SINTESIS, KARAKTERISASI, DAN REGENERASI POLIANILIN SERTA APLIKASINYA SEBAGAI SENSOR UAP AMONIA

SINTESIS, KARAKTERISASI, DAN REGENERASI POLIANILIN SERTA APLIKASINYA SEBAGAI SENSOR UAP AMONIA

Oleh
NI PUTU YULIASTRI

0817011007

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

2011

I.       PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini, sering dilakukan pengembangan material fungsional yang dapat digunakan untuk lebih membantu manusia dalam banyak aspek karena karakter dan fungsinya yang signifikan secara kimia terhadap daya katalis, sensor (chemosensor dan biosensor), adsorpsi, dan lain-lain. Polimer konduktif merupakan salah satu jenis material fungsional. Polimer konduktif adalah polimer yang dapat menghantarkan arus listrik. Hantaran listrik terjadi karena ada elektron ikatan terdelokalisasi, yang mempunyai struktur pita seperti silikon.  Polianilin (PANI) merupakan salah satu jenis polimer konduktif yang telah diteliti para ahli untuk berbagai macam aplikasi. Beberapa manfaat PANI antara lain sebagai lapisan kawat antikorosi, sebagai bahan elektroda pada baterai yang dapat diisi ulang dan sebagainya.

Film polianilin dapat digunakan untuk semua sensor solid dengan perolehan keuntungan sebaik konduktivitas ionik. Adanya ikatan n terkonjugasi pada polianilin mempakan keistimewaan yang dimilikinya sehingga menyebabkan polianilin dapat digunakan sebagai polimer konduktif. Bahan polimer konduktif ini sangat unik yaitu dapat mengalami perubahan sifat listrik dan optik yang dapat balik (reversible) melalui reaksi redoks dan doping-dedoping atau protonasi-deprotonasi sehingga sangat potensial dimanfaatkan pada berbagai aplikasi. Sejauh ini, bahan polianilin telah digunakan pada berbagai aplikasi seperti sensor kimia khususnya sensor gas, piranti elektrokromik, sel fotovoltaik, LED polimer dan baterai sekunder.

PANI termasuk polimer konduktif karena sintesisnya sederhana, stabilitas di lingkungan, dan konduktivitas listriknya cukup baik. Sifat listrik polianilin dapat dikontrol secara dapat balik melalui charge-transfer doping dan protonasi. Pembuatan polimer yang dilakukan pada temperatur kamar menunjukkan berat molekul yang rendah dan tapak yang cacat (defect sites). Polianilin biasanya disintesis melalui oksidasi monomer anilin secara kimia atau elektrokimia. Polianilin yang disintesis secara elektrokimia sulit untuk diproses karena kelarutannya yang rendah, sedangkan polianilin yang disintesis secara kimia memiliki berat molekul yang rendah, yang berakibat pada kekuatan mekaniknya rendah (Liu G., 1997 : 5660)..

Sensor digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan baik fisik atau kimia. Polusi udara dewasa ini memang sangat memprihatinkan terutama di kota-kota industri, dimana gas buang dari industri sangat bermacam-macam salah satunya adalah gas amoniak, yang merupakan gas dengan kadar racun yang tinggi. Oleh karena itu sensor untuk mendeteksi gas amoniak dibutuhkan untuk memonitoring tingkat konsentrasi dalam industri kimia, baik itu dalam produksi pakan ternak dan produksi pupuk dimana gas amoniak digunakan atau dihasilkan.

1.2    Tujuan Percobaan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah:

1. Mengetahui cara sintesis polianilin
2. Mengetahui karakterisasi senyawa polianilin
3. Mempelajari metode modifikasi untuk meningkatkan kinerja polianilin
4. Mengetahui cara regenerasi polianilin

 

II.     ISI

               2.1  Sintesis Polianilin

Polianilin dapat disintesis dengan dua cara, yaitu polimerisasi secara elektrokimia dan oksidasi kimia. Sintesis polianilin secara elektrokimia menyebabkan terjadinya perubahan konduktivitas sehingga dapat diaplikasikan sebagai elektroda karbon, membran redoks, sensor pH, dan sensor-sensor lainnya.. Sedangkan sintesis polianilin dilakukan dengan metode oksidasi kimia, oksidator yang digunakan adalah larutan kalium persulfat jenuh yang diasamkan dengan larutan HCl 1 M sedangkan monomer yang digunakan adalah anilin. Saat ini terdapat usaha-usaha untuk mengembangkan metoda baru untuk mensintesis polianilin agar memperoleh sifat mekanik yang lebih baik sementara mempertahankan konduktivitas yang tinggi. Strategi yang paling umum yang diimplementasikan adalah mengubah agen pengoksidasi yang digunakan dalam reaksi polimerisasi kimia. Sebagai contoh, telah ditunjukkan bahwa bila (NH₄)S₂O₈ atau K₂Cr₂O₇ digunakan, berat molekul yang tinggi dapat dicapai dengan menurunkan temperatur polimerisasi sampai di bawah 0^oC.

Penelitian yang dilakukan oleh Tockary (2005), yaitu melakukan polimerisasi dengan mereaksikan anilin langsung dengan ammonium peroksodisulfat. Namun sifat anilin yang kurang stabil saat disimpan menyebabkan pemurnian anilin harus dilakukan berulang kali sebelum dilakukan polimerisasi. Oleh sebab itu, dilakukan modifikasi terhadap anilin yaitu dengan cara menggunakan dopan berupa HCl sehingga akan membentuk garam anilinium klorida berupa endapan. Polimerisasi film polianilin dilakukan secara in situ.

Polimerisasi dilakukan dengan mengacu pada pedoman teknis IUPAC untuk polimerisasi anilin, yaitu dengan mencampurkan 50 mL masing-rnasing larutan yang mengandung 25 mmol amonium persulfat (APS) dan larutan 20 mmol anilin dalam gelas piala disertai dengan pengadukan. Sebelurnnya, plastik milar berukuran 1x7 em sudah dimasukkan pada gelas piala, dirnana reaksi polimerisasi dalam larutan akan berlangsung. Hal ini dilakukan karena polimerisasi yang terjadi diharapkan selain membentuk endapan PANI dalam fasa aqueous, juga membentuk lapisan PANI pada plastik milar dalam kondisi in situ. Pengadukan dilakukan selarna berlangsungnya proses polimerisasi, dan dihentikan saat larutan berubah menjadi berwarna merah muda. Larutan selanjutnya dibiarkan tanpa pengadukan dan polimerisasi dibiarkan untuk terus berlanjut. Apabila reaksi sudah dianggap selesai, endapan PANI yang terbentuk disaring, dibilas dengan HCI 0,2 N dan aseton, untuk selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 60^oC. Plastik milar yang sudah dilapisi PANI (film PANI) dicuci dengan air, dicelupkan dalam HCI 0,2 N, dan dikeringkan dalam udara..

