http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/photon
Uji Karakteristik Elektrolit Ampas Kulit Nanas dengan Penambahan MgCl 2 , NaCl, Dan KCl
Neneng Fitrya*, Pakhriza Halwani*, Shabri Putra Wirman Program Studi Fisika, Fakultas MIPA dan Kesehatan, Universitas Muhammadiyah Riau Jl. Tuanku Tambusai Pekanbaru 28294, Riau, Indonesia
*Correspondence e-mail: nenengfitrya@umri.ac.id; pakhrizahalwani@gmail.com

## Abstract
This  study  aims  to  determine  the  electrolyte  characteristics  of  pineapple  skin  pulp  which  is  used  for  the  manufacture  of electrolytes  in  bio-batteries  as  an  alternative  energy  source.  The  electrodes  used  are  zinc  (Zn)  and  copper  (Cu).  The parameters  measured  are  voltage,  current strength  and  the  length  of  the  LED  lamp  flame.  The  variations  used  are pure pineapple peel pulp, pineapple peel pulp with the addition of NaCl, KCl, MgCl2 salts with mass variations of 0.25, 0.50, 0.75, 1, 1.25 and 1.50 grams. The results of the research of pineapple skin paste added with salt produced a voltage from 2.684 volts - 3.923 volts, a strong current from 0.52 mA - 0.79 mA and an LED lamp flame from 2 hours - 15 hours. The voltage value on pure pineapple 2,517 volts with the addition of MgCl2 experienced an increase in voltage of 52.82%, the voltage value with the addition of NaCl increased by 55.83% and the voltage value with the addition of KCl increased by 58.84%. The strong current value in pure pineapple 0.50 mA with the addition of MgCl2 experienced an increase in current strength of 52.76%, the strong value of current with the addition of NaCl increased by 56.01% and the strong value of current with the addition of KCl increased by 58.96%. The length of flame of LED lamps produced in the addition of MgCl2, NaCl and KCl was 71.27%, 84.33%, and 87.75% experienced an increase in time from the pulp of pure pineapple skin.The results showed that the greater the addition of salt mass to the pulp of pineapple skin, the greater the result of voltage, strong current and flame of the LED lamp  on  the  electrolyte.  Testing  pineapple  skin  pulp  can  produce  electrical  energy  that  can  be  used  as  electrolyte manufacturing.
Keyword s: Current, Electrolyte, Voltage.

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik elektrolit ampas kulit nanas yang dimanfaatkan untuk pembuatan elektrolit  pada  bio-baterai  sebagai  sumber  energi  alternatif.  Elektroda  yang  digunakan  seng  (Zn)  dan  tembaga  (Cu). Parameter yang diukur yaitu tegangan, kuat arus dan lama nyala lampu LED. Variasi yang digunakan yaitu ampas kulit nanas murni, ampas kulit nanas dengan penambahan garam NaCl, KCl, MgCl2 dengan variasi massa 0,25, 0,50, 0,75, 1, 1,25 dan 1,50 gram. Hasil penelitian pasta kulit nanas yang ditambahkan garam menghasilkan tegangan dari 2,684 volt - 3,923 volt, kuat arus dari 0,52 mA – 0,79 mA dan nyala lampu LED dari 2 jam – 15 jam. Nilai tegangan pada nanas murni 2,517 volt  dengan  penambahan  MgCl2  mengalami  peningkatan  tegangan  52,82%,  nilai  tegangan  dengan  penambahan  NaCl mengalami peningkatan 55,83% dan nilai tegangan dengan penambahan KCl mengalami peningkatan 58,84%. Nilai kuat arus pada nanas murni 0,50 mA dengan penambahan MgCl2 mengalami peningkatan kuat arus 52,76%, nilai kuat arus dengan  penambahan  NaCl  mengalami  peningkatan  56,01%  dan  nilai  kuat  arus  dengan  penambahan  KCl  mengalami peningkatan 58,96%. Lama nyala lampu LED yang dihasilkan pada penambahan MgCl2, NaCl dan KCl yaitu 71,27%, 84,33%, dan 87,75% mengalami kenaikan waktu dari ampas kulit nanas murni. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar penambahan massa garam pada ampas kulit nanas maka semakin besar hasil tegangan, kuat arus dan nyala lampu LED pada elektrolit. Pengujian ampas kulit nanas dapat menghasilkan energi listrik yang dapat dijadikan sebagai pembuatan elektrolit.
Kata Kunci : Arus, Elektrolit, Tegangan.

