## EVALUASI KINETIKA DEKOMPOSISI TERMAL PROPELAN KOMPOSIT AP/HTPB DENGAN METODE KISSINGER, FLYNN WALL OZAWA DAN COATS - REDFREN
(EVALUATION OF THERMAL DECOMPOSITION KINETICS OF AP/HTPB COMPOSITE SOLID PROPELLANT USING KISSINGER, FLYNN WALL OZAWA AND COATS – REDFREN METHOD)
Wiwiek Utami Dewi Pusat Teknologi Roket Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Jl. Raya LAPAN No. 2, Mekarsari, Rumpin, Bogor 16350 Indonesia e-mail: wiwiek.utami@lapan.go.id/wiwiekdewi@gmail.com
Diterima 16 Mei 2017; Direvisi 12 Desember 2017; Disetujui 18 Desember 2017

## ABSTRACT
Decomposition of propellant Mechanism and kinetics have been investigated by using DTG/TA with three different methods: Kissinger, Flynn Wall Ozawa and Coats & Redfern. This research aims to determine  decomposition  kinetic  parameters  of  LAPAN’s  propellant.  The  propellants  have  different composition  of  Al  and  AP  modal.  RUM  propellant  consist  of  AP/HTPB.  450  propellant  consists AP/HTPB/Al (bimodal). Meanwhile 1220 propellant consists of AP/HTPB/Al (trimoda). Thermal analysis takes place at 30 – 400 o C and nitrogen atmosphere flow rate is 50 ml/min. The result according showed that  propellant  was  decomposed  by  F1  mechanism  (random  nucleation  with  one  nucleus  on  the individual particles). Activation energy of propellants are in range between 100.876 – 155.156 kJ/mol meanwhile pre-exponential factor are in range between 4.57 x 10 7 – 3.46 x 10 12 /min. Activation energy (E) as well as pre-exponential factor for 1220 propellant is the lowest among the others. AP trimodal application  generates  catalytic  effect  which  decreases  activation  energy.  1220  propellant  is  easier  to decompose (easier to react) than RUM and 450 propellant.
Keywords: decomposition, propellants, DTA, TGA, DTG

## ABSTRAK
Mekanisme  dan  kinetika  dekomposisi  propelan  telah  diinvestigasi  menggunakan  DTG/TA dengan  tiga  jenis  metode  yang  berbeda  yaitu  Kissinger,  Flynn  Wall  Ozawa  dan  Coats  &  Redfern. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui parameter kinetika dekomposisi propelan LAPAN. Propelan yang digunakan memiliki perbedaan komposisi Al dan jenis moda AP. Propelan RUM adalah propelan AP/HTPB.  RX  450  adalah  AP/HTPB/  Al  (bimoda).  Sementara  itu,  RX  1220  adalah  AP/HTPB/  Al (trimoda). Pengujian termal berlangsung pada suhu 30 - 400 o C dan atmosfer nitrogen berlaju alir 50 ml/menit.  Hasil  penelitian  mengungkapkan  bahwa  semua  jenis  propelan  terdekomposisi  dengan mekanisme F1 (nukleasi acak dengan satu nukleus pada partikel individu). Energi aktivasi propelan berkisar antara 100,876 – 155,156 kJ/mol sementara faktor pre-eksponensial berkisar antara 4,57 x 10 7 – 3,46 x 10 12 /min. Energi aktivasi (E) dan faktor pre-eksponensial (A) RX 1220 adalah terendah dari ketiga sampel. Penggunaan jenis AP trimodul menciptakan efek katalitik yang menurunkan besarnya energi  aktivasi.  Propelan  RX  1220  lebih  mudah  terdekomposisi  (lebih  mudah  bereaksi)  daripada propelan RUM dan RX 450.
Kata kunci : dekomposisi, propelan, DTA, TGA, DTG

## 1 PENDAHULUAN
Dekomposisi  adalah  proses  di mana  senyawa  kimia  kompleks  rusak atau  hancur  atau  terpecah-pecah menjadi senyawa kimia yang jauh lebih sederhana.  Proses  dekomposisi  yang disebabkan oleh adanya adanya paparan panas disebut dekomposisi termal (Dewi dan Ismah, 2016). Analisis termogravimetri (TGA)  telah  digunakan  secara  luas sebagai  metode  untuk  menginvestigasi proses dekomposisi termal dan stabilitas termal berbagai material. Lebih jauh lagi, data  yang  dihasilkan  oleh  TGA  dapat diolah  untuk  menentukan  pola  dan parameter kinetika dekomposisi termal.
Kinetika  adalah  studi  tentang ketergantungan  suatu  reaksi  kimia terhadap  waktu  dan  suhu.  Persamaan paling  umum  yang  digunakan  pada kinetika  kimia  adalah  persamaan Arrhenius. Persamaan Arrhenius dikemukakan pada 1899 oleh ahli kimia Swedia  bernama  Svante  Arrhenius. Arrhenius  mengkombinasikan  konsep energi  aktivasi  dan  hukum  distribusi Boltzman menjadi salah satu persamaan terpenting  pada  dunia  kimia  fisik  yaitu persamaan Arrhenius
k = A e - E RT (1-1)
Berdasarkan  persamaan  di  atas maka  dapat  disimpulkan  bahwa  untuk mengetahui  konstanta  laju  reaksi  (k), diperlukan  nilai  energi  aktivasi  (E)  dan faktor  pre-eksponensial  (A).  E  dan  A biasa disebut sebagai parameter kinetika. Penentuan/metode  estimasi  parameter kinetika (E dan A) adalah inti dari berbagai studi tentang kinetika.
Beberapa  metode  telah  digunakan untuk mengestimasi parameter kinetika dekomposisi  termal.  Metode-metode tersebut mempunyai dua asumsi dasar, yaitu : (1) perbedaan pada proses termal dan  proses  difusi  ditiadakan,  dan  (2) relasi  Arrhenius  dianggap  valid  pada seluruh bentang suhu dekomposisi.
Termogravimetri (TGA) memberikan metode yang sederhana untuk menentukan  profil  dekomposisi  termal dan kinetika dekomposisi suatu material.  Pada  TGA,  hanya  sejumlah kecil  material  (beberapa  mg)  yang digunakan  sehingga  batasan  antara proses  termal  dan  proses  difusi  dapat diabaikan.  Berdasarkan  hal  ini  maka sangat  masuk  akal  ketika  relasi Arrhenius    diasumsikan    valid    pada seluruh bentang suhu proses dekomposisi termal.

## Gambar 1-1: Tahapan Penelitian Kinetika Dekomposisi Propelan
Pada  persamaan  Arrhenius,  proses dekomposisi  diasumsikan  berlangsung mengikuti kinetika orde 1 (n = 1).
Tujuan utama dilakukan evaluasi kinetika  dekomposisi  propelan  adalah untuk  menentukan  nilai  parameter kinetika  (energi  aktivasi  (E)  dan  faktor pre-eksponensial  (A))  pada  persamaan kinetika  Arrhenius  dan  menentukan pola dekomposisi termal propelan.
Parameter  kinetika  dekomposisi yang terkalkulasi dapat digunakan untuk menilai  karakteristik  kinerja  bahan penyusun propelan pada proses dekomposisi serta menjelaskan
mekanisme  proses  dekomposisi  yang mungkin terjadi (Vargeese, 2016).
Tahapan penelitian kinetika
dekomposisi
propelan hingga
didapatkan  nilai life  time propelan seperti  tersaji  pada  Gambar 1-1,  terdiri dari 4 tahap. Hasil penelitian tahap satu sudah  dipublikasikan  oleh  penulis dalam Jurnal Teknologi Dirgantara, Vol 14,  No.  1  :  17  –  24  pada  2016. Pengetahuan  tentang  pola  dekomposisi propelan LAPAN dan
parameter
kinetikanya  belum  pernah  dilakukan hingga  saat  ini.  Penelitian  yang dilaksanakan pada makalah ini berusaha untuk menjawab hal tersebut. Data parameter kinetika terutama energi aktivasi  menjadi  dasar  penentuan tingkat sensitivitas propelan, failure time
dan  umur  propelan  (kedaluarsa/ life time ) (Bawase, Khandaskar, dkk., 2012). Lebih  jauh  lagi,  nilai life  time propelan dapat  dijadikan  pedoman  pengemasan propelan dan penentuan kondisi operasi penyimpan propelan yang baik.
Selain penentuan parameter kinetika dekomposisi, penelitian ini juga bertujuan  untuk  membandingkan  nilai parameter  kinetika  dekomposisi  termal (E  dan  A)  dengan  menggunakan  tiga metode  yaitu  Kissinger,  Flynn  Wall Ozawa, dan Coats – Redfern. Penjelasan tentang ketiga metode tersebut disajikan pada Bab 2 (Model Kinetika).

## 2. MODEL KINETIKA
Informasi kinetika bisa diekstrak dari  eksperimen  termogravimetri  (TGA) dengan  menggunakan  berbagai  macam metode. Semua studi kinetika mengasumsikan  bahwa  laju  isothermal dari  konversi,  dα/dt,  adalah  fungsi linear dari k (konstanta laju reaksi yang bergantung  pada  suhu)  dan  α  (fungsi konversi  yang  tidak  tergantung  pada suhu) yaitu:
dα dt = kf ( α ) (2-1)
Di  mana  f(α)  bergantung  pada mekanisme dekomposisi
tertentu.
Berdasarkan Arrhenius
Tahap 1 •Pengujian termal dengan DTG60 (Propelan RUM, RX 450 dan RX 1220)
•Analisis kurva termal
Tahap 2
•Menentukan nilai energi aktivasi, E (metode Kissinger, Flynn Wall Ozawa, Coats & Redfern) •Menentukan nilai faktor pre-eksponensial, A Tahap 3 •Menentukan mekanisme dekomposisi propelan
•Pemodelan kinetika dekomposisi propelan
Tahap 4 •Penentuan life time propelan
k = A e - E RT (2-2)
Dimana A adalah faktor pre-eksponensial, yang  merupakan  frekuensi  tumbukan ( collision  frequency ),  E  adalah  energi aktivasi,  T  adalah  suhu,  dan  R  adalah konstanta gas ideal. Kombinasi persamaan 2-1 dan 2-2 memberikan
dα dt = A f(α) e - E RT (2-3)
Pada  operasi  pengujian  dengan TGA,  jika  suhu  sampel  diatur  dengan laju  pemanasan  yang  konstan  dan terkendali, 𝛽 = 𝑑𝑇 𝑑𝑡 ⁄ ,  variasi  konversi dapat  dianalisis  sebagai  fungsi  dari suhu,  yang  bergantung  pada  lama pemanasan. Oleh karena itu, laju reaksi dapat ditulis sebagai berikut:
dα dt = dα dT dT dt = β dα dT (2-4)
Kombinasi  persamaan  2-3  dan  2-4 menjadi:
dα
dT = A β e - E RT f(α) (2-5)
Integrasi  dari  persamaan  ini  dari  suhu awal,  T 0 ,  berkorespondensi  dengan derajat  konversi  (α 0 ),  hingga  ke  suhu puncak, T p , dimana α = α p, memberikan
∫ dα f(α) α p α 0 = A β ∫ e - E RT T p T 0 dT (2-6)
Jika  T 0 rendah,  maka  diasumsikan bahwa α 0 = 0, dan mempertimbangakan bahwa tidak ada reaksi antara 0 dan T 0 , maka
g ( α ) = ∫ dα f(α) α p α 0 = A β ∫ e - E RT T p T 0 dT (2-7)
Pada  kasus  polimer,  degradasi mengikuti  baik  fungsi  sigmoidal  atau fungsi  deklerasi.  Tabel  1-1  menunjukkan variasi persamaan g(α) untuk mekanisme degradasi solid yang berbeda.  Fungsi-fungsi  ini  secara  baik digunakan sebagai metode yang dikenal luas  untuk  memperkirakan  mekanisme reaksi kurva TG dinamik. Simbol g(α) Solid State Process Sigmoidal Curves A 2 [− ln(1 − 𝛼)] 1 2 ⁄ Nucleation and growth [Avrami eq.1] A 3 [− ln(1 − 𝛼)] 1 3 ⁄ Nucleation and growth [Avrami eq.2] A 4 [− ln(1 − 𝛼)] 1 4 ⁄ Nucleation and growth [Avrami eq.3] Decelaration Curves R 2 [− ln(1 − 𝛼) 1 2 ⁄ ] Phase boundary controlled reaction (contracting area) R 3 [− ln(1 − 𝛼) 1 3 ⁄ ] Phase boundary controlled reaction (contracting volume) D 1 𝛼 2 One-dimensional diffusion D 2 (1 − 𝛼)𝑙𝑛(1 − 𝛼) + 𝛼 Two-dimensional diffusion D 3 [− ln(1 − 𝛼) 1 3 ⁄ ] 2 Three-dimensional diffusion (Jander eq.) D 4 (1 − 2𝛼 3
⁄ ) − (1 − 𝛼) 2 3 ⁄ Three-dimensional diffusion (Ginstling Rounshtein eq.) F 1 −𝑙𝑛(1 − 𝛼) Random  nucleation  with  one  nucleus  on  the  individual particles F 2 1 (1 − 𝛼) ⁄ Random  nucleation  with  two  nuclei  on  the  individual particles F 3 1 ⁄ (1 − 𝛼) 2 Random  nucleation  with  three  nuclei  on  the  individual particles
Sumber : Wang & Yang, dkk, 2003
Tabel 2-1:  EKSPRESI  ALJABAR  g(α)  UNTUK  MEKANISME  DEKOMPOSISI  YANG  PALING  UMUM DIGUNAKAN PADA PROSES DEKOMPOSISI PADATAN
Ada  banyak  metode  pemodelan kinetika dekomposisi termal yang umum digunakan  pada  data  keluaran  TGA. Metode  Kissinger,  Flynn  Wall  Ozawa, dan Coats – Redfern adalah metode yang sering  ditemui  pada  berbagai  literatur ilmiah  untuk  menentukan  nilai  energi aktivasi  (E).  Penentuan  parameter kinetika  dengan  TGA  dibagi  ke  dalam dua metode yaitu metode laju pemanasan  tunggal  dan  metode  laju pemanasan  bervariasi.  Metode  Coats  & Redfern  masuk  ke  dalam  metode  laju pemanasan  tunggal.  Hanya  diperlukan satu  kali  pengujian  dengan  laju pemanasan  TGA  tertentu,  maka  nilai parameter  kinetika  dapat  diketahui. Metode Kissinger dan Flynn Wall Ozawa merupakan  metode  laju  pemanasan bervariasi,  Pada  metode  ini,  nilai parameter  kinetika  didapatkan  setelah beberapa  kali  pengujian  dengan  laju pemanasan TGA yang berbeda-beda.
Pada metode Kissinger dan Flynn Wall  Ozawa,  nilai  energi  aktivasi  dapat ditentukan tanpa perlu mengetahui pola mekanisme dekomposisi termalnya (persamaan  g( α )  pada  tabel  2-1).  Oleh karena itu, metode Kissinger dan Flynn Wall  Ozawa  biasa  disebut model  free/ non-linear integral isoconversional . Keistimewaan  ini  membuat  metode Kissinger dan Flynn Wall Ozawa menjadi metode  favorit  yang  digunakan  pada berbagai studi tentang kinetika dekomposisi. Perbedaan metode Kissinger dan Flynn Wall Ozawa terletak pada  sumber  data  yang  digunakan. Metode  Kissinger  menggunakan  kurva DTA  sedangkan  metode  Flynn  Wall Ozawa menggunakan kurva TGA.
Tidak seperti dua metode lainnya, metode  Coats  –  Redfern  lebih  efisien karena  hanya  menggunakan  satu  laju pemanasan.  Akan  tetapi,  metode  ini lebih kompleks karena harus menggunakan  seluruh  ekspresi  aljabar g( α )  yang  tersaji  pada  tabel  2-1.  Oleh karena  itu,  metode  Coats  &  Redfern disebut  juga  sebagai  metode model fitting .  Selain  nilai  energi  aktivasi  dan
faktor pre-eksponensial, metode Coats – Redfern juga digunakan untuk menentukan  pola  dekomposisi  termal suatu material.
Pada evaluasi parameter kinetika dekomposisi  termal,  ada  beberapa  hal yang harus diperhatikan dan dipertimbangkan pada saat analisis data sehingga nilai yang dihasilkan dianggap wajar (Blaine, 2015). Hal – hal tersebut antara lain:
 Nilai  energi  aktivasi  (E)  wajar  pada kisaran 50 – 300 kJ/mol. Reaksi yang memiliki  energi  aktivasi  rendah  (<  50 kJ/mol)  biasanya  adalah reaksi biologis  seperti  reaksi  nyala  berkedip pada ekor kunang – kunang atau bunyi jangkrik.  Sedangkan  reaksi  dengan nilai energi aktivasi di atas 300 kJ/mol terjadi pada reaksi energi tinggi seperti piroteknik.
 Nilai log A  biasanya  berada  pada rentang 8 – 30.
 Presisi  dan  akurasi  pada  nilai  energi aktivasi  dan  faktor  pre-eksponsial adalah 10% – 15%.

## 2.1  Metode Kissinger
Metode Kissinger sudah digunakan pada banyak literatur untuk menentukan energi aktivasi dari plot laju pemanasan logaritmik  terhadap  inversi  dari  suhu pada  laju  reaksi  maksimum  dalam eksperimen  gravimetrik  dengan  laju kenaikan panas konstan. Energi aktivasi dapat ditentukan oleh metode Kissinger tanpa  perlu  mengetahui  dengan  pasti mengenai mekanisme reaksi. Persamaan Kissinger adalah sebagai berikut:
ln ( β T 2 max ) = ln AR E - E RT max (2-8)
Dimana β adalah laju pemanasan, T max adalah  suhu  di  mana  terjadi  titik infleksi  dari  kurva  dekomposisi  termal yang  merupakan  titik  terjadinya  laju reaksi maksimum, A adalah faktor pre- eksponensial, α max adalah konversi pada saat T max . Dari plot linear antara ln(β/T 2max ) terhadap 1/T max , akan didapatkan slope
(gardien). Nilai energi aktivasi, E, dapat dihitung dari slope . Sementara  itu  nilai faktor  pre-eksponensial  dapat  dihitung dari konstanta (c) plot linear.

## 2.2  Metode Flynn Wall Ozawa
Pada TGA
dengan
laju
pemanasan  konstan,  pendekatan  Flynn Wall  Ozawa  mengharuskan  sampel dipanaskan  pada  minimal  tiga  laju kenaikan suhu yang berbeda. Lebih dari tiga  akan  lebih  baik.  Persamaan  model Flynn  Wall  Ozawa  dijabarkan  pada persamaan 2-9. Metode integral
isokonversional yang disarankan independen oleh Ozawa, Flynn dan Wall menggunakan  perkiraan  Doyle  dari integral  suhu.  Dari  persamaan  2-7, anggap  g(α)  adalah  laju  konversi  tetap dan  setelah  menggunakan  perkiraan Doyle, hasil integrasi logaritmik adalah
log ( β ) = [𝑙𝑜𝑔 [ 𝐴𝐸 𝑔(𝛼)𝑅 ] −  2,315] - [0,457 𝐸 𝑅𝑇 ] (2-9)
Dimana β, A, T, E adalah seperti sudah dijelaskan sebelumnya.
Menggunakan  persamaan  2-9,  energi aktivasi  dapat ditentukan  melalui slope dari  garis  plot  antara log (β)  terhadap 1000/T  yang  diperoleh  dari  beberapa laju kenaikan suhu/pemanasan.
Sementara  itu,  nilai  faktor  pre- ekponensial  dapat  ditentukan  melalui nilai  konstanta  plot  linear  (c).  Metode Flynn  Wall  Ozawa  memberikan  nilai energi aktivasi dan faktor pre- eksponensial  yang  berbeda  pada  tiap konversi.  Demi  kemudahan  penulisan, pada  makalah  ini  metode  Flynn  Wall Ozawa  selanjutnya  akan  disingkat menjadi FWO.
2.3  Metode Coats - Redfern
Coats dan Redfern menggunakan pendekatan asimtotik untuk memecahkan persamaan 2-7, menghasilkan
ln g ( α ) T 2 = ln AR βE - E RT (2-10)
Energi  aktivasi  untuk  setiap proses  dekomposisi  yang  ditampilkan dalam  Tabel  2-1  dapat  ditentukan  dari plot  ln  g(α)/T 2 versus  1000/T.  Metode Coats-Redfern  dapat  digunakan  untuk menentukan  mekanisme  dekomposisi material.

## 3 METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1  Material
HTPB, TDI, AP dan Al berasal dari Dalian Clorate Co. LTD. HTPB memiliki berat  molekul  2300  –  2800  dengan kandungan  isomer  Cis  12,63%,  Trans 23,37%,  dan  Vinil  35,34%.  TDI  yang digunakan memiliki isomer Toluene-2,4- diisocyanate  80  %  dan  Toluene-2,6- diisocyanate  20  %.  AP  yang  digunakan pada  propelan  memiliki  empat  macam ukuran partikel yaitu (1) 400µm ± 25 µm, (2) 200µm ± 25 µm, (3) 100µm ± 15 µm, dan (4) 50µm ± 15 µm. Sementara itu, Al powder dengan kemurnian 99%
memiliki ukuran partikel 30µm.
3.2  Preparasi Sample
Sample propelan yang digunakan berasal  dari  sisa  produksi  propelan RUM,  RX  450  dan  RX  1220.  Bahan penyusun  utama  propelan  komposit adalah  HTPB  dan  AP.  HTPB  berperan sebagai matriks pengikat (binder) dan AP sebagai  oksidator.  Propelan  dibuat terpisah menggunakan cetakan propelan (Dewi, 2014).
AP  dikeringkan  terlebih  dahulu selama  empat  jam  pada  suhu  60ºC untuk  menurunkan  kadar  air,  untuk bahan  AP  400  µm  setelah  dikeringkan dilakukan proses grinding untuk memperkecil  ukuran  partikel.  Proses pembuatan  propelan  dimulai  dengan proses  pencampuran  HTPB  dan  TDI (matriks) dalam kondisi vakum 0,1 kPa pada suhu 50 – 60ºC. Matriks kemudian ditambahkan Al. AP selanjutnya ditambahkan mulai dari ukuran partikel terbesar  hingga  terkecil  agar  bahan  AP tercampur  dengan  homogen.  Proses casting slurry propelan  dilakukan  pada kondisi  vakum  75  cmHg.  Propelan
dimatangkan dalam oven bersuhu 60ºC selama 22 jam (Dewi dan Ismah, 2016).
Pada penelitian ini propelan yang digunakan adalah sama dengan sebelumnya yaitu propelan RUM, RX 450, dan  RX  1220.  Ketiga  jenis  propelan  ini dipilih  karena  mewakili  komposisi propelan  yang  biasa digunakan  LAPAN. Komposisinya adalah sebagai berikut:
 Propelan  RUM  terdiri  dari  HTPB:TDI 15:1; AP (bimodal) 80%.
 Propelan  RX  450  terdiri  dari  HTPB:TDI 15:1; AP bimodal 75% ; Al 7,5%.
 Propelan  RX  1220  terdiri  dari  HTPB: TDI 15:1; AP trimodal 77,5%; Al 7,5%.
Propelan  RUM  adalah  propelan AP/HTPB tanpa tambahan aditif apapun. Baik propelan RUM dan RX 450 menggunakan AP bimodal. Propelan RX 450  menggunakan  aditif  Al.  Sementara itu,  propelan  RX  1220  menggunakan aditif  Al  dan  menggunakan  AP  ukuran trimodal.

## 3.3  Analisis Termal DTA-TG
Analisis   termogravimetri   (TGA) dilaksanakan  dengan  DTG-60  Shimadzu. Pengujian termal berlangsung pada suhu 30 - 400ºC, atmosfer nitrogen berlaju alir
50  ml/menit.  Metode  Kissinger  dan Flynn Wall Ozawa menggunakan empat variasi laju pemanasan yaitu
2,5ºC/menit, 5ºC/menit, 10 o C/menit, dan 20ºC/menit.  Sementara  itu,  metode Coats  &  Redfern  hanya  menggunakan laju pemanasan 10ºC/menit.
Sampel propelan dipotong kemudian diserut hingga menjadi seperti bubuk yang berukuran seragam. Sampel kemudian  diletakkan  pada  sampel  pan aluminium.  Material  referensi  yang digunakan adalah α-Al 2 O 3 . Berat sampel yang digunakan sekitar 3-11 mg. Energi aktivasi (E) dan faktor  pre-eksponensial diperoleh  dengan  3  metode  yaitu Kissinger,  Flynn Wall Ozawa, dan Coats - Redfern.

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4-1 hingga 4-3 menunjukkan kurva TGA propelan RUM,
RX  450  dan  RX  1220  yang  dipanaskan pada  atmosfer  nitrogen  pada  laju pemanasan (heating rate) 2,5, 5, 10, dan 20  C/menit.  Berdasarkan  gambar tersebut   dapat   dilihat    bahwa    laju pemanasan  TGA  mempengaruhi  proses dekomposisi propelan.
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 100 200 300
400 500

## BE R AT HI LAN
G

## PR
O PE LAN R U M (%) SUHU (CELCIUS) Heating Rate 2.5C/min Heating Rate 5C/min Heating Rate 10C/min Heating Rate 20C/min
Gambar 4- 1: Kurva TGA propelan RUM dengan laju pemanasan 2,5 C/min; 5 C/min; 10 C/min dan 20 C/min
Suhu  dekomposisi  propelan  cenderung berubah menjadi lebih tinggi ketika laju pemanasan  dinaikkan.  Hal  ini  terjadi karena senyawa polimer telah menyerap energi sebelum terdekomposisi sehingga material cenderung terdekomposisi pada suhu  yang  lebih  tinggi  (Vasconcelos, Mazur,  dkk,  2014).  Oleh  karena  itu, penting  untuk  melakukan  pengamatan proses  dekomposisi  termal  pada  laju
pemanasan  rendah  agar  semua  proses tahapan dekomposisi terlihat.

## 4.1  Metode Kissinger
Metode  Kissinger  adalah  metode yang  paling  sederhana  diantara  tiga metode yang dibahas pada makalah ini. Jika  metode  FWO  dan  Coats  -  Redfern, membutuhkan  kurva  TGA,  metode Kissinger  membutuhkan  kurva  DTA
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 100 200 300 400 500 BE R AT HI LAN G PR O PE LAN 45 0 ( %) SUHU (CELCIUS) Heating Rate 2.5C/min Heating Rate 5C/min Heating Rate 10C/min Heating Rate 20C/min 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 100 200 300 400 500 BE R AT HI LAN G PR O PE LAN 12 20 (%) SUHU (CELCIUS) Heating Rate 2.5C/min Heating Rate 5C/min Heating Rate 10C/min Heating Rate 20C/min
Gambar 4- 2: Kurva TGA propelan RX 450 dengan laju pemanasan 2,5 C/min; 5 C/min; 10 C/min dan 20 C/min
Gambar 4-3: Kurva TGA propelan RX 1220 dengan laju pemanasan 2,5 C/min; 5 C/min; 10 C/min dan 20 C/min
sebagai  dasar  penentuan  suhu  infleksi (T max ).  Seperti  telah  dibahas  pada makalah  sebelumnya  (Dewi  dan  Azatil, 2016),  suhu  infleksi  propelan  terjadi pada  puncak  eksotermis  ketiga  kurva DTA,  yaitu  pada  suhu  sekitar  300  – 400ºC (Gambar 4-4). Sama seperti kurva TGA, suhu infleksi pada kurva DTA juga mengalami  pergeseran  seiring  dengan perubahan  laju  pemanasan.  Suhu infleksi  menjadi  lebih  tinggi  pada  laju pemanasan  tinggi.  Perubahan  suhu infleksi  propelan  selama  pengujian  oleh TGA telah dievaluasi dan disajikan pada Tabel 4-1.
Suhu  infleksi  propelan  RUM terjadi  pada  puncak  eksotermis  ketiga pada  kurva  DTA  (termogram).  Seperti dikutip dari Liu Leili, Li Fengsheng, dkk (2004), propelan AP/HTPB terdekomposisi dalam  dua  tahap:  dekomposisi  parsial dan dekomposisi lengkap. Pada propelan RUM,  puncak  eksotermis  kedua  yang terjadi pada suhu diatas 270ºC berkaitan
dengan  terjadinya  dekomposisi  parsial dari propelan dan pembentukan produk intermediate .  Sementara  itu,  puncak eksotermis ketiga yang terjadi pada suhu di  atas  340ºC  menunjukkan  proses dekomposisi lengkap dari produk intermediate ke  produk volatile .  Pada propelan  RUM,  suhu  infleksi  adalah ketika dekomposisi lengkap terjadi.
Setelah mengetahui suhu infleksi tiap propelan pada tiap laju pemanasan DTG,  selanjutnya  dibuat  plot  linear antara ln(β/T 2max ) terhadap 1/T max . Nilai energi  aktivasi,  E,  dapat  dihitung  dari slope.  Sementara  itu  nilai  faktor  pre- eksponensial dapat dihitung dari konstanta (c). Gambar 4-5 adalah contoh plot  linear  antara  ln(β/T 2max )  terhadap 1/T max pada  propelan  RUM.  Sementara itu, Tabel 4-4 menyajikan hasil perhitungan energi aktivasi dan faktor pre- eksponensial dengan metode Kissinger.
Gambar 4- 1: Kurva DTA propelan pada laju pemanasan 2,5 C/min
Tabel 4- 1: SUHU INFLEKSI PROPELAN RUM, RX 450 DAN RX 1220
Laju
Pemanasan ( β ) Suhu Infleksi, T max (C) (C/menit) RUM RX 450  RX 1220 2,5 340,16  313.31 352,37 5 352,76  319,33 367,23 10 360,35  338,21 378,09 20 394,56  355,87 413,13 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 0 50 100 150
200
250 300 350 400 D T A (uV ) SUHU (CELCIUS) Tmax RUM Tmax Tmax 1220
Jenis Propelan Energi Aktivasi R 2 Faktor Pre-eksponensial LOG A E (kJ/mol) A (/menit) RUM 115,282 0,8939 7,261E+08 8,861 RX 450 129,973 0,9593 4,950E+10 10,695 RX 1220 109,870 0,9299 1,436E+08 8,157
Tabel 4-2: LAJU PEMANASAN ( β ) VERSUS T PROPELAN RUM Laju Pemanasan ( β ) (C/menit) T (C) pada konversi (%) 5% 10% 15% 20% 2,5 257,64  262,74  270,96  276,93 5 269,66  276,75  287,31  294,06 10 276,92  285,27  298,52  305,69 20 297,63  308,02  319,38  325,57 Tabel 4-3: LAJU PEMANASAN ( β) VERSUS T PROPELAN RX 450 Laju Pemanasan (β) (C/menit) T (C) pada konversi (%) 5% 10% 15% 20% 2,5 261,66  268,64  280,00  292,24 5 275,76  282,30  292,29  303,00 10 294,93  301,49  310,00  320,46 20 311,43  315,95  325,00  334,19 Tabel 4-4: LAJU PEMANASAN ( β) VERSUS T PROPELAN RX 1220 Laju Pemanasan (β) (C/menit) T (C) pada konversi (%) 5 10 15 20 2,5 260,62  266,01  277,06  287,13 5 278,05  285,79  298,02  309,02 10 293,87  302,32  315,69  328,85 20 309,71  317,42  331,51  343,95
y = -13,866x + 10,866 R² = 0,8939 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 L n (β /T 2 max ) 1000/T (K)
Gambar 4- 2: Plot ln(β/T 2 max) terhadap 1000/Tmax propelan RUM pada laju pemanasan 2,5 C/min; 5 C/min; 10 C/min dan 20 C/min
Tabel 4- 2: NILAI ENERGI AKTIVASI DAN FAKTOR PRE-EKSPONENSIAL PROPELAN RUM, RX 450 DAN RX 1220 DENGAN METODE KISSINGER

## 4.2  Metode Flynn Wall Ozawa
Termogram  pada  Gambar  4-1 hingga  4-3  telah  dievaluasi  untuk  suhu pada  konversi  5%,  10%,  15%  dan  20%. Hasil  evaluasi  disajikan  pada  Tabel  4-3 hingga  4-5.  Selanjutnya  plot  antara log laju  pemanasan  ( β )  versus  1000/T dibuat.  Laju  konversi    dipilih  pada  5%- 20%  karena  dalam  metode  FWO  hanya konversi  pada  jangkauan  tersebut  yang dapat  digunakan  (Vasconcelos,  Mazur, dkk, 2014). Blaine (2015) juga menjelaskan bahwa konversi yang terjadi di bawah 5% adalah proses hilangnya air, kelembaban dan senyawa volatile, bukan sepenuhnya dekomposisi termal material. Contoh plot log laju pemanasan ( β ) terhadap 1000/T pada  propelan  RX  1220  tersaji  pada Gambar  4-6.  Selanjutnya,  nilai  energi
aktivasi (E) tiap konversi dan faktor pre- eksponensial  (A)  dapat  dihitung  dengan menggunakan  persamaan  2–9.  Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4 – 6.
Nilai energi aktivasi yang dihasilkan  dengan  metode  FWO  adalah energi  aktivasi  rata-rata  pada  konversi 5%,  10%,  15%  dan  20%.  Nilai  energi aktivasi berbeda-beda pada tiap konversi dikarenakan  oleh  tahapan  dekomposisi yang  terjadi  pada  material  tersebut. Dekomposisi  termal  propelan  padat adalah  proses  bertahap.  Mekanisme reaksi berubah seiring dengan kenaikan suhu oleh karena itu energi aktivasi dan faktor  pre-eksponensial  juga  berubah seiring jalannya reaksi.
Jenis Propelan Konversi Energi Aktivasi R 2 Pre-eksponential Factor LOG A α E (kJ/mol) A (/menit) RUM 5% 115.050 0.97 1 1.230E+09 9.090 10% 112.066 0.99 0 8.110E+08 8.909 15% 113.985 0.99 2 1.415E+09 9.151 20% 108.917 0.98 9 4.912E+08 8.691 Nilai Rata- rata 112.505 9.870E+08 8.960 RX 450 5% 108.417 0.99 6 1.971E+08 8.295 10% 118.632 0.99 7 2.314E+09 9.364 15% 130.790 0.99 4 2.774E+10 10.44 3 20% 134.183 0.98 9 4.951E+10 10.69 5 Nilai Rata- rata 123.005 1.994E+10 9.699 RX 1220 5% 101.766 0.99 2 4.605E+07 7.663 10% 100.254 0.99 2 4.201E+07 7.623 15% 98.831 0.98 8 3.154E+07 7.499 20% 102.655 0.98 9 6.354E+07 7.803 Nilai Rata- rata 100.876 4.578E+07 7.647
Tabel 4- 6: NILAI ENERGI AKTIVASI DAN FAKTOR PRE-EKSPONENSIAL PROPELAN RUM, RX 450 DAN RX 1220 DENGAN METODE FLYNN WALL OZAWA
4.3  Metode Coats & Redfern
Seperti sudah dijelaskan
sebelumnya, metode
Coats-Redfern adalah metode pemanasan tunggal. Nilai parameter  kinetika  (E  dan  A)  dapat ditentukan hanya dengan sekali percobaan.  Pada  makalah  ini,  laju pemanasan  10ºC/menit  dipilih  untuk dijadikan  dasar  perhitungan  parameter kinetika. Chen dan Brill (1991)
menggunakan
laju
pemanasan 10ºC/menit  untuk  menentukan  proses kimia dan kinetika binder propelan dari poliuretan  HTPB/Diisosianat  (TDI,  IPDI dan  DDI).  Studi  tentang  mekanisme dekomposisi  propelan  yang  lebih  baru dilakukan  oleh  Vargeese  pada  tahun 2016.  Vargeese  menyelidiki  pengaruh katalis  CuO  pada  mekanisme  dan aktivitas  kinetika  dekomposisi  propelan AP/HTPB/Al.  Vargeese  menggunakan laju pemanasan TGA sebesar 10ºC/menit dan  metode  Coats  &  Redfern  pada pemodelan kinetika dekomposisinya.
Metode Coats & Redfern memiliki satu keistimewaan yaitu dapat digunakan untuk menentukan mekanisme dekomposisi  termal  suatu  material. Energi  aktivasi  (E)  dan  faktor  pre- eksponensial  (A) dihitung menggunakan persamaan    2–10  dengan  g  ( α )  adalah
seperti  tercantum pada  Tabel 2–1. Pada Gambar 4–7 disajikan contoh plot log ln g( α )/T 2 terhadap  1000/T  pada  propelan RX 450. Hasil perhitungan energi aktivasi dengan  berbagai  rumus  mekanisme dekomposisi g( α ) ditampilkan pada Tabel 4–7.  Mekanisme  dekomposisi  termal yang paling mungkin dilihat dari nilai R 2 plot  linear  dan  kedekatannya  dengan hasil perhitungan metode FWO (Vasconcelos, Mazur, dkk, 2014). Makin besar  nilai  R 2 maka  model  mekanisme dekomposisinya  makin  mewakili.  Hasil perhitungan energi aktivasi (E) dan faktor pre-eksponensial  (A)  propelan  RUM,  RX 450 dan RX 1220 dengan metode Coats - Redfern dapat dilihat pada Tabel 4–8.
Berdasarkan Tabel 4-7, mekanisme dekomposisi  yang  mungkin  untuk propelan  padat  komposit  (AP/HTPB) adalah  R2  atau  R3  atau  F1.  Chen  dan Brill (1991) menggunakan mekanisme F1 pada  metode  Coats-Redfern  untuk memodelkan  kinetika  dekomposisi  binder propelan  yang  terbuat  dari  poliuretan HTPB/Diisosianat.  Sampel  propelan  yang dibuat oleh Vargeese (2016) memperlihatkan tiga tahapan dekomposisi. Propelan  tanpa      katalis  CuO  nanorods terdekomposisi  dengan  mekanisme  A2 pada tahap pertama lalu D3 pada tahap
y = -5,5938x + 10,726 y = -5,5107x + 10,367 y = -5,4325x + 10,048
y = -5,6427x + 10,231
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 L o g L aju Pemanasan (C /M eni t) Suhu 1000/T (KELVIN) Konversi 5% Konversi 10% Konversi 15%
Konversi 20%
Gambar 4- 6: Plot log laju pemanasan (β) terhadap 1000/T propelan RX 1220
kedua  dan  terakhir  F1.  Sementara  itu propelan  dengan  katalis  CuO  nanorods terdekomposisi  dengan  mekanisme  A2 pada  tahap  pertama  dan  kedua  lalu  F1 pada  tahap  terakhir.  Perbedaan  yang terjadi  antara  satu  percobaan  dengan percobaan  lainnya  sangat  wajar  karena komposisi  dan  spesifikasi    bahan penyusun   propelan berbeda.
Dari
ketiga kemungkinan mekanisme dekomposisi, propelan LAPAN  paling  mungkin  mengalami
dekomposisi  tipe  F1  (nukleasi  acak dengan  satu  nukleus  pada  partikel individu). Chen dan Brill (1991) memilih mekanisme  F1  pada  proses  evaluasi kinetika dekomposisi senyawa HTPB/ DI. Sementara  itu,  Vargeese  (2016)  juga mendapatkan mekanisme F1 pada Tabel 4-5, tahap terakhir dekomposisi propelan- nya. Pada Tabel 4-8 disajikan rangkuman hasil  perhitungan  nilai  energi  aktivasi dan  faktor  pre-eksponensial  dengan metode Coats & Redfern.
Mekanisme g ( α) Propelan RUM RX 450 RX 1220 E (kJ/mol) R 2 E (kJ/mol) R 2 E (kJ/mol) R 2 A2 65.533 0.9989 72.757 0.9622 53.455 0.9745 A3 40.579 0.9987 45.228 0.9555 32.404 0.9716 A4 27.998 0.9983 30.820 0.9540 21.856 0.9668 R2 141.762 0.9994 155.222 0.9668 116.737 0.9813 R3 140.532 0.9990 155.181 0.9666 116.720 0.9813 D1 276.582 0.9985 304.243 0.9641 231.254 0.9794 D2 280.531 0.9988 309.314 0.9641 235.203 0.9806 D3 90.623 0.9989 100.242 0.9657 74.596 0.9796 D4 282.751 0.9988 311.201 0.9644 237.373 0.9819 F1 140.498 0.9990 155.156 0.9667 116.720 0.9814 F2 4.635 0.6582 6.393 0.9867 2.468 0.7081 F3 18.859 0.8837 22.519 0.9955 14.693 0.9552
-23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 1,65 1,7 1,75 1,8 L n g( α )/T 2 1000/T (K) 450 10 - A2 450 10 - A3 450 10 - A4
450 10 - R2 450 10 - R3 450 10 - D1 450 10 - D2 450 10 - D3 450 10 - D4 450 10 - F1 450 10 - F2 450 10 - F3
Tabel 4- 7: ENERGI AKTIVASI PROPELAN RUM, RX 450 DAN RX 1220 PADA BERBAGAI MEKANISME DEKOMPOSISI g(α)
Gambar 4-3: Contoh  plot  log  ln  g(α)/T2  terhadap  1000/T  pada  propelan  RX  450  (laju  pemanasan 10ºC/menit)

## Tabel 4-8: NILAI ENERGI AKTIVITAS DAN FAKTOR PRE-EKSPONENSIAL PROPELAN RUM, RXS 450 DAN RX 1220 DENGAN METODE COATS-REDFERN
Jenis Propelan Laju Pemanasan Energi Aktivasi R 2 Faktor Pre- eksponensial LOG A β (C/min) Ea (kJ/mol) A (/menit) RUM 10 140.498 0.999 3.583E+11 11.554 RX 450 10 155.156 0.967 3.462E+12 12.539 RX 1220 10 116.720 0.981 7.955E+08 8.901 Jenis Propelan Kissinger Flynn Wall Ozawa Coats & Redfern E (kJ/mol) A (/menit) LOG A E (kJ/mol) A (/menit) LOG A E (kJ/mol) A (/menit) LOG A RUM 115.282 7.26E+08  8.86  112.505  9.87E+08 8.99 140.498  3.58E+11  11.55 RX 450 129.973 4.95E+10 10.6 9 123.005  1.99E+10  10.30  155.156  3.46E+12  12.53 RX 1220 109.870 1.43E+08  8.15  100.876  4.57E+07 7.66 116.720  7.95E+08 8.90

## 4.4  Perbandingan  Nilai  Parameter Kinetika Dekomposisi
Rangkuman nilai parameter
kinetika dekomposisi termal pada propelan  RUM,  RX  450,  dan  RX  1220 yang  sudah  diperoleh  menggunakan metode Kissinger, Flynn Wall Ozawa dan Coats & Redfern dirangkum pada tabel 4- 9.  Nilai  energi  aktivasi  dan  faktor  pre- eksponensial  hasil  perhitungan  dengan metode  Kissinger  dan  FWO  cukup berdekatan  namun  metode  Kissinger memiliki  nilai  R 2 yang  rendah  (dibawah 0,9).
Metode
Coats & Redfern memberikan  nilai  energi  aktivasi  dan faktor pre-eksponensial yang lebih besar daripada Kissinger dan FWO.
Penelitian tentang penentuan nilai energi aktivasi dan faktor pre- eksponensial  sudah  banyak  dilakukan. Waesche dan
Wenograd (2000)
mendapatkan nilai energi aktivasi antara 150-167 kJ/mol untuk propelan dengan 25% polibutadiene/ asam akrilik dan AP 75%. Vargeese (2016) mendapatkan nilai energi  aktivasi  129-148  kJ/mol  pada tahap  pertama  dekomposisi  propelan dengan katalis CuO nanorods. Goncalves (2013) mendapatkan nilai energi aktivasi 126-134  kJ/mol  dan  nilai  faktor  pre- eksponensial  2,04  x  10 10 /menit  untuk
propelan AP/HTPB. Liu Leili,  Li Fengsheng,  dkk  (2004)  mendapatkan nilai  energi  aktivasi  100-172  kJ/mol pada propelan AP/HTPB yang ditambahkan katalis nano bubuk logam. Sementara  itu,  Babar  dan  Malik  (2014) memperoleh  nilai  energi  aktivasi  127,1 kJ/mol dan nilai faktor pre-eksponensial 2,79 x 10 9 /min untuk propelan AP/HTPB. Berdasarkan  referensi  tersebut maka  dapat  disimpulkan  bahwa  nilai energi  aktivasi  hasil  perhitungan  pada penelitian  ini  masih  relevan  mengingat perbedaan  spesifikasi  material  dan komposisi  yang  digunakan.  Energi aktivasi  propelan  berada  pada  rentang wajar (50 – 300 kJ/mol) dan nilai faktor pre-eksponensial  (yang  ditandai  dengan nilai  log  A)  juga  berada  pada  rentang wajar (8 – 30) (Blaine, 2015).
Energi  aktivasi  RX  1220  < propelan RUM < propelan RX 450. Energi aktivasi propelan  RX 1220 adalah yang terendah. Hal ini semakin mengukuhkan hipotesis  yang  dibuat  pada  makalah sebelumnya  bahwa  penggunaan  AP trimodul akan memberikan efek katalitik pada propelan. Ukuran partikel AP yang lebih kecil membuat luas permukaan AP makin besar. Selain itu, penggunaan AP trimodal  membuat  susunan  partikel  AP
Tabel 4- 9: ENERGI AKTIVASI (E), FAKTOR PRE-EKSPONENSIAL (A) DAN LOG A PROPELAN RUM, 450 DAN  RX  1220  DENGAN  METODE  KISSINGER,  FLYNN  WALL  OZAWA  DAN  COATS  & REDFERN
lebih  kompak  dalam  mengisi  ruang kosong  antar network polimer  binder propelan.  Hal  ini  membuat  proses dekomposisi propelan dapat berlangsung lebih  cepat  dan  propelan  menjadi  lebih reaktif.  Untuk  memulai  dekomposisi termal, propelan RX 1220 membutuhkan energi yang lebih kecil daripada propelan RUM dan RX 450.
RX  450  memiliki  nilai  energi aktivasi  tertinggi,  bahkan  lebih  tinggi dari  propelan  RUM.  Hal  ini  menarik karena,  propelan  RX  450,  sama  seperti propelan  RX  1220,  menggunakan  aditif Al,  seharusnya  juga  menunjukkan  efek katalitik.  Seperti  dijelaskan  pada  jurnal sebelumnya  (Dewi  dan  Yulia,  2016), penambahan logam
Al terbukti memberikan efek katalitik karena terbukti  menghilangkan  terbentuknya produk  antara (intermediate  product) pada  dekomposisi  propelan  AP/HTPB yang  ditandai  dengan  hilangnya  kurva eksotermis  produk  antara  pada  suhu sekitar 277ºC.
Katalis  seharusnya  menurunkan energi  aktivasi  sehingga  mempercepat dan  mempersingkat  proses  dekomposisi (Vargeese, 2016). Namun tidak selamanya  penambahan  katalis  akan menurunkan energi aktivasi. Hal ini juga terjadi,  salah  satunya,  pada  penelitian Babar dan Malik (2014). Babar dan Malik menggunakan katalis MgO sebanyak 2% pada propelan AP/HTPB. Energi aktivasi dan  faktor  pre-eksponensial  propelan berkatalis MgO ternyata lebih tinggi dari propelan tanpa katalis. Tingginya energi aktivasi  pada  propelan  RX  450  diduga karena  penggunaan  AP  bimodal  dengan ukuran  partikel  besar  (400µm  dan 200µm).  AP  berukuran  partikel  besar memberikan  efek  katalitik  yang  lebih rendah.
Seperti
sudah
disebutkan sebelumnya,  faktor  pre-eksponensial ketiga propelan memiliki tren yang sama dengan energi aktivasi walaupun dihitung menggunakan tiga metode yang berbeda. Faktor pre-eksponensial propelan RX  1220  <  propelan  RUM  <  propelan
RX 450. Faktor pre-eksponensial menunjukkan frekuensi tumbukan antar atom  yang  terjadi  per  menit.  Semakin besar  nilai  faktor  pre-eksponensial  (A), semakin besar nilai konstanta laju reaksi karena nilai A berbanding lurus dengan laju/konstanta reaksi (k).

## 5 KESIMPULAN
Metode  Kissinger,  Flynn  Wall Ozawa,  dan  Coats  &  Redfern  dapat dijadikan  metode  penentuan  parameter kinetika dekomposisi termal yang terpercaya.  Energi  aktivasi  propelan LAPAN  secara  umum  berkisar  antara 100,876  –  155,156  kJ/mol  sementara faktor  pre-eksponensial  berkisar  antara 4,57 x 10 7 – 3,46 x 10 12 /min.
Metode  Kissinger  dan  FWO memberikan  nilai  energi  aktivasi  dan faktor  pre-eksponensial  yang  mirip sedangkan  metode  Coats  &  Redfern memberikan  nilai  energi  aktivasi  yang lebih tinggi dari kedua metode yang lain. Sementara itu,  nilai R 2 pada grafik plot perhitungan  energi  aktivasi  metode Kissinger  lebih  rendah  daripada  metode Flynn Wall Ozawa dan Coats & Redfern,
Berdasarkan  metode  Coats  & Redfern, mekanisme dekomposisi termal yang  paling  mungkin  terjadi  pada propelan  LAPAN  adalah  F1  (nukleasi acak dengan satu nukleus pada partikel individu). Energi aktivasi dan faktor pre- eksponensial  propelan  RX  1220  adalah terendah  dari  ketiga  sampel.  Hal  ini membuktikan  bahwa  penggunaan  AP trimodul  memiliki  efek  katalitik  yang menurunkan  besarnya  energi  aktivasi. Propelan RX 1220 lebih mudah terdekomposisi  (lebih  mudah  bereaksi) daripada propelan RUM dan RX 450.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  ditujukan pada Ka Pustekroket Drs. Sutrisno, M.Si dan  Kabid  Program  dan  Fasilitas  Dr. Heru  Supriyatno  selaku  pembimbing. Ucapan terima kasih juga ditujukan pada rekan-rekan di Lab Insulasi Termal, dan Lab Proses Propelan, Pustekroket, LAPAN.

## DAFTAR RUJUKAN
Aboulkas,  A  and  Harfi,  K.  EL.,  2008. Study of Kinetics  and  Mechanism  of  Thermal Decomposition  of  Moraccan  Tarfaya  Oil Shale and It’s Kerogen , Oil Shale, Vol 2, No.4 : 426 – 443.
Babar,  Zaheer  Ud-ddin  and  Abdul  Qadeer
Malik, 2014. Thermal Decomposition and Kinetic Evaluation of Composite Propellant Material Catalyzed with Nano
Magnesium  Oxide, NUST  Journal  of Engineering Science, Vol 7 No 1 : 5 – 14. Bawase,  M.A;  Khandaskar,  H.L;  Kenjale,  V.G; Saraf,  M.R.,  2012. Application  of Thermo-Gravimetric  Analysis  as  a Laboratory Tool for Prediction of Relative Life  of  Polymers, AdMet  Paper  No.  CM 002 : 1 - 6.
Blaine,  George,  2015. Practical  Aspects  of Kinetics  Determination  by  Thermal Analysis. TAWebinar by TA Instruments, https://www.youtube. com/watch?v=ofsy6Ggj4PY, diakses pada 28 Oktober 2016.
Cai,  Weidong;  Thakre,  Piyus;  and  Yang,  Vigor, 2008. A  Model  of  AP/HTPB  Composite
Propellant  Combustionin  Rocket  Motor Environment, Combustion  Science  and
Technology, 180 : 2143 – 2169. Chen, J.K and Brill, T.B., 1991. Chemistry and Kinetics of Hydroxyl-terminated Polybutadiene  (HTPB)  and  Diisocyanate – HTPB Ploymers During Slow Decomposition and Combustion-like
Conditions, Combustion and Flame, 87 : 217 – 232.
Dewi,  Wiwiek  Utami  dan  Yulia  Azatil  Ismah, 2016. Dekomposisi  Termal  Propelan Komposit Berbasis Amonium Perklorat / Hydroxy  Terminated  Polybutadiene,
Jurnal Teknologi Dirgantara, Vol 14, No.
1 : 17 – 24.
Fuente,  Jose  Luis,  2009. An  Analysis  of  The Thermal  Aging  Behaviour  in  High Performance Energetic Composites Through The Glass Transition Temperatur, Polymer  Degradation  and Stability, 94 : 664 – 669.
Goncalves,  R.F.B.;  Rocco,  J.A.F.F  dan  Iha,  K., 2013. Thermal Decomposition Kinetics of Aged  Solid  Propellant  Based  on
Ammonium  Perchlorate – AP/HTPB Binder. 325 – 342 pp In Elkordy, Amal Ali (Ed). Applications of Calorimetry in a
Wide  Context  -  Differential  Scanning Calorimetry, Isothermal Titration Calorimetry and Microcalorimetry. InTech, Vienna.
Kakumanu,  Lalith  V;  Yadav,  Narendra;
Karmakar,  Srinibas,  2014. Combustion Study  of  Composite  Solid  Propellants Containing Metal Phthalocyanines,
International  Journal  of  Aerospace Science, 3 (2) : 21 – 36.
Leili, Liu; Fengsheng, Li; Linghua, Tan; Min, Li dan Yi, Yang, 2004. Effects of Metal and Composite  Metal  Nanopowders  on  The Thermal  Decomposition  of  Ammonium Perchlorate  (AP)  and  The  Ammonium
Perchlorate/ Hydroxyterminated
Polