## Rancang Bangun High Voltage Generetor Sebagai Proses Plasma (Dielectric Barrier Dicharge) Untuk Pemurnian Air Payau
Hendi Matalata 1* , Siti Umi Kalsum 2
1,2 Fakultas Teknik, Universitas Batanghari Jl. Slamet riyadi, Broni Kota Jambi
* e-mail: hendi.matalata@unbari.ac.id
Abstrak. Kebutuhan  air  bersih  dewasa  ini  menjadi  perhatian  banyak  masyarakat,  khususnya  air  payau  yang terjadi dari buangan air daratan  dan bercampurnya air laut dengan air tawar. Provinsi Jambi khususnya terdapat beberapa  daerah  di  hilir  sungai  dimana  memiliki  sifat  kimia/  fisika  air  berwarna  coklat  kehitaman  dan merupakan  kadar  air  payau,    dengan  kadar  air  tersebut  perlu  adanya  cara  untuk  menurunkan  kadar  supaya mendapatkan  air  yang  layak  untuk  digunakan  oleh  masyarakat.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk pemisahan kadar air payau menggunakan metode pasma DBD(Dielectric Barrier Dicharge). Dimana konsentrasi plasma DBD berpengaruh pada kadar air payau terkait Ph, TDS dan Salinitas. Dari hasil penelitiana pada proses Plasma  DBD untuk pemurnian /  pemisahan parameter  kadar   air payau dari    parameter  Ph, TDS dan Salinitas, terdapat  perubahan  atau  penurunan  dari  masing-masing  parameter  tersebut  pada  setiap  perubahan  lama  waktu pengujian ( 5 menit, 10 menit dan 15 menit).
Kata Kunci: Dielectric Barrier Dicharge, Air Payau.
Abstract.  The  need  for  clean  water  is  currently  the  concern  of  many  people,  especially  brackish  water  that occurs from land  water discharge and the mixing of  sea water with fresh water. Jambi Province in particular, there are  several  areas downstream of the river  where the chemical/physical properties of  water  are blackish brown and are brackish water content, with this water content it is necessary to find a way to reduce the level in order  to  get  water  that  is  suitable  for  use  by  the  community.  The  purpose  of  this  study  was  to  separate  the content  of  brackish  water  using  the  plasma  DBD  (Dielectric  Barrier  Dicharge)  method.  Where  the  plasma concentration of DHF  affects the level  of brackish  water related to  Ph, TDS and Salinity. From the results of research on the DHF Plasma process for purification / separation of parameters of brackish water content from parameters of Ph, TDS and Salinity, there is a change or decrease in each of these parameters at each change in the length of the test time (5 minutes, 10 minutes and 15 minutes).

## Keywords : Dielectric Barrier Dicharge, brackish Water

## 1. Pendahuluan
Kebutuhan  air  bersih  dewasa  ini  menjadi perhatian  banyak  masyarakat,  khususnya  Air Payau yang terjadi dari buangan air daratan  dan bercampurnya air laut dengan air tawar. Perairan air  payau  berhubungan  langsung  dengan  laut terbuka  dan  suatu  badan  air  setengah  tertutup yang  dipengaruhi  oleh  gerakan  pasang  surut (Hapis  &  Sanuddin,  2021).  Air  payau  terdapat kadar air 95,5 %-96,5 % dan sisanya 4,5 % - 3,5 %  terdapat  berbagai  macam  mineral  yang melarut.  Air  payau  mempunyai  ciri-ciri  antara lain  zat  padat  terlarut  (TDS),  kandungan  logam (Fe), derajat keasaman (pH) salinitas, kandungan mangan  (Mn)  dan  berwarna  kuning.  Untuk murnikan air payau pada penelitian ini dilakukan unjuk  kerja  pembangkitan  Ozon.  Ozon  terdiri dari  molekul  oksigen  yang  pengoksidasi  yang kuat  dan  dapat  menggantikan  kloron  sehingga banyak  digunakan  untuk  sterilisasi  alat  medis
(Yulastri,  et  al.,  2013),    desinfektan,  polusi udara,  mengolah  air  limbah  (Wijono  et  al., 2019), penghilang kuman, dan dapat menghilangkan  bau.  Dengan  menggunakan reaksi optochemical Ozon  dapat  dibangkitkan, radiasi  ultraviolet  dan dielektrikal  barrier discharge (DBD)  (Hazmi  et  al.,  2012).  DBD dikenal  juga  dengan  lecutan  listrik  yang memanfaatkan  udara  sebagai  isolator  (Plasma) (Isyiqomah et al., 2017)
Konsentrasi  plasma  (DBD)  berpengaruh pada  kadar  air  payau  terkait  Ph,  TDS  dan Salinitas,  yang  mana  diharapkan  ada  perubahan pemisahan  parameter  dari  masing-masing  kadar air  payau  tersebut,  perubahan  Ph  dapat  juga dilakukan  dengan  reaktor  filtrasi  (Riyanti  et  al., 2019) dan juga Aerasi (Alam & Matalata, 2018) .  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk membuat plasma dengan memanfaatkan tegangan  listrik  dengan  menghadapkan  dua elektroda di udara bebas(Sulistianto et al., 2021),
Hendi  Matalata  dan  Siti  Umi  Kalsum,  Rancang  Bangun  High  Voltage  Generetor  Sebagai  Proses  Plasma (Dielectric Barrier Dicharge) Untuk Pemurnian Air Payau
dimana  udara  sebagai  isolator  dan  apabila diberikan  tegangan  listrik  yang  cukup  tingga (<10  KV)  (Muhlisin  et  al.,  2009),  maka  sifat konduktor  akan  muncul  diudara  yang  fenomena ini  disebut Dielectric  barrier  discharge (Wijono et al., 2019)

