ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo

Pengukuran Konduktivitas dan Laju Alir Ozonator (dengan variasi 1,2,3 ozonator)

•Download as PPTX, PDF•
•
Olivia Cesarah
Olivia Cesarah

PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR (DENGAN VARIASI 1, 2, DAN 3 OZONATOR) memberikan ringkasan tentang pengukuran produktivitas dan laju alir ozonator dengan variasi jumlah ozonator. Dokumen ini menjelaskan dasar teori ozon dan ozonator, prosedur percobaan termasuk pembuatan larutan dan titrasi, data hasil percobaan, serta analisis hasil pengukuran.

1 of 46
Downloaded 45 times
PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR (DENGAN VARIASI 1, 2, DAN 3 OZONATOR) M A T A K U L I A H P L A S M A O Z O N Olivia - Tigor - Mangasi - Johannes D E P A R T E M E N T E K N I K K I M I A
DASAR TEORI PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR
Pengertian Ozon Ozon adalah alotrop dari molekul oksigen dengan rumus molekul O3 Pada lapisan stratosfer, ozon berfungsi sebagai penyaring (filter) dan pelindung terhadap masuknya sinar ultraviolet dari matahari Secara alami ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar matahari. Mudah terurai kembali menjadi O2, itu sebabnya ozon tidak dapat disimpan. Universitas Indonesia
Cont’d Sinar ultraviolet dari pancaran sinar matahari mampu menguraikan gas oksigen (O2) di udara bebas. Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen (O*) Atom oksigen tersebut secara alami bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, sehingga terbentuklah ozon (O3) Universitas Indonesia
Universitas Indonesia
Dalam kehidupan sehari-hari, ozon banyak dimanfaatkan didalam beberapa bidang. Seperti contoh pemanfaatan ozon didalam bidang kesehatan, kebersihan lingkungan, dan pangan. Berikut ini merupakan penjelasan lebih mendetail dari pemanfaatan ozon didalam beberapa bidang. Universitas Indonesia
Bidang Perindustrian Universitas Indonesia
Bidang Kesehatan • Didalam dunia kedokteran gigi, ozon dibuat dalam bentuk air yang terozonasi, minyak zaitun yang terozonasi, dan ozon dalam fase gas yang dipaparkan terhadap pasien dalam kadar yang aman bagi tubuh • Dapat menyembuhkan infeksi pada gusi yang disebabkan oleh bakteri, • Mencegah terjadinya karang gigi, • mengurangi sensitivitas gigi, dan • membantu mempercepat regenerasi jaringan yang rusak pada gusi Kedokteran Gigi Kedokteran • Selektivitas pengobatan dengan menggunakan ozon terhadap sel yang terinfeksi: • Campuran oksigen dan ozon berinteraksi dengan darah dan dengan segera membentuk hidroksiperoksida. • Hidroksiperoksida tidak memiliki efek terhadap sel yang sehat, kecuali efek rejuvenasi mengoksidasi lingkungan dan meningkatkan sirkulasinya. • Hidroksiperoksida mengeliminasi sel yang terinfeksi melalui dinding sel yang yang rusak, mengekspos dan kemudian menghancurkannya. Universitas Indonesia
Bidang Kebersihan Lingkungan Untuk membersihkan udara yang mengandung kontaminan berupa gas-gas yang beracun, ozon sering digunakan untuk mendegradasi gas-gas beracun tersebut. Terdapat berbagai macam alat yang sering digunakan baik dalam bentuk ionizer maupun generator ozon: 1. Ionizer purifier 2. Generator ozon Pembersih Udara/ Air Purifier Universitas Indonesia
Bidang Kebersihan Lingkungan Pengolahan Air Minum/ Water Treatment Ozonisasi dalam instalasi pengolahan air minum mempunyai beberapa manfaat, antara lain untuk desinfeksi mikroorganisme organik patogen, menghilangkan bau dan rasa yang tidak diinginkan (biasanya berasal dari ion S-2), serta menjernihkan air akibat adanya senyawa organik terlarut. Dalam sistem pengolahan air minum, penggunaan sistem ozonisasi disertai dengan penggunaan saringan karbon aktif yang bertujuan untuk mengefektifkan pengolahan terutama untuk menghilangkan zat-zat pencemar organik Universitas Indonesia
OZONATOR • Ozonator merupakan alat bertenaga listrik dengan arus bolak-balik yang digunakan untuk membentuk ozon dari udara (oksigen) • Cara kerjanya dengan menyalurkan udara ke tabung ozon, pendinginan dengan air chyller kemudian ditembak dengan listrik tegangan tinggi dan udara akan bereaksi untuk menghasilkan ozon Universitas Indonesia
Universitas Indonesia
Jumlah ozon secara tidak langsung ditentukan melalui titrasi iodometri. Penentuan jumlah ozon didasari oleh reaksi I* dengan O3 yang menghasilkan I2 pada kondisi sedikit asam Universitas Indonesia
Cont’d Selanjutnya jumlah ekuivalen I2 ditentukan melalui titrasi dengan Natrium Thiosulfat. Natrium Thiosulfat yang sudah distandarisasi digunakan sebagai titran untuk penentuan I2 yang terbentuk. Universitas Indonesia
DATA & PENGOLAHAN PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR
Prosedur Percobaan Rangkaian Plasmatron •Membuat design rangkaian alat untuk percobaan dengan membongkar ulang alat ozonator komersial (menggunakan 3 plasmatron serta corona discharge dan 3 aerator) seperti gambar dibawah. •Memasang aerator, corona discharge, plasmatron, terminal dan timer pada tempat yang ditentukan dengan mengaitkan mur dan baut •Menyambungkan kabel timer dengan sistem aerator serta menyambungkan kabel masing- masing plasmatron dengan corona discharge nya •Mensolder kabel masing-masing alat (aerator, plasmatron, dan timer) dengan sekun. •Memasang kabel (yang telah dilengkapi sekun) ke terminal serta memasang selang-selang sesuai dengan design rangkaian alat yang sudah ditentukan •Menyambungkan aliran listrik rangkaian plasmatron dengan kabel listrik komersial (berujung plug untuk socket stop kontak) Universitas Indonesia
Prosedur Percobaan Membuat Larutan Penunjang KI, H2SO4, Amilum dan Na-Tio •Menyiapkan KI dan Aquades •Menimbang KI sampai dengan 8.3 gram serta mengukur Aquades sebanyak 500 mL •Mencampurkan KI dengan aquades sampai terlarut sempurna di dalam beaker glass dan segera memasukannya ke dalam labu ukur 500 mL •Menutup labu ukur dengan menggunakan alumunium foil •Melakukan langkah 1 – 4 untuk ketiga bahan penunjang lainnya sesuai dengan volume atau berat masing-masing (seperti pada tahapan perhitungan bahan penunjang) Universitas Indonesia
Prosedur Percobaan Membuat Larutan Penunjang KI, H2SO4, Amilum dan Na-Tio •Menyiapkan 2 buah larutan KI didalam labu Erlenmeyer masing-masing sebanyak 250 mL dan enyambungkan Larutan KI di Erlenmeyer 1 dan 2 serta ke ozonator dengan selang •Ozonator dinyalakan selama 5 menit dan catat perubahan yang terjadi pada labu Erlenmeyer •Lakukan prosedur 1-5 untuk variasi 2 dan 1 plasmatron •Labu Erlenmeyer 1 dan 2 masing-masing dibagi kedalam beberapa labu Erlenmeyer. Masing- masing berisi 50 mL (tutup dengan alumunium foil) •Menambahkan 5 mL H2SO4 dan amilum sebanyak 1 kali pipet untuk masing-masing labu Erlenmeyer berisi 50 mL larutan KI •Mulai melakukan titrasi larutan dengan tiosulfat secara perlahan-lahan. Saat titrasi dilakukan, goyangkan juga secara perlahan labu Erlenmeyer •Titrasi dihentikan saat larutan berubah warna menjadi bening Universitas Indonesia
Percobaan 1 dengan menggunakan 3 plasmatron. Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat (mL) yang digunakan Volume sampel (mL) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,2 50 2 0,6 0,1 50 3 0,7 0,1 50 Percobaan 2 dengan menggunakan 2 plasmatron. Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat (mL) yang digunakan Volume sampel (mL) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,1 50 2 0,7 0,1 50 3 0,6 0,1 50 Percobaan 3 dengan menggunakan 1 plasmatron. Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat (mL) yang digunakan Volume sampel (mL) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,5 0,1 50 2 0,35 0,1 50 3 0,35 0,07 50 Universitas Indonesia
Pengolahan Data O3 + 2I- + H2O  I2 + O2 + 2 OH- I2 + 2 Na2S2O3  2 NaI + Na2S4O6 maka kedua reaksi diatas akan menjadi: O3 + H2O + 2 Na2S2O3  2 NaOH + O2 + Na2S4O6 Diketahui: Vtotal = 200 mL Vtiter = 50 mL NNa-tio = 0,1 N NKI = 01 N NH2SO4 = 2 N Amilum = 2% t (menit) = 5 Universitas Indonesia
Pengolahan Data Uji Produktivitas Ozonator Universitas Indonesia mmolSulfat = VNa-Tio total x Ntio x Fp mmolO3 = ½ x mmolsulfat mmolO3 = mgO3 / MrO3 mgO3 = mmolO3 x mgO3 Laju Ozon = mgO3 / t Maka dapat disederhanakan menjadi Laju Ozon = ½ x (VNa-Tio x NNa-Tio x MrO3 x 60 menit x Vtotal) / (t [menit] x 1 jam x Vtiter) atau
PengolahanData UjiProduktivitasOzonator Percobaan 1 Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat yang digunakan (mL) Volume sampel (mL) Laju produktivitas ozon (mg/jam) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,2 50 103.68 2 0,6 0,1 50 80.64 3 0,7 0,1 50 92.16 Rata-rata 92.16 Percobaan 2 Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat yang digunakan (mL) Volume sampel (mL) Laju produktivitas ozon (mg/jam) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,1 50 92.16 2 0,7 0,1 50 92.16 3 0,6 0,1 50 80.64 Rata-rata 88.32 Percobaan 3 Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat yang digunakan (mL) Volume sampel (mL) Laju produktivitas ozon (mg/jam) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,5 0,1 50 69.12 2 0,35 0,1 50 51.84 3 0,35 0,07 50 43.384 Rata-rata 56.448 Universitas Indonesia
PengolahanData UjiProduktivitasAerator Percobaan 1 dengan menggunakan 3 aerator. Data Ke- t (s) V (ml) v (ml/s) 1 5 100 20 2 3 100 33.33 3 4 100 25 4 3 100 33.33 5 4 100 25 Rata- Rata 27.33 Percobaan 2 dengan menggunakan 2 aerator. Data Ke- t (s) V (ml) v (ml/s) 1 5 100 20 2 5 90 18 3 5 90 18 4 4 100 25 5 4 100 25 Rata- Rata 21.2 Percobaan 3 dengan menggunakan 1 aerator. Data Ke- t (s) V (ml) v (ml/s) 1 4 70 17.5 2 4 70 17.5 3 5 90 18 4 5 80 16 5 5 80 16 Rata- Rata 17 Universitas Indonesia
