📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 6,268 dokumenSTUDI KESTABILAN MIKROSTRUKTUR DAN PERILAKUOKSIDASI PADUAN ENTROPI TINGGIAL0,75COCRCUFENIMO0,4TI0,4V0,4PADA TEMPERATUR 700, 800, DAN 900°C
Permintaan masyarakat Indonesia terhadap energi listrik yang ramah lingkungan semakin meningkat tahun ke tahun. Namun dalam menyediakan energi listrik masyarakat, ketergantungan akan energi fosil dalam produksi listrik dalam negeri masing tinggi dengan pencemaran lingkungan yang masih buruk. Pembangkit listrik tenaga gas dan uap (PLTGU) dengan sistem combined cycle gas turbine (CCGT) memberikan efisiensi produksi listrik berbahan bakan fosil yang tinggi namun lebih ramah lingkungan. Turbin Gas yang digunakan pada pembangkit listrik memiliki temperatur kerja yang relatif tinggi. Oleh karena itu dibutuhkan material yang memberikan sifat mekanis unggul terutama dalam temperatur tinggi untuk menghindari kegagalan yang terjadi selama masa produksi. Pada saat yang sama, paduan entropi tinggi seperti Al0,75CoCrCuFeNiMo0,4V0,4Ti0,4 menjadi banyak subjek penelitian dikarenakan menawarkan sifat mekanis yang lebih unggul daripada superalloy konvensional. Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari potensi paduan Al0,75CoCrCuFeNiMo0,4V0,4Ti0,4 sebagai bahan baku material temperatur tinggi. Penelitian dilakukan dengan melebur paduan Al0,75CoCrCuFeNiMo0,4V0,4Ti0,4 dan kemudian diuji oksidasi menggunakan tanur tabung horizontal dengan temperatur 700, 800 dan 900°C secara isotermal dalam waktu pengujian 1, 9, 25, 49 jam untuk mensimulasikan pemakaian paduan sebagai bahan baku material temperatur tinggi. Sampel hasil oksidasi akan di karakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) pada permukaan dan cross section serta pengujian vickers hardness test. Hasil karakterisasi menunjukkan paduan terdiri fasa yang heterogen. Selain itu, paduan mengalami oksidasi yang masif dalam waktu yang relatif singkat pada temperatur 800°C dan 900°C. Akan tetapi pada temperatur 700°C, sampel terbukti masih optimal dengan oksida yang terbentuk pada bagian permukaan. Pada permukaan sampel, terjadi pembentukan oksida tembaga-molibdenum pada paduan yang pada suatu waktu akan terlepas dan akan dibentuk lagi oleh sampel. Unsur molibdenum pada sampel memiliki kelarutan yang berbeda dengan unsur lain, hal ini dibuktikan dengan adanya daerah yang didominasi oleh molibdenum dan pembentukan oksida molibdenum yang cenderung lebih lama daripada oksida unsur lain. Berdasarkan pengujian kekerasan yang dilakukan pada sampel hasil oksidasi, didapati kenaikan kekerasan sampel pad
PROSES DAUR ULANG BATERAI LITIUM BESI FOSFAT MELALUI PELINDIAN ALKALI DAN PENGENDAPAN LITIUM FOSFAT
Berbagai negara di dunia saat ini tengah meningkatkan elektrifikasi kendaraan bermotor, yang secara langsung meningkatkan kebutuhan baterai sebagai penyimpan energi. Baterai litium besi fosfat (LFP) diproyeksikan akan mengalami lonjakan permintaan karena merupakan salah satu baterai yang populer dan penggunaannya akan meningkat. Namun, peningkatan elektrifikasi berpotensi menimbulkan risiko lingkungan akibat kandungan bahan berbahaya dalam limbah baterai LFP yang nantinya dihasilkan. Di sisi lain, kebutuhan litium dan fosfor sebagai bahan baku utama baterai juga terus meningkat. Oleh karena itu, daur ulang baterai LFP habis pakai berpotensi menjadi solusi atas keterbatasan sumber daya dan dampak lingkungan tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari proses perolehan litium dan fosfor dari black mass (BM) baterai LFP habis pakai, melalui pelindian alkali dan pengendapan litium fosfat dari larutan hasil pelindiannya. Serangkaian percobaan pelindian dan pengendapan dilakukan untuk mempelajari proses daur ulang yang sesuai dengan tujuan penelitian ini. Dalam percobaan pelindian, pengaruh rasio padat-cair (S/L), konsentrasi media pelindi, dan temperatur terhadap selektivitas dan persen ekstraksi Li, Fe, Cu, dan Al dipelajari. Percobaan dimulai dengan terlebih dahulu melakukan perlakukan awal terhadap baterai LFP habis pakai melalui pirolisis dalam horizontal tube furnace (HTF) pada suhu 700 °C selama 2 jam dan pencacahan. Pelindian dipelajari pada variasi S/L 50, 75, 100, 125 g/L, variasi konsentrasi NaOH 2, 3, 4, dan 5 mol/L, dan variasi temperatur 20, 30, 50, 70, dan 90 °C selama 3 jam. Percobaan pengendapan selanjutnya dilakukan pada suhu 90 °C dengan tingkat penguapan volume umpan sebesar 0%, 25 %, 50%, dan 75%. Karakterisasi pada larutan hasil pelindian, residu pelindian, filtrat proses pengendapan, dan produk endapan dengan menggunakan atomic absorption spectoscopy (AAS), inductively coupled plasma–optical emission spectroscopy (ICP-OES), X-ray diffraction (XRD), dan istrumen analisis karbon LECO. Hasil percobaan menunjukkan bahwa persen ekstraksi litium berbanding terbalik terhadap S/L, dengan ekstraksi tertinggi (33,16%) diperoleh pada S/L = 50 g/L. Sementara itu, konsentrasi NaOH berkorelasi positif dengan persen ekstraksi Li, dengan persen ekstraksi Li tertinggi (51,99%) diperoleh pada konsentrasi NaOH 5 mol/L. Pada variasi temperatur, ekstraksi Li memuncak pada suhu 30 °C dengan persen ekstraksi sebesar 98,19%. Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh kondisi optimum proses pelindian alkali, dengan ekstraksi Li yang diperoleh sebesar 98,19%, adalah pada S/L 50 g/L dengan konsentrasi NaOH 5 mol/L pada suhu 30 °C dengan ekstraksi pengotor Al, Fe, dan Cu yang rendah, yaitu secara berurutan 29,71%, 0,05%, dan 0%. Pada percobaan pengendapan, kondisi optimum (63,48%) diperoleh pada variasi 50% evaporasi dengan komposisi Li 5,71%. Pengotor Na ditemukan dalam endapan sebagai Li2NaPO4 dan Na2CO3.