## 1. Pendahuluan
Baterai merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat membantu kebutuhan energi saat ini, salah  satunya  yaitu  energi  listrik.  Baterai  salah  satu  sumber listrik kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkan tenaganya dalam  bentuk listrik. Baterai yang tersedia selama ini mengandung bahan dan zat kimia yang berbahaya bagi lingkungan jika dibuang secara sembarangan, selain itu harga  baterai juga mahal jika digunakan dalam penerangan yang lama. Baterai terdiri dari tiga komponen utama yaitu, katoda, anoda,
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/photon
dan elektrolit (Purwati & Harjono, 2017).
Komponen  yang  berperan  penting  dalam  baterai  adalah  elektrolit  sebagai  suatu  zat  yang  dapat menghantarkan  listrik.  Sumber  energi  listrik  alternatif  terbarukan  yang  berupa  bio-baterai  sebagai pengganti elektrolit pada baterai melalui pemanfaatan sifat kelistrikan dari limbah buah-buahan dan sayur- sayuran  yang  mengandung  elektrolit  (Masthura  &  Abdullah,  2021).  Bio-baterai  merupakan  salah  satu sumber energi alternatif yang dapat membantu kebutuhan energi saat ini, salah satunya yaitu energi listrik. Bio-baterai  dari  bahan  alami  mampu  menghasilkan  listrik  dengan  menggunakan  bahan  alam  yang mengandung elektrolit (Sumanzaya et al., 2019).
Penelitian sebelumnya telah memanfaatkan limbah bahan alam menjadi elektrolit salah satunya kulit nanas. Nanas merupakan buah yang memiliki dan menghasilkan keasaman (pH). Nilai pH asam yang dimiliki oleh nanas dapat dijadikan elektrolit sehingga bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan tegangan dan kuat arus. Sifat  kelistrikan  yang  dikandung  elektrolit  dari  kulit   nanas,  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi alternatif terbarukan sebagai pengganti elektrolit pada baterai (Atina, 2015).
Fitrya et al (2021) melakukan penelitian elektrolit dari bahan alami dengan menggunakan kulit nanas dengan  penambahan  NaCl  menghasilkan  tegangan  maksimum  2,432  volt,  kuat  arus  maksimum  0,33  mA dengan nyala lampu LED selama 13 jam. Penelitian yang lain juga melakukan penambahan garam seperti NaCl, MgCl 2 , dan KCl yang tergolong kedalam elektrolit kuat. Elektrolit terbagi dua yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Elektrolit kuat adalah larutan yang dapat menghantarkan listrik dengan baik. Elektrolit dapat berbentuk  asam,  basa  dan  garam.  Garam  merupakan  salah  satu  elektrolit  kuat  yang  dapat  menghasilkan listrik terdapat pada NaCl, MgCl 2 , dan KCl (Mah Bengi et al., 2018)
Penelitian  lain  juga  dilakukan  oleh  Fadilah  et  al  (2015)  menggunakan  variasi  kulit  pisang  dengan penambahan garam NaCl, MgCl 2 , dan  KCl. Penambahan garam NaCl, MgCl 2 , dan KCl sebagai elektrolit untuk menghasilkan tegangan dan daya tahan optimum dengan massa yang berbeda hingga mencapai  tegangan maksimum  1,40  volt  dan  dengan  daya  tahan  maksimum  5880  menit.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui karakteristik elektrolit ampas kulit nanas yang dimanfaatkan untuk pembuatan elektrolit
2. Metodologi