ANALISA PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR
Percobaan 1 – Membuat Rangkaian Plasmatron  Percobaan ini bertujuan untuk merangkai peralatan plasmatron yang berfungsi untuk menghasilkan zat ozon.  Alat ozonator komersial dibongkar untuk diambil komponen berikut : 3 buah plasmatron, 3 buah corona discharge dan 3 buah aerator.  Selanjutnya dilakukan pemasangan alat-alat seperti akrilik, kabel, skun serta mur dan baut untuk menghubungkan setiap komponen dalam alat yang akan dibuat. Setelah rangkaian jadi baru dihubungkan dengan listrik sebelum menyalakan alat plasmatron ini. Universitas Indonesia
Percobaan 2 Membuat Larutan KI  Membuat larutan KI dengan cara melarutkan KI didalam air sebanyak 1 liter.  Menutup larutan KI dengan aluminium foil setelah terlarut sempurna. Hal ini bertujuan untuk menghindari oksidasi oleh udara yang terjadi dengan katalis cahaya. Universitas Indonesia
Percobaan 3 Uji Produktivitas Ozon  Mengalirkan ozon akan ke labu erlenmeyer yang berisi larutan KI. Pada tahap ini terjadi reaksi oksidasi sehingga ozon berwarna kuning kecoklatan.  Menambahkan H2SO4 dan amilum ke dalam labu Erlenmeyer o Asam sulfat ditambahkan untuk memberi suasana asam sehingga dapat meminimalisasi I2 yang terlepas ke udara. o Amilum ditambahkan sebagai indikator warna pada larutan karena campuran I2 dan amilum akan memberikan warna biru tua.  Melakukan titrasi larutan dengan tiosulfat sambil menggoyang labu erlenmeyer sehingga berwarna bening o Untuk pembebasan iodium o Mengetahui jumlah ozon yang diproduksi Universitas Indonesia
Hasil Percobaan Laju Produktivitas Ozonator • Dari hasil data yang diambil dalam percobaan laju produktivitas dengan variable bebas yaitu jumlah plasmatron yang dipakai, dapat kita lihat bahwa adanya pengaruh dari jumlah plasmatron terhadap volume titran (Na-tiosulfat yang digunakan), ozon yang dihasilkan serta laju produktivitas ozon itu sendiri sebagai tujuan utama percobaan ini. Dapat kita lihat pada percobaan 1 yaitu dengan menggunakan 3 buah plasmatron, titer yaitu Na-tiosulfat yang digunakan lebih banyak. • Secara teoritis, larutan yang coklat membutuhkan jumlah titer yang lebih banyak disbanding kebutuhan titer pada larutan kuning keemasan, sehingga hal ini yang memicu volume titer yang dibutuhkan pada larutan keruh/coklat lebih banyak • Dari segi pengaruh jumlah plasmatron terhadap jumlah volume titer yang digunakan, dapat kita lihat bahwa 3 plasmatron membutuhkan titer yang lebih banyak untuk melihat ozon yang dihasilkan, begitu juga dengan 2 plasmatron yang membutuhkan volume titer yang lebih sedikit disbanding titer pada 3 plasmatron, dan juga pada perocbaan dnegan 1 plasmatron, titer yang dibutuhkan semakin sedikit/paling sedikit dibanding dengan rangkaian sebelumnya.
Cont’d  Untuk analisis pengaruh yang terakhir adalah, pengaruh jumlah plasmatron dengan laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan (mg/jam). Dari hasil data percobaan yang diambil, yaitu titer yang dipakai(ml) untuk tiap percobaan dan tiap larutan (coklat dan kuning keemasan)  Dari data-data tersebut kita dapat mengetahui laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan dengan menggunakan rumus :  dengan mengacu pada hasil pengolahan data, kita dapat menyimpulkan bahwa semakin banyak jumlah plasmatron yang digunakan pada rangkaian ozonator, semakin banyak juga laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan atau laju alir produktivitas ozon berbanding lurus dengan jumlah plasmatron. Universitas Indonesia
Hasil Percobaan Laju Alir Produktivitas Ozon Dengan Variasi Jumlah Aerator  Aerator sendiri merupakan sebuah mesin penghasil gelembung udara yang gunanya adalah menggerakkan air di dalam ozonator. Karena fungsi aerator tersebut, maka uji kali ini juga disebut dengan uji bubble.  Bahwa jumlah aerator yang digunakan dalam rangkaian juga berpengaruh layaknya jumlah plasmatron yang digunakan pada huji sebelumnya, yaitu uji dengan 3 aerator menghasilkan laju alir produktivitas ozon yang lebih banyak dengan 2 dan 1 buah aerator.  Dapat disimpulkan bahwa, semakin banyak jumlah aerator maka semakin singkat waktu yang dibutuhkan dan juga semakin meningkat laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan pada setiap percobaannya. Universitas Indonesia
Uji Produktifitas Ozon Universitas Indonesia KEBUTUHAN PENITER
Analisa Kurva  Semakin banyak plasmatron yang digunakan pada rangkaian semakin banyak pula peniter Na-tio yang dibutuhkan. Hal ini sesuai dengan teori dimana semakin banyak ozon yang diproduksi, maka semakin banyak KI yang tereduksi.  Semakin banyak O3 yang terbentuk maka KI akan semakin berkurang karena terikat oleh O3. Maka dari itu dibutuhkan volume peniter Na-tio untuk menitrasi dan menunjukkan keberadaan KI pada larutan yang akan di titrasi. Universitas Indonesia KEBUTUHAN PENITER
