e-ISSN  2549-3701

## Penentuan Nilai Hambatan dan Hambatan Jenis pada Arang Batok Kelapa dan Arang Kulit Pisang dengan
Metode Eksperimen

## Nurhayati
Universitas Islam Negeri Ar-Raniry, Banda Aceh e-mail: nurhayati.sururi@ar-raniry.ac.id Diterima: 27-03-2020 Disetujui: 04-08-2020 Diterbitkan: 13-08-2020

## Abstract
Due to an application of coconut shell and cassava peel-based charcoal as an alternative material in carbon film resistors. The purpose of this study is to determine the value of both resistance and specific resistance of  those  materials.  The  fresh coconut  shell  and cassava peel  were  dried under  sunlight  prior  to  charcoal production through pyrolysis. The resulted charcoals were then grounded into powder and filtered. After that, the fine materials were inserted into a straw with a wide area of  6,07 x 10 -7 m 2 and 1,2 x 10 -4 m 2 and the length of 0,03 m and 0,04 m. The results obtained that the resistance values of the coconut shell and cassava skin charcoal were 5 × 10 4 Ω to 11 × 10 4 Ω and 3 × 10 4 Ω  to 5 × 10 4 Ω, respectively. While the specific resistance values of those charcoals were 1,133 Ωm to 2,34 × 10 2 Ωm and  0,758 Ωm to 1,28 × 10 2 Ωm, respectively. In conclusion, both resistance and specific resistance values of coconut shell charcoal seem to be relatively higher than the coconut shell charcoal.
Keywords : coconut shell charcoal, cassava peel charcoal, carbon film resistor

## Abstrak
Arang batok kelapa dan arang kulit singkong dapat digunakan sebagai bahan alternatif dalam resistor film karbon. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui nilai hambatan dan nilai hambatanan jenis dari arang batok kelapa dan arang kulit singkong. Metode yang dilakukan adalah dengan mengeringkan  batok kelapa dan kulit singkong di bawah terik matahari. Selanjutnya, batok kelapa yang telah kering dibakar hingga menjadi arang, begitu juga pada kulit singkong. Setelah menjadi arang, masing-masing bahan ditumbuk hingga halus dan disaring. Setelah itu, bahan halus dari masing-masing bahan dimasukkan ke dalam sedotan dengan luas penampang sedotan sebesar 6,07 x 10 -7 m 2 dan 1,2 x 10 -4 m 2 , dan panjang sedotan yang digunakan adalah  0,03  m  dan  0,04  m.  Selanjutnya,  hambatanan  diukur  menggunakan  multimeter  dan  hambatanan jenisnya  dihitung  menggunakan  rumus.  Hasil  penelitian  diperoleh  bahwa  nilai  hambatanan  arang  batok kelapa adalah 5 × 10 4 Ω s/d 11 × 10 4 Ω dan nilai hambatanan arang kulit singkong adalah 3 × 10 4 Ω  s/d 5 × 10 4 Ω. Sedangkan nilai hambatanan jenis arang batok kelapa adalah 1,133 Ωm s/d 2,34 × 10 2 Ωm dan nilai hambatanan jenis arang kulit singkong adalah 0,758 Ωm s/d 1,28 × 10 2 Ωm. Dapat disimpulkan bahwa arang  batok  kelapa  memiliki  nilai  hambatanan  dan  hambatanan  jenis  lebih  tinggi  dari  pada  arang  batok kelapa.
Kata kunci : arang batok kelapa, arang kulit singkong, resistor film karbon