Berdasarkan tingkat oksidasinya, polianilin dapat disintesis dalam beberapa bentuk isolatifnya yaitu leucomeraldine base (LB) yang tereduksi penuh, emeraldine base (EB) yang teroksidasi setengah dan pernigraniline base (PB) yang teroksidasi penuh. Dari tiga bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10-10 S/cm hingga 100 S/cm melalui doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat konduktif. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan doping asam protonik seperti HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs –N=, sementara jumlah elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut emeraldine salt (ES). Bentuk dasar EB berubah menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH4OH, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Kedua proses ini disebut juga proses protonasi-deprotonasi atau doping-dedoping. Kedua bentuk emeraldine memiliki sifat listrik yang berkebalikan, EB yang isolatif dan ES yang konduktif atau semikonduktif. Derajat konduktivitas emeraldine ini bergantung pada tingkat doping yang diberikan, yaitu jumlah proton (H+) yang didopingkan ke dalam struktur emeraldine. Sifat optiknya juga berbeda untuk kedua bentuk emeraldine, yaitu EB berwarna biru sedangkan ES berwarna hijau sehingga karakteristik absorpsi optiknya berbeda. Sifat listrik (konduktivitas) dan optik (indeks bias dan absorpsivitas) emeraldine dapat divariasikan melalui reaksi oksidasi reduksi oleh agen-agen oksidan dan reduktan. Karakteristik ini dapat dimanfaatkan untuk sensor kimia.

Gambar 1 Reaksi protonasi-deprotonasi polianilin

                2.2 Modifikasi Polianilin

Polianilin dapat dimodifikasi dengan material lainnya untuk menambah kinerja material fungsional tersebut. Modifier tersebut berupa surfaktan, dopan senyawa anorganik HCl ataupun dopan senyawa organik yaitu asam asetat, dan asam propionat yang mempunyai gugus fungsi yang khas untuk menjalankan fungsinya secara sensitif dan selektif.

2.2.1 Modifikasi dengan Surfaktan

Surfaktan adalah akronim dari surface active agent, zat aktif permukaan, yaitu senyawa yang bila dalam konsentrasi rendah pada sistem, akan bertindak sebagai adsorben, mengadsorbsi permukaan (surface) atau batas antar muka (interface) dalam sistem, serta mengubah energi bebasnya.

Molekul surfaktan memberikan efek hidrofobik, dengan mengontrol katalisis elektrokimia, mempengaruhi orientasi dan kelarutan pada media misel dan akan menghasilkan film PANI yang bagus. Salah satu contoh, polypyrrole yang ditumbuhkan dengan adanya surfaktan anionik amphipathic, dapat menaikkan konduktivitas dan aktivitas. Dari percobaan yang dilakukan oleh Heeger, dilaporkan bahwa konduktivitas PANI meningkat hingga 400Scm^-1 pada larutan dengan anion CAS (Camphore Sulfonic Acid) dan 250Scm^-1 dengan adanya DBSA sebagai dopant. Adanya dopant menghasilkan film dengan kualitas tinggi dan mengurangi ketidakteraturan. Dengan adanya surfaktan agent, terjadi penurunan energi bebas sistem, dimana terjadi interaksi antara surfaktan dengan polimer elektrokimia seperti PANI, akan mengubah sifat makro dan mikro.

Faktor yang mempengaruhi asosiasi PANI-surfaktan adalah gaya ikatan van der waals, elektrostatik dipolar dan efek hidrofobik surfaktan. SDS adalah anion surfaktan yang dapat mengubah konformasi rantai PANI sehingga meningkatkan konduktivitasnya. Dalam proses polimerisasi, kehadiran dari anion surfaktan dapat mempengaruhi kecepatan polimerisasi dan keseragaman film yang dihasilkan. Misel anionik dari SDS dapat mengkatalisis proses elektropolimerisasi anilin dan meningkatkan elektroaktivitas serta keseragaman film. Adanya doping anion surfaktan pada film PANI, akan meningkatkan penampilan dan kualitas film.

2.2.2  Modifikasi dengan Dopan Asam Asetat dan Asam Propionat

Penambahan dopan asam asetat maupun asam propionat ke dalam anilin menyebabkan terjadinya campuran dua fasa yang disebabkan oleh perbedaan sifat kepolaran dari anilin dan asam yang ditambahkan. Namun, penambahan asam-asam tersebut hingga saat ekivalen menjadikan larutan tersebut berubah menjadi satu fasa. Oleh karena itu, garam anilinium asetat maupun anilinium propionat yang terbentuk merupakan garam terlarut yang disebabkan garam tersebut sulit untuk beragregasi membentuk endapan karena pelarut lebih suka mensolvasi garam-garam tersebut.

2.2.3 Modifikasi dengan Dopan HCl

Polianilin terdapat dalam berbagai derajat oksidasi dan protonasi. Kedua hal ini menentukan bentuk dan sifat kimia polianilin. Berdasarkan derajat oksidasinya, polianilin dapat ditemukan dalam tiga bentuk, yakni

- Pemigranilin (bentuk teroksidasi penuh)

- Emeraldin (bentuk setengah teroksidasi)

- Leukoemeraldin (bentuk tereduksi penuh)

Dari tiga bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10^-10 S/cm hingga 100 S/cm melalui proses doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat konduktif. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan proses doping asam protonik seperti HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs –N=, sementara jumlah elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut emeraldine salt (ES). Bentuk dasar EB berubah menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH₄OH. Kedua proses ini disebut juga proses protonasi-deprotonasi atau doping-dedoping (Gambar 1). Kedua bentuk emeraldine memiliki sifat listrik yang berkebalikan dimana EB merupakan bentuk isolatif dan ES merupakan bentuk konduktif. Derajat konduktivitas emeraldine ini bergantung pada tingkat/konsentrasi dopant yang diberikan, yaitu jumlah proton (H⁺) yang dimasukkan ke dalam struktur emeraldine.

Pada saat protonasi, terjadi perubahan pada atom nitrogen imine (pada cincin quinoid), terjadi secara cepat relaksasi geometri, menghasilkan transisi dalam quinoid menjadi benzenoid (lihat Gambar 2), peristiwa ini dikenal dengan bipolaron. Pembawa muatan bipolaron memiliki energi yang tinggi dan terjadi dalam waktu yang singkat. Penyebaran kembali muatan dan spin menghasilkan sebuah polaron sebagai pembawa muatan yang lebih stabil.

