PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA … · INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016. ii LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN 1. Judul Kegiatan : …

i

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

RESPIRATOR MASK ANTI DEBU PIROKLASTIK LETUSAN GUNUNG

KELUD DENGAN MIKROALGA (Halosphaera sp.) SEBAGAI

PENYUPLAI OKSIGEN

BIDANG KEGIATAN:

PKM PENELITIAN

Diusulkan Oleh :

Mudzakkir Dioktyanto (2714100068) Angkatan 2014

Shochibul Ma’arif (2714100052) Angkatan 2014

Mimi Nur Indah Sari (2714100016) Angkatan 2014

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2016

ii

LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN

1. Judul Kegiatan : Respirator Mask Anti Debu Piroklastik

Letusan Gunung Kelud dengan

Mikroalga (Halosphaera sp.) Sebagai

Penyuplai Oksigen

2. Bidang Kegiatan : PKM-P

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a.Nama Lengkap : Mudzakkir Dioktyanto

b.NIM : 2714100068

c.Jurusan : S1 Teknik Material dan Metalurgi

d.Universitas/Institut/Politeknik : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

e.Alamat Rumah dan No Tel./HP : Perum ITS Jl. Hidrodinamika IV blok

T/80

f.Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Dr. Widyastuti, S.Si., M.Si

b. NIDN : 0020067906

c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Pasegan Asri Blok A2/15 Kloposepuluh

Sukodono, Sidoarjo/081310605693

6. Biaya Kegiatan Total

a. HFI : Rp 5.000.000,00

b. Sumber lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 3 bulan

Surabaya, 21 November 2015

Menyetujui,

Dosen Pendamping Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Widyastuti, S.Si., M.Si) (Mudzakkir Dioktyanto)

NIDN. 0020067906 NIM. 2714100068

Mengetahui,

Koordinator Umum

MAHAGANA ITS 15/16

(Ahmad Qomaruddin Arsyadi)

NRP. 3713100019

iii

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................................... i

Lembar Pengesahan ................................................................................................ ii

Daftar Isi ................................................................................................................ iii

Daftar Tabel ............................................................................................................ ii

Daftar Gambar ....................................................................................................... iii

Ringkasan ................................................................................................................ v

BAB I. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 1

1.3 Tujuan Program ........................................................................................ 1

1.4 Luaran yang Diharapkan .......................................................................... 1

1.5 Manfaat Program ...................................................................................... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 2

2.1 Dampak Letusan Gunung Kelud dan Karakteristik Abu Vulkanik .......... 2

2.2 Membran dan Masker ............................................................................... 4

2.3 Mikroalga ................................................................................................. 5

2.4 Kebutuhan Oksigen Manusia ................................................................... 5

BAB III. METODE PENELITIAN ........................................................................ 8

3.1 Prosedur Penelitian ................................................................................... 8

3.2 Diagram Alir ............................................................................................. 9

BAB IV. BIAYA DAN JADUAL KEGIATAN .................................................... 9

4.1 Anggaran Biaya ........................................................................................ 9

4.2 Jadual Kegiatan ...................................................................................... 10

Daftar Pustaka ....................................................................................................... 10

LAMPIRAN 1. Biodata ......................................................................................... vi

LAMPIRAN 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ...................................................... x

LAMPIRAN 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas ......... xii

LAMPIRAN 4. Surat Pernyataan Tidak Melakukan Plagiarism ......................... xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kandungan Abu Vulkanik Gunung Kelud ............................................ 3

Tabel 2.2 Rincian Produk Masker N95 Anti Debu ................................................ 5

Tabel 2.3 Karakteristik Mikroalga (Halosphaera sp.) ............................................ 6

Tabel 4.1 Anggaran Biaya ..................................................................................... 9

Tabel 4.2 Jadual Kegiatan ..................................................................................... 10

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Diagram Batang Jumlah Penderita dan Jenis Penyakit yang

Diderita Paska Erupsi Gunung Kelud di Posko Pengungsian Kab. Kediri ............. 3

Gambar 2.2 Skema Pemisahan Oleh Membran ...................................................... 4

Gambar 2.3 Bagian melintang membran asimetrik poliakrilonitril: a. PAN15

(150x), b. PAN25 (150x) ........................................................................................ 4