SYNERGISTIC ROLE OF CERIUM OXIDE IN CELLULOSE-POLY(ETHYLENE OXIDE) BASED SOLID POLYMER ELECTROLYTE FOR LITHIUM-ION BATTERIES
Liquid electrolytes in conventional lithium-ion batteries (LIB) pose safety issues and development barriers due to their volatility, flammability, and susceptibility to dendrite growth. Solid polymer electrolytes (SPE) are a promising alternative because they are non-volatile and non-flammable, have a wide electrochemical stability window (ESW), and can resist dendrite growth. However, CNC-PEO-based SPE has several drawbacks, particularly in terms of thermal stability, interfacial resistance with electrodes, and overall electrochemical performance, which need to be improved. Previous studies have shown that rare earth oxides (REO) can improve the performance of polymer electrolytes. However, the use of cerium oxide (CeO?) in CNC-PEO-based SPEs is limited. This research presents a new approach by utilizing the ability of CeO? in CNC-PEO-based SPE to reduce polymer crystallinity and bind salt anions through Lewis’s acid–base interactions, which can improve ion conductivity and the overall electrochemical performance. In this study, CeO2 was added as a filler in CNC-PEO-based SPE. CNC-PEO-LiTFSI without CeO2 addition and CNC-PEO-LiTFSI-10CeO2 with CeO2 addition were synthesized using solution casting methode. To analyze the crystal structure, X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) were performed. Thermal stability was characterized by thermogravimetry (TGA) and heating tests. The SPE membranes were assembled into CR2032 coin cells with LiFePO? as the cathode and lithium metal as the anode for electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge–discharge (CD) tests. Other cell configurations were assembled to evaluate the electrochemical properties of SPE membrane using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), lithium transfer number (LTN), linear sweep voltammetry (LSV), and lithium stripping plating. The experimental results demonstrate that the CeO? as a filler into CNC–PEO-based SPE reduces polymer crystallinity and enhances thermal stability. Electrochemically, the CeO?-fortified samples exhibited superior performance with an ionic conductivity of 6.89 × 10?? S cm?¹, lithium transference number of 0.85, wider window voltage up of 5.3 V, and dendrite suppression up to 3000 cycles. In all-solid-state lithium-ion batteries (ASSLBs), the system also achieved a low interfacial resistance (462 ?), improved ion-transfer kinetics and reversibility, and a specific capacity of 108 mAh g?¹.
PROSES DAUR ULANG KATALIS HABIS PAKAI: STUDI PEMANGGANGAN DAN PELINDIAN DENGAN ASAM SULFAT
Nikel merupakan salah satu logam strategis yang banyak digunakan dalam teknologi maju, terutama sebagai salah satu bahan utama katoda baterai kendaraan listrik. Peningkatan kebutuhan global terhadap baterai berbasis nikel menimbulkan tantangan terkait ketersediaan cadangan primer sehingga sumber sekunder seperti katalis habis pakai (katalis habis pakai) menjadi salah satu alternatif yang sangat potensial. Setelah melewati masa pakainya, katalis menjadi limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) yang mengandung nikel dalam jumlah yang cukup besar umumnya 10–40% dengan unsur pengotor seperti besi dan aluminium. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh parameter proses pemanggangan dan pelindian dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4) terhadap persen ekstraksi nikel, serta mengevaluasi selektivitas nikel terhadap logam pengotornya, yaitu besi dan aluminium. Serangkaian percobaan dilakukan melalui tahap preparasi sampel, karakterisasi awal, pemanggangan, dan pelindian dalam asam. Karakterisasi awal meliputi analisis menggunakan X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermogravimetric analysis/differential thermal analysis (TGA/DTA), dan atomic absorption spectroscopy (AAS). Pemanggangan dilakukan dalam muffle furnace pada variasi temperatur 200–500 °C dan waktu tahan 30–180 menit. Pelindian dalam H2SO4 dilakukan pada variasi rasio padat-cair (100 dan 200 g/L), konsentrasi H2SO4 (2,5 M dan 5 M), dan waktu pelindian (180 dan 360 menit). Analisis konsentrasi logam hasil pelindian dilakukan dengan menggunakan AAS, sedangkan identifikasi fasa padatan residu dilakukan dengan XRD. Data hasil pelindian digunakan untuk menilai pengaruh kondisi proses terhadap persen ekstraksi nikel. Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa kondisi pemanggangan optimal berada pada variasi temperatur 400 °C dengan waktu tahan 60 menit, dengan persen ekstraksi nikel sebesar 90,6%. Pada variasi pelindian, persen ekstraksi tertinggi mencapai 96,9%, dengan parameter 100 g/L rasio padat-cair, konsentrasi H2SO4 5 M, dan waktu pelindian 180 menit. Peningkatan waktu pelindian hingga 6 jam menurunkan persen ekstraksi nikel akibat adanya silika pada residu pelindian yang mengadsorpsi kembali ion Ni2+. Kontribusi variabel pelindian dipelajari dengan menggunakan desain analisis eksperimen metode desain faktorial 23. Hasilnya menunjukkan bahwa parameter rasio padat-cair merupakan variabel yang paling signifikan terhadap persen ekstraksi nikel. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa jalur proses pemanggangan-pelindian terbukti efektif dalam mengekstraksi nikel dari katalis bekas dengan kontrol utama pada rasio padat-cair.