## Pendahuluan
Kelapa  dan  singkong  sering  dimanfaatkan  untuk  keperluan  hidup  sehari-hari  oleh  masyarakat terutama  untuk  olahan  makanan.  Jumlah  produksi  kelapa  dan  singkong  terutama  di  Aceh  ini sangat banyak. Namun, limbah batok kelapa dan limbah kulit singkong sering dibuang begitu saja
e-ISSN  2549-3701
oleh  masyarakat  setelah  mereka  mengambil  daging  buahnya.  Padahal  limbah  tersebut  dapat dimanfaatkan  untuk  berbagai  keperluan  sehari-hari,  sehingga  selain  mengurangi  sampah, mengoptimalkan  manfaat  limbah  dan  juga  meningkatkan  nilai  ekonomi  limbah.  Limbah  batok kelapa dan kulit singkong dapat digunakan sebagai inovasi bahan alternatif seperti bahan baku karbon aktif (Ana Sofiana, Sujarwata, dan Ian Yulianti, 2017). Selain itu, Batok kelapa memiliki kandungan  karbon sebesar  74.3  %.  (Bledzki,  A.  K.,  A.  A.  Maimun,  J.  Volk,  2010).  Sedangkan kulit singkong juga mengandung unsur karbon sebesar 59.31 % (Leni Maulinda, Nazrul ZA, Dara Nurfika Sari, 2015).
Sebagai bahan alternatif, komposisi karbon dari batok kelapa dapat digunakan sebagai karbon aktif (Noor Salim, Nanang Saiful  Rizal, Ricky Vihantara, 2018, Gilar S.  Pambayun  dkk, 2013) dan kulit singkong dapat dimanfaatkan sebagai bahan  baku karbon aktif (Leni Maulinda, Nazrul ZA, Dara Nurfika Sari, 2015). Resistor adalah komponen dasar elektronika yang sering digunakan  dalam  beberapa  rangkaian  elektronika.  Kelangkaan  produksi  karbon  dapat meningkatkan harga jual resistor (Ana Sofiana, Sujarwata, dan Ian Yulianti, 2017). Pembuatan karbon dari batok kelapa dan kulit singkong dapat menjadi sumber alternatif bahan karbon dalam resistor. Resistor berguna untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Bahan resistif yang terkandung dalam  resistor  dipengaruhi  oleh  besar  hambatanan  jenis  bahan  yang  digunakan.  Besar hambatanan  jenis  bergantung  pada  tingkat  hambatanan  yang  dihasilkan  oleh  bahan  (Ana Sofiana,  Sujarwata,  dan  Ian  Yulianti,  2017).  Pada  penelitian  ini,  dilakukan  pengujian  untuk menentukan hambatanan dan hambatanan jenis pada karbon yang berasal dari batok kelapa dan kulit pisang.

## Studi Pustaka (Optional)
Kualitas batok kelapa yang baik adalah yang tua dan kering, bersih dari pengotor. Indikasi batok kelapa tua ditunjukan oleh warna batok. Batok kelapa yang tua ditunjukan oleh warna penampang batok  yang  gelap  kecoklatan  (Gambar  1)  dan  berubah  menjadi  berwarna  kehitaman  setelah dikeringkan (Gambar 2). Warna gelap mengidentifikasi sedikitnya kandungan bahan pencampur ( moisture ) didalam bahan batok (Esmar Budi, 2011)
Gambar 1. Batok kelapa tua (warna gelap kecoklatan)
e-ISSN  2549-3701
Gambar 2. Batok kelapa yang telah dikeringkan (berwarna gelap kehitaman)
Limbah  kulit  singkong  memiliki  kandungan  karbon  sebesar  59,31%.  Sehingga  arang  yang dihasilkan dari limbah kulit singkong dapat digunakan sebagai bahan untuk pembuatan dibidang industri  seperti  resistor.  (Suherman,  I.,  Melati,  2009).  Resistor  arang  atau  resistor  karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt (Wida Fitri Susanti, 2018).

## Gambar 3. Resistor Karbon
Selain  itu,  pengembangan  resistor  karbon  adalah  resistor  film  karbon.  Sejalan  dengan perkembangan teknologi, telah terbentuklah resistor yang dibuat dari karbon dan dilapisi dengan bahan  film  yang  berfungsi  sebagai  pelindung  terhadap  pengaruh  luar.  Nilai  resistansi  sudah tercantum dalam bentuk tabel kode warna. Karena memiliki nilai resistansi yang tinggi dan juga bentuk fisiknya kecil, resistor ini juga banyak digunakan dalam berbagai rangkaian elektronika. (Kharimah Putri, 2014).
Gambar 4. Resistor Film Karbon
Dalam  rangkaian  listrik,  terdapat  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  nilai  hambatan an  jenis  (ρ) diantaranya  adalah  hambatanan  ( R ),  luas  penampang  ( A )  dan  panjang  ( 𝑙 )  seperti  rumusan  di bawah ini (Tipler, 2001).
𝜌 = 𝑅𝐴 𝑙 …………………………………………………………………….. 1)
e-ISSN  2549-3701

## Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan percobaan  yang telah  dilakukan didapatlah  nilai hambatanan arang batok kelapa dan arang kulit singkong dengan diameter sedotan 0,012 m dan 0,00088 m serta ukuran panjang yang  berbeda  tiap  diameter  yaitu  0,03  m  dan  0,04  m  yang  diukur  menggunakan  mulitimeter. Sehingga didapat data seperti yang ditunjukkan pada tabel 1 dan tabel 2.