## 2. Tinjauan Pustaka
Air  payau  merupakan  campuran  diantara air tawar dan air laut (air asin). Apabila terdapat konsentrasi kadar garam melebihi 30 gram pada satu  liter  air  dikatakan  air  asin  dan  apabila konsentrasi  kadar  garam  dalam  satu  liter  air antara  0,5  sampai  30  gram,  maka  air  ini dikatakan  air  payau.  Air  payau  yang  terbentuk antara  pertemuan  air  sungai  dan  air  laut mempunyai  ciri  khusus  secara  fisik,  kimia  dan biologis.  Dari  ciri-ciri  fisik  air  payau  berwarna coklat kehitaman, dari segi kimia terutama sudah mengandung  kadar  garam  dibanding  air  tawar, dari ciri biologis terutama terdapatnya ikan- ikan air payau.  Air payau dapat memiliki range kadar TDS yang cukup tinggi yakni 1000-10.000 mg/L dan  secara  terkarakterisasi  oleh  kandungan karbon  organik  rendah  dan  partikulat  rendah ataupun kontaminan Salinitas (Astuti, 2016)
Air  payau  mempunyai  ciri-ciri  antara  lain berwarna  kuning,  derajat  keasaman  (pH)  7-9, salinitas  0,5-30  ppm,  kesadahan  lebih  dari  500 mg/l, zat padat terlarut (TDS) 1500 – 6000 ppm, kandungan logam  Fe 2  – 5 ppm dan kandungan Mn  2  –  3  ppm.  Air  payau  memiliki  kadar  air 95,5  %-96,5  %  dimana  sisanya  3,3  %-4,5  % terdiri  dari  berbagai  macam  mineral  yang melarut (Afifah, 2019).

## A. Induktor
Induktor  atau  juga  dikenal  dengan  coil adalah  komponen  elektronik  pasif  yang  terdiri dari  susunan  lilitan  kawat  dan  membentuk kumparan,  Sebuah  induktor  atau  reaktor  adalah sebuah  komponen  elektronika  pasif  yang  dapat menyimpan  energi  pada  medan  magnet  yang ditimbulkan  oleh  arus  listrik  yang  melintasinya. Kemampuan  induktor  untuk  menyimpan  energi magnet  ditentukan  oleh  induktansinya,  induktor diperlihatkan pada gambar 1 dibawah
(1) dimana : N = Jumlah lilitan L = Induktansi (H) B max = Flux maximum (0,3-0,5)
I max = Arus Maksimum (A) A c = Luas inti ferrit (cm 2 )
Gambar 1 . Induktor

## B. High Voltage Generator
Module  untuk  menaikkan  tegangan  dari dc  3V  -  6V  ke  tegangan  tinggi  400.000V.  biasa digunakan untuk pengapian, lighter, strobo light, anion  generator,  sten  gun.  input  voltage  3V  sd 6V  input  current  2A  sd  3A  output  voltage 400KV (400.000 Volt). HV generator diperlihatkan pada gambar 2 dibawah.
Gambar 2. High Voltage Generator