EVALUASI PENGETAHUAN TERHADAP KEPATUHAN MINUM OBAT PADA PASIEN DENGAN PENYAKIT GINJAL KRONIK DI POLIKLINIK RAWAT JALAN RUMAH SAKIT IMMANUEL BANDUNG
Penyakit ginjal kronis (PGK) adalah gangguan ginjal yang progresif dengan penyebab utama terbanyak akibat penyakit kronis hipertensi dan diabetes. Deteksi dini, perubahan gaya hidup, dan kepatuhan minum obat erat kaitannya untuk memperlambat progresifitas PGK menjadi gagal ginjal. PGK yang berkembang menjadi gagal ginjal akan berdampak pada beban yang besar bagi pasien sendiri maupun bagi sosioekonomi. Penelitian ini bertujuan menganalisis hubungan antara pengetahuan terkait penyakit dan kepatuhan minum obat pada pasien PGK stadium 3 sampai 5. Studi dilakukan secara cross-sectional prospektif di RS Immanuel Bandung pada Mei–Juli 2025 terhadap 115 pasien PGK yang memenuhi kriteria inklusi. Data diperoleh melalui wawancara dan pengisian Chronic Kidney Disease Knowledge Questionnaire (CKDKQ) terkait pengetahuan dan Medication Adherence Report Scale (MARS-5) terkait kepatuhan minum obat. Analisis bivariat menggunakan uji Chi-square sedangkan uji korelasi hubungan pengetahuan dengan kepatuhan menggunakan uji Spearman’s Rho. Hasil menunjukkan mayoritas responden adalah pria (53,9%), lansia (58,3%), dan memiliki pendidikan terakhir SMA (39,1%). Sebanyak 87,8% pasien memiliki pengetahuan kurang memadai, dan 66,1% berada pada tingkat kepatuhan sedang. Hasil uji korelasi menunjukkan tidak terdapat hubungan yang signifikan antara pengetahuan dan kepatuhan (r = -0,095; p value= 0,311).
EKSPLORASI BAKTERI DAN ENZIM PENGURAI PLASTIK POLYSTYRENE DARI MIKROBIOMA USUS LARVA TENEBRIO MOLITOR DENGAN PENDEKATAN MULTI OMIK
Polystyrene merupakan salah satu limbah plastik yang berkontribusi terhadap gangguan ekosistem. Larva Tenebrio molitor mampu mengkonsumsi polystyrene sebagai sumber makanan dengan waktu penguraian kurang dari 24 jam. Proses biodegradasi ini sangat bergantung pada aktivitas mikrobioma usus larva yang berperan penting dalam menguraikan polystyrene dalam usus larva. Namun, proses biodegradasi ini belum sepenuhnya dipahami karena kompleksnya mikrobioma usus dan sulitnya menumbuhkan mikroba terkait dengan metode konvensional. Untuk mengatasi tantangan ini, analisis shotgun metagenomic digunakan untuk mengidentifikasi keragaman spesies dan jalur metabolik yang terlibat, sementara studi metabolomik diperlukan untuk mengevaluasi hasil penguraian polystyrene. Penelitian ini merupakan yang pertama mengintegrasikan pendekatan shotgun metagenomic dan metabolomik untuk mengungkap mekanisme biodegradasi polystyrene oleh mikrobioma usus T. molitor. Penelitian ini bertujuan untuk (1) Mengidentifikasi spesies bakteri yang memiliki potensi degradasi polystyrene dari mikrobioma usus larva T. molitor menggunakan pendekatan shotgun metagenomic. (2) Mengidentifikasi gen fungsional yang terlibat dalam proses degradasi polystyrene melalui analisis shotgun metagenomic. (3) Mengidentifikasi dan menganalisis profil metabolit yang dihasilkan dari penguraian polystyrene oleh konsorsium mikrobioma usus T. molitor menggunakan pendekatan metabolomik. Penelitian ini terdiri atas dua tahap. Tahap pertama menggunakan pendekatan shotgun metagenomic untuk mengevaluasi keragaman spesies dan enzim mikrobioma usus T. molitor yang diberi tiga jenis diet yaitu polystyrene foam, kombinasi polystyrene foam dan dedak padi, serta dedak padi selama 28 hari. Berat larva, feses, dan perubahan berat polystyrene dicatat setiap 4 hari. DNA metagenom usus larva dianalisis dengan sistem Illumina NovaSeq dan dengan analisis bioinformatika meliputi evaluasi, perakitan, pencocokan, dan pemetaan taksonomi serta gen fungsional. Proses degradasi polystyrene dikonfirmasi melalui Fourier Transform Infrared Spectroscopy dan Gas Chromatography–Mass Spectrometry pada feses hari ke-28. Tahap kedua bertujuan mengidentifikasi profil metabolit penguraian polystyrene. Larva diadaptasi dengan polystyrene selama tujuh hari. Suspensi usus ditambahkan ke media cair Bushnell Haas dan Nutrient Broth yang mengandung serbuk, film, atau emulsi polystyrene. Berat polystyrene dan metabolit dianalisis setiap 4 hari, dan perubahan morfologi film dikonfirmasi menggunakan Scanning Electron Microscope. Hasil penelitian tahap satu menunjukkan larva T. molitor mampu mereduksi polystyrene yang meningkat seiring waktu. Diet dedak padi memberikan kelangsungan hidup 100%, sementara diet polystyrene menurunkannya menjadi 89,33%; penambahan dedak padi secara signifikan meningkatkan kelangsungan hidup hingga 96,66% dan berat badan. Analisis mikrobioma usus menunjukkan dominasi Proteobacteria 53%, dengan peningkatan Tenericutes pada diet polystyrene. Diet polystyrene menunjukkan genus spesifik yang lebih tinggi seperti Oceanobacter dan Marinomonas. Profil gen fungsional mikrobioma pada diet polystyrene juga menunjukkan enzim potensial degradasi polystyrene yaitu monooxygenase