Novi Widyawati FISIKA’07 FMIPA UNS

Tanggal 10 Juli-10 Agustus 2010, saya berkesempatan magang di PUSAT PENELITIAN FISIKA LIPI, Serpong, Tangerang Selatan bersama 7 teman saya dari jurusan FISIKA. Saya mendapat kesempatan meneliti tentang anoda pada material baterai padat lithium keramik. Inilah sekilas tentang baterai lithium Read the rest of this entry »

PESTISIDA ORGANIK BERBAHAN BAKU ASAP PEMBAKARAN BATU BATA DENGAN CAMPURAN LIMBAH BATU BARA

Oleh

Herlina Tri Wulandari

Latifah Sila S.p.W

Novi Widyawati

Read the rest of this entry »

Sejak pemakaian laptop dan telepon genggam menjadi lumrah, sekarang ini kita semakin akrab dengan jenis-jenis batere yang digunakan. Tipe batere yang banyak dipakai adalah NiCd (Nickel Cadmium), NiMH (Nickel Metal Hydride) dan ada Li-ion (Lithium Ion) dan Li-ion Polymer. Dikalangan penggemar tamiya (mobil balap mainan), batere tipe Alkalin menjadi pilihan karena relatif murah. Kesemua tipe batere ini adalah tipe batere yang dapat di-isi ulang (rechargeable). Sering kita mendengar keluhan bahwa batere tipe NiCd tidak awet, sebab setelah beberapa kali di isi ulang ternyata kapasitasnya menjadi berkurang. Batere NiCd disebut memiliki masalah memory effect sedangkan batere NiMH yang lebih ringan, dikatakan lebih awet dan tidak mengalami masalah ini. Tetapi sering juga ada beberapa penjelasan mengatakan bahwa batere tipe NiMH juga mengalami masalah yang sama. Belakangan ini pengguna laptop dan telepon genggam akrab dengan tipe betere Lithium-ion dan Lithium-ion Polymer yang lebih ringan lagi dibandingkan batere tipe NiMH. Tipe batere Li-ion dan Li-ion Polymer diiklankan tidak memiliki problem memory effect dan lebih awet dibandingkan dengan tipe batere lainnya. Tulisan berikut barangkali merupakan anjuran bagaimana agar batere NiCd yang lebih murah itu (walau relatif lebih berat) dapat awet pemakaiannya. Prinsip ini juga dapat diterapkan pada tipe batere lain agar lebih awet dan tidak cepat rusak.

Istilah memory effect

Sebenarnya istilah memory effect rancu dan salah kaprah, sebab batere bukanlah komponen yang memiliki memori. Ada yang mengatakan batere NiCd akan “mengingat” kapasitas pada saat pengisian yang pertama. Ada juga yang mengatakan jika batere diisi ulang (charge) pada keadaan belum sepenuhnya kosong, maka kapasitas penuhnya akan berkurang menjadi setengahnya. Jika tadinya batere dapat beroperasi selama 1 jam, lalu menjadi setengah jam. Sampai akhirnya jika hal sama dilakukan berulang-ulang, waktu operasi batere hanya mampu bertahan beberapa detik saja. Walaupun sudah diisi penuh, waktu bicara telepon genggam menjadi sangat pendek dan waktu operasi laptop (tanpa power AC) menjadi sangat singkat. Untuk menghindari masalah memory effect, pengguna dianjurkan untuk mengisi (charge) batere hanya jika batere itu benar-benar kosong (fully discharged) atau batere harus dikosongkan sebelum mengisinya sampai penuh. Tetapi apakah benar demikian ? Batere adalah adalah komponen sumber energi listrik (elektron) yang berasal dari reaksi kimia dan tentu saja tidak ada memori didalamnya. Istilah memory effect memang salah kaprah untuk menjelaskan kerusakan batere yang menyebabkan kapasitasnya berkurang. Namun apa sebenarnya yang terjadi dan bagaimana menjelaskan phenomena ini yang pada kenyataannya batere jenis tersebut memang sering mengalami masalah yang demikian.