LAJU PRODUKSI OZON KEBUTUHAN PENITER Universitas Indonesia
Analisa Kurva  Penggunaan plasmatron mempengaruhi pada pemakaian CD chamber.  CD chamber ini berfungsi untuk menghasilkan ozon sehingga jumlah pemakaian CD chamber ini sangat berpengaruh dengan laju produktifitas yang dihasilkan.  Maka semakin sedikit jumlah CD chamber yang digunakan akan semakin sedikit ozon yang dihasilkan sehingga membuat rata-rata laju produktifitas semakin kecil. Universitas Indonesia
No. Nama Gambar Kegunaan 1 Labu ukur Sebagai wadah larutan KI dan Na2S2O3 dengan tingkat ketelitian yang tinggi 2 Pipet tetes Untuk mengambil cairan atau larutan dalam skala tetesan kecil Universitas Indonesia
3 Statif dan klem Sebagai penyangga buret untuk proses titrasi 4 Ozone trap Sebagai wadah yang berisi larutan KI untuk mengikat ozon selama proses ozonasi 5 Larutan Kalium iodida (KI) Sebagai zat yang mudah teroksidasi oleh oksidator kuat (O3) atau untuk mengikat ozon Universitas Indonesia
6 Larutan asam sulfat (H2SO4 ) Untuk menjaga suasana larutan tetap asam selama proses titrasi 7 Larutan narium tiosulfat (Na2S2O3) Sebagai larutan penitar untuk proses titrasi 8 Indikator Amilum Sebagai penanda titik akhir titrasi Universitas Indonesia
9 Aquades Sebagai pelarut 10 Timbangan Mengukur massa padatan kalium iodida (KI) yang akan dilarutkan 11 Spatula Media penyendok padatan KI 12 Erlenmeyer 250 ml Wadah tempat percobaan dilakukan (ozone trap media dan titrasi) Universitas Indonesia
Aerator Alat penyaring dan pengambil udara yang akan diubah menjadi ozon CD Chamber Alat pengubah udara menjadi ozon dengan prinsip corona discharge Plasmatron Alat pembangkit plasma Stopwatch Alat pengukur waktu pada uji produktivitas ozonator Buret Wadah titran Universitas Indonesia
Kesalahan Paralax  Kesalahan paalax dapat terjadi pada saat proses pembuatan larutan penunjang KI. Pada saat akan mengencerkan 8,3 gram KI dengan Aquades sebanyak 500 mL dapat terjadi kesalahan dalam pembacaan volume aquades yang akan digunakan untuk pengenceran, sehingga konsentrasi KI yang digunakan untuk variasi jumlah plasmatron (1, 2, dan 3 buah plasmatron) berbeda dan tidak menghasilkan keluaran data yang akurat.  Kesalahan paraax juga dapat terjadi pada saat penambahan 5mL H2SO4, sehingga variasi hasil titrasi tidak hanya dipengaruhi oleh variasi plasmatorn, namun juga disebabkan ketidaksamaan konsentrasi H2SO4 yang digunakan untuk titrasi akibat kesalahan pembacaan volume H2SO4 Pencegahan: Kesalahan paralax dapat dicegah dengan disiplin mengikuti aturan pembacaan skala yang benar, yaitu mata sejajar dengan skala Universitas Indonesia
Penutupan Labu Ukur dengan Aluminium foil yang tidak sempurna Penutupan labu ukur dengan tidak sempurna dapat menyebabkan terjadinya udara dari lingkungan masuk ke dalam labu ukur sehingga lebih dahulu mengoksidasi larutan KI sebelum dioksidasi oleh ozon yang dihasilkan dari ozonator, hal ini dapat mengganggu hasil pengamatan dengan hasil keluaran data waktu yang tidak akurat. Pencegahan: Kesalahan ini dapat dicegah dengan mengencangkan penutup aluminium foil dengan karet, sehingga kebocoran dapat dihindari Universitas Indonesia
Penyambungan selang keluaran ozonator dengan selang Erlenmeyer 1 Penyambungan yang tidak sempurna antara selang keluaran ozonator dan erlenmeyer 1 dapat menyebabkan kebocoran, sehingga ozon yang keluar dari ozonator tidak seluruhnya bereaksi dengan larutan KI, sehingga hasil titrasi yang didapatkan untuk mengukur volume ozon juga tidak akurat. Pencegahan: Kesalahan ini dapat dicegah dengan menggunakan lilin plastisin pada sambungan selang untuk mencegah terjadinya kebocoran Universitas Indonesia
Kesalahan dalam melakukan titrasi Untuk melakukan titrasi, keluaran data diambil saat titrasi menunjukkan perubahan warna menjadi bening. Saat variasi dilakukan, pengamat yang berbeda akan menghasilkan asumsi kebeningan larutan yang berbeda, sehingga data keluaran yang dihasilkan juga tidak akurat. Pencegahan Kesalahan ini dapat dicegah dengan cara pengamat yang melakukan pengamatan dilakukan oleh orang yang sama pada variasi plasmatron yang dilakukan Universitas Indonesia
 Alat ozonator yang dijual dipasaran memiliki produktivitas 184,32 (mg/jam) bila digunakan 3 plasmatron dan 3 CD chamber, sedangkan bila plasmatron yang digunakan berjumlah 2 dengan 2 CD chamber ozon yang dihasilkan sebesar 176,64 (mg/jam), dan 112,896 (mg/jam) ozon diproduksi satu plasmatron dan satu CD chamber.  Laju alir aerator yaitu 27.33 ml/s dengan menggunakan 3 aerator, 21.2 ml/s dengan menggunakan 2 aerator, dan 17 ml/s dengan 1 aerator.