yang ditemukan paling banyak di mikrobioma usus larva T. molitor diet polystyrene dan dedak padi. Hasil Fourier Transform Infrared Spectroscopy dan gas chromatography-mass spectrophmetry memperkuat bukti terjadinya degradasi polystyrene melalui perubahan gugus fungsi dan deteksi senyawa metabolit lactate dan benzoic acid yang merupakan produk akhir jalur metabolisme styrene. Hasil penelitian tahap dua analisis biodegradasi polystyrene oleh mikrobioma usus T. molitor dalam media cair Bushnell Haas dan Nutrient Broth berhasil mengidentifikasi metabolit, dan mengevaluasi pengaruh media kultur. Tingkat degradasi polystyrene bervariasi antar media, dengan Nutrient Broth menunjukkan efektivitas lebih tinggi. Reduksi berat di media Nutrient Broth 9,323% dibandingkan Bushnell Haas 2,690%. Analisis Scanning Electron Microscopy mengkonfirmasi perubahan morfologi berupa lubang dan kawah pada permukaan film polystyrene yang diinkubasi dengan kultur mix mikrobioma usus larva T. molitor. Selama 28 hari inkubasi, etylene glycol buthyl eter dan propylen glycol menjadi metabolit dominan. Hasil penelitian ini memberikan luaran yang sangat penting bagi pengembangan biodegradasi polystyrene oleh mikrobioma usus T. molitor, dengan memperluas pemahaman tentang mikrobioma usus larva dalam proses biodegradasi polystyrene serta mengungkap potensi spesies bakteri dan enzim yang berperan dalam mekanisme biodegradasi, serta memberikan wawasan baru tentang metabolisme polystyrene, termasuk senyawa metabolit yang terbentuk selama proses degradasi.
STUDY OF NITRIC ACID PRODUCTION VIA NON-THERMAL PLASMA NITROGEN FIXATION FOR THE LEACHING OF MIXED HYDROXIDE PRECIPITATE
The increasing demand for nickel-based products, particularly nickel sulfate for electric vehicle (EV) batteries, necessitates the development of sustainable and efficient processes for Mixed Hydroxide Precipitate (MHP) refining. Nitric acid leaching represents a promising approach due to its strong oxidizing properties, which may enhance nickel recovery. However, conventional nitric acid production via methane-based steam reforming is unsustainable due to its high carbon emissions. Non-thermal plasma (NTP) nitrogen fixation provides a potential alternative, enabling the oxidation of nitrogen gas into nitric acid without the reliance on fossil fuels. In this study, the performance of Plasmapps’ Plasma Nitrate Generator was evaluated for nitric acid production and subsequent application in MHP leaching. Nitric acid was produced from deionized water using non-thermal plasma with O?, N?, and ozone as reactant gases under varying parameters of volume, anode and cathode geometry, cooling system, gas ratio, voltage, and ozone flow. The weak nitric acid obtained was further concentrated through enrichment using a rotary evaporator and subsequently applied for the leaching of mixed hydroxide precipitate (MHP), which had been previously dried and manually ground. Leaching experiments were conducted at controlled conditions of temperature (60 °C and 80 °C), nitric acid concentration (0.5 M and 1 M), slurry density (1/10 and 1/5), and rotation speed (500 rpm) for four hours. The resulting pregnant leach solution (PLS) was separated by filtration and analyzed for dissolved metal contents using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS), while the solid residue underwent further digestion prior to characterization. This systematic approach enabled evaluation of nitric acid production efficiency and its effectiveness for MHP leaching. Process optimization of plasma-assisted nitric acid generation identified optimal conditions (300 mL water, 5-needle anode with plate cathode, 0.4 LPM gas flow at N?:O? = 4:1, 20 kV, with added ozone) producing up to 12,000 ppm nitric acid in 2 hours, further enriched to 63,000 ppm via rotary evaporation. Despite high energy consumption (129 kWh/mol) and low single-pass nitrogen conversion (4%), the acid proved effective for MHP leaching, achieving dissolution rates of 98% Ni, 88% Co, and 36% Mn under 1 M acid, 80 °C, and 1:10 slurry density. Statistical analysis showed nickel recovery was mainly influenced by acid concentration (58%), followed by slurry density (30%) and temperature (9%), with kinetics fitting the shrinking particle model controlled by the surface chemical reaction (R² = 0.9088). These results demonstrate the potential of plasma-generated nitric acid as a selective, sustainable leaching agent, though efficiency improvements (100-fold) are needed for industrial feasibility. Studi Produksi Asam Nitrat melalui Fiksasi Nitrogen Plasma Non-Thermal untuk Proses Pelindian Mixed Hydroxide Precipitate (MHP)
KARAKTERISASI DAN POTENSI ISOLAT FUNGI INDIGEN PADA TAILING EMAS DI JAWA BARAT SEBAGAI AGEN BIOREMEDIASI TEMBAGA