Gambar 2.4 Bagian-Bagian dari Mikroalga ............................................................ 6

iv

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 8

v

Ringkasan

Indonesia merupakan daerah yang berada dalam paparan Ring of Fire

dimana banyak terdapat gunung berapi yang setiap waktu bisa saja meletus. Salah

satu gunung berapi tersebut adalah gunung Kelud yang berada di Kediri, Jawa

Timur. Hingga kini, gunung Kelud masih aktif dan letusannya menimbulkan

banyak korban jiwa di antaranya juga mengakibatkan kerugian material yang

jumlahnya tidak sedikit. Masalah yang timbul paska erupsi gunung Kelud adalah

lahar dingin yang dapat mengakibatkan pemukiman terendam lahar. Masalah lain

yang juga vital adalah sesak napas. Penduduk yang bermukim di area sekitar

letusan gunung Kelud, sering mengalami sesak napas akibat menghirup debu

piroklastik yang bertebaran di sekeliling. Faktor lain yang menjadi penyebab

sesak napas adalah tinggal di barak pengungsian dengan kapasitas penghuni yang

bejubel sehingga susah untuk bernapas. Belum ada solusi yang mampu mengatasi

kesenjangan jumlah pengungsi yang banyak dengan kapasitas ruangan terhadap

ketersediaan oksigen yang cukup. Masker yang beredar di pasaran hanya mampu

menyaring debu piroklastik. Tetapi ketika debu tersebut menumpuk di permukaan

masker, maka oksigen yang terhirup berkurang dan terasa sesak. Alat bantu lain

seperti nebulizer dapat menyediakan oksigen untuk pernapasan secara efektif

terutama bagi penderita asma, namun harganya yang mahal tidak mampu dibeli

penduduk. Dalam hal ini, “Respirator Mask Anti Debu Piroklastik Letusan

Gunung Kelud dengan Mikroalga (Halosphaera sp.) Sebagai Penyuplai Oksigen”,

adalah solusi yang tepat untuk mengatasi masalah sesak napas tersebut.

Rancangan filter system yang dikonsep secara presisi mampu menyaring debu

piroklastik sehingga tidak terjadi penumpukan massa di permukaan masker.

Mikroalga (Halosphaera sp.) yang di-implant pada membran poliakrilonitril

mampu memproduksi oksigen secara efektif sebagai modal respiration system

yang dibutuhkan manusia. Sehingga penduduk yang terkena dampak debu

piroklastik dapat bernapas dengan lega dengan suplai oksigen yang cukup dan

terhindar dari sesak napas.

Kata kunci: sesak napas, piroklastik, mikroalga, membran.

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan daerah yang berada dalam paparan Ring of Fire dimana

banyak terdapat gunung berapi yang setiap waktu bisa saja meletus (USGS,

2001). Salah satu gunung berapi tersebut adalah gunung Kelud yang berada di

Kediri, Jawa Timur. Hingga kini, gunung Kelud masih aktif dan letusannya

menimbulkan banyak korban jiwa di antaranya juga mengakibatkan kerugian

material yang jumlahnya tidak sedikit. Masalah yang paling utama terjadi paska

erupsi adalah sesak napas. Penduduk yang bermukim di area sekitar letusan

gunung Kelud, sering mengalami sesak napas akibat menghirup debu piroklastik

yang bertebaran di sekeliling. Faktor lain yang menjadi penyebab sesak napas

adalah tinggal di barak pengungsian dengan kapasitas penghuni yang bejubel

sehingga susah untuk bernapas. Jumlah pengungsi akibat letusan gunung Kelud

berjumlah 56.089 orang. Di Kabupaten Kediri saja, terdapat 10.895 orang yang

mengungsi di 38 titik. Jika setiap titik terdapat 286 orang yang mengungsi, maka

dapat dipastikan bahwa ruangan tersebut bejubel dan sesak (Kompas.com).

Jumlah pengungsi yang banyak dengan ketersediaan ruangan yang sempit

menyebabkan jumlah oksigen yang terdapat dalam ruangan sedikit. Sehingga

kondisi ruangan menjadi pengab, sesak dan kadar oksigen yang dihirup pengungsi

berkurang. Solusi yang sudah ada adalah penggunaan masker berstandar yang

hanya berfungsi menyaring debu piroklastik. Tetapi ketika debu tersebut

menumpuk di permukaan masker, maka oksigen yang terhirup berkurang dan

terasa sesak. Alat bantu lain seperti nebulizer dapat menyediakan oksigen untuk

pernapasan secara efektif, namun harga per satuannnya rata-rata dijual Rp

896.000,00 (PT Gesunde Medical, 2014).

Dalam hal ini, “Respirator Mask Anti Debu Piroklastik Letusan Gunung

Kelud dengan Mikroalga (Halosphaera sp.) Sebagai Penyuplai Oksigen”, mampu

mengatasi masalah yang timbul secara efektif dan ekonomis. Rancangan filter

system yang dikonsep secara presisi mampu menyaring debu piroklastik sehingga

tidak terjadi penumpukan massa di permukaan masker. Mikroalga (Halosphaera

sp.) yang di-implant pada membran poliakrilonitril mampu memproduksi oksigen

secara efektif sebagai modal respiration system yang dibutuhkan manusia.

Sehingga penduduk yang terkena dampak debu piroklastik dapat bernapas dengan

lega dengan suplai oksigen yang cukup dan terhindar dari sesak napas.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, maka permasalahan yang dihadapi dalam

penelitian ini adalah

1. Bagaimana rancangan respiratory mask yang didesain mampu menyaring

debu piroklastik secara efektif?