## Hambatanan jenis arang batok kelapa
Tabel 1. Tabel hasil nilai hambatanan arang batok kelapa
Diameter (m) Luas penampang (m 2 ) Panjang (m) Hambatanan (Ω) 0,012 1,28 × 10 -4 0,03 5,5 × 10 4 0,04 5 × 10 4 0,00088 6,07 × 10 -7 0,03 5,6 × 10 4 0,04 11 × 10 4

## Hambatanan dan hambatanan jenis arang kulit singkong
Tabel 2. Tabel hasil nilai hambatanan arang kulit singkong
Diameter (m) Luas penampang (m 2 ) Panjang (m) Hambatanan (Ω) 0,012 1,2 × 10 -4 0,03 3 × 10 4 0,04 4 × 10 4 0,00088 6,07 × 10 -7 0,03 4,5 × 10 4 0,04 5 × 10 4

## Perhitungan nilai hambatanan jenis arang batok kelapa dan arang kulit pisang
Setelah  diperoleh  nilai  hambatanan  arang  batok  kelapa  dan  arang  kulit  singkong  dengan berbagai ukuran seperti tabel 1 dan tabel 2. Selanjutnya, dilakukan perhitungan nilai hambatanan jenis  arang  batok  kelapa  dan  arang  kulit  singkong  dengan  menggunakan  persamaan 𝜌 = 𝑅.𝐴 𝑙 , sehingga didapatkan data seperti didalam tabel 3 dan tabel 4.
Tabel 3. Tabel nilai hambatan jenis arang batok kelapa
Diameter (m) Luas penampang (m 2 ) Panjang (m) Hambatan jenis (Ωm) 0,012 1,2 8  × 10 -4 0,03 2,34 × 10 2 0,04 1,60 × 10 2 0,00088 6,07 × 10 -7 0,03 1,133 0,04 1,669
e-ISSN  2549-3701
Tabel 4. Tabel hasil nilai hambatan jenis arang kulit singkong
Diameter (m) Luas penampang (m 2 ) Panjang (m) Hambatan jenis (Ωm) 0,012 1,28 × 10 -4 0,03 1,28 × 10 2 0,04 1,28 × 10 2 0,00088 6,07 × 10 -7 0,03 0,910 0,04 0,758

## Pembahasan nilai hambatanan arang batok kelapa dan arang kulit pisang
Berdasarkan nilai hambatan arang tempurung kelapa pada tabel 1 yang diperoleh antar ukuran diameter yang berbeda (0,12 m dan 0,0008 m) dan panjang sedotan yang berbeda (0,03 m dan 0,04  m),  terlihat  bahwa  semakin  besar  diameter  maka  semakin  kecil  nilai  hambatan  yang dihasilkan, tetapi tidak untuk besarnya ukuran panjang sedotan yang digunakan. Karena semakin panjang ukuran sedotan maka semakin besar nilai hambatan yang dihasilkan.
Dalam hal  ini juga nilai hambatan pada kulit singkong pada tabel 2 antar  ukuran  yang diameter yang berbeda (0,21 m dan 0,00088 m) dan panjang yang berbeda (0,03 m dan 0,04 m), terlihat bahwa semakin besar diameter yang digunakan maka semakin kecil nilai hambatan yang dihasilkan. Begitu juga semakin panjang ukuran sedotan yang digunakan maka semakin besar nilai  hambatan  yang  digunakan.  Berdasarkan  tabel  1  dan  tabel  2  menunjukkan  bahwa  nilai hambatan arang tempurung kelapa lebih besar daripada nilai arang kulit singkong. Dimana nilai hambatan arang tempurung kelapa adalah 5 × 10 4 Ω s/d 11 × 10 4 Ω, sedangkan nilai hambatan arang kulit singkong adalah 3 × 10 4 Ω  s/d 5 × 10 4 Ω.

## Pembahasan nilai hambatanan arang batok kelapa dan arang kulit pisang
Setelah  diperoleh  nilai  hambatan,  maka  didapatlah  nilai  hambat  jenis  arang  tersebut  dengan menggunakan  persamaan  hambat  jenis  yang  sudah  dijelaskan  pada  bab  sebelumnya.  Nilai hambat  jenis  arang tempurung  kelapa  dapat dililhat pada  tabel  3  dan  nilai  hambat  jenis  arang kulit  singkong  dapat  dilihat  pada  tabel  4.  Berdasarkan  pebandingan  nilai  hambatan  dan  nilai hambat jenis yang ditunjukkan pada tabel, dapat dikatakan bahwa pada luas penampang yang sama atau pada panjang yang sama nilai hambat jenis sebanding dengan nilai hambatan baik pada arang tempurung kelapa maupun pada arang kulit singkong. Hal ini terlihat pada nilai yang tertera.Kenaikan hambatan diiringi dengan kenaikan hambat jenis yang dihasilkan.
Berdasarkan perbandingan arang tempurung kelapa dan arang kulit singkong pada tabel 1, tabel 2, tabel 3, dan tabel 4, terlihat bahwa nilai hambatan dan nilai hambat jenis pada arang tempurung  kelapa  lebih  tinggi  daripada  arang  kulit  singkong.  Hal  ini  terjadi  baik  pada  luas penampang  dan  panjang  yang  sama.  Tingginya  nilai  hambatan  suatu  bahan  dipengaruhi  oleh proses  karbonisasinya.  Kedua  bahan  sama-sama  menghasilkan  karbonisasi  aktif  yang sempurna.Selain  itu  tingkat  karbon  yang  dimiliki  suatu  tempurung  juga  dipengaruhi  oleh kandungan  karbonnya.  Tempurung  kelapa  memiliki  kadar  karbon  yang  lebih  tinggi  daripada tempurung kelapa. Berdasarkan tabel 3 dan tabel 4 bahwa nilai hambat jenis arang tempurung kelapa adalah 1,133 Ωm s/d 2,34 × 10 2 Ωm, sedangkan nilai hambat jenis arang kulit singkong adalah 0,758 Ωm s/d 1,28 × 10 2 Ωm.
e-ISSN  2549-3701