Industri pertambangan emas berkontribusi signifikan terhadap perekonomian Indonesia, namun aktivitas pertambangan menghasilkan limbah (tailing) yang mengandung berbagai zat berbahaya seperti tembaga (Cu). Tembaga merupakan unsur esensial bagi berbagai organisme, tetapi dapat bersifat toksik pada konsentrasi tinggi. Salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan ini adalah bioremediasi menggunakan mikroorganisme indigen. Fungi merupakan salah satu agen bioremediasi yang memiliki kemampuan beradaptasi pada kondisi lingkungan ekstrem dan memiliki dinding sel kaya gugus fungsional yang dapat mengakumulasi polutan. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi fungi indigen dari tailing tambang emas di Jawa barat, mengkarakterisasi isolat potensial, serta menguji potensinya dalam meremediasi Cu dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 1 faktor dan dilakukan secara triplo. Fungi diisolasi dari tailing dengan medium Potato Dextrose Agar, isolat kemudian dipilih berdasar uji aktivitas bioenzyme (laccase, lignin peroxidase, dan mangan peroxidase) yang dapat mendegradasi ikatan kimia struktur tembaga. Isolat terpilih ditumbuhkan pada medium Potato Dextrose Broth, dengan variasi konsentrasi (50 ppm, 100 ppm, 200 ppm), diinkubasi selama 126 jam pada suhu 29oC dengan agitasi 160 rpm. Konsentrasi Cu sisa pada media dan akumulasi Cu pada biomassa fungi dihitung dengan Atomic Absorption Spectroscopy. Analisis statistik dilakukan menggunakan One-Way ANOVA dengan uji lanjut Tukey pada taraf kepercayaan 95%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat 3 isolat jamur indigen tailing tambang emas Perusahaan X yang berbeda secara morfologi dan kemudian diberi kode X, Y, dan Z. Isolat Z dapat menghasilkan enzim lignin peroksidase dan mangan peroksidase, sehingga dipilih untuk uji lebih lanjut. Isolat Z mampu menurunkan konsentrasi Cu dengan efisiensi 8,23–15,37% dan dapat mengakumulasi sekitar 3,65–4,92 mg Cu/g biomassa. Analisis statistik menunjukkan bahwa perbedaan antar perlakuan tidak signifikan (p>0,05). Isolat fungi Z memiliki potensi sebagai agen bioremediator Cu meskipun efisiensinya rendah karena terhambatnya pertumbuhan pada kondisi terpapar tembaga.
PENGARUH VARIASI PERLAKUAN PANAS PASCA-SOLUTION HEAT TREATMENT TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN TI-15ZR YANG DIHASILKAN MENGGUNAKAN ARC MELTING
Titanium dan paduannya, secara luas digunakan sebagai material implan medis dikarenakan memiliki kombinasi sifat mekanik yang baik, modulus elastisitas yang rendah, biokompatibilitas yang tinggi, serta ketahanan korosi yang unggul. Saat ini, paduan Ti-6Al-4V merupakan paduan berbasis titanium yang paling banyak digunakan sebagai biomaterial. Namun, penelitian lebih lanjut menunjukkan potensi toksisitas keberadaan aluminium dan vanadium yang terkandung dalam paduan Ti-6Al-4V terhadap tubuh. Oleh karena itu, dikembangkan paduan alternatif dengan penambahan unsur yang lebih biocompatible. Salah satu paduan yang dikembangkan untuk aplikasi tersebut adalah paduan berbasis Ti-Zr, yang memiliki kekerasan lebih tinggi daripada paduan Ti-6Al-4V, dengan tetap mempertahankan modulus elastisitas yang rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi variasi pengaruh perlakuan panas lanjutan terhadap evolusi struktur mikro dan sifat mekanik pada paduan Ti-15Zr. Paduan Ti-15 Zr dihasilkan dengan memadukan spons titanium dengan kawat zirkonium menggunakan metode arc melting yang dialiri gas argon, dilanjutkan dengan homogenisasi pada suhu 1000 °C selama 6 jam dengan metode pendinginan furnace cooling, serta perlakuan solution heat treatment (SHT) pada suhu 885 °C selama 1 jam dengan metode pendinginan quenching menggunakan air es. Sampel kemudian diberi perlakuan panas lanjutan pada suhu 400 °C dan 550 °C, masingmasing dengan variasi durasi 4, 8, dan 24 jam. Setelah itu, dilakukan karakterisasi dengan menggunakan optical microscope (OM) dan scanning electron microscope dan energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengamati mikrostruktur yang terbentuk dan analisis komposisi kimia, serta X-ray diffractometers (XRD) untuk mengidentifikasi fasa. Selain itu, dilakukan uji kekerasan dengan menggunakan vickers hardness tester (VHT). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan panas pasca-SHT mampu mendekomposisi fasa martensitik yang terbentuk dari proses SHT menjadi fasa ?+?. Perlakuan panas lanjutan pada suhu 400 °C menunjukkan kinetika yang lebih lambat dengan peningkatan kekerasan mikro seiring meningkatnya waktu penahanan. Kekerasan mikro yang dihasilkan dari spesimen dengan perlakuan panas 400 °C dengan variasi durasi 4, 8, dan 24 jam secara berturut-turut adalah: 673 HV, 697 HV, dan 703 HV. Perlakuan panas lanjutan pada suhu 550 °C menunjukkan kinetika yang lebih cepat dengan fenomena coarsening seiring meningkatnya waktu penahanan. Kekerasan mikro yang dihasilkan dari spesimen dengan perlakuan panas 550 °C dengan variasi durasi 4, 8, dan 24 jam secara berturut-turut adalah: 676,8 HV, 689,6 HV, dan 639 HV.