2. Bagaimana pengaruh penambahan mikroalga (Halosphaera sp.) pada

respiratory mask sehingga dapat menyuplai oksigen?

1.3 Tujuan

Terdapat dua tujuan pokok yang hendak dicapai dalam penelitian ini

1. Mengetahui pengaruh rancangan respiratory mask yang didesain mampu

menyaring debu piroklastik secara efektif.

2. Mengetahui cara penambahan mikroalga (Halosphaera sp.) pada

respiratory mask sehingga dapat menyuplai oksigen.

1.4 Luaran yang Diharapkan

2

Luaran yang diharapkan dari program kreativitas ini adalah sebagai berikut

1. Publikasi seminar nasional dan internasional.

2. Paten dari karya tulis.

3. Sebagai bahan rujukan penelitian yang dilakukan BPBD Jawa Timur.

4. Rekomendasi untuk masker SNI anti debu piroklastik.

1.5 Manfaat Program

Ada beberapa manfaat yang diharapkan dari program penelitian ini yaitu

sebagai berikut

1. Dapat dijadikan bahan penelitian pembuatan masker yang mampu

mencegah terjadinya infeksi penyakit ISPA.

2. Dapat diproduksinya masker secara komersial dengan standard SNI yang

mampu menyaring debu piroklastik dan nyaman digunakan karena tidak

pengab.

3. Membantu BPBD dalam melakukan penelitian lebih mendalam terkait

upaya mitigasi, bahayanya saat bencana gunung meletus dan pasca

bencana terhadap debu piroklastik yang rentan terhirup.

4. Sarana publikasi dan pewacanaan dini akan bahayanya debu piroklastik

pada masyarakat umum sehingga lebih waspada agar menggunakan

masker saat menjumpai debu piroklastik.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dampak Letusan Gunung Kelud dan Karakteristik Abu Vulkanik

Letusan gunung Kelud mengakibatkan menumpuknya abu vulkanik

sebesar 20 cm di kawasan radius 7 km dari kawah gunung. Selain abu tebal, juga

terdapat lontaran batu berdiameter 5 cm hingga 8 cm dan hujan pasir menimpa

atap rumah-rumah warga. Sebagian besar rumah, sekolah dan toko yang sudah

lapuk dan tidak mampu menahan material-material tersebut (abu, pasir, kerikil)

akhirnya roboh (simomot.com). Menurut Kepala BNPB Sutopo Purwo Nugroho

yang dikutip dari tribun news menjelaskan bahwa terdapat 4 orang korban tewas

akibat letusan gunung Kelud. Nama-nama dari korban tewas tersebut adalah

Pontini, Sahiri, Sanusi, Sutinah. Dari 4 korban tewas tersebut, 3 di antaranya

meninggal karena sesak napas.

Dampak letusan gunung Kelud juga menimbulkan beragam penyakit. Di

posko pengungsian di Kabupaten Kediri, terdapat 10.895 pengungsi yang tersebar

di 38 titik (Kompas.com). Dari pantauan 24 Pos Kesehatan di 6 wilayah

Puskesmas didapatkan data bahwa 661 orang di antara pengungsi tersebut

menderita penyakit. Kebanyakan penyakit yang diderita para pengungsi adalah

ISPA sebanyak 378 orang atau sekitar 57,19% (Repubika.co.id). Beberapa di

antaranya ada yang menderita maag 27 orang dan hipertensi 28 orang. Sedangkan

yang lain 38 orang menderita sakit mata dan 47 orang menderita gatal-gatal.

Penyakit sakit mata dan gatal-gatal ini disebabkan karena debu piroklastik dari

abu vulkanik paska erupsi gunung Kelud (Nur Aini, dkk, 2014).

3

Material yang dikeluarkan gunung berapi kebanyakan bersifat basaltik.

Namun, pada gunung Kelud berbeda, material yang dikeluarkan lebih bersifat

felsik karena kandungan senyawanya disajikan seperti tabel berikut

Dapat diamati pada tabel 2.1 bahwa menunjukkan kandungan senyawa terbanyak

adalah SiO2 (silika). Senyawa ini bersifat abrasif dimana bila senyawa ini masuk

ke dalam paru – paru maka akan melubangi paru – paru secara perlahan.

1 (%) 2 (%) 3 (%) 4(%) 5 (%)

SiO2 55.19 56.15 56.06 55.24 55.05

TiO2 0.58 0.57 0.58 0.62 0.62

Al2O3 18.2 18.28 18.48 18.7 18.5

Fe2O3 7.51 6.46 8.23 8.71 8.84

MnO 0.17 0.16 0.2 0.2 0.21

MgO 3.85 3.43 3.94 3.5 3.74

CaO 8.86 8.48 9.15 9.09 9.2

Na2O 2.42 2.39 3.3 3.11 3.05

K2O 0.57 0.59 0.53 0.83 0.79

P2O5 0.08 0.07 0.08 - -

L. I. 1.73 2.7 0.16 0.08 0.26

0 100 200 300 400

ISPA

Maag

Hipertensi

Sakit mata

Gatal-gatal

Penyakit lainJe

nis

Pe

nya

kit

Banyak Penderita

Gambar 2.1 Digram Batang Jumlah Penderita dan Jenis Penyakit yang Diderita

Paska Erupsi Gunung Kelud 2014 di Posko Pengungsian Kab. Kediri

Tabel 2. 1. Kandungan Abu Vulkanik Gunung Kelud

1 dan 2 Sebelum Erupsi 1990, 3 dan 4 Purnis 1990, 5 Scoria 1990

1 – 3 dari Bernard, 4 dan 5 dari Bourdier, dkk.