## 2.1.   Persiapan alat dan bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Multimeter, lempeng tembaga (Cu), Lempeng Seng (Zn), lampu LED, resitor, timbangan, blender, wadah,  pisau,  gunting, baskom, saringan. Sampel yang digunakan adalah  kulit  nanas,  Garam  Nacl,  𝑀𝑔𝐶𝑙2,  dan  KCl.  Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode eksperimen.  Pengukuran dilakukan untuk mengukur nilai tegangan, kuat arus dan lama nyala lampu LED dapat dilihat pada Gambar 1 dan

## 2.2.   Persiapan Bahan Baku
Nanas  yang  dipakai  hanya  bagian  kulitnya  saja,    Kemudian  kulit  nanas  dipotong  kecil  dan  kemudian dihaluskan menggunakan Blender, setelah dihaluskan berbentuk ampas kemudian di saring menggunakan kain. Ampas kulit nanas yang dicampuri dengan variasi Garam Nacl, 𝑀𝑔𝐶𝑙2, dan KCl sesuai konsentrasi Kulit nanas yang ada di wadah kemudian ditambah dengan  konsentrasi 0,25 gr, 0,50 gr, 0,75 gr, 1 gr, 1,25 gr dan 1,50 gr.

## 2.3.   Persiapan Elektroda
Penelitian ini menggunakan elektroda plat seng (Zn) dan tembaga (Cu) dengan ukuran tinggi 5 cm dan lebar 5  cm  dan  tinggi  5  cm.  Berdasarkan  potensial  elektroda,  Cu  akan  mengalami  reduksi  yang  akan  bertindak sebagai katoda sedangkan Zn akan mengalami oksidasi yang akan bertindak sebagai anoda. Elektroda Zn-Cu dapat  diperoleh  dengan  mudah  di  pasaran  daripada  jenis  elektroda  lainnya,  Kemudian  elektroda dihubungkan dengan kabel
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/photon

## Gambar 1. Pengujian Tegangan

## Gambar 2. Pengujian Kuat Arus

## 2.4.   Pembuatan Sel Bio-Baterai
Wadah  yang  digunakan  untuk  wadah  sel  bio  baterai  adalah  wadah  yang  dibuat  dari  bahan  akrilik  yang dibentuk  menjadi  kotak  persegi  dengan  ukuran  panjang  5  cm,  lebar  5  cm  dan  tinggi  5  cm.  Kemudian dimasukan  elektroda  sesuai  posisi  pada  akrilik,  dan  dibuat  sebanyak  3  sel  yang  dipasang  secara  seri  dan diukur secara paralel. Selanjutnya setiap sel wadah diisikan oleh ampas kulit  nanas sebanyak 60 gr  pada setiap variasi yang berbeda.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada penelitian ini dilakukan pengaruh penambahan garam (MgCl2, NaCl, dan KCl) terhadap karakteristik elektrik dari ampas kulit nanas. Karakteristik meliputi tegangan, kuat arus dan nyala lama lampu LED.

## 3.1. Hasil Pengukuran Tegangan
Gambar 3. Nilai Tegangan 0 1 2 3 4 nanas murni 0,25
0,5 0,75 1 1,25 1,5 T egan gan (V olt) Variasi Garam (Gram) Tegangan Semua Sampel Nanas Murni MgCl2
NaCl KCl
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/photon
Hasil pengukuran nilai tegangan pada ampas kulit nanas murni yang dijadikan sebagai kontrol, ampas kulit nanas ditambah garam (MgCl2, NaCl, dan KCl) dapat dilihat pada Gambar 3. Nilai tegangan pada nanas murni 2,517  volt  dengan  penambahan  MgCl2  mengalami  peningkatan  tegangan  52,82%,  nilai  tegangan  dengan penambahan NaCl mengalami peningkatan 55,83% dan nilai tegangan dengan penambahan KCl mengalami peningkatan 58,84%. Garam kalium klorida dalam air yang mengandung ion memiliki sifat asam dari suatu larutan maka semakin banyak ion yang dihasilkan sehingga larutan tersebut semakin besar menghasilkan tegangan.  Larutan  yang  memiliki  tingkat  keasaman  yang  lebih  besar  atau  pH  nya  lebih  kecil  dapat menghasilkan tegangan yang kebih besar (Purnomo, 2010).
Garam merupakan larutan elektrolit yang dapat menghantarkan listrik dimana zat terlarutnya terurai sempurna  membentuk  ion-ion  positif  dan  ion-ion  negatif.  Jika  konsentrasi  ion  garam  pada  suatu  larutan meningkat maka ion akan dengan mudah bergerak didalam larutan, sehingga larutan tersebut konduktivitas listrik meningkat. Hal ini diakibatkan reaksi ionisasi dalam larutan meningkat, sehingga menyebabkan proses transfer elektron terjadi dengan cepat dan menghasilkan tegangan (Sumanzaya et al., 2019).
Elektron yang dilepaskan oleh zat yang mengalami oksidasi akan diterima oleh zat yang mengalami reduksi (Rettob & Karbeka, 2019). Reaksi redoks terjadi karena adanya perubahan bilangan oksidasi. Konsep reaksi redoks mencakup reaksi reduksi dan oksidasi.

## 3.2. Hasil Pengukuran Kuat Arus
Hasil pengukuran nilai kuat arus pada ampas kulit nanas murni yang dijadikan sebagai kontrol, ampas kulit nanas ditambah garam (MgCl2, NaCl, dan KCl) dapat dilihat pada Gambar 4
Gambar 4. Nilai Kuat Arus
Nilai kuat arus pada nanas murni 0,50 mA dengan penambahan MgCl2 mengalami peningkatan kuat arus 52,76%, nilai kuat arus dengan penambahan NaCl mengalami peningkatan 56,01% dan nilai kuat arus dengan penambahan KCl mengalami peningkatan 58,96%. Hal ini terjadi karena garam mengandung ion yang dapat menghantarkan arus listrik, sehingga arus listrik dapat mengalir pada bio-baterai dan menarik ion-ion pada  MgCl2,  NaCl,  dan  KCl  maka  akan  terjadi  reaksi  ionisasi  yang  menyebabkan  arus  listrik  mengalir (Yanasari & Refelita, 2017).
KCl memiliki ion yang lebih besar pada proses transfer elektron sehingga kemampuan menghantarkan listrik lebih baik dan berpengaruh terhadap nilai arus yang dihasilkan (Daniath, 2016). Sifat kelistrikan pada larutan elektrolit KCl mempengaruhi besarnya arus listrik yang mengalir.

## 3.3. Hasil Pengukuran Lama Lampu LED Menyala
Hasil pengukuran lama lampu led menyala pada ampas kulit nanas murni yang dijadikan sebagai kontrol,
0 0,2 0,4 0,6 0,8 nanas murni 0,25
0,5 0,75 1 1,25 1,5 K u at Ar u s (m A) Variasi Garam (Gram) Kuat Arus  Semua Sampel Nanas Murni MgCl2
NaCl KCl
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/photon
ampas  kulit  nanas  ditambah  garam  (MgCl2,  NaCl,  dan  KCl)  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.  Hasil  penelitian menunjukkan mengalami peningkatan lama nyala lampu LED yang cukup stabil
Gambar 5. Grafik Lama Lampu LED Menyala
Lama nyala lampu LED yang dihasilkan pada penambahan MgCl2, NaCl dan KCl yaitu 71,27%, 84,33%, dan 87,75% mengalami kenaikan waktu dari ampas kulit nanas murni. Tegangan dan arus yang optimum yang dihasilkan dapat menyalakan lampu LED. Jumlah ion yang lebih tinggi dihasillkan pada KCl menyebabkan dan berpengaruh terhadap lama nyala lampu LED. Jumlah ion yang lebih besar pada suatu larutan maka akan semakin  tinggi  nilai  listrik  yang  dihasilkan  maka  akan  mempengaruhi  nyala  lampu  LED  (Anggreny  et  al., 2021).