Gambar 2. Transisi bipolaron dan polaron

                2.3 Karakterisasi Polianilin

Hasil scanning permukaan film polianilin dapat diamati menggunakan SEM, sedangkan vibrasi yang terjadi selama proses polimerisasi dapat diamati melalui karakterisasi FT-IR, XRD dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin, dan spektra serat optik dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin.

2.3.1 Karaktersisasi dengan SEM

Scanning Electron Microscopy (SEM) merupakan sejenis mikroskop yang menggunakan elektron sebagai pengganti cahaya untuk melihat benda dengan resolusi tinggi. Analisis SEM bermanfaat untuk mengetahui mikrostruktur (termasuk porositas dan bentuk retakan) benda padat. Berkas sinar elektron dihasilkan dari filamen yang dipanaskan, disebut lectron gun..Hasil scanning permukaan substrat yang dilapisi film polianilin menunjukkan tingginya indeks polidispers yang dibentuk oleh dopan asam lemah memudahkan terjadinya distribusi sehingga produk yang terbentuk adalah polimer. Oleh karena itu, bentuk yang terlihat adalah nanotube (Stejskal, 2008). Hasil penelitian Herlianti (2007) menyebutkan bahwa substrat yang bersifat hidrofob akan semakin mempercepat laju pertumbuhan rantai polimer pada substrat tersebut.

Gambar 3. Citra SEM permukaan polianilin

2.3.2 Karakterisasi dengan FT-IR

Uji spektroskopi inframerah bertujuan untuk melihat gugus fungsional sampel polianilin yang telah disintesis. Gambar 4 memperlihatkan spektrum transmitans inframerah sampel polianilin dengan pita-pita absorpsi karakteristik yang bersesuaian dengan gugus fungsional polianilin. Pada kurva, tampak pita absorpsi karakteristik polianilin pada bilangan gelombang 1561 cm-1 dan 1460 cm-1, yang masing-masing ditandai sebagai vibrasi stretching C=C dari cincin-cincin quinoid (N=Q=N) dan cincin-cincin benzoid (N-B-N) sebagai backbone polianilin. Puncak karakteristik pada 1400 cm-1 merupakan vibrasi stretching gugus amonium aromatik, dan karakteristik pada 1294 cm^-1 bersesuaian dengan vibrasi stretching C-N [24]. Sedangkan puncak kuat 1120 cm^-1 bersesuaian dengan stretch C=N cincin quinoid terprotonasi, diyakini sebagai puncak karakteristik dan justifikasi kondisi konduktif polianilin. Hasil ini sesuai dengan kondisi síntesis sampel dimana polianilin didoping dengan HCl sebagai sumber proton (H+) sehingga menghasilkan bentuk konduktif polianilin (Emeraldine salt).

Gambar 4 Spektra transmitans FTIR sampel polianilin

Sedangkan untuk sintesis polianilin dengan pemberian dopan berupa asam asetat maupun propionat yang merupakan suatu asam organik dapat menghasilkan spektrum FT-IR, serapan 1247, 66 cm^-1 mengindikasikan adanya ester asetat (CH3CO-O-R), 1307,8 cm^-1 menunjukkan adanya ester asam aromatik, yaitu interaksi antara gugus karboksilat asam asetat/asam propionat dengan gugus amina dari anilin. Serapan 1574, 55 cm^-1 mengindikasikan adanya gugus amina.

2.3.3 Kristalografi Polianilin

Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin. Pola difraksi (difraktogram) sampel nanoserat polianilin pada Gambar 5, memperlihatkan tiga puncak difraksi pada sudut 2θ=14,5^o, 19,6^o dan 25,5^o. Pola difraksi ini mengindikasikan struktur kristal parsial atau semikristalin dari polianilin. Puncak pada 2θ=19,6^o diakibatkan oleh periodisitas yang sejajar terhadap cincin polimer polianilin, sedangkan puncak pada 2θ=25,5^o diakibatkan oleh periodisitas yang tegak lurus terhadap cincin polimer polianilin. Pola difraksi yang melebar mengindikasikan struktur polianilin nanokristal.

Gambar 5. Pola difraksi sinar-X sampel polianilin

2.3.4        Spektra absorpsi optic

Uji spektroskopi optik dimaksudkan untuk melihat karakteristik serapan (absorpsi) optik polianilin pada rentang cahaya tampak (visible) hingga inframerah dekat. Spektrum absorpsi film polianilin hasil casting pada substrat kaca diambil sebelum dan setelah diberi perlakuan uap amonia. Kurva spektrum absorbansi spesifik film polianilin berdoping sebelum dan setelah perlakuan uap amonia dan aseton ditunjukkan pada Gambar 6. Film polianilin sebelum perlakuan uap kimia memiliki dua pita absorpsi yaitu yang berpusat pada sekitar 420 nm dan spektrum lebar antara 700-900 nm yang mengindikasikan bentuk polianilin teroksidasi atau bentuk ES polianilin. Spektrum absorpsi ini bersesuaian

dengan transisi elektronik pita polaron di dalam bahan polianilin. Absorpsi pada pita 420 bersesuaian dengan transisi polaron-π*, sedangkan transisi pada sekitar 800 nm bersesuaian dengan transisi pita π-polaron. Pita absopsi film polianilin ini juga bersesuaian dengan warna hijau polianilin berdoping, yaitu bentuk emeraldine salt (ES), sehingga tidak menyerap spektrum hijau namun menyerap dengan kuat spektrum biru dan merah hingga inframerah dekat.

Ketika diekspose dengan uap amonia, film polianilin mengalami deprotonasi yaitu pelepasan proton (H+) yang diikuti pengikatan OH- dari uap larutan NH4OH, akibatnya polianilin berubah menjadi emeraldine base (EB) yang berwarna biru. Implikasinya, spektrum absorpsinya bergeser ke arah panjang gelombang lebih pendek sehingga tidak lagi menyerap spektrum biru namun menyerap dengan kuat spektrum yang cukup lebar dari hijau hingga merah (640-900 nm), seperti ditunjukkan pada Gbr. 6.  Selain itu, akibat deprotonasi atau dedoping dengan uap amonia melalui pelepasan proton (H+) dan pengikatan OH-, struktur elektronik polianilin berubah yang mengakibatkan celah pita energinya melebar. Akibatnya, spektrum absorpsinya bergeser ke daerah panjang gelombang lebih pendek, artinya celah pita energi optiknya berkurang ketika didoping atau diprotonasi. Lekha dkk melaporkan nilai energi celah pita optik polianilin tanpa doping adalah sekitar 1,68 eV dan berkurang menjadi 1.41 eV setelah didoping dengan asam tungstophosphoric. Perubahan spektra absorpsi sampel polianilin terhadap perlakuan uap amonia mengindikasikan dapat diterapkan sebagai sensor optik

uap amonia.