STUDI PELINDIAN DUA TAHAP UNTUK EKSTRAKSI EMAS DAN PERAK DARI INTEGRATED CIRCUITS (IC) CHIPS BEKAS
Pertumbuhan limbah elektronik global yang diperkirakan mencapai 62 juta ton pada tahun 2022 menimbulkan tantangan lingkungan serius akibat kandungan logam berat yang dapat mencemari lingkungan. Disisi lain terdapat potensi kandungankandungan logam tersebut dilakukan daur ulang dan memberikan manfaat finansial. Limbah Integrated Circuits (IC) Chips mengandung emas (Au) dan perak (Ag) yang kadarnya signifikan lebih tinggi dari kadar emas dalam bijih emas primer, menjadikannya sumber daya sekunder yang sangat potensial. Namun, tingkat daur ulang global limbah elektronik baru mencapai 22,3%, yang menunjukkan adanya kesenjangan besar antara produksi limbah elektronik dan upaya pemanfaatannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan proses daur ulang limbah IC chips yang efisien untuk mengekstraksi logam berharga di dalamnya, khususnya emas dan perak. Dalam penelitian ini dilakukan pelindian dua tahap untuk memaksimalkan perolehan emas dan perak. Serangkaian percobaan dilakukan dengan menggunakan fraksi ukuran partikel -200 + 325# (44 – 74 ?m) yang memiliki kandungan awal Fe, Cu, Ag, dan Au secara berturut-turut 26%, 1%, 0,04 % (400 ppm), dan 18 ppm. Tahap pertama difokuskan pada pra-perlakuan untuk memisahkan logam dasar pengganggu seperti besi (Fe) dan tembaga (Cu) melalui pelindian dengan asam, dengan membandingkan efektivitas asam klorida (HCl), asam nitrat (HNO3), dan asam sulfat (H2SO4) pada variasi beberapa variabel proses yang meliputi konsentrasi asam, nisbah padatan-cairan (solid-liquid ratio, atau S/L), dan temperatur. Tahap kedua adalah pelindian logam berharga dari residu pelindian tahapan pertama pada kondisi optimal. Pelindian tahap kedua ini bertujuan mengekstraksi Au dan Ag dengan mengevaluasi kinerja tiga reagen pelindi (lixiviant) yang berbeda, yaitu natrium sianida, natrium thiosulfat, dan thiourea. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pelindian tahap pertama menggunakan HCl 5 M, fraksi ukuran partikel -200 +325#, kecepatan pengadukan 500 rpm, nisbah S/L 1/10 g/mL, dan temperatur 90 °C merupakan kondisi optimal untuk melarutkan Fe dan Cu dengan persen pelindian secara berturut-turut 89% dan 55%. Pelindian tahap kedua dari residu pelindian pada kondisi optimal tahap pertama menggunakan larutan pelindi natrium sianida 0,41 M, thiourea 0,5 M, dan thiosulfat 0,2 M secara berturut-turut dalam waktu 180 menit memperoleh persen ekstraksi Au sebesar 95,65%, 74%, dan 22,4%. Sementara, persen ekstraksi Ag dari residu pelindian tahap pertama dalam waktu 180 menit menggunakan reagen pelindi natrium sianida 0,41 M, thiourea 0,5 M, dan natrium thiosulfat 0,2 M secara berturut-turut adalah 74,17%, 97,41%, dan 10,89%. Berdasarkan level ekstraksi logam mulia yang diperoleh, kombinasi pelindian tahap pertama dengan HCl dan tahap kedua dengan sianida memberikan performa paling baik.
BIOMINERALISASI MANGAN (II) KARBONAT DENGAN PEMANFAATAN CARBON CAPTURE UTILIZATION AND STORAGE (CCUS) MENGGUNAKAN ENZIM KARBONAT ANHIDRASE DARI BAKTERI PSEUDOMONAS SP. STRAIN SKC-25 DAN BACILLUS MEGATERIUM STRAIN SKC-21 DENGAN VARIASI MEDIUM KULTIVASI BAKTERI
Meningkatnya emisi CO? global mendorong penerapan teknologi Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) untuk menangkap sekaligus memanfaatkan CO? menjadi produk bernilai tambah. Dalam skema ini, biomineralisasi karbonat yang dikatalisis karbonat anhidrase (CA) mempercepat hidrasi CO? menjadi bikarbonat atau karbonat yang kemudian bereaksi dengan kation logam membentuk mineral karbonat. Studi ini mengkaji konversi MnSO?·H?O menjadi MnCO? menggunakan enzim CA dari Pseudomonas sp. strain SKC-25 dan Bacillus megaterium strain SKC-21, serta menilai pengaruh medium kultivasi nutrient broth (NB), molase dan limbah tempe, serta molase dan limbah tempe dengan penambahan ZnSO? 1 mM terhadap persen konversi dan karakter padatan. Penelitian ini terdiri dari dua tahap utama. Tahap pertama adalah kultivasi dan penyediaan enzim dari dua bakteri penghasil enzim CA yaitu Pseudomonas sp. strain SKC-25 dan Bacillus megaterium strain SKC-21. Kedua bakteri dikultur pada tiga medium uji, nutrient broth (NB), molase dan limbah tempe, dan molase limbah tempe dengan penambahan ZnSO? 1 mM. Supernatan bebas sel kemudian diambil dan digunakan sebagai sumber enzim karbonat anhidrase (CA) untuk tahap berikutnya. Tahap kedua presipitasi karbonat berbasis CCUS menggunakan gas CO? yang diinjeksikan ke dalam larutan MnSO?·H?O dengan volume kerja 200 mL dan penambahan enzim CA 10% dari volume kerja, disertai kontrol tanpa enzim. Seluruh reaksi percobaan dijalankan pada pH 7,75–8,25 dan diatur menggunakan NaOH 5 M. Kecepatan pengadukan pada 600 rpm dengan suhu 35 °C, dan laju alir CO? 0,5 L min?¹ selama 120 menit. Kadar mangan diukur menggunakan atomic absorption spectroscopy (AAS) dan presipitat dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Scanning electron microscope–energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS), dan fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Seluruh percobaan dilakukan duplikasi untuk memastikan konsistensi hasil. Penambahan enzim CA memengaruhi persen konversi mangan menjadi MnCO3. Pada medium NB, Pseudomonas sp. strain SKC-25 dan Bacillus megaterium strain SKC-21 menghasilkan persen konversi mangan tertinggi yaitu 99,67% dan 99,09%, melampaui variasi tanpa enzim CA yaitu sebesar 98,02%. Sedangkan pada penggunaan medium molase dan limbah tempe, Pseudomonas sp. strain SKC-25 dan Bacillus megaterium SKC-21 menghasilkan persen konversi mangan sebesar 95,08% dan 98,27%. Pada penggunaan medium molase dan limbah tempe dengan penambahan ZnSO4 1 mM, memberikan hasil terendah yaitu 94,03% dari bakteri Pseudomonas sp. strain SKC-25 dan 92,54% dari bakteri Bacillus megaterium strain SKC-21.