Memori Efek

efek ini adalah efek dari baterai yang mengingat jumlah isi ulang dari baterai. Misal, kita isi ulang baterai sebelum isi baterai benar-benar habis(misal lagi, sisa 20%), maka baterai akan mengingat kalau kosong ya segitu. Hal yang sama juga terjadi pada saat kita melakukan isi ulang baterai apabila tidak sampai penuh, misal kita cuma isi baterai sampai 70% saja, maka si baterai akan mengingat kalau penuh ya 70% bukan 100%. jadi kita kehilangan kapasitas sebesar 30%.

NiCd (Nikel Cadmium)

Baterai ini ada di jaman dulu dan punya efek samping berupa memori efek. Baterai ini punya kapasitas besar, makanya ukuran baterai pun juga besar. Kalo pernah tau hape yang jaman dulu yang ericsson gede-gede itu, nah tu hape pake baterai yang kayak gitu. Oh ya, tipe baterai kaya gini kudu ampe kosong baterainya baru bisa diisi ulang. Jadi kalo ga ampe abis dulu, ntar ni baterai makin kurang kapasitasnya karena adanya memori efek. Keunggulan baterai ini bisa diisi berlebihan(lebih dari waktu seharusnya pengisian ulang). Efek dari pengisian yang tidak sesuai prosedur yang berlaku (halah gaya kata-katanya) akan memendekkan usia hidup si baterai.

NiMH (Nikel Metal Hydride)

ini baterai sodara dari si NiCd. Cuma memori efek di baterai ini hanya berlaku sementara. Jadi kalo kita isi ulang sebelum habis (sisa 20%), maka memori efek cuma berlaku sampai diisi ulang berikutnya (jika habis benar). Efeknya akan terasa pendek masa hidup si baterai jika kita masih menyisakan isi baterai. Tapi jika kosong lagi ya ilang dah si efek tadi.

Li-Ion (Lithium Ion)

baterai yang paling sering kita temui di hampir semua jenis hp (hape) dan laptop adalah tipe baterai ini. Baterai ini sudah tidak memiliki memori efek, sehingga kapan pun kita isi ulang si baterai ya oke aja. Hanya tipe baterai ini sebaiknya tidak diisi berlebihan karena dapat memendekkan usia baterai. Tapi, kita sering disuruh untuk melakukan isi ulang pertama selama 8 jam ketika kita membeli hape. Sebenarnya ini tindakan yang tidak bermanfaat karena malah memendekkan usia baterai. Jadi cukup isi ulang baterai sampai indikator menunjukkan bahwa baterai telah penuh saja.

Lithium Polymer

baterai paling canggih lah. Bisa dibilang begitu karena baterai ini lebih irit daripada Li-ion. Baterai jenis ini biasanya dipake oleh Sony Ericsson (hampir semua). Baterai ini punya sifat terbalik dari dua nenek moyang baterai di atas (nikel). Baterai ini jangan sampai kosong sama sekali atau sampai mati ketika digunakan karena akan sulit membangkitkannya lagi (belum tau seperti apa, maaf) bisa memperpendek usia juga tentunya.

Merawat Baterai (hape dan laptop)

1. jangan gila kalo ngecas, terutama si ion.

2. Jangan ampe dipegang bagian kuning yang ada di baterai (konektor yang ada di hape juga)

3. jangan dibanting(gila kalo ada yang ngebanting mah) alias kebentur benda keras.

4. Jangan dijemur tu baterai, malah ngerusak kalo di jemur.

5. Jangan terlalu sering ngecas baterai akan bikin baterai lebih awet tentunya karena makin sering cas makin pendeklah usia si baterai. Jadi ya irit dengan cara apapun, pinjem baterai teman terus foya-foya, ga pasang baterai kalo pake dalam jangka waktu lama (laptop, hape belum pernah coba), dan berbagai cara hemat lain yang bisa dikarang sendiri.