4

2.2. Membran dan Masker

Membran secara umum dapat didefinisikan sebagai lapisan tipis

semipermiabel yang berfungsi sebagai alat pemisah berdasarkan sifat fisiknya.

Hasil pemisahan berupa retentate atau disebut konsentrat (bagian dari campuran

yang tidak melewati membran) dan permeate (bagian dari campuran yang

melewati membran (Sri Rejeki, 2011). Membran memiliki dua prinsip kerja yaitu

adsorpsi dan absorbsi, adsorbsi adalah penyerapan luar yaitu pengikatan di luar

yaitu hanya sampai di luar zat, sedangkan adsorbsi adalah penyerapan dalam yaitu

masuk ke dalam zatnya (Hendrix, 2007).

Morfologi membran diobservasi dengan menggunakan foto scanning

electron microscopy (SEM) dengan akselerasi voltase 20 kV. Membran yang

terbentuk mengikuti mekanisme instantaneous demixing dan menghasilkan

membran berpori (porous membrane) karena afinitas antara DMF dan air sangat

kuat. Hasil pengamatan morfologi membran yang dihasilkan menggunakan SEM

menunjukkan bahwa membran tersebut merupakan membran asimetrik karena

struktur pori bagian atas lebih rapat dibandingkan struktur pori bagian bawah,

sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4(a) dan 4(b). Membran PAN15 ditandai

dengan bentuk struktur jari yang panjang dan dengan densitas yang lebih tinggi

dari pada membrane PAN25. Ketebalan lapisan kulit (skin layer) membrane

PAN25 lebih besar dari pada membran PAN15 (Sri Aprillia, dkk, 2013).

Masker yang biasa kita gunakan sehari–hari pada saat kita flu, juga masker

yang kita gunakan saat adanya asap merupakan salah satu bentuk pengaplikasian

Gambar 2.2 Skema Pemisahan Oleh

Membran (Mulder, 1990)

Sumber: alibaba.com

Gambar 2.3 Bagian melintang membran asimetrik poliakrilonitril: a. PAN15

(150x), b. PAN25 (150x)

5

dari sistem membran. Masker yang kita gunakan harus mengandung pori–pori

yang lebih kecil daripada besar debu sehingga partikel debu tidak masuk ke dalam

masker, namun karena adanya sifat adhesif (tarik–menarik) antara debu dengan

permukaan masker membuat permukaan masker lama-kelamaan akan tertutup

debu sehingga membuat kita susah untuk menghirup oksigen atau kadar oksigen

yang kita hirup berkurang.

Masker yang beredar di pasaran hanya mampu menyaring debu, asam dan

bau (alibaba.com). Namun kebutuhan oksigen saat terdapat polutan debu

piroklastik tidak dapat tercukupi. Berikut adalah rincian produk Masker N95

standard

Spesifikasi

Cetakan menekan cangkir-jenis kain karbon aktif filter masker anti-

debu

RB-KZ-6026

Bahan utama

1. lapisan perlindungan: 28g pp nonwoven

2. efisien adsorpsi lapisan: 45g kain karbon aktif

3. efisien lapisan filter: 50g n95 kertas saring

4. memperkuat lapisan perlindungan: 60g jarum menekan kapas

Fungsi

Kecuali menyaring debu, Menambahkan bahan karbon aktif untuk

efisien melindungi Anda dari partikel kecil dan gas organik benzena,

formaldehida, Gas asam, bau dll.

Kemasan

biasa

Dengan katup: 15 pcs/box, 300 pcs/carton;

Tanpa katup: 20 pcs/box, 400 pcs/carton;

Karton

ukuran

kemasan

64.5x27x42 cm

N. w./g.w. 5.5 kg/6.0 kg

Catatan Menggunakan suhu perlu di bawah 60 celsius. Memakai waktu antara

35-45 jam. 8-10 jam sehari, diganti setiap 4-5 hari.

2.3 Mikroalga

Mikroalga adalah alga berukuran mikro yang biasa dijumpai di air tawar

maupun air laut. Mikroalga merupakan spesies uniseluler yang dapat hidup soliter

maupun berkoloni. Berdasarkan spesiesnya, ada berbagai macam bentuk dan

ukuran mikroalga. Mikroalga merupakan mikroorganisme fotosintetik yang

memiliki kemampuan untuk menggunakan sinar matahari dan karbondioksida

untuk menghasilkan biomassa serta menghasilkan sekitar 50% oksigen yang ada

di atmosfer (Widjaja, 2009).