STUDI PENGARUH PENAMBAHAN ZIRKONIUM SEBAGAI DOPING TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI SIKLIK PADUAN LOGAM ENTROPI TINGGI AL0,75COCRCUFENI PADA TEMPERATUR TINGGI
Paduan super berbasis nikel (Ni-based superalloys) telah lama digunakan sebagai material utama pada aplikasi turbin dan mesin jet karena stabilitas fasa ?' (Ni3Al) dan kemampuannya mempertahankan kekuatan pada temperatur tinggi. Namun, keterbatasan berupa biaya produksi yang tinggi dan degradasi akibat oksidasi serta fenomena spallation mendorong pencarian material alternatif. High-Entropy Alloys (HEAs), yang menawarkan kombinasi unik berupa kekuatan, ketangguhan, dan stabilitas fasa pada suhu tinggi. Sistem AlCoCrCuFeNi memiliki fleksibilitas mikrostrukturnya dan kemampuannya membentuk oksida pelindung berbasis Al2O3 ataupun Cr2O3. Meski demikian, pada temperatur ekstrem (>1000°C), sistem ini masih menghadapi kendala berupa ketidakstabilan lapisan oksida, retakan, dan spallation. Penelitian ini bertujuan meningkatkan performa HEAs melalui microalloying dengan unsur minor zirkonium yang berperan sebagai reactive element yang mampu memperbaiki meningkatkan adhesi lapisan pelindung, serta menekan laju spalling. Penelitian ini memfokuskan pada studi ketahanan oksidasi siklik paduan Al0,75CoCrFeNi dengan variasi penambahan Zr (0;0,1;0,3at.%) pada temperatur 1000 dan 1100oC. Percobaan ini dimulai dari proses peleburan paduan entropi tinggi Al0,75CoCrCuFeNiZrx menggunakan alat mini-DC electric arc furnace yang dialiri gas argon. Selanjutnya dilakukan proses homogenisasi menggunakan tanur tabung horizontal dalam keadaan dialiri gas argon, homogenisasi dilakukan 10 jam pada temperatur 1100oC untuk 0 at.% dan 2 jam pada temperatur 1000oC untuk 0,1 at.% dam 0,3 at.%. Pengujian oksidasi siklik dilakukan dengan target 50 siklus dan dilakukan pada temperatur 1000 dan 1100oC menggunakan tanur tabung horizontal. Sampel yang hasil penelitian dikarakterisasi menggunakan Optical Microscope (OM), X-Ray Diffractometry (XRD), dan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). Berdasarkan percobaan yang dilakukan paduan Al0,75CoCrFeNi dengan variasi penambahan Zr (0;0,1;0,3at.%) memiliki struktur mikro yang relatif sama dan stabil dengan daerah dendrit FCC, interdendrit FCC dan interdendrit BCC. Pada pengujian oksidasi siklik temperatur 1000oC paduan dengan penambahan Zr sebesar 0,3 at.% merupakan penambahan yang paling optimal dikarenakan mampu menahan laju spalling hingga siklus ke-50 dengan nilai kinetika oksidasi parabolik sebesar 1,346x10-6 mg2/cm4/detik. Penambahan Zr terbukti meningkatkan kestabilan oksida protektif berbasis Al2O3 dan Cr2O3. Sedangkan pada temperatur 1100oC pengaruh penambahan Zr menurun secara signifikan.
THE EFFECT OF GRAIN BOUNDARIES ON CRACK PROPAGATION USING PHASE FIELD METHOD
Meningkatnya permintaan akan material yang ringan namun kuat telah menyebabkan semakin pentingnya memahami struktur mikro pada logam. Di antara sifat mikrostruktur ini, batas butir merupakan salah satu elemen yang dapat secara siginifikan mempengaruhi sifat mekanik bahan seperti kekuatan, kelenturan, dan perilaku retakan. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa retakan sering merambat sepanjang batas butir. Beberapa pendekatan numerik, seperti cohesive zone model dan extended finite element method, telah digunakan untuk mempelajari fenomena ini. Namun, pendekatan yang telah dilakukan ini menghadapi beberapa tentangan, seperti percabangan retak. Studi ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh batas butir terhadap perambatan retak melalui penggunaan metode medan fasa yang diimplementasikan melalui metode elemen hingga. Dalam metode medan fasa, perambatan retak berpusat pada energi regangan elastis dan ketangguhan patah, menyebabkan retak tumbuh menuju daerah dengan energi tersimpan yang lebih tinggi. Simulasi numerik dilakukan di Abaqus menggunakan subrutin yang didefinisikan pengguna untuk memodelkan perambatan retak pasa sistem polikristalin. Validasi terhadap referensi menunjukkan bahwa metode medan fasa dapat memberikan hasil pola perambatan retak dan respons gaya-perpindahan secara akurat. Dalam repons gaya-perpindahan, dua uji validasi menghasilkan gaya maksimum 0,710 kN dibandingkan dengan 0,689 kN (galat 3,0%) dan 23,304 kN dibandingkan dengan 23,016 kN (galat 1,3%). Perbedaan kecil ini sebagian disebabkan oleh variasi ukuran langkah waktu. Hasil juga menunjukkan bahwa batas butir mempengaruhi perilaku retak dengan memperlambat dan membelokkan retak tergantung dengan orientasi dan energi patahan dari batas butir. Temuan ini menunjukkan kemampuan metode medan fasa untuk menangkap fenomena patahan pada skala mikro dan memberikan wawasan untuk menufaktur material di masa depan dan juga prediksi kegagalan.