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian,  limbah  kulit  nanas  dapat  dimanfaatkan  sebagai  elektrolit.  Variasi  yang digunakan yaitu ampas kulit nanas murni, ampas kulit nanas dengan penambahan garam NaCl, 𝑀𝑔𝐶𝑙2, dan KCl dengan variasi massa 0,25, 0,50, 0,75, 1, 1,25 dan 1,50 gram. Nilai tegangan listrik yang dihasilkan pada nanas murni sebesar 2,517 volt, kuat arus 0,5 mA dan nyala lampu LED 80 menit. Hasil pengujian terbaik dari variasi  jenis  elektrolit  ampas  kulit  nanas  yang  digunakan  menghasilkan  peningkatan  tegangan  sebesar 58,84%,  kuat  arus  sebesar  58,96%  dan  nyala  lampu  LED  selama  mendekati  16  jam  adalah  menggunakan variasi ampas kulit nanas yang ditambah KCl.

## Daftar Pustaka
Anggreny, Sumarni, W., & Annisa, I. R. (2021). Pengembangan Alat Peraga Uji Daya Hantar Listrik Berbasis STEAM Dan Pengaruhnya Terhadap Literasi Kimia Peserta Didik. Journal of Chemistry In Education , 10 (1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1155/1/012016 Atina. (2015). Tegangan Dan Kuat Arus Listrik Dari Sifat Asam Buah. Saimantika , 12 (2), 28–42.
Fadilah,  S.,  Rahmawati,  R.,  &  Pkim,  M.  (2015).  Pembuatan  Biomaterial  dari  Limbah  Kulit  Pisang  (  Musa Paradisiaca ). Prosiding Simposium Nasional Inovasi Dan Pembelajaran Sains 2015 (SNIPS 2015) , 8 (1), 45–48.
Fitrya, N., Wirman, S. P., & Rahayu, R. D. (2021). Environmentally Friendly Emergency Lighting System Using Bio Batteries from Pineapple Skin Waste as Energy Source. Jurnal Ilmu Fisika (JIF) , 13 (2), 118–125. Mah Bengi, F., Wahyuni, A. S., Syamsuryani, W., & Mustika, D. (2018). Perbandingan arus dan tegangan larutan elektrolit  berbagai  jenis  garam. Jurnal  Pendidikan  Fisika  Dan  Sains , 1 (01),  32–36. https://ejurnalunsam.id/index.php/JPFS/article/view/1724 Masthura, & Abdullah. (2021). Pemanfaatan Sari Nenas Sebagai Sumber Energi Alternatif Pembuatan Bio- Baterai. Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro , 5 (1), 51–58.
http://ejurnal.umri.ac.id/index.php/photon
Purwati, W., & Harjono, T. (2017). Analisis Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang Sebagai Energi Alternatif Pada Batterai. Jurnal Teknik Energi , 13 (2), 61–67.
Rettob, A. L., & Karbeka, M. (2019). Pengaruh Konsentrasi Larutan Hf Pada Proses Preparasi Terhadap Kadar Unsur Bahan Magnetik Pasir Besi. Walisongo Journal of Chemistry , 2 (1), 6. https://doi.org/10.21580/wjc.v3i1.3877
Sumanzaya, T., Supriyanto, A., & Pauzi, G. A. (2019). Analisis Karakteristik Elektrik Onggok Singkong sebagai Pasta Bio-Baterai. Jurnal Teori Dan Aplikasi Fisika , 7 (2), 231–238. https://doi.org/10.23960/jtaf.v7i2.1982
Yanasari, R., & Refelita, F. (2017). Pemanfaatan kulit pisang (musa paradisiaca) sebagai pembuatan baterai pada praktikum elektrokimia di man 1 pekanbaru. Konfigurasi , 1 (2), 163–170.