Gambar 6. Spektrum absorpsi film polianilin tanpa dan dengan perlakuan uap amonia

2.4      Aplikasi Film Polianilin sebagai Sensor Kualitatif Uap Amonia

Film polianilin hasil polimerisasi anilium asetat maupun anilinium propionat diujicobakan sebagai sensor uap amonia dengan mengamati perubahan hantaran yang terjadi saat film polianilin dialiri dan tidak dialiri uap amonia. Pada menit ke-0 kedua film diukur di udara tanpa adanya uap amonia. Pada menit ke-1 sampai menit ke-5, kedua film dialiri uap amonia.

Saat film polianilinium asetat diberikan uap amonia, terjadi kenaikan hambatan pada film tersebut, sedangkan penurunan terjadi pada saat pengukuran hambatan film polianilinium  propionat saat diberikan uap amonia. Hal ini mengindikasikan terjadinya penurunan hantaran film polianilinium asetat oleh uap amonia sedangkan kenaikan hantaran terjadi pada film polianilinium propionat.

Perbedaan tersebut terjadi atas dasar kemudahan dopan berinteraksi dengan uap amonia yang diberikan. Gugus asetat yang sedikit lebih polar dibanding propionat, dapat lebih mudah berinteraksi dengan NH₃ yang berasal dari uap amonia sehingga sifat menghantar polianilin yang terbentuk semakin berkurang.

Pada sensor gas atau uap, proses awal yang terjadi pada mekanisme sensing hádala proses difusi gas atau uap ke dalam material sensor. Proses ini harus berlangsung cepat untuk mendapatkan sensitivitas dan waktu respon tersingkat. Penggunaan polianilin sebagai sensor kimia yaitu dalam sistem serat optik untuk mendeteksi uap amonia. Sistem sensor ini menggunakan material nanostruktur (nanofiber) polianilin sebagai cladding modifikasi pada serat optik untuk meningkatkan kinerja sensor dalam hal sensitivitas, responsivitas, dan reversibilitas.

Pada film polianilin, pengukuran penyerapan cahaya dilakukan setelah film itu terkena uap HCl dan NH₃.  Perbedaan spectra menunjukkan bahwa uap HCl dan NH₃ memicu perbedaan struktur band dan konformasi polimer.  Oleh karena itu, sifat optik film berubah ketika film beralih dari satu keadaan (didoped oleh HCl) ke keadaan lain (de-doped oleh NH₃). Pengukuran indeks bias oleh ellipsometry menunjukkan bahwa indeks bias berubah dari 2,43 (didoped oleh HCl) ke 1.95 (de-doped oleh NH₃).

Polianilin sebagai salah satu polimer konduktif, mencapai konduktivitas elektrikal dengan menciptakan pembawa muatan melalui doping tipe-p (lubang) atau tipe-n (elektron) dari polimer yang dikonjugasikan tulang punggung. Polianiline merupakan polimer ini dapat diolah dari berbagai proses redoks atau oksidasi parsial elektrokimia atau pengurangan parsial.  Ada juga bukti proses non-redoksdoping. Proses doping-dedoping ini menghasilkan perubahan reversibel atau ireversibel dalam sifat-sifat listrik dan optik polimer ini, maka bahan-bahan dapat diaplikasi dalam device electrochromic dan sensor kimia optik.

2.5       Regenerasi Polianilin

Polianilin dapat diregenerasi selama perlakuan asam basa dari sampel yang disiapkan melalui fraksinasi vakum deposisi termal. Namun terdapat kelemahan dari metode regenerasi ini yaitu konduktivitasnya menjadi berkurang lima kali lipat.

III.             PENUTUP

Polianilin dapat disintesis baik melalui reaksi polimerisasi secara elektrokimia maupun reaksi oksidasi kimia. Selain itu polianilin dapat dimodifikasi dengan material lainnya berupa surfaktan, dopan senyawa anorganik HCl ataupun dopan senyawa organik yaitu asam asetat, dan asam propionat yang mempunyai gugus fungsi yang khas untuk menjalankan fungsinya secara sensitif dan selektif  sehingga dapat menambah kinerja polianilin. Dalam hal ini, polianilin yang hasil sintesis dapat digunakan sensor kualitatif uap amonia. Karakterisasi terhadap polianilin hasil sintesis dilakukan yaitu menggunakan SEM untuk mengamati scanning permukaan film polianilin, sedangkan vibrasi yang terjadi selama proses polimerisasi dapat diamati melalui karakterisasi FT-IR, XRD dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin, dan spektra serat optik dilakukan untuk mengetahui kristalinitas sampel polianilin. Polianilin dapat diregenerasi selama perlakuan asam basa dari sampel yang disiapkan melalui fraksinasi vakum deposisi termal.

DAFTAR PUSTAKA

 

Kertati, Santi. 2008. Sintesis dan Karakterisasi Polianilin dari Anilinium Asetat dan Anilinium Propionat serta Aplikasinya Sebagai Sensor Uap Amonia. (Skripsi). Universitas Indonesia. Depok

Liu G, Freund, M.S. 1997. New Approach for the Controlled Cross-Linking of Polyaniline : Synthesis and Characterization. Macromolecules, 30, 5660-5665

M. Zainul Asrori, Andry Permana, Devi Sukma, Darminto. 2008. Sintesis dan Karakterisasi Nanoserat Polianilin, 2, 74-78

Maddu, Akhiruddin. 2007. Pengembangan Sensor Serat Optik Dengan Cladding Termodifikasi Polianilin Nanostruktur Untuk Mendeteksi Beberapa Uap Kimia. Universitas Indonesia. Depok.

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA MENJADI BIOGAS MELALUI PROSES ANAEROB

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA MENJADI BIOGAS MELALUI PROSES ANAEROB

(Makalah Semi Final OSN-PERTAMINA 2011)

Oleh

Ni Putu Yuliastri

No. Peserta 08030022

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

2011

I.        PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Indonesia merupakan negara agraris. Kehidupan sebagian besar masyarakatnya ditopang oleh hasil-hasil pertanian dan pembangunan di segala bidang industri. Proses pembangunan di Indonesia mendorong tumbuhnya industri-industri yang berbahan baku hasil pertanian (Agroindustri). Perkembangan industri pangan ini banyak mendatangkan keuntungan bagi masyarakat maupun pemerintah, namun juga diiringi dengan timbulnya beberapa permasalahan baru di berbagai sektor. Salah satu dampak negatif dari adanya industri adalah timbulnya pencemaran terhadap lingkungan yang berasal dari limbah industri, karena dapat merusak keseimbangan sumber daya alam, kelestarian dan daya dukung lingkungan.