## C. Magnet Neodymium
Ciri-ciri  utama  magnet  neodymium(Rare Earth)  antara  lain:  memiliki  kekuatan  magnetik yang  sangat  besar  dan  berwarna  Silver mengkilap (chrome, silver, putih) dan Harganya pun  jauh  berbeda  diatas  magnet  biasa  Karena proses  Pembuatannya  sangat  Rumit.  Kekuatan Daya  tariknya  dilihat  dari  nilai  Grade  N52, semakin tinggi nilai N nya, semakin bagus daya tarik  dan  ketahannya  terhadap  suhu  kerja. Kekuatan  tariknya  mulai  dari  1  kg  hingga Puluhan  kg  tergantung  grade  dan  ukurannya, Artinya  diperlukan  kekuatan  tarik  sekian  kg  utk melepaskan  magnet  Neodymium  yang  sedang melekat,  magnet  neodymium  diperlihatkan  pada gambar 2 dibawah
Gambar 3. Magnet Neodymium

## 3. Metode
Pada  gambar  4,  pengujian  dilakukan dengan  pengaturan  waktu  selama  5  menit,  10 menit  dan  15  menit.  Dimana  hasil  pengujian yang ingin dianalisa adalah kandungan air, yaitu Ph, TDS dan Salinitas.
Gambar 4. Metode Penelitian

## 4. Hasil dan Pembahasan

## Pengujian Air Baku (Payau)
Pada  penelitian  ini,  volume  air  baku (payau)  yang  digunakan  sebesar  500  mg  . Adapun  parameter  air  baku  sebelum  diolah seperti pada tabel 1. dibawah:
Tabel 1. Pengujian Air Payau (Baku)
Parameter Air Payau Ph TDS (CRM) Salinitas (Colorimetri) 6,5 110 90,2

## Unjuk Kerja Penelitian
Seperti  dijelaskan  pada  metode  penelitian diatas,  unjuk  kerja  plasma  DBD  diperlihatkan pada gambar 5 dibawah.
.
Gambar 5. Unjuk Kerja Plasma DBD
(D ielectric Barrier Dicharge )
Pada  gambar  5  diatas,  terdapat  air  payau di  dalam  botol  yang  di  letakan  pada  gelas  besi utuk  diuji,  adapun  air  sebelum  pengujian  dan saat  pengujian  diperlihatkan  pada  gambar  6  (a) dan (b) dibawah.
(a) (b)
Gambar 6. Plasma DBD (a) Sebelum Pengujian, (b) Saat Pengujian
Setelah  melakukan  pengujian  Plasma DBD, kemudian dilakukan pengukuran parameter  -  parameter  air  payau  yang  diteliti seperti  :  Ph,  TDS  dan  Salinitas.  Hasil pengukuran diperlihatkan pada Tabel 2 dibawah. .
Tabel 2. Hasil Pengukuran Pengujian Parameter
Air payau Waktu Percobaan (Menit) Parameter Air Payau Ph (-) TDS (CRM) Salinitas (Colorimetri) 5 6,32 109 70,2 10 6,31 107 68,6 15 6,30 106 68,6
Dari  hasil  pengujian  pada  tabel  2  diatas, dapat  disimpulkan  bahwa  parameter  Ph  tidak terlalu signifikan dalam memisahkan kandungan konsentrasi air payau terhadap perubahan  waktu percobaan,  sedengkan  TDS  terdapat  penurunan pada  setiap  perubahan  waktu  percobaan  dan untuk  parameter  Salinitas  dalam  memisahkan kandungan  konsentrasi  air  payau,  perubahan terjadi pada waktu percobaan 5 menit.

## 5. Simpulan
Dalam  Penelitian  ini  telah  dilakukan unjuk  kerja    Plasma  ( Dielectric  Barrier Dicharge ) untuk pemurnian air payau. Dari hasil pengujian  yang  telah  dilakukan  dapat  diambil
kesimpulan  bahwa  pada  proses  Plasma  (DBD) untuk  pemurnian  /  pemisahan  parameter kandungan    air  payau  dari  kadungan  Ph,  TDS dan Salinitas, terdapat perubahan atau penurunan  dari  masing-masing  lama  waktu percobaan(  5  menit,  10  menit  dan  15  menit). Untuk  itu  Pengembangan  lebih  lanjut  Plasma (DBD)  pada  penelitian  berikutnya  dapat dilakukan percobaan kandungan mikrooganisme pada  air  atau  sterilisasi  dengan  pemanfaatan plasma sebagai sinar UV (ultraviolet).

