pemberian beda potensial. Beda potensial
yang diberikan akan menghasilkan medan listrik pada
bahan uji dengan bantuan sepasang elektroda seperti
pada Gambar 2.3., dimana aliran fluida bergerak dari
anoda menuju katoda (Masliyah, 2006).
home
Sinyal DC - EOP
(Inerney,2005)
home
Metodologi Penelitian
Studi
Permasalahan
dan Literatur
Pemilihan
bahan uji dan
alat ukur
Tahap
persiapan
Analisa data
dan pelaporan
Pengambilan
data
Perancangan
sistem elektroosmosis
Pemilihan bahan uji dan alat ukur
 Adanya pori-pori ini menyebabkan bahan tersebut
memiliki kemampuan menyerap air yang cukup tinggi,
sehingga menyebakan kelembaban.
 Alat ukur kelembaban yang digunakan adalah MC-100.
Prinsip dari alat ukur tersebut adalah mengindra kondisi
kelembaban udara batauan ini sampai kedalam 40mm.
home
Tahap persiapan
home
Perancangan sistem elektro-osmosis
home
SEM
Batu
Dikeringkan dan
ditimbang
Karakterisasi
Porositas
Pengukuran
Kelembaban
Direndam
air dan
ditiriskan
Udara
terbuka
Pengukuran massa
dan kelembaban
kembali
Sistem elektroosmosis
home
Hasil dan Pembahasan
porositas = ((mbu-mk)/(mbu-mba))x100
next
Hasil SEM
next
next
next
next
next
Kesimpulan
 Metode Elektro-Osmosis dengan menggunakan sinyal DC
dan sinyal EOP 30 V dapat mengendalikan air dalam
batu bata, melihat berkurangnya kelembaban karena
sistem tersebut mampu menggerakan fluida yang
terjebak pada pori-pori batuan yang diuji.
 Batuan dengan porsentase pori besar mengalami
penurunan kelembaban yang lebih besar dengan
perbedaan elektroda yaitu 4 % di titik pertama (Batu F)
dibandingkan dengan yang kecil menggunakan sinyal
DC, Batu B sebesar 1% , dan Batu D sebesar 2%.
 Menggunakan sinyal EOP mengalami penurunan pada
titik ketiga, dengan elektroda 10,5x9cm; 8x6 cm; 7x6
cm berturut-turut 2%; 2%; 1% (Batu B) 3%; 3%; 2%
(Batu D) 5%; 4%; 3% (Batu F).
next
Saran
Penelitian
lainnya
yang
bisa
dikembangkan lebih lanjut adalah
dengan menggunakan sinyal EOP
(Electro Osmosis Pulse) dengan
perbedaan lamanya pulsa (positif,
negatif, dan nol) dengan mengatur
program pada mikrocontroller, serta
variasi bahan elektroda
next
TERIMA KASIH