Berdasarkan data Indonesia Investment Coordinating Board (2009), Lampung merupakan salah satu daerah agroindustri yang cukup besar, sekitar 42 % merupakan lahan pertanian dengan produk utama adalah singkong.  Produksi singkong di Lampung cukup besar dan tiap tahunnya terus meningkat (Harian Lampung Post, 2009).  Hal ini dilihat dari data Balai Pusat Statistik (BPS) Indonesia pada tahun 2009 – 2010.  Produksi singkong pada tahun 2009 meningkat dari tahun sebelumnya, yaitu 7.569.178 ton dari luas area panen 309.047 ha.  Sedangkan data tahun 2010, terlihat areal semakin berkurang, yaitu 308.550 ha, tetapi mampu memproduksi singkong sebesar 7.625.554 ton, lebih besar dibandingkan tahun 2009 (BPS Indonesia, 2010).

Pernah Terpikir

Bedanya cinta pertama ma pacar pertama apa?
Perasaan yg dirasa sama za.....
sama2 deg2an kalo' inget lg....
sama2 bwt kesel jg....
sama2 super nyebelin.....
yg msh b'kesan siyh cinta pertama.....
gag bsa b'sama karna suatu perbedaan yg mutlak....
kalo' udah ngomongin agama siyh, ribet bgt dah urusan'y....
hohoho....

tp kalo pacar pertama,
laen lg nih cerita'y....
we have to desperate because my parents aren't agree with him....
haaaah,
ribet jg t'nyata......
kesalahan sama yg gw lakuin.....
knapa musti slalu anak t'akhir?
duh,emg gw bner2 bego gag ketulungan nih agak'y....
sadar mba'...
sadar dikit lha,
aje gile luw mah...
PARAAAAAAAAAAAAAH....

Kimia Quantum

Nama   : Ni Putu Yuliastri

NPM   : 0817011007

RANGKUMAN MATERI KIMIA FISIK III

Dualisme gelombang-partikel menyatakan bahwa sebuah objek dapat berperilaku baik sebagai gelombang maupun partikel. Ada tiga macam gerakan dasar molekul yaitu:

1.      translasi

2.      vibrasi

3.      rotasi

ketiganya merupakan cara molekul menyimpan energinya.

Untuk gerakan translasi yaitu seperti gerakan partikel dalam kotak dimana partikel dengan massa m terkurung di antara dua dinding pada x=0 dan x=L. Di dalam sumur kotak tak terhingga, energi potensial partikel di dalam kotak bernilai nol, tetapi mendadak naik sampai tak terhingga pada dindingnya.  Selain itu, untuk gerakan dalam dua dimensi di dalam kotak dimana partikel terkurung di dalam permukaan empat persegi panjang dengan panjang L₁ pada arah-x dan L₂ pada arah-y dan energi potensialnya nol di setiap tempat kecuali pada dinding, besarnya tak terhingga. Begitu juga dengan peristiwa Penerobosan. Sedangkan untuk gerakan vibrasi, contohnya yaitu pada osilator harmonik. Partikel mengalami gerakan harmonis jika partikel itu mendapat gaya pemulih yang sebanding dengan pergerserannya. Dan untuk gerakan rotasi yaitu gerak rotasi dalam dua dimensi dan dalam tiga dimensi. Untuk gerak rotasi 2 dimensi, yaitu contohnya gerak rotasi pada lingkaran dimana partikel dengan massa m bergerak pada lintasan melingkar dengan radius r. Makin kecil panjang gelombang partikel pada cincin, momentum sudutnya akan makin besar. Dalam hal ini, momentum sudut dapat terkuantisasi. Selanjutnya untuk gerak rotasi 3 dimensi, yaitu misalnya pada bola. Bila diamati sebuah titik brmassa yang bebas bergerak pada permukaan bola yang jari-jarinya r.

Penjelasan tentang struktur atom yang lebih lengkap diperlukan untuk mengetahui struktur yang lebih detil tentang elektron di dalam atom. Model atom yang lengkap harus dapat menerangkan misteri efek Zeeman dan sesuai untuk atom berelektron banyak. Dua gejala ini tidak dapat diterangkan oleh model atom Bohr. Efek Zeeman Spektrum garis atomik teramati saat arus listrik dialirkan melalui gas di dalam sebuah tabung lecutan gas. Garis-garis tambahan dalam spektrum emisi teramati jika atom-atom tereksitasi diletakkan di dalam medan magnet luar. Satu garis di dalam spektrum garis emisi terlihat sebagai tiga garis (dengan dua garis tambahan) di dalam spektrum apabila atom diletakkan di dalam medan magnet. Terpecahnya satu garis menjadi beberapa garis di dalam medan magnet dikenal sebagai efek Zeeman. Pemisahan garis spektrum atomik di dalam medan magnet pemisahan garis spektrum atomik di dalam medan magnet Efek Zeeman tidak dapat dijelaskan menggunakan model atom Bohr. Dengan demikian, diperlukan model atom yang lebih lengkap dan lebih umum yang dapat menjelaskan efek Zeeman dan spektrum atom berelektron banyak.

Dalam skala atomik, elektron dapat kita tinjau sebagai gejala gelombang yang tidak memiliki posisi tertentu di dalam ruang. Posisi sebuah elektron diwakili oleh kebolehjadian atau peluang terbesar ditemukannya elektron di dalam ruang. Demi mendapatkan penjelasan yang lengkap dan umum dari struktur atom, prinsip dualisme gelombang-partikel digunakan. Di sini gerak elektron digambarkan sebagai sebuah gejala gelombang. Persamaan dinamika Newton yang sedianya digunakan untuk menjelaskan gerak elektron digantikan oleh persamaan Schrodinger yang menyatakan fungsi gelombang untuk elektron. Model atom yang didasarkan pada prinsip ini disebut model atom mekanika kuantum. posisi dan keberadaan elektron di dalam atom dinyatakan sebagai peluang terbesar elektron di dalam atom posisi dan keberadaan elektron di dalam atom dinyatakan sebagai peluang terbesar elektron di dalam atom

Persamaan Schrodinger untuk elektron di dalam atom dapat memberikan solusi yang dapat diterima apabila ditetapkan bilangan bulat untuk tiga parameter yang berbeda yang menghasilkan tiga bilangan kuantum. Ketiga bilangan kuantum ini adalah bilangan kuantum utama, orbital, dan magnetik. Jadi, gambaran elektron di dalam atom diwakili oleh seperangkat bilangan kuantum ini. Bilangan Kuantum Utama Dalam model atom Bohr, elektron dikatakan berada di dalam lintasan stasioner dengan tingkat energi tertentu. Tingkat energi ini berkaitan dengan bilangan kuantum utama dari elektron. Bilangan Kuantum Orbital Elektron yang bergerak mengelilingi inti atom memiliki momentum sudut. Efek Zeeman yang teramati ketika atom berada di dalam medan magnet berkaitan dengan orientasi atau arah momentum sudut dari gerak elektron mengelilingi inti atom. Terpecahnya garis spektum atomik menandakan orientasi momentum sudut elektron yang berbeda ketika elektron berada di dalam medan magnet. Tiap orientasi momentum sudut elektron memiliki tingkat energi yang berbeda. Meskipun kecil perbedaan tingkat energi akan teramati apabila atom berada di dalam medan magnet. Model atom mekanika kuantum dapat digunakan untuk menggambarkan struktur atom untuk atom berelektron banyak.