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  hambat  jenis  arang  tempurung  kelapa  adalah  1,133 Ωm s/d 2,34 × 10 2 Ωm, sedangkan nilai hambat jenis arang kulit singkong adalah 0,758 Ωm s/d 1,28 × 10 2 Ωm. Maka arang  tempurung kelapa memiliki nilai hambatan dan  nilai hambat jenis yang  lebih  tinggi  daripada  arang  kulit  singkong.  Pada  saat  penelitian  dilakukan  ada  sedikit kekurangan yang terjadi yaitu pada penggunaan tempurung kelapa yg masih lumayan muda dan penjemuran  yang  cukup  singkat.  Hal  ini  di  karenakan  sulitnya  mencari  batok  kelapa  yang memang  betul-betul  tua  dan  untuk  hasil  yang  baik  memakan  waktu  pengeringan  yang  cukup berhari-hari. Semoga penelitian ini dapat dilanjutkan dengan membandingkan hambat jenis arang tempurung  kelapa  sesuai  dengan  umur  tempurungnya  dan  waktu  lama  pengeringannya. Penyaringan karbon juga dapat dilakukan dengan kertas saring agar hasilnya lebih lembut dan validitasnya terukur.

## Ucapan Terima Kasih
Terimakasih penulis ucapkan pada Nurhajijah Ritonga yang telah bersedia membantu penelitian ini sehingga penelitian ini bisa berjalan dengan baik.

## Referensi
A.  K.,  Bledzki,  A.  A.  Maimun,  J.  Volk  (2010).Barley  husk  and  Coconut  Shell  reinforced polypropylene  composites:  The  effect  of  fibre  physical,  chemical  and  surface  properties. Composites Science and Technology, Vol. 70, 840-846. Budi, Esmar (2011). Tinjauan Proses Pembentukan dan Penggunaan Kelapa Sebagai Bahan Bakar. Jurnal Fisika, 14 (4B), 2 . Fitri,  Wida  Susanti  (2018). Perancangan  dan  Pembuatan  Modul  Pratikum  Elektronika  Dasar , Malang: Teknik Elektro Universitas Muhammaddiyah Malang, Hlm. 5. Gilar S. Pambayun dkk (2013). Pembuatan Karbon Aktif Dari Arang Tempurung Kelapa Dengan Aktivator Zncl2 Dan Na2co3 Sebagai Adsorben Untuk Mengurangi Kadar Fenol Dalam Air Limbah. Jurnal teknik Pomits , 2(1), 116-120. I, Suherman, Melati, (2009). Pembuatan Karbon Aktif Dari Limbah Kulit Singkong, UKM Tapioka Kabupaten Pati, Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia, Bandung, Hlm 2.
Maulinda, Leni, Nazrul ZA, Dara Nurfika Sari (2015). Pemanfaatan Kulit SIngkong sebagai Bahan Baku Karbon Aktif. Jurnal Teknologi Kimia Unimal , 4(2), 11-19.
Putri,  Karimah  (2014). Sistem  Kontrol  Otomatis  menggunakan  sensor  cahaya  dan  sensor  air hujan pada bangun rumah Tinggal, Semarang: POLITEKNIK Negeri Semarang , Hlm 19. Salim, Noor Nanang Saiful Rizal, Ricky Vihantara (2018). Komposisi Efektif Batok Kelapa sebagai bahan  karbon  aktif  untuk  meningkatkan  kualitas  air  tanah  di  kawasan  perkotaan. Media Komunikasi Teknik Sipil . 24 (1), 87-95.
Sofiana, Ana, Sujarwata, dan Ian Yulianti, (2017). Identifikasi Nilai Hambat Jenis Arang Tempurung Kelapa dan Arang Kayu Mangrove sebagai Bahan Alternatif Pengganti Resistor Film Karbon, Unnes Physics Journal, 6 (1), 1-6.