ANALISIS PERKUATAN EKSTERNAL DENGAN SERAT POLIESTER (SRF) MENGGUNAKAN PEMODELAN ELEMEN HINGGA (FEM)
Super Reinforcement with Flexibility (SRF) adalah metode perkuatan struktur yang dikembangkan di Jepang dengan melekatkan tenunan serat poliester pada struktur dengan pelekat resin poliuretana. Perkuatan SRF menggunakan bahan dengan modulus elastisitas sangat rendah (4500 MPa) dan daktilitas tinggi. Pada penelitian ini, perilaku lentur balok tumpuan sederhana yang diperkuat dengan SRF dianalisis menggunakan pemodelan elemen hingga (FEM) yang dilakukan pada perangkat lunak Abaqus. Balok dibebani pada konfigurasi pembebanan tiga titik (three-point loading). Dimensi balok adalah 300 mm × 300 mm × 2700 mm, tulangan lentur 3D16 pada daerah tarik dan 2D16 pada daerah tekan, dan tulangan sengkang D10-125. Ketebalan SRF divariasikan untuk setiap spesimen (2,5 mm sampai 5 mm). Hasil analisis elemen hingga (FEA) menunjukkan bahwa perkuatan SRF dapat meningkatkan kuat lentur dan daktilitas spesimen, dengan peningkatan kekuatan 23,29% hingga 33,38% dibandingkan spesimen kontrol. Namun, peningkatan kekuatan diamati semakin kecil seiring bertambahnya ketebalan perkuatan. Mode kegagalan untuk seluruh spesimen adalah hancurnya beton setelah lelehnya baja di daerah tarik. Hasil FEA juga dibandingkan dengan perhitungan panduan ACI 440.2R-23 dan JSCE SCCS CES41. Hasil FEA memberikan beban ultimit yang mendekati prediksi panduan dengan konsistensi yang baik, namun memberikan mode kegagalan yang berbeda.
OPTIMASI PRODUKSI SKUALEN HETEROLOG MELALUI STRATEGI INDUKSI LAKTOSA BERKONSENTRASI RENDAH PADA ESCHERICHIA COLI BL21(DE3) YANG DIREKAYASA DENGAN SISTEM KO-EKSPRESI JALUR MEVALONAT DAN SKUALEN SINTASE
Skualen merupakan metabolit triterpenoid dengan aplikasi luas pada industri farmasi, kosmetik, dan energi. Produksi skualen secara alami terbatas, sehingga diperlukan platform rekayasa metabolisme berbasis mikroba sebagai alternatif berkelanjutan. Enzim kunci biosintesis skualen adalah skualen sintase (SQS), yang mengkatalisis kondensasi farnesil pirofosfat (FPP). Namun, ekspresi heterolog berbasis promoter T7 sering kali menghasilkan ekspresi yang tidak proporsional terhadap akumulasi produk akibat keterbatasan metabolit prekursor, beban seluler, dan regulasi induksi. Penelitian ini bertujuan menganalisis hubungan antara ekspresi heterolog gen sqs yang berasal dari bakteri simbion koral dari Karimun Jawa, Virgibacillus salarius 19.PP.Sc 1.6, dan akumulasi skualen pada Escherichia coli BL21(DE3) rekombinan dengan variasi konsentrasi induser, serta menentukan kondisi induksi optimal. Analisis ekspresi dilakukan menggunakan qPCR dengan pendekatan 2^-?Ct, sedangkan produksi skualen dianalisis menggunakan HPLC. Variasi induksi meliputi kontrol, IPTG, dan laktosa 0.05 mM pada interval waktu 0–24 jam. Hasil menunjukkan bahwa induksi laktosa 0.05 mM menghasilkan peningkatan ekspresi sqs yang signifikan, mencapai ~42 kali lipat dibanding kontrol pada jam ke- 24, dengan tren peningkatan konsisten sejak jam ke-6. Produksi skualen juga meningkat secara paralel, dari 34.77 ± 14.3 mg/L (0 jam) menjadi 167.51 ± 2.71 mg/L (24 jam). Induksi dengan IPTG menghasilkan ekspresi dan produksi yang lebih rendah dibandingkan laktosa, yaitu 21.41 ± 4.06 mg/L (0 jam) menjadi 144.69 ± 11.3 mg/L (24 jam) . Korelasi uji Pearson dan Spearman antara tingkat ekspresi gen dan akumulasi skualen, dengan efisiensi ekspresi–produk tertinggi pada induksi laktosa 0.05 mM yaitu positif moderat (Pearson; r=0.58, p = 0.578, Spearman; ? = 0.6, p = 0.35), pada IPTG korelasi positif lemah (Pearson; r = 0.45, p = 0.45, Spearman; ? = 0.6, p = 0.35), dan korelasi pada kontrol tidak berarti (r = 0.12, ? = -0.50). Hubungan ekspresi gen dengan pertumbuhan sel (OD600), laktosa memiliki korelasi positif moderat (r = 0.58, p = 0.585), IPTG memiliki korelasi positif rendah (r = 0.43, p = 0.469) dan kontrol memiliki korelasi yang tidak berarti (r = 0.24, p = 0.702). Data eksperimental kemudian diintegrasikan dengan pemodelan in-silico berbasis sistem persamaan diferensial yang merepresentasikan dinamika transport inducer (IPTG/laktosa), interaksi dengan LacY, serta implikasi terhadap level ekspresi gen. Konsentrasi induser rendah (0.05 mM laktosa) memberikan keseimbangan optimal antara ekspresi gen dan produksi metabolit, mengurangi beban seluler dibanding induksi tinggi, serta menunjukkan potensi sebagai strategi sederhana dan efisien untuk optimasi produksi skualen rekombinan.