Suatu partikel yang mempunyai massa m dan bergerak dengan kecepatan v, maka akan mempunyai momentum sebesar p. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu tidak kontinyu, tapi diskrit berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini revolusioner bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan. Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa paket atau kuanta. Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. Pada tahun 1905, Albert Einstein menjelaskan efek fotoelektrik dengan menyimpulkan bahwa energi cahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton. Pada tahun 1913, Niels Bohr menjelaskan garis spektrum dari atom hidrogen, lagi dengan menggunakan kuantisasi. Pada tahun 1924, Louis de Broglie memberikan teorinya tentang gelombang benda.

Teori-teori di atas, meskipun sukses, tetapi sangat fenomenologikal: tidak ada penjelasan jelas untuk kuantisasi. Mereka dikenal sebagai teori kuantum klasik. Mekanika klasik hanyalah merupakan pemerian yang mendekati mengenai gerakan partikel, tetapi gagal jika menyangkut massa yang kecil, momen inersia yang kecil, dan transfer energi yang kecil. Mekanika kuantum modern lahir pada tahun 1925, ketika Werner Karl Heisenberg mengembangkan mekanika matriks dan Erwin Schrödinger menemukan mekanika gelombang dan persamaan Schrödinger. Schrödinger beberapa kali menunjukkan bahwa kedua pendekatan tersebut sama.

Sifat Partikel Cahaya

a.   Radiasi Benda Hitam

Dalam suatu sistem apabila energi terjadi secara kontinu, maka tidak mungkin   diterangkan distribusi energi radiasi yang dicerminkan black-body pada temperatur tertentu. Max Planck mempelajari radiasi benda hitam dari sudut termodinamika, di mana pada tahun 1900. Naik atau turunnya energi tidak terjadi secara kontinu sehingga energi rata-rata osilator adalah

ε =   hv

                                                              e^(hv/kt)

di mana k= konstanta Boltzman = 1,381x10^-23 J/K

b.      Efek Photolistrik

1. Elektron yang dipancarkan merupakan fungsi frekuensi cahaya yang  jatuh pada logam tersebut. Sedangkan jumlah elektronnya sebanding dengan intensitas cahaya.

2. Tidak ada waktu luang diantara jatuhnya cahaya pada lempeng tersebut dengan pemencaran elektron asalkan E foton lebih besar dari E minimum yang dibutuhkan untuk memancarkan elektron.

Emin = Wo dengan Wo = hVo ( ambang batas )

E = Ek + V

h.f = Ek + hVo

h.f = ½ mv2+ hVo    ( energi foton )

Teori Max Planck

Sampai tahun 1900, ahli fisika menganggap bahwa radiasi elektromagnet bersifat kontinu. hingga Max Planck mengajukan gagasan bahwa radiasi elektromagnet bersifat diskret (suatu benda hanya dapat memancarkan atau menyerap radiasi elektromagnet dalam ukuran atau partikel-partikel kecil dengan nilai tertentu. Partikel energi itu dinamakan kuantum. Kemudian Einstein membuktikan teori tersebut dengan menyatakan bahwa radiasi elektromagnet mempunyai sifat partikel. Partikel ini dinamakan foton.Besar energi dalam satu partikel (kuantum ataupun foton) bergantung pada frekuensi atau panjang gelombang radiasinya.

Prinsip Ketidakpastian

Dari yang telah dipelajari tentang gelombang materi, kita dapat mengamati bahwa kehati-hatian harus diberikan bila teori dunia makroskopik akan diterapkan di dunia mikroskopik. Fisikawan Jerman Werner Karl Heisenberg (1901-1976) menyatakan tidak mungkin menentukan secara akurat posisi dan momentum secara simultan partikel yang sangat kecil semacam elektron. Untuk mengamati partikel, seseorang harus meradiasi partikel dengan cahaya. Tumbukan antara partikel dengan foton akan mengubah posisi dan momentum partikel.

Mekanika kuantum dengan persamaan schrodinger

1.      Jika suatu sistem terdiri dari partikel (N), maka uraian fisik dari partikelnya atau sifatnya dapat dihitung dari fungsi gelombang ()

2. Fungsi gelombang adalah suatu fungsi dengan 3N partisi koordinat dan waktu.

           

Dan probabilitas atau peluang (p) adalah menemukan sebuah partikel dalam suatu volum tertentu.

Spektra atom Hidrogen

Mekanika kuantum menjelaskan struktur elektron sebuah atom, yaitu susunan electron di sekitar inti. Konsep ini dapat diterapkan baik pada lingkup hidrogenik maupun atom berelektron banyak. Atom hidrogenik merupakan atom yang berelektron tunggal. Atom hidrogenik inilah yang kemudian memberikan konsep lainnya yang digunakan untuk menjelaskan struktur atom berelektron banyak dan juga struktur molekul.

Kegunaan Kromium

,1. (Kromium VI, III) electroplating

Kromium (VI) dan kromium (III) digunakan untuk menyepuh logam (electroplating). Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating dikategorikan sebagai proses pengerjaan akhir (metal finishing). Secara sederhana, electroplating dapat diartikan sebagai proses pelapisan logam, dengan menggunakan bantuan arus listrik dan senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak dilapis.

Pelapisan logam dapat berupa lapis seng (zink), galvanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dan krom. Penggunaan lapisan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan masing-masing material. Perbedaan utama dari pelapisan tersebut selain anoda yang digunakan, adalah larutan elektrolisisnya. Dalam penelitian yang baru belakangan ini (tahun 2004), dilakukan oleh Tadashi Doi dan Kazunari Mizumoto, mereka menemukan larutan baru (elektrolisis) yang dinamakan larutan citrate ( kekerasan deposit mencapai 440 VHN).