“Penentuan Koefisien Serapan Sinar gamma dan Tebal Paroh Pada Suatu Bahan serta Efisiensi Detektor Geiger Muller”

Radiasi dari zat radioaktif dapat dideteksi dengan detektor, salah satunya adalah Detektor Geoger-Muller. Selama sejarah perkembangannya, besaran yang digunakan untuk mengukur jumlah radiasi yang dipancarkan, selalu didasarkan pada jumlah ion yang terbentuk dalam keadaan tertentu atau pada jumlah energi yang radiasi yang diserahkan kepada sejumlah massa bahan. Pendekatan ini mengabaikan adanya sifat pengionan yang tidak bersinambung, namun secara eksperimen dapat dibenarkan melalui teramatinya hubungan antara nilai besaran dengan akibat biologi yang ditimbulkan. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai aktivitas radioaktif menggunakan Detektor Geoger-Muller dilakukan percobaan dengan partikel sinar γ  meliputi penentuan koefisien serapan dan tebal paroh pada suatu bahan serta dapat mengetahui karakteristik Detektor Geoger-Muller.

I. METODE PERCOBAAN

1.      Tempat : Laboratorium Fisika FMIPA UNS

2.      Prosedur Percobaan

PENENTUAN EFISIENSI DETEKTOR

Menghidupkan seperangkat alat Detektor Geiger-Muller

Mencacah radiasi selama 60s dari tegangan 480V hingga diperoleh 0 cacah radiasi

Meletakkan ⁹⁰Sr didepan detektor

Menghitung besarnya dead time

Menghitung besarnya aktivitas sumber

Menentukan besarnya effisiensi

MENGHITUNG DAERAH PLATEU

Mencatat besarnya tegangan dan cacah radiasi

Membuat grafik untuk menentukan Daerah Plateau

PENENTUAN KOEFISIEN SERAPAN GAMMA

Menghidupkan seperangkat alat Detektor Geiger-Muller

Mencacah radiasi selama 30s dari tegangan 480V hingga diperoleh cacah radiasi

Meletakkan ⁶⁰Co dibawah detektor

Meletakkan polietilen  dibawah detektor

Sehingga diperoleh nilai Io

Mencari koefisien serapan

GELOMBANG KEJUT
( SHOCK WAVE )

1. Pengertian Gelombang Kejut

Gelombang kejut adalah gelombang dari sebuah aliran yang sangat cepat dikarenakan kenaikan tekanan, temperature, dan densitas secara mendadak pada waktu bersamaan. Seperti gelombang pada umumnya shock wave juga membawa energi dan dapat menyebar melalui medium padat,cair ataupun gas.

Grafik hubungan antara tekanan gelombang kejut dengan waktu
Sumber : www.wikipedia.org

Dari grafik terlihat gelombang kejut terjadi secara mendadak dan cepat dalam waktu yang sangat singkat lalu diikuti dengan pengembangan (tekanan berkurang) gelombang seiring bertambahnya waktu. Gelombang kejut terjadi diakibatkan karena kecepatan sumber bunyi lebih cepat dari pada kecepatan bunyi itu sendiri. Suatu benda, misal pesawat terbang menembus udara dengan kecepatan beberapa ratus km/jam. Kecepatan cukup rendah ini memungkinkan molekul-molekul udara tetap stabil ketika harus menyibak memberi jalan pesawat tebang. Namun, ketika kecepatan pesawat menjadi sebanding dengan kecepatan molekul-molekul, molekul-molekul tersebut tidak sempat menghindar dan bertumpuk di tepi-tepi depan pesawat dan terdorong bersamanya.

Gambar gelombang subsonik (a) sumber bunyi diam (b) sumber bunyi bergerak ; (c) gelombang kejut dengan kecepatan supersonik

Penumpukan udara bertekanan secara cepat ini menghasilkan “kejutan udara” atau gelombang kejut, yang berwujud dentuman keras. Gelombang bunyi tersebut memancar ke segala arah dan dapat terdengar sebagai sebuah ledakan oleh orang-orang dibawah sana. Dentuman keras tersebut disebut dengan istilah ”Sonic Boom“. Sonic Boom ini memiliki energi yang cukup besar yang mampu memecahkan gelas kaca dan jendela.

Sonic boom adalah istilah bagi gelombang kejut di udara yang dapat ditangkap telinga manusia. Istilah ini umumnya digunakan untuk merujuk kepada kejutan yang disebabkan pesawat-pesawat supersonik.