Mikroalga merupakan mikroorganisme yang cukup unik karena memiliki

komponen biomassa penyerap cahaya dengan konsentrasi tinggi melebihi seluruh

organisme fotoautotrof yang lain, termasuk tanaman tingkat tinggi (Novida

Theodora, 2011).

Tabel 2.2 Rincian Produk Masker N95 Anti Debu

6

Proses fotosintesis pada mikroalga terjadi di dalam kloroplas seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 2.4, dimana organela-organela ditemukan di dalam sel.

Kloroplas menyediakan energi dan karbon tereduksi yang diperlukan untuk

pertumbuhan mikroalga dan perkembangannya, sementara itu media hidupnya

menyediakan CO2, air, nitrogen, senyawa organik dan mineral-mineral yang

penting yang diperlukan oleh kloroplas untuk biogenesis

(http://www.life.ui.ac.edu).

Spesies Halosphaera sp.

Bentuk

Geometris

Formula p/6*d^3

Ukuran per

Kelas 1 2 3 4

Satuan Sel sel Sel Sel

Range Ukuran 80-120 120-160 160-200 200-300

Diameter (d1),

µm 100 140 180 250

No. sel/satuan 1 1 1 1

Volume hitung,

µm3

523 333 1 436 027 3 052 080 8 177 083

Karbon hitung

pg/satuan 50 628 130 626 265 149 668 935

Tabel 2.3 Karakteristik Mikroalga (Halosphaera sp.)

Gambar 2.4 Bagian-Bagian dari Mikroalga

7

2.4 Kebutuhan Oksigen Manusia

Slamet Prawirohartono dan Sri Hidayati mengatakan,

“Dalam keadaan biasa, sehari semalam kita memerlukan 300 liter oksigen, atau

lebih kurang 0,25 per menit. Jumlah tersebut akan semakin meningkat bila

aktivitas tubuh meningkat.” (2007:206). Sepanjang hidupnya semua makhluk

hidup harus memasukkan oksigen ke dalam tubuhnya secara terus-menerus dan

tidak boleh berhenti. Sel-sel tubuh akan rusak atau mati bila tidak mendapatkan

oksigen dalam jangka waktu tertentu. Sel otak akan mati atau rusak bila tidak

mendapatkan oksigen selama 3-4 menit.

Tahukah Anda seberapa besar kemampuan paru-paru Anda dalam

menampung udara pernapasan? Meskipun daya tampung setiap orang berbeda,

dalam keadaan normal, paru-paru orang dewasa rata-rata dapat menampung udara

sebanyak 4,5-6,0 liter atau 4.500-6.000 cc. Dalam satu kali bernapas, orang

menghirup dan mengembuskan udara sebanyak 0,45-0,50 liter. Jumlah itu

dinamakan kapasitas tidal. Udara yang masuk dan keluar pada saat kita menghirup

dan mengembuskan napas sekuat-kuatnya dinamakan kapasitas vital paru-paru.

Banyaknya kapasitas vital paru-paru sekitar 3,5 liter udara. Dengan demikian,

banyaknya udara yang digunakan dalam proses pernapasan berkisar antara 0,5-3,5

liter. Dari jumlah itu, hanya sekitar 0,35 liter udara yang dapat mencapai alveolus,

karena sebagian besar harus mengisi saluran-saluran pernapasan, seperti trakea

bronkus dan bronkiolus. Sri Pujiyanto (2008: 162) mengingatkan bahwa besar

kecilnya volume udara pernapasan tersebut sangat dipengaruhi oleh berbagai

faktor, antara lain usia, berat badan, jenis aktivitas, kebiasaan bernapas, atau pun

kesehatan seseorang.

8

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir

Mulai

Preparasi Alga

Preparasi Membran

Preparasi Filter

Pengimplanan Alga Pada Membran

Gagal

Perancangan Respiratory Mask Berbasis Mikroalga (Halosphaera sp.) dan Membran Poliakrilonitril

Berhasil

Pengukuran Kadar Oksigen Pada Rancangan Respiratory Mask dengan

Alat Uji Lutron DO 5510 Oxygen Meter

Pengujian Respiratory Mask Terhadap Kemampuan Filter Debu Piroklastik

dengan Metode RM SC101

Analisis data dan Pembahasan

Hasil

Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

9

3.2. Prosedur Penelitian

Preparasi spesimen pada penelitian ini adalah penyiapan spesimen

berupa alga dengan kerapatan 100mg/liter sebanyak tiga spesimen dengan

membran poliakrilonitril (PAN) dengan MWCO 100000 Da. Ketiga spesimen

tersebut diberi label spesimen 1, 2 dan 3.