## Daftar Pustaka
Yulastri,  Hazmi,  A.,  &  Desmiarti,  R.  (2013).
Aplikasi Plasma Dengan Metoda Dielectric Barrier Discharge (DBD)
Untuk  Pengolahan  Limbah  Cair  Kelapa Sawit. Jurnal  Nasional  Teknik  Elektro ,
2 (2),
46–50. https://doi.org/10.20449/jnte.v2i2.85
Afifah,  N.  (2019).  Pengolahan  Air  Payau Dengan Filter Zeolit Dan Bentonit. Jurnal Sains  &Teknologi  Lingkungan , 11 (2), 122–131.
https://doi.org/10.20885/jstl.vol11.iss2.art
4
Alam,  A.  S.,  &  Matalata,  H.  (2018). PERANCANGAN ALAT PENGOLAHAN AIR MINUM OTOMATIS PADA PROSES NETRALISASI Ph DAN AERASI. Journal  of  Electrical  Power  Control  and Automation (JEPCA) , 1 (2), 33. https://doi.org/10.33087/jepca.v1i2.8 Astuti,  U.  P.  (2016).  Pengolahan  Air  Payau Menggunakan  Elektrodialisis  Dan  Ozon. Jurnal  Konversi  Energi  Dan  Manufaktur , 3 (1),
23–28. https://doi.org/10.21009/jkem.3.1.4
Hapis,  A.  A.,  &  Sanuddin,  M.  (2021). Penjernihan  Air  Payau  Sungai  Serdang dengan  Limbah  Sekam  Padi  Sebagai Bahan  Dasar  Zeolit  dalam  Menurunkan Kadar  Logam  Besi  (Fe)  Dan  Mangan (Mn) di Kabupaten Tanjung Jabung Barat. Jurnal  Ilmiah  Universitas  Batanghari
Jambi , 21 (1), 14. https://doi.org/10.33087/jiubj.v21i1.1299
Hazmi,  A.,  Desmiarti,  R.,  Waldi,  E.  P.,  & Hadiwibowo,  A.  (2012).  Penghilangan Mikroorganisme dalam Air Minum dengan  Dielectric  Barrier  Discharge. Jurnal Rekayasa Elektrika , 10 (1), 1–4. Isyiqomah,  Nur,  M.,  &  Arianto,  F.  (2017).
Karakterisasi  Reaktor  Plasma  Lucutan Berpenghalang  Dielektrik  Berkonfigurasi Elektroda  Spiral-Silinder  Dengan  Sumber Udara  Bebas.  In Youngster  Physics Journal (Vol. 6, Issue 3, pp. 235–241). Muhlisin,  Z.,  Oktiyana,  W.,  &  Nur,  M.  (2009).
Aplikasi  Plasma  Lucutan  Berpenghalang Dielektrik  pada  Peningkatan  Kualitas  Air dengan Mengalirkan Air secara Langsung dalam  Reaktor  Berkonfigurasi  Elektroda Spiral-Silinder . 12 (3), 99–106.
Riyanti,  A.,  Kasman,  M.,  &  Riwan,  M.  (2019). Efektivitas Penurunan Chemichal Oxygen Demand  (COD)  dan  pH  Limbah  Cair Industri  Tahu  dengan  Tumbuhan  Melati Air  melalui  Sistem  Sub-Surface  Flow Wetland. Jurnal  Daur  Lingkungan , 2 (1),
16.
https://doi.org/10.33087/daurling.v2i1.19 Sulistianto,  A.  E.,  Murdiya,  F.,  &  Hamdani,  E.
(2021).  Rancang  bangun  generator  ozon koaksial. Jom FTEKNIK , 8 (1), 1–8.
Wijono, Maulana, E., Putra, D. D., & Djuriatno, W.  (2019).  Plasma  generator:  Design  of six stage cockcroft-walton voltage multiplier  12  kV  for  impulse  voltage generation. Telkomnika (Telecommunication Computing Electronics  and  Control) , 17 (4),  1890–
1897.
https://doi.org/10.12928/TELKOMNIKA. V17I4.11828