Saat pesawat terbang melebihi kecepatan cahaya, muncullah gelombang kejut pada bagian tertentu pesawat. Gelombang kejut adalah daerah di udara dimana terjadi perubahan (tekanan udara, temperatur, densitas) secara dadakan. Gelombang kejut ini merambat dalam bentuk kerucut dan bisa sampai ke permukaan tanah, membuat pekak dan memecahkan kaca-kaca. Karena itu pesawat supersonik biasanya tidak terbang supersonik di atas daerah berpenduduk..( http://id.wikipedia.org/wiki/Sonic_boom)

Aplikasi gelombang kejut dapat dimanfaatkan untuk penyembuhan batu ginjal.

Munculnya berbagai penyakit yang diderita manusia dibarengi dengan penemuan berbagai alat medis dan iptek di bidang kesehatan. Manusia seakan-akan dimanjakan dengan penemuan iptek ini, asalkan memiliki duit banyak. Salah satunya penanganan batu ginjal tanpa lewat operasi.

*MENGHANCURKAN BATU GINJAL DARI LUAR TUBUH

Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy (ESWL)

Sesuai dengan namanya, Extracorporeal berarti di luar tubuh, sedangkan Lithotripsy berarti penghancuran batu, secara harfiah ESWL memiliki arti penghancuran batu (ginjal) dengan menggunakan gelombang kejut (shock wave) yang ditransmisi dari luar tubuh. Dalam terapi ini, ribuan gelombang kejut ditembakkan ke arah batu ginjal sampai hancur dengan ukuran serpihannya cukup kecil sehingga dapat dikeluarkan secara alamiah dengan urinasi.

Penderita batu ginjal ditidurkan terlentang pada meja khusus dan pada pinggang ditempelkan alat yang menghantarkan gelombang kejut tersebut.

Dengan pertolongan sinar rontgent atau USG gelombat kejut tadi difokuskan dengan cermin cekung khusus dan fokusnya dipaskan ke batu ginjal, kemudian generator dihidupkan dan batu akan pecah menjadi seperti pasir yang akan keluar bersama air kencing pada hari hari berikutnya. Pengobatan dengan ESWL tidak perlu bius dan tidak perlu mondok, sehingga penderita bisa pulang dan bekerja normal. Dengan demikian pasien tidak akan merasakan gelombang kejut pada saat masuk ke dalam tubuhnya.Tidak ada embel-embel pembedahan pada operasi ini(“klo denger kata di bedah pasti sudah ngeri dulu deh”).Dalam operasi ini ribuan gelombang kejut ditembakkan kearah batu ginjal sampai hancur hingga ukuran serpihannya sangat kecil sehingga secara alamiah dapat dikeluarkan saat kita kencing.Tapi……,meski hampir semua jenis dan ukuran batu dapat dipecahkan oleh ESWL,tapi harus ditinjau dari segi efektif dan efisiensi dari ESWL

ESWL hanya cocok digunakan pada batu dengan ukuiran kurang dari 3 CM dan terletak di ginjal atau di saluran kemih antara ginjal dan kandung kemih(kecuali yang terhalang oleh tulang panggul).

Ilustrasi sederhana teknik ESWL dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1:penampang interior ginjal.

Ket: A) Sebelum penembakan

B) Gelombang kejut yang difokuskan pada batu ginjal

C) Tembakan dihentikan hingga serpihan batu cukup kecil untuk dapat dibuang secara natural bersama air seni.

Saat ini ada 3 jenis pembangkit shock wave yang digunakan dalam ESWL:

Electrohydraulic, piezoelectric, dan electromagnetic generator. Masing-masing memiliki cara kerja yang berbeda, namun ketiganya menggunakan air sebagai medium untuk merambatkan shock wave yang dihasilkan. Electrohydraulic generator menggunakan spark gap untuk membuat “ledakan” di dalam air.

(Air atau gelatin dalam Electrohydraulic generator digunakan  sebagai medium untuk merambatkan gelombang kejut yang dihasilkan.Air atau gelatin dipilih sebagai medium karena sifat akustiknya yang paling mendekati sifat akustik tubuh (darah dan jaringan sel tubuh)).