Proses electroplating mengubah sifat fisik, mekanik, dan sifat teknologi suatu material. Salah satu contoh perubahan fisik ketika material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya daya tahan material tersebut terhadap korosi, serta bertambahnya kapasitas konduktifitasnya. Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan kekuatan tarik maupun tekan dari suatu material sesudah mengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya.

Karena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan sifat teknis/mekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari korosi, dan ketiga memperindah tampilan (decorative)

Prinsip Dasar Electroplating Kita mengenal istilah anoda, katoda, larutan elektrolit. Ketiga istilah tersebut digunakan seluruh literatur yang berhubungan dengan pelapisan material khususnya logam dan diilustrasikan seperti pada

• Anoda adalah terminal positif, dihubungkan dengan kutub positif dari sumber arus listrik. Anoda dalam larutan elektrolit ada yang larut dan ada yang tidak. Anoda yang tidak larut berfungsi sebagai penghantar arus listrik saja., sedangkan anoda yang larut berfungsi selain penghantar arus listrik, juga sebagai bahan baku pelapis.

• Katoda dapat diartikan sebagai benda kerja yang akan dilapisi, dihubungkan dengan kutub negatif dari sumber arus listrik. • Elektrolit berupa larutan yang molekulnya dapat larut dalam air dan terurai menjadi partikel-partikel yang bermuatan positf atau negatif. Karena electroplating adalah suatu proses yang menghasilkan lapisan tipis logam di atas permukaan logam lainnya dengan cara elektrolisis, maka perlu kita ketahui skema proses electroplating tersebut.

Skema Proses Electroplating

 Perpindahan ion logam dengan bantuan arus listrik melalui larutan elektrolit sehinnga ion logam mengendap pada benda padat yang akan dilapisi. Ion logam diperoleh dari elektrolit maupun berasal dari pelarutan anoda logam di dalam elektrolit. Pengendapan terjadi pada benda kerja yang berlaku sebagai katoda.Mekanisme terjadinya pelapisan logam adalah dimulai dari dikelilinginya ion-ion logam oleh molekul-molekul pelarut yang mengalami polarisai. Di dekat permukaan katoda, terbentuk daerah Electrical Double Layer (EDL) yang bertindak seperti lapisan dielektrik. Adanya lapisan EDL memberi beban tambahan bagi ion-ion untuk menembusnya. Dengan gaya dorong beda potensial listrik dan dibantu oleh reaksi-reaksi kimia, ion-ion logam akan menuju permukaan katoda dan menangkap electron dari katoda, sambil mendeposisikan diri di permukaan katoda. Dalam kondisi equilibrium, setelah ion-ion mengalami discharge menjadi atom-atom kemudian akan menempatkan diri pada permukaan katoda dengan mula-mula menyesuaikan mengikuti susunan atom dari material katoda.

Penggunaan kromium yang sangat terkenal adalah penyepuhan kromium (chromium plating). Efek penting dalam penyepuhan ini adalah dekoratif dan sifat kekerasan. Lapisan kromium itu indah, tidak kusam, dan memberi efek tahan panas, tahan pakai, tahan korosi serta bersifat keras. Penyepuhan kromium banyak digunakan pada peralatan sehari-hari, dan kendaraan bermotor. 

Elektrolit dibuat dengan melarutkan kromium (VI) oksida, CrO3, dalam air sehingga membentuk asam dikromat H2Cr2O7. Dalam penyepuhan ini sebagai katalis ditambah sedikit H2SO4 untuk mempercepat pelapisan kromium. Proses penyepuhan ini berbeda dari penyepuhan lainnya. Sebagai anode tidak digunakan logam kromium karena logam ini mudah melarut dalam larutan asam. Anode yang digunakan adalah aliasi Pb–Sn, yang tidak melarut dalam asam kromat. Reaksi pada elektrode dapat ditulis sebagai berikut.

       

Ke dalam wadah elektrolisis selalu ditambahkan CrO3 untuk menjaga konsentrasi kromium agar selalu tetap. Pelapisan krom adalah suatu perlakuan akhir menggunakan elektroplating oleh kromium. Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi, baja, atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan pada plastik atau jenis benda lain yang bukan logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut harus dicat dengan cat yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkan listrik.

Pelapisan krom menggunakan bahan dasar asam kromat, dan asam sulfat sebagai bahan pemicu arus, dengan perbandingan campuran yang tertentu. Perbandingan yang umum bisa 100:1 sampai 400:1. Jika perbandingannya menyimpang dari ketentuan biasanya akan menghasilkan lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Faktor lain yang sangat berpengaruh pada proses pelapisan krom ini adalah temperatur cairan dan besar arus listrik yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan. Temperatur pelapisan bervariasi antara 35 °C sampai 60 °C dengan besar perbandingan besar arus 18 A/dm2 sampai 27 A/dm2.

Elektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb) sebagai anoda (kutub positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda (kutub negatif). Jarak antara elektroda tersebut antara 9 cm sampai 29 cm. Sumber listrik yang digunakan adalah arus searah antara 10 - 25 Volt, atau bisa juga menggunakan aki mobil.

2.   Pengawet Kayu

Pengawetan kayu untuk perumahan dan gedung adalah suatu proses memasukkan  bahan pengawet ke dalam kayu dengan tujuan untuk meningkatkan daya tahan kayu terhadap serangan organisme perusak kayu sehingga dapat memperpanjang masa pakai kayu. Bahan Pengawet:

a.       CCB adalah tembaga-khrom-boron
b.   CCF adalah tembaga-khrom-flour

 

Cara pengawetan
a..  Pengawetan secara vakum-tekan

Keuntungannya : penetrasi dan retensi bahan pengawet tinggi sekali, waktunya singkat dan dapat mengawetkan kayu basah atau kering.Kerugiannya adalah : biayanya mahal, perlu ketelitian tinggi dan hanya digunakan untuk perusahaan komersiil.

Menurut cara kerjanya, proses ini dibagi menjadi :

1.      Proses sel penuh, dimana pada proses ini bahan pengawet mengisi  

      seluruh lumen sel kayu.  Metode sel penuh ada 2 cara yaitu metode

      bethel dan Bernett.

2.      Proses sel kosong, yaitu bahan pengawet hanya mengisi ruang antar sel   

      kayu.

Ada dua cara yaitu cara Rueping, menggunakan tekanan awal 4 atmosphere dinaikkan sampai dengan 8 atm. Cara kedua yaitu cara Lawry menggunakan tekanan awal 7 atm.

Urutan cara kerja proses sel penuh, yaitu :

1.            Kayu dimasukkan ke dalam tangki tertutup rapat.

2.            Dilakukan pengisapan udara (vakum) dalam tangki dengan tekanan  

            60 cm/Hg ± 90 menit.

1.            Sambil divakum, bahan pengawet dimasukkan ke tangki sampai

            penuh.

2.            Setelah tangki penuh, vakum dihentikan diganti dengan proses 15         

            atmosphere ± 2 jam

1.            Tekanan dihentikan, bahan pengawet dikeluarkan

2.            Dilakukan vakum terakhir ± 40 cm/Hg ± 10 menit untuk

            membersihkan permukaan kayu dari bahan pengawet.

Urutan cara verja proses sel kosong :

1.            Kayu dimasukkan ke tangki tertutup rapat.

2.            Langsung diberi tekanan ke dalam tangki ± 4 atmosphere ± 10- 20 

            menit.

3.            Bahan pengawet dimasukkan ke dalam tangki sampai penuh.

4.            Tekanan ditingkatkan sampai 7-8 atmosphere selama 2 jam.

5.            Tekanan dihentikan, bahan pengawet dikeluarkan

6.            Dilakukan vakum terakhir ± 60 cm/Hg ± 10 menit untuk

            membersihkan permukaan kayu dari bahan pengawet.

b..  Pengawetan secara rendaman

Kayu direndam dalam bak larutan bahan pengawet yang telah ditentukan kepekatannya selama beberapa hari. Kayu harus terendam semua.Ada tiga cara pengawetan dengan rendaman, yaitu : rendaman dingin, rendaman panas dan rendaman panas-dingin.Keuntungannya : Penetrasi dan retensi van pengawet lebih banyak, kayu dalam jumlah banyak dapat diawetkan bersama, larutan dapat digunakan berulangkali.Adapun keruguian pengawetan kayu dengan cara rendaman adalah :waktunya lama terutama rendaman dingin, peralatannya mudah kena karat, pada proses rendaman panas kayu dapat terbakar dan kayu basah sulit diawetkan dengan cara ini.

3.       Baja

Stainless steel merupakan salah satu jenis baja dengan logam induk besi. Dalam stainless steel terdapat unsur-unsur yang dipadukan membentuk suatu alloy. Unsur-unsur yang ada dalam baja stainless steel yaitu krom, nikel, molibden, silikon dan mangan. Baja tahan karat atau stainless steel sendiri adalah paduan besi dengan minimal 12% kromium. Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap krom yang terjadi secara spontan.

 Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini dibandingkan baja yang dilindungi dengan coating (misal seng dan cadmium) ataupun cat.Namun unsur dengan persentasi tertinggi adalah krom dan nikel. Baja stainless steel sebagian besar digunakan untuk membuat peralatan-peralatan rumah tangga terutama yang sering berhubungan dengan air.

Lapisan tipis pada baja stainless steel adalah kromium(III) oksida (Cr₂O₃) yang merupakan hasil reaksi antara krom dengan oksigen. Lapisan ini terlalu tipis untuk dilihat, sehingga logamnya akan tetap berkilau. Logam ini menjadi tahan air dan udara, melindungi logam yang ada di bawah lapisan tersebut. Fenomena ini disebut Passi vation. Oleh sebab itu yang berperan penting dalam baja stainless steel adalah krom, sedangkan unsur yang lain seperti nikel dan unsur-unsur yang lain berfungsi sebagai penguat.

4.      Pencelupan dan Pewarnaan

Kromium dapat berperan sebagai pewarna, pencelup, dan cat. Dalam bidang idustri kimia, Kromium berguna sebagai bahan dasar pembuatan pigmen cat/warna  karena Kromium mengandung komponen warna merah, kuning, orange, dan hijau.

Senyawa Kromium:

a. Kromium (II) Oksida (CrO) Kegunaan: pewarna dalam percetakan, industry   

    tekstil dan keramik.

b. Kromium (III) Klorida (CrCl3) kegunaan: zat pewarna hijau dalam

    pembuatan keramik.

c. Kromium (III) Sulfat (Cr2 (SO4)2) Kegunaan: keperluan pelapisan atau

    penyepuhan logam dan sebagai pewarna dalam industry tekstil dan keramik

Kromium digunakan dalam industri tekstil sebagai mordants. Selain itu, digunakan juga sebagai pigmen merah untuk cat minyak, khususnya senyawa PrCrO_4.

5.      Pembuatan Katalis

Kromium oksida adalah katalis yang penting bagi berbagai reaksi yang luas. Kromium(VI) oksida, CrO₃ diperoleh sebagai endapan merah kejinggaan pada penambahan asam sulfat kedalam Na₂Cr₂O₇. Secara termal tidak stabil diatas titik lelehannya dan kehilangan O₂ menghasilkan Cr₂O_3. Strukturnya terdiri atas rantai tidak terhingga

Dari tetrahedral CrO₄ yang menggunakan sudut-sudutnya. Ia larut dalam air dan sangat beracun. Interaksi CrO₃ dan zat-zat orrganik adalah kuat dan bisa meledak, tetapi CrO₃ digunakan dalam kimia organik sebagai pengoksida, biasanya dalam asam asetat sebagai pelarut. K₂Cr₂O₇ sebagai katalis selain sebagai merupakan agen oksidasi dan digunakan dalam analisis kuantitatif. Phillips katalis untuk produksi polietilen adalah campuran dari kromium dan silikon dioksida atau campuran dari krom dan titanium dan aluminium oksida.

6.      Pemurnian

Pemurnian (refining ) adalah penyesuaian komposisi kotoran dalam logam kasar. Prinsip pemurnian logam dengan menggunakan reaksi elektrolisis larutan dengan elektrode yang bereaksi. Logam yang kotor ditempatkan di anode sedangkan logam murni ditempatkan di katode. Larutan yang digunakan adalah yang mempunyai kation logam tersebut.

7.      Zat Warna

Kromium digunakan dalam pembuatan batu permata yang berwarna. Warna yang kerap digunakan adalah warna merah, yang diperoleh dari kristal aluminium oksida yang kedalamnya dimasukkan kromium. timbal khromat berwarna kuning khrom, merupakan pigmen yang sangat berharga. Senyawa khrom digunakan dalam industri tekstil sebagai mordan atau penguat warna.

8.   Penyamakan Kulit

 Dalam proses penyamakan, kulit yang akan disamak dibasahi dengan larutan dikromat, kemudian direduksi dengan gas SO₂ hingga diperoleh kromi sulfat basa, Cr(OH)SO₄. Kolagen, yaitu jenis protein utama dalam kulit, akan bereaksi membentuk senyawa kompleks kromi, dan senyawa ini mengakibatkan kulit menjadi bersifat liat, lentur, tahan terhadap kerusakan biologis. Pada industri penyamakan kulit, serbuk kromium merupakan bahan abrasif yang berfungsi  sebagai media pemisah antara bulu dari kulit sapi dan / atau kambing,