THANK YOU ! F O R Y O U R AT T E N T I O N GROUP 3 P L A S M A O Z O N
REFERENSI • Angky Syafarudin, Novia. 2013. Produksi Ozon dengan Bahan Baku Oksigen Menggunkan Alat Ozon Generator. Palembang : Universitas Sriwijaya • http://www.ozone- center.com/articles/Ozone%20In%20Food%20Pro cessing.pdf • http://www.ozonesolutions.com/info/ozone-food- processing • http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3 276005/ • http://www.oxygenhealingtherapies.com/Why_O zone_Therapy.html • http://www.understandingozone.com/uses.asp

More Related Content

Pengukuran Konduktivitas dan Laju Alir Ozonator (dengan variasi 1,2,3 ozonator)

  • 1. PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR (DENGAN VARIASI 1, 2, DAN 3 OZONATOR) M A T A K U L I A H P L A S M A O Z O N Olivia - Tigor - Mangasi - Johannes D E P A R T E M E N T E K N I K K I M I A
  • 2. DASAR TEORI PENGUKURAN PRODUKTIVITAS DAN LAJU ALIR OZONATOR
  • 3. Pengertian Ozon Ozon adalah alotrop dari molekul oksigen dengan rumus molekul O3 Pada lapisan stratosfer, ozon berfungsi sebagai penyaring (filter) dan pelindung terhadap masuknya sinar ultraviolet dari matahari Secara alami ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar matahari. Mudah terurai kembali menjadi O2, itu sebabnya ozon tidak dapat disimpan. Universitas Indonesia
  • 4. Cont’d Sinar ultraviolet dari pancaran sinar matahari mampu menguraikan gas oksigen (O2) di udara bebas. Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen (O*) Atom oksigen tersebut secara alami bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, sehingga terbentuklah ozon (O3) Universitas Indonesia
  • 6. Dalam kehidupan sehari-hari, ozon banyak dimanfaatkan didalam beberapa bidang. Seperti contoh pemanfaatan ozon didalam bidang kesehatan, kebersihan lingkungan, dan pangan. Berikut ini merupakan penjelasan lebih mendetail dari pemanfaatan ozon didalam beberapa bidang. Universitas Indonesia
  • 8. Bidang Kesehatan • Didalam dunia kedokteran gigi, ozon dibuat dalam bentuk air yang terozonasi, minyak zaitun yang terozonasi, dan ozon dalam fase gas yang dipaparkan terhadap pasien dalam kadar yang aman bagi tubuh • Dapat menyembuhkan infeksi pada gusi yang disebabkan oleh bakteri, • Mencegah terjadinya karang gigi, • mengurangi sensitivitas gigi, dan • membantu mempercepat regenerasi jaringan yang rusak pada gusi Kedokteran Gigi Kedokteran • Selektivitas pengobatan dengan menggunakan ozon terhadap sel yang terinfeksi: • Campuran oksigen dan ozon berinteraksi dengan darah dan dengan segera membentuk hidroksiperoksida. • Hidroksiperoksida tidak memiliki efek terhadap sel yang sehat, kecuali efek rejuvenasi mengoksidasi lingkungan dan meningkatkan sirkulasinya. • Hidroksiperoksida mengeliminasi sel yang terinfeksi melalui dinding sel yang yang rusak, mengekspos dan kemudian menghancurkannya. Universitas Indonesia
  • 9. Bidang Kebersihan Lingkungan Untuk membersihkan udara yang mengandung kontaminan berupa gas-gas yang beracun, ozon sering digunakan untuk mendegradasi gas-gas beracun tersebut. Terdapat berbagai macam alat yang sering digunakan baik dalam bentuk ionizer maupun generator ozon: 1. Ionizer purifier 2. Generator ozon Pembersih Udara/ Air Purifier Universitas Indonesia
  • 10. Bidang Kebersihan Lingkungan Pengolahan Air Minum/ Water Treatment Ozonisasi dalam instalasi pengolahan air minum mempunyai beberapa manfaat, antara lain untuk desinfeksi mikroorganisme organik patogen, menghilangkan bau dan rasa yang tidak diinginkan (biasanya berasal dari ion S-2), serta menjernihkan air akibat adanya senyawa organik terlarut. Dalam sistem pengolahan air minum, penggunaan sistem ozonisasi disertai dengan penggunaan saringan karbon aktif yang bertujuan untuk mengefektifkan pengolahan terutama untuk menghilangkan zat-zat pencemar organik Universitas Indonesia
  • 11. OZONATOR • Ozonator merupakan alat bertenaga listrik dengan arus bolak-balik yang digunakan untuk membentuk ozon dari udara (oksigen) • Cara kerjanya dengan menyalurkan udara ke tabung ozon, pendinginan dengan air chyller kemudian ditembak dengan listrik tegangan tinggi dan udara akan bereaksi untuk menghasilkan ozon Universitas Indonesia
  • 13. Jumlah ozon secara tidak langsung ditentukan melalui titrasi iodometri. Penentuan jumlah ozon didasari oleh reaksi I* dengan O3 yang menghasilkan I2 pada kondisi sedikit asam Universitas Indonesia
  • 14. Cont’d Selanjutnya jumlah ekuivalen I2 ditentukan melalui titrasi dengan Natrium Thiosulfat. Natrium Thiosulfat yang sudah distandarisasi digunakan sebagai titran untuk penentuan I2 yang terbentuk. Universitas Indonesia
  • 16. Prosedur Percobaan Rangkaian Plasmatron •Membuat design rangkaian alat untuk percobaan dengan membongkar ulang alat ozonator komersial (menggunakan 3 plasmatron serta corona discharge dan 3 aerator) seperti gambar dibawah. •Memasang aerator, corona discharge, plasmatron, terminal dan timer pada tempat yang ditentukan dengan mengaitkan mur dan baut •Menyambungkan kabel timer dengan sistem aerator serta menyambungkan kabel masing- masing plasmatron dengan corona discharge nya •Mensolder kabel masing-masing alat (aerator, plasmatron, dan timer) dengan sekun. •Memasang kabel (yang telah dilengkapi sekun) ke terminal serta memasang selang-selang sesuai dengan design rangkaian alat yang sudah ditentukan •Menyambungkan aliran listrik rangkaian plasmatron dengan kabel listrik komersial (berujung plug untuk socket stop kontak) Universitas Indonesia
  • 17. Prosedur Percobaan Membuat Larutan Penunjang KI, H2SO4, Amilum dan Na-Tio •Menyiapkan KI dan Aquades •Menimbang KI sampai dengan 8.3 gram serta mengukur Aquades sebanyak 500 mL •Mencampurkan KI dengan aquades sampai terlarut sempurna di dalam beaker glass dan segera memasukannya ke dalam labu ukur 500 mL •Menutup labu ukur dengan menggunakan alumunium foil •Melakukan langkah 1 – 4 untuk ketiga bahan penunjang lainnya sesuai dengan volume atau berat masing-masing (seperti pada tahapan perhitungan bahan penunjang) Universitas Indonesia
  • 18. Prosedur Percobaan Membuat Larutan Penunjang KI, H2SO4, Amilum dan Na-Tio •Menyiapkan 2 buah larutan KI didalam labu Erlenmeyer masing-masing sebanyak 250 mL dan enyambungkan Larutan KI di Erlenmeyer 1 dan 2 serta ke ozonator dengan selang •Ozonator dinyalakan selama 5 menit dan catat perubahan yang terjadi pada labu Erlenmeyer •Lakukan prosedur 1-5 untuk variasi 2 dan 1 plasmatron •Labu Erlenmeyer 1 dan 2 masing-masing dibagi kedalam beberapa labu Erlenmeyer. Masing- masing berisi 50 mL (tutup dengan alumunium foil) •Menambahkan 5 mL H2SO4 dan amilum sebanyak 1 kali pipet untuk masing-masing labu Erlenmeyer berisi 50 mL larutan KI •Mulai melakukan titrasi larutan dengan tiosulfat secara perlahan-lahan. Saat titrasi dilakukan, goyangkan juga secara perlahan labu Erlenmeyer •Titrasi dihentikan saat larutan berubah warna menjadi bening Universitas Indonesia
  • 19. Percobaan 1 dengan menggunakan 3 plasmatron. Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat (mL) yang digunakan Volume sampel (mL) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,2 50 2 0,6 0,1 50 3 0,7 0,1 50 Percobaan 2 dengan menggunakan 2 plasmatron. Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat (mL) yang digunakan Volume sampel (mL) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,1 50 2 0,7 0,1 50 3 0,6 0,1 50 Percobaan 3 dengan menggunakan 1 plasmatron. Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat (mL) yang digunakan Volume sampel (mL) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,5 0,1 50 2 0,35 0,1 50 3 0,35 0,07 50 Universitas Indonesia
  • 20. Pengolahan Data O3 + 2I- + H2O  I2 + O2 + 2 OH- I2 + 2 Na2S2O3  2 NaI + Na2S4O6 maka kedua reaksi diatas akan menjadi: O3 + H2O + 2 Na2S2O3  2 NaOH + O2 + Na2S4O6 Diketahui: Vtotal = 200 mL Vtiter = 50 mL NNa-tio = 0,1 N NKI = 01 N NH2SO4 = 2 N Amilum = 2% t (menit) = 5 Universitas Indonesia
  • 21. Pengolahan Data Uji Produktivitas Ozonator Universitas Indonesia mmolSulfat = VNa-Tio total x Ntio x Fp mmolO3 = ½ x mmolsulfat mmolO3 = mgO3 / MrO3 mgO3 = mmolO3 x mgO3 Laju Ozon = mgO3 / t Maka dapat disederhanakan menjadi Laju Ozon = ½ x (VNa-Tio x NNa-Tio x MrO3 x 60 menit x Vtotal) / (t [menit] x 1 jam x Vtiter) atau
  • 22. PengolahanData UjiProduktivitasOzonator Percobaan 1 Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat yang digunakan (mL) Volume sampel (mL) Laju produktivitas ozon (mg/jam) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,2 50 103.68 2 0,6 0,1 50 80.64 3 0,7 0,1 50 92.16 Rata-rata 92.16 Percobaan 2 Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat yang digunakan (mL) Volume sampel (mL) Laju produktivitas ozon (mg/jam) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,7 0,1 50 92.16 2 0,7 0,1 50 92.16 3 0,6 0,1 50 80.64 Rata-rata 88.32 Percobaan 3 Titrasi ke- Volume Na-tiosulfat yang digunakan (mL) Volume sampel (mL) Laju produktivitas ozon (mg/jam) Sampel labu erlenmenyer 1 (kuning kecoklatan) Sampel labu erlenmeyer 2 (kuning muda) 1 0,5 0,1 50 69.12 2 0,35 0,1 50 51.84 3 0,35 0,07 50 43.384 Rata-rata 56.448 Universitas Indonesia
  • 23. PengolahanData UjiProduktivitasAerator Percobaan 1 dengan menggunakan 3 aerator. Data Ke- t (s) V (ml) v (ml/s) 1 5 100 20 2 3 100 33.33 3 4 100 25 4 3 100 33.33 5 4 100 25 Rata- Rata 27.33 Percobaan 2 dengan menggunakan 2 aerator. Data Ke- t (s) V (ml) v (ml/s) 1 5 100 20 2 5 90 18 3 5 90 18 4 4 100 25 5 4 100 25 Rata- Rata 21.2 Percobaan 3 dengan menggunakan 1 aerator. Data Ke- t (s) V (ml) v (ml/s) 1 4 70 17.5 2 4 70 17.5 3 5 90 18 4 5 80 16 5 5 80 16 Rata- Rata 17 Universitas Indonesia
  • 25. Percobaan 1 – Membuat Rangkaian Plasmatron  Percobaan ini bertujuan untuk merangkai peralatan plasmatron yang berfungsi untuk menghasilkan zat ozon.  Alat ozonator komersial dibongkar untuk diambil komponen berikut : 3 buah plasmatron, 3 buah corona discharge dan 3 buah aerator.  Selanjutnya dilakukan pemasangan alat-alat seperti akrilik, kabel, skun serta mur dan baut untuk menghubungkan setiap komponen dalam alat yang akan dibuat. Setelah rangkaian jadi baru dihubungkan dengan listrik sebelum menyalakan alat plasmatron ini. Universitas Indonesia
  • 26. Percobaan 2 Membuat Larutan KI  Membuat larutan KI dengan cara melarutkan KI didalam air sebanyak 1 liter.  Menutup larutan KI dengan aluminium foil setelah terlarut sempurna. Hal ini bertujuan untuk menghindari oksidasi oleh udara yang terjadi dengan katalis cahaya. Universitas Indonesia
  • 27. Percobaan 3 Uji Produktivitas Ozon  Mengalirkan ozon akan ke labu erlenmeyer yang berisi larutan KI. Pada tahap ini terjadi reaksi oksidasi sehingga ozon berwarna kuning kecoklatan.  Menambahkan H2SO4 dan amilum ke dalam labu Erlenmeyer o Asam sulfat ditambahkan untuk memberi suasana asam sehingga dapat meminimalisasi I2 yang terlepas ke udara. o Amilum ditambahkan sebagai indikator warna pada larutan karena campuran I2 dan amilum akan memberikan warna biru tua.  Melakukan titrasi larutan dengan tiosulfat sambil menggoyang labu erlenmeyer sehingga berwarna bening o Untuk pembebasan iodium o Mengetahui jumlah ozon yang diproduksi Universitas Indonesia
  • 28. Hasil Percobaan Laju Produktivitas Ozonator • Dari hasil data yang diambil dalam percobaan laju produktivitas dengan variable bebas yaitu jumlah plasmatron yang dipakai, dapat kita lihat bahwa adanya pengaruh dari jumlah plasmatron terhadap volume titran (Na-tiosulfat yang digunakan), ozon yang dihasilkan serta laju produktivitas ozon itu sendiri sebagai tujuan utama percobaan ini. Dapat kita lihat pada percobaan 1 yaitu dengan menggunakan 3 buah plasmatron, titer yaitu Na-tiosulfat yang digunakan lebih banyak. • Secara teoritis, larutan yang coklat membutuhkan jumlah titer yang lebih banyak disbanding kebutuhan titer pada larutan kuning keemasan, sehingga hal ini yang memicu volume titer yang dibutuhkan pada larutan keruh/coklat lebih banyak • Dari segi pengaruh jumlah plasmatron terhadap jumlah volume titer yang digunakan, dapat kita lihat bahwa 3 plasmatron membutuhkan titer yang lebih banyak untuk melihat ozon yang dihasilkan, begitu juga dengan 2 plasmatron yang membutuhkan volume titer yang lebih sedikit disbanding titer pada 3 plasmatron, dan juga pada perocbaan dnegan 1 plasmatron, titer yang dibutuhkan semakin sedikit/paling sedikit dibanding dengan rangkaian sebelumnya.
  • 29. Cont’d  Untuk analisis pengaruh yang terakhir adalah, pengaruh jumlah plasmatron dengan laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan (mg/jam). Dari hasil data percobaan yang diambil, yaitu titer yang dipakai(ml) untuk tiap percobaan dan tiap larutan (coklat dan kuning keemasan)  Dari data-data tersebut kita dapat mengetahui laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan dengan menggunakan rumus :  dengan mengacu pada hasil pengolahan data, kita dapat menyimpulkan bahwa semakin banyak jumlah plasmatron yang digunakan pada rangkaian ozonator, semakin banyak juga laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan atau laju alir produktivitas ozon berbanding lurus dengan jumlah plasmatron. Universitas Indonesia
  • 30. Hasil Percobaan Laju Alir Produktivitas Ozon Dengan Variasi Jumlah Aerator  Aerator sendiri merupakan sebuah mesin penghasil gelembung udara yang gunanya adalah menggerakkan air di dalam ozonator. Karena fungsi aerator tersebut, maka uji kali ini juga disebut dengan uji bubble.  Bahwa jumlah aerator yang digunakan dalam rangkaian juga berpengaruh layaknya jumlah plasmatron yang digunakan pada huji sebelumnya, yaitu uji dengan 3 aerator menghasilkan laju alir produktivitas ozon yang lebih banyak dengan 2 dan 1 buah aerator.  Dapat disimpulkan bahwa, semakin banyak jumlah aerator maka semakin singkat waktu yang dibutuhkan dan juga semakin meningkat laju alir produktivitas ozon yang dihasilkan pada setiap percobaannya. Universitas Indonesia
  • 31. Uji Produktifitas Ozon Universitas Indonesia KEBUTUHAN PENITER
  • 32. Analisa Kurva  Semakin banyak plasmatron yang digunakan pada rangkaian semakin banyak pula peniter Na-tio yang dibutuhkan. Hal ini sesuai dengan teori dimana semakin banyak ozon yang diproduksi, maka semakin banyak KI yang tereduksi.  Semakin banyak O3 yang terbentuk maka KI akan semakin berkurang karena terikat oleh O3. Maka dari itu dibutuhkan volume peniter Na-tio untuk menitrasi dan menunjukkan keberadaan KI pada larutan yang akan di titrasi. Universitas Indonesia KEBUTUHAN PENITER
  • 33. LAJU PRODUKSI OZON KEBUTUHAN PENITER Universitas Indonesia
  • 34. Analisa Kurva  Penggunaan plasmatron mempengaruhi pada pemakaian CD chamber.  CD chamber ini berfungsi untuk menghasilkan ozon sehingga jumlah pemakaian CD chamber ini sangat berpengaruh dengan laju produktifitas yang dihasilkan.  Maka semakin sedikit jumlah CD chamber yang digunakan akan semakin sedikit ozon yang dihasilkan sehingga membuat rata-rata laju produktifitas semakin kecil. Universitas Indonesia
  • 35. No. Nama Gambar Kegunaan 1 Labu ukur Sebagai wadah larutan KI dan Na2S2O3 dengan tingkat ketelitian yang tinggi 2 Pipet tetes Untuk mengambil cairan atau larutan dalam skala tetesan kecil Universitas Indonesia
  • 36. 3 Statif dan klem Sebagai penyangga buret untuk proses titrasi 4 Ozone trap Sebagai wadah yang berisi larutan KI untuk mengikat ozon selama proses ozonasi 5 Larutan Kalium iodida (KI) Sebagai zat yang mudah teroksidasi oleh oksidator kuat (O3) atau untuk mengikat ozon Universitas Indonesia
  • 37. 6 Larutan asam sulfat (H2SO4 ) Untuk menjaga suasana larutan tetap asam selama proses titrasi 7 Larutan narium tiosulfat (Na2S2O3) Sebagai larutan penitar untuk proses titrasi 8 Indikator Amilum Sebagai penanda titik akhir titrasi Universitas Indonesia
  • 38. 9 Aquades Sebagai pelarut 10 Timbangan Mengukur massa padatan kalium iodida (KI) yang akan dilarutkan 11 Spatula Media penyendok padatan KI 12 Erlenmeyer 250 ml Wadah tempat percobaan dilakukan (ozone trap media dan titrasi) Universitas Indonesia
  • 39. Aerator Alat penyaring dan pengambil udara yang akan diubah menjadi ozon CD Chamber Alat pengubah udara menjadi ozon dengan prinsip corona discharge Plasmatron Alat pembangkit plasma Stopwatch Alat pengukur waktu pada uji produktivitas ozonator Buret Wadah titran Universitas Indonesia
  • 40. Kesalahan Paralax  Kesalahan paalax dapat terjadi pada saat proses pembuatan larutan penunjang KI. Pada saat akan mengencerkan 8,3 gram KI dengan Aquades sebanyak 500 mL dapat terjadi kesalahan dalam pembacaan volume aquades yang akan digunakan untuk pengenceran, sehingga konsentrasi KI yang digunakan untuk variasi jumlah plasmatron (1, 2, dan 3 buah plasmatron) berbeda dan tidak menghasilkan keluaran data yang akurat.  Kesalahan paraax juga dapat terjadi pada saat penambahan 5mL H2SO4, sehingga variasi hasil titrasi tidak hanya dipengaruhi oleh variasi plasmatorn, namun juga disebabkan ketidaksamaan konsentrasi H2SO4 yang digunakan untuk titrasi akibat kesalahan pembacaan volume H2SO4 Pencegahan: Kesalahan paralax dapat dicegah dengan disiplin mengikuti aturan pembacaan skala yang benar, yaitu mata sejajar dengan skala Universitas Indonesia
  • 41. Penutupan Labu Ukur dengan Aluminium foil yang tidak sempurna Penutupan labu ukur dengan tidak sempurna dapat menyebabkan terjadinya udara dari lingkungan masuk ke dalam labu ukur sehingga lebih dahulu mengoksidasi larutan KI sebelum dioksidasi oleh ozon yang dihasilkan dari ozonator, hal ini dapat mengganggu hasil pengamatan dengan hasil keluaran data waktu yang tidak akurat. Pencegahan: Kesalahan ini dapat dicegah dengan mengencangkan penutup aluminium foil dengan karet, sehingga kebocoran dapat dihindari Universitas Indonesia
  • 42. Penyambungan selang keluaran ozonator dengan selang Erlenmeyer 1 Penyambungan yang tidak sempurna antara selang keluaran ozonator dan erlenmeyer 1 dapat menyebabkan kebocoran, sehingga ozon yang keluar dari ozonator tidak seluruhnya bereaksi dengan larutan KI, sehingga hasil titrasi yang didapatkan untuk mengukur volume ozon juga tidak akurat. Pencegahan: Kesalahan ini dapat dicegah dengan menggunakan lilin plastisin pada sambungan selang untuk mencegah terjadinya kebocoran Universitas Indonesia
  • 43. Kesalahan dalam melakukan titrasi Untuk melakukan titrasi, keluaran data diambil saat titrasi menunjukkan perubahan warna menjadi bening. Saat variasi dilakukan, pengamat yang berbeda akan menghasilkan asumsi kebeningan larutan yang berbeda, sehingga data keluaran yang dihasilkan juga tidak akurat. Pencegahan Kesalahan ini dapat dicegah dengan cara pengamat yang melakukan pengamatan dilakukan oleh orang yang sama pada variasi plasmatron yang dilakukan Universitas Indonesia
  • 44.  Alat ozonator yang dijual dipasaran memiliki produktivitas 184,32 (mg/jam) bila digunakan 3 plasmatron dan 3 CD chamber, sedangkan bila plasmatron yang digunakan berjumlah 2 dengan 2 CD chamber ozon yang dihasilkan sebesar 176,64 (mg/jam), dan 112,896 (mg/jam) ozon diproduksi satu plasmatron dan satu CD chamber.  Laju alir aerator yaitu 27.33 ml/s dengan menggunakan 3 aerator, 21.2 ml/s dengan menggunakan 2 aerator, dan 17 ml/s dengan 1 aerator.
  • 45. THANK YOU ! F O R Y O U R AT T E N T I O N GROUP 3 P L A S M A O Z O N
  • 46. REFERENSI • Angky Syafarudin, Novia. 2013. Produksi Ozon dengan Bahan Baku Oksigen Menggunkan Alat Ozon Generator. Palembang : Universitas Sriwijaya • http://www.ozone- center.com/articles/Ozone%20In%20Food%20Pro cessing.pdf • http://www.ozonesolutions.com/info/ozone-food- processing • http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3 276005/ • http://www.oxygenhealingtherapies.com/Why_O zone_Therapy.html • http://www.understandingozone.com/uses.asp