Latar BelakangSeiring dengan bertambahnya zaman, ilmu
pengetahuan pun juga semakin berkembang. Para peneliti berlomba
lomba untuk menemukan energi alternatif oleh karena bahan bakar
fosil yang semakin langka dan keadaan bumi ini yang terpuruk karena
tercemar oleh berbagai polusi. Salah satu peneiltian energi
alternatif adalah pada sumber listrik. Bagaimana sebuah sumber
listrik dapat dihasilkan dengan bahan baku yang mudah didapat dan
diperbaharui. Di sini saya mengambil objek penelitian yaitu buah
lemon, dimana nantinya buah lemon in dapat menghasilkan sumber
listrik yang akan menggantikan baterai ataupun aki.
Rumusan MasalahDari judul yang dibuat maka muncul beberapa
rumusan masalah yang perlu untuk diuji, antara lain : 1. 2. 3. 4.
Mengapa larutan asam buah lemon bisa menghasilkan listrik ?
Kandungan apa saja yang terdapat dalam buah lemon ? Berapa ampere
yang dihasilkan untuk satu buah lemon yang ada? Bagaimana sistem
kerja baterai pada umumnya sehingga dapat menghasilkan listrik?
Kerangka TeoritisA. Terjadinya Arus Listrik Arus listrik terjadi
karena adanya loncatan electron bebas yang meloncat dari daerah
yang kelebihan electron (negatif) kedaerah yang kekurangan elektron
(positif) . Arah gerak electron ini berlawanan dengan arah arus
listrik . Arah aliran elektron = muatan () kemuatan (+) Arah arus
listrik = muatan (+) kemuatan () Oleh karena itu pada benda benda
dikenal dengan 3 sifat listrik : 1. 2. 3. Konduktor (banyak
memiliki electron bebas sehingga electron lebih mudah berpindah /
lepas) , sehingga disebut sebagai penghantarl istrik yang baik
Isolator (tidak memiliki elektron bebas sehingga susah menghantar
listrik) Semi konduktor (Elektron mudah menghantar atau tidak samas
ekali tergantung kondisi tertentu)
B. Larutan Elektrolit Suatu larutan dapat dikatakan sebagai
larutan elektrolit jika zat tersebut mampu menghantarkan listrik.
Zat tersebut memiliki ion-ion yang bergerak bebas di dalam larutan
tersebut. ion-ion inilah yang nantinya akan menjadi penghantar.
Semakin banyak ion yang dihasilkan semakin baik pula larutan
tersebut menghantarkan listrik. Salah satu jenis larutan elektrolit
adalah larutan asam. Pada larutan asam akan melepas ion H+ bila
dilarutkan dalam air. Berikut contoh larutan asam : Asam klorida /
asam lambung : HCl Asam florida : HF Asam sulfat / air aki : H2SO4
Asam asetat / cuka : CH3COOH Asam sianida : HCN Asam nitrat : HNO3
Asam posfat : H3PO4 Asam askorbat/Vit C
C. Komposisi Buah Lemon Dari database United States Department
of Agriculture di dapat komposisi kimia utama dari Lemon sebagai
berikut : Kalium (Ka) 145 mg / 100 gr Kalium termasuk golongan
alkali tanah.Kalium teroksidasi dengan sangat cepat dengan udara,
sangat reaktif terutama dalam air, dan secara kimiawi memiliki
sifat yang mirip dengan natrium.
Natrium (Na) 3 mg/100 gr Natrium adalah logam reaktif yang
lunak, keperakan, dan seperti lilin, yang termasuk kelogam alkali
yang banyak terdapat dalam senyawa alam. Natrium sangat reaktif,
apinya berwarna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat
dengan air, sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sangat
reaktif, natrium hamper tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur
murni.
Kalsium (Ca) 26 mg / 100 gr Kalsium merupakan salah satu logam
alkali tanah, dan merupakan elemen terabaikan kelima terbanyak di
bumi. Kalsium juga merupakan ion terabaikan kelima terbanyak di air
laut dilihat dari segi molaritas dan massanya, setelah natrium,
klorida, magnesium, dan sulfat.
Asam askorbat 77 mg/100 gr Asam askorbat adalah salah satu
senyawa kimia yang disebut vitamin C. Rumus kimianya adalah
(5R)-[(1S)-1,2-dihidroksetil]-3,4-dihidroksifuran-2(5H)-on. Ia
berbentuk bubuk Kristal kuning keputihan yang larut dalam air dan
memiliki sifat-sifat antioksidan. Berikut gambar ikatannya.
D. Sistem Kerja Pada Baterai Baterai adalah alat listrik-kimiawi
yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik.
Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu:batang karbon
sebagai anoda (kutub positif baterai)seng (Zn) sebagai katoda
(kutub negatif baterai) pasta sebagai elektrolit (penghantar).
Baterai tersebut terdiri atas suatu silinder seng yang berisi pasta
dari campuran batu kawi (MnO2), salmiak (NH4Cl), karbon (C) dan
sedikit air (H2O). Seng berfungsi sebagai anode dan grafit yang
dicelupkan ditengah-tengah pasta sebagai elektroda inert yang
merupakan katode. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator.
Reaksi rumit tersebut di sederhanakan menjadi: Anoda: Zn(s)->
Zn2+ (aq) + 2e Katoda : 2MnO2 (s) + 2NH4+ (aq) + 2e ->Mn2O3 (s)
+ 2NH3 (aq) + H2O (l) Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2 (s)-> Zn2+ (aq)
+ Mn2O3 (s)+ 2NH3 (aq) + H2O (l) Potensial satu sel Leclanche
adalah 1,5 volt. Namun sel Leclanche tidak dapat di isi kembali.
Baterai kering jenis alkaline pada dasarnya sama dengan sel
Leclanche tapi bersifat basa karena menggunakan KOH menggantikan
NH4Cl dalam pasta. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Anode : Zn (s) + 2OH (aq)-> Zn(OH)2 + 2e Katoda : 2MnO2(s) +
2H2O (l) +2e-> 2MnO(OH)(s) + 2OH
Hipotesis Untuk menghasilkan listrik dari buah lemon dibutuhkan
sebuah katoda (-) dan anoda (+) untuk mengalirkan elektron yang ada
dan menghasilkan arus. Dalam buah lemon terdapat zat pengganti
seperti pada pasta sel Leclanche atau baterai jenis alkaline. Untuk
kuat arus yang dihasilkan setiap buah lemon, tergantung dari jumlah
kandungan di dalamnya. Semakin banyak, tegangan yang dihasilkan
semakin tinggi.
Metode PenelitianDalam metode penelitian ini kita tentukan
dahulu bahwa : Variabel Bebas Variabel Terikat : Volume larutan
buah lemon : Kuat arus yang dihasilkan oleh buah lemon
METODOLOGI PENELITIAN PENGARUH KEASAMAN BUAH LEMON TERHADAP KUAT
ARUS BATERAI ORGANIK
Disusun Oleh :
PETTER WIYONO NIM : 0910623015
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS
TEKNIK JURUSAN MESIN MALANG 2011