Selanjutnya spesimen alga yang sudah siap diimplan pada membran

yang sudah disiapkan, proses pengimplanan dilakukan dengan hati-hati agar posisi

alga yang di dalam membran bisa merata. Perbandingan alga dengan membran

adalah 1:10. Perbandingan ini didasarkan akan kepadatan populasi alga dalam

kondisi lingkungan yang asam dengan material pengotor debu piroklastik (SiO2)

dan media hidup membran poliakrilonitril (PAN). Jika populasi alga terlalu padat,

maka pertumbuhan alga tersebut akan menurun (Gardner dkk, 1991 dalam

Mursito dan Kawiji, 2008).

Kemudian alga yang terimplan pada membran disisipkan ke masker

respirator N95 dengan metode fit and proper menurut standard pemasangan

komponen masker tersebut. Proses pemasangan ini dilakukan di tempat yang steril

dan dikerjakan oleh ahli tertentu karena tingkat higienis dari masker ini perlu

dijaga sebelum digunakan konsumen.

Langkah selanjutnya adalah dua pengujian yang pertama yaitu

pengujian rancangan Respiratory Mask terhadap kemanpuan filter debu

piroklastik dengan konsep RM SC 101. Cara pengujiannya adalah dengan

meniupkan udara yang terpolusi oleh serbuk silika dengan kipas angin yang

diarahkan langsung ke respiratory mask berbasis mikroalga (Halsphaera sp.) dan

membran poliakrilonitril. Lalu menghitung rasio perbandingan serbuk silika yang

tersaring dan menumpuk di permukaan masker dengan yang tidak tersaring.

Pengujian kedua yaitu pengukuran kadar oksigen pada masker tersebut

pada saat digunakan. Alat uji yang dipakai untuk mengukur kandungan oksigen

yang terdapat pada masker tersebut adalah Lutron DO 5510 Dissolved Oxygen

Meter dengan sistem kalibrasi Dissolved Oxygen 0,1 mg/liter dan Oxygen Meter

0,1% O2 serta temperatur 0,1. Ketelitian alat uji dapat mengukur hingga 20,0

mg/liter Dissolved Oxygen dengan efisiensi 0-100% oksigen terlarut.

Proses selanjutnya adalah menganalisis masker yang sudah terimplan

alga dengan oksigen yang dihasilkan. Oksigen tersebut dibandingkan dengan

kebutuhan nomal manusia saat melakukan proses pernapasan tanpa menggunakan

masker. Hasil ini juga dibandingkan dengan masker yang tanpa penambahan alga.

Dalam tahap akhir, akan dibuktikan bahwa masker yang mengandung alga yang

lebih efisien untuk digunakan serta nyaman dan tidak pengab.

BAB 4 BIAYA DAN JADUAL KEGIATAN

4.1. Anggaran Biaya

No Jenis Pengeluaran Biaya

1 Peralatan Penunjang Rp 1.250.000,00

2 Bahan Habis Pakai Rp 1.750.000,00

3 Pengujian Rp 1.250.000,00

4 Lain – Lain Rp 750.000,00

Jumlah Rp 5.000.000,00

10

4.2. Jadual Kegiatan

No Jenis Kegiatan Bulan ke - 1 Bulan ke – 2 Bulan ke - 3

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Preparasi Bahan

2 Pembuatan

spesimen

3 Implantasi Alga

Pada Membran

4 Implantasi

Membran pada

5 Pemasangan

Membran Pada

Masker

6 Pengujian Kadar

Oksigen Pada

Masker

7 Pembuatan

Laporan

Kemajuan

8 Analisis Hasil

Pengujian

9 Pembuatan

Laporan Akhir

DAFTAR PUSTAKA

Aini, N., & Sulistyawati, L. (2014, February 18). Presiden Janjikan Bantuan |

Republika Online (A. Saubani, Ed.). Diakses pada 20 November 2015 dari

http://www.republika.co.id/berita/koran/news-update/14/02/17/n15ceh-

presiden-janjikan-bantuan.

Assifa, F. (Ed.). (2014, February 15). BNPB: Korban Tewas Akibat Letusan

Kelud 4 Orang - Kompas.com. Diakses pada 20 November 2015 dari

http://regional.kompas.com/read/2014/02/15/1833038/BNPB.Korban.Tewas.

Akibat.Letusan.Kelud.4mahasiswa.

Halosphaera F.Schmitz. (2012). Diakses pada 20 November 2015 dari

http://nordicmicroalgae.org/taxon/Halosphaera

Medicallindo, P. (2014). Jual Alat Nebulizer. Diakses pada 20 November 2015

dari http://www.alatkesehatan.id/kategori-produk/aneka-alat-bantu/alat-bantu-

pernapasan/nebulizer.

Muliawati, Ikha. Rekayasa Masker Anti Polutan Gas Buang Kendaraan Berbasis

Katalis Komposit TiO2 –AC –ZAL. Program Studi Teknik Kimia. Universitas

Indonesia. Depok.

Purba, Theodora Novida. Juli 2011. Pemanfaatan Mikroalga untuk Pengolahan

Limbah dan Potensinya Sebagai Bahan Baku Biofuel. Program Studi Teknik

Kimia. Universitas Indonesia. Depok.

Redjeki, Sri. 2011. Proses Desalinasi dengan Membran. Direktorat Penelitian

Dan Pengabdian Kepada Masyarakat (DP2M). Yogyakarta. Volcanoes of Indonesia. (2001). Diakses pada 20 November 2015 dari

http://www.volcanodiscovery.com/indonesia.htmlorganisasi.

http://www.republika.co.id/berita/koran/news-update/14/02/17/n15ceh-presiden-janjikan-bantuan

http://www.republika.co.id/berita/koran/news-update/14/02/17/n15ceh-presiden-janjikan-bantuan

http://regional.kompas.com/read/2014/02/15/1833038/BNPB.Korban.Tewas.Akibat.Letusan.Kelud.4mahasiswa

http://regional.kompas.com/read/2014/02/15/1833038/BNPB.Korban.Tewas.Akibat.Letusan.Kelud.4mahasiswa

http://nordicmicroalgae.org/taxon/Halosphaera

http://www.alatkesehatan.id/kategori-produk/aneka-alat-bantu/alat-bantu-pernapasan/nebulizer

http://www.alatkesehatan.id/kategori-produk/aneka-alat-bantu/alat-bantu-pernapasan/nebulizer

http://www.volcanodiscovery.com/indonesia.htmlorganisasi

vi

Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing

Biodata Ketua Pelaksana

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Mudzakkir Dioktyanto

2 Jenis Kelamin Laki – Laki

3 Program Studi S1 Teknik Material dan Metalurgi

4 NIM 2714100068

5 Tempat dan Tanggal

Lahir Madiun, 08 Oktober 1996

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 085232261230

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Klampis

Ngasem 1

Surabaya

SMP Negeri 19

Surabaya

SMA Negeri 5

Surabaya

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk –

Lulus

2002 – 2008 2008 – 2011 2011 – 2014

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel

Ilmiah

Waktu dan

Tempat

- - -

D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau

institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

- - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapatdipertanggungjawabkan secara hukum.Apabila di kemudian hari ternyata

dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

persyaratandalam pengajuan PKM Penelitian.


Pengusul,

( Mudzakkir Dioktyanto )

mailto:[email protected]

vii

Lampiran 1. Biodata Anggota Pelaksana

A. Identitas diri

1 Nama Lengkap (dengan gelar) Shochibul Ma’arif

2 Jenis Kelamin L

3 Program Studi Teknik Material dan Metalurgi

4 NIM 2714100052

5 Tempat dan Tanggal Lahir Kediri, 10 November 1994




SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Tertek

III

MTsN Jombang

Kauman

SMA Negeri 2

Pare

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-Lulus 2002-2008 2008-2011 2011-2014


No Nama Pertemuan Ilmiah/

Seminar

Judul Artikel

Ilmiah

Waktu dan

Tempat

1. - - -

D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (dari pemerintah,

asosiasi atau institusi lainnya)

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1. OSP Kebumian Dinas Pendidikan Jatim 2013

2. Runner Up Debat Ilmiah

PIMMAT

HMMT FTI ITS 2015

3. Peringkat III Menulis Surat

Calon Walikota Surabaya

BEM ITS 2015

Semua data yang saya tuliskan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata



persyaratan dalam pengajuan hibah.


Pengusul,

(Shochibul Ma’arif)


viii

Biodata Anggota Pelaksana

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Mimi Nur Indah Sari

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Program Studi S1 Teknik Material dan Metalurgi

4 NIM 2714100016


Lahir Bojonegoro, 25 Maret 1996




SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 02 Padangan SMP Negeri 1

Padangan

SMA Negeri 1

Cepu

Jurusan IPA

Tahun Masuk –

Lulus

2002-2008 2008-2011 20011-2014


No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel

Ilmiah

Waktu dan

Tempat

- - -


institusi lainnya)


Penghargaan

Tahun

- - -





persyaratandalam pengajuan proposal program kreattivitas mahasiswa.


Pengusul,

(Mimi Nur Indah Sari)


ix

Biodata Dosen Pembimbing

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Dr. Widyastuti, S.Si.,M.Si.

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Program Studi Teknik Material dan Metalurgi

4 NIDN 0020067906


Lahir Bangkalan, 20 Juni 1979




S1 S2 S3

Nama Institusi ITS UI UI

Jurusan Fisika FMIPA Material Science Teknik Material

dan Metalurgi

Tahun Masuk –

Lulus

1998 – 2002 2003 – 2005 2005-2009


No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel

Ilmiah

Waktu dan

Tempat

1.


institusi lainnya)


Penghargaan

Tahun

1.



dijumpai ketidaksesuaiandengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.


persyaratandalam pengajuan proposal program kreativitas mahasiswa.


Pembimbing,

(Dr. Widyastuti,S.Si.,M.Si.)


x

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan Penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan

(Rp)

Jumlah (Rp)

Masker N95 Sebagai filter

debu

1 box Rp 200.000,00 Rp 200.000,00

Sarung

tangan Latex

Menyentuh

Spesimen

4 set Rp 25.000,00 Rp 100.000,00

Gelas Kimia

100 ml

Sebagai wadah

alga

4 buah Rp 50.000,00 Rp 200.000,00

Cawan petri,

penumbuk,

stirer

Sebagai alat

penghalus

senyawa

1 set Rp 100.000,00 Rp 100.000,00

Aluminium

foil

Sebagai wadah

kedap

2 set Rp 50.000,00 Rp 100.000,00

Pipet 100 ml Mengambil

alga

4 buah Rp 100.000,00 Rp 400.000,00

Box Akrilik Sebagai wadah

rancangan RM

SC 101

2 buah Rp 50.000,00 Rp100.000,00

Sewa Kipas

Angin dan

Operator

Sebagai media

peniupan debu

1 set Rp 50.000,00 Rp 50.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp 1.250.000,00

2. Bahan Habis Pakai


Pemakaian


(Rp)

Jumlah (Rp)

Alga

(Halosphaera

sp.)

Penyuplai

oksigen

500 gr Rp 100.000,00 Rp 500.000,00

Membran

poliakrinolitril

(PAN)

Membran

alga

500 gr Rp 100.000,00 Rp 500.000,00

Bahan perekat Sebagai

perekat

membran

ke masker

1 set Rp 100.000,00 Rp 100.000,00

Karbon aktif Sebagai

bahan

aktivasi

3 set Rp 50.000,00 Rp 150.000,00

Aquades Sebagai

desinfektan

1 set Rp 100.000,00 Rp 100.000,00

Senyawa

MgO, CaO,

K2O, SiO2

Sebagai

material

polutan

4 set Rp 100.000,00 Rp 400.000,00


xi

3. Pengujian


Pemakaian


(Rp)

Jumlah

(Rp)

Pengujian

Lutron DO

5510

(Dissolved

Oxugen

Meter)

Untuk

mengukur

kadar

oksigen

terlarut pada

membran di

masker

1 Rp 1.250.000,00 Rp 1.250.000,00


4. Lain – Lain


Pemakaian


(Rp)

Jumlah

(Rp)

Administrasi Print, foto

copy

1 Rp 200.000,00 Rp 150.000,00

Publikasi

Karya Tulis

Poster,

seminar

1 Rp 500.000,00 Rp 350.000,00

Tranport Mencari

Literatur

1 Rp 300.000,00 Rp 250.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp 750.000,00

TOTAL (Keseluruhan) Rp 5.000.000,00

xii

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

no Nama/NIM Program

Studi

Bidang Ilmu Alokasi

Waktu

(per

Minggu)

Uraian Tugas

1 Mudzakkir

Dioktyanto

S1 Teknik

Material

dan

Metalurgi

Material

Science,

12 jam/

minggu

Preparasi

Spesimen dan

Pengimplanan

Alga

12 jam/

minggu

Analisis Data

dan

Pembahasan

2 Shochibul Ma’arif S1 Teknik

Material

dan

Metalurgi

Geologi,

Biomaterial

12 jam/

minggu

Pengimplanan

Membran

Pada Masker

12 jam/

minggu

Pembuatan

Laporan

Kemajuan

3 Mimi Nur Indah

Sari

S1 Teknik

Material

dan

Metalurgi

Standarisasi,

Biologi

12 jam/

minggu

Pegujian

Kadar

Oksigen Pada

Masker

12 jam/

minggu

Pembuatan

Laporan

Akhir

xiii

Lampiran 4. Surat Pernyataan Tidak Melakukan Plagiarism

KEMENTRIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111

Telp : 031 – 5994251, 5947274, 5945472 (Hunting)

Fax : 031 – 5947624, 5950806

http://www..its.ac.id

SURAT PERNYATAAN

TIDAK MELAKUKAN PLAGIARISME

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Mudzakkir Dioktyanto

NIM : 2714100068

Program Studi : S1 Teknik Material dan Metalurgi

Fakultas : Teknologi Industri

Dengan ini menyatakan bahwa proposal PKM-Penelitian saya dengan judul: Respirator Mask Anti Debu Piroklastik Letusan Gunung Kelud

dengan Mikroalga (Halosphaera Sp.) Sebagai Penyuplai Oksigen yang diusulkan pada tahun anggaran 2016 bersifat original dan belum pernah

dibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan

ini, maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang

berlaku dan mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima kepada

Humanitarian Forum Indonesia (HFI).

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan

sebenar-benarnya.


Yang menyatakan,

Ketua Tim Peneliti

(Mudzakkir Dioktyanto)

NIM. 2714100068

Documents

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA … · INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016. ii LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN 1. Judul Kegiatan : …