Ledakan ini kemudian menghasilkan shock wave. Sedangkan piezoelectric generator, memanfaatkan piezoelectric efek pada kristal. Sedangkan electromagnetic generator, menggunakan gaya elektromagnetik untuk mengakselerasi membran metal secara tiba-tiba dalam air untuk menghasilkan shock wave. Dari 3 jenis generator di atas, electrohydraulic lithotripter merupakan lithotripter yang paling banyak digunakan saat ini. Diagram skematik dari lithotripter ini dapat dilihat pada Gambar 2.

Dari hasil observasi pada proses ESWL, ditemukan bahwa pada awalnya batu ginjal yang ditembak dengan shock waves pecah menjadi dua atau beberapa fragment besar. Selanjutnya dengan bertambahnya jumlah tembakan, fragment tersebut pecah kembali dan hancur. Umumnya diperlukan sekitar 1000 sampai 5000 tembakan sampai serpihan -serpihan batu ginjal tersebut cukup kecil untuk dapat dikeluarkan dengan proses urinasi. Proses hancurnya batu ginjal diprediksi merupakan hasil kombinasi dari efek langsung maupun tidak langsung dari shock waves. Untuk dapat menjelaskan proses hancurnya batu ginjal, terlebih dahulu kita perlu mengetahui profil dari shock wave yang dihasilkan di titik fokus penembakan.Secara umum, shock wave ditandai dan diawali oleh high positive pressure (compressive wave) dengan durasi singkat sekitar satu mikrodetik, kemudian diikuti oleh negative pressure (tensile wave) dengan durasi sekitar tiga mikrodetik

Gambar 3. Shock wave profile, diukur pada titik fokus penembakan

High positive pressure di dalam batu ginjal akan mengalami refraksi dan refleksi, dan akhirnya membangkitkan tensile dan shear stress di dalam batu ginjal. Selanjutnya retak akan terjadi dan merambat hingga menyebabkan batu pecah menjadi dua atau beberapa fragment besar. Pada saat yang sama, tingginya compression stress dapat menyebabkan erosi pada permukaan batu ginjal. Proses di atas dikatakan sebagai efek langsung dari shock wave. Sedangkan negative pressure akan mengakibatkan munculnya cavitation bubbles pada fluida di sekitar batu ginjal dan ini dikatakan sebagai efek tidak langsung dari shock wave. Cavitation bubbles ini kemudian akan collapse menghujam permukaan batu ginjal dan menyebabkan erosi. Ilustrasi dari proses ini dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Ilustrasi efek langsung dan tidak langsung dari shock wave pada batu ginjal.

ESWL juga dipantang bagi mereka yang menderita darah tinggi, kencing manis, mengalami gangguan pembekuan darah dan fungsi ginjal, wanita hamil dan anak-anak, serta memiliki berat badan berlebih.

ESWL Di Indonesia

Saat ini penulis belum memiliki data pasti tentang berapa banyak rumah sakit di Indonesia yang telah melayani prosedur ESWL. Mengingat harga lithotripter yang cukup mahal mungkin hanya rumah sakit besar saja yang telah memiliki alat ini. Mengenai biaya pengobatan dengan ESWL sangat tergantung berapa kali tindakan ESWL yang diperlukan sampai pasien benar-benar bebas dari batu ginjal.

Di Amerika, rata-rata pasien menjalani 1.5 kali tindakan ESWL [2] sampai benar-benar bebas dari batu ginjal. Namun jika merujuk pada artikel kesehatan di Indosiar pada 14 Januari 2006 lalu (http://news.indosiar.com/news_read.htm?id=48134) yang menyatakan bahwa untuk sekali tindakan ESWL diperlukan biaya sekitar 4,5 juta rupiah, maka dapat dikatakan bahwa terapi ini selain menawarkan keamanan dan kenyamanan, juga menawarkan biaya pengobatan yang relatif murah.

Sumber Info:

http://febridani.wordpress.com/2009/02/16/gelombang-kejut-shock-wave/

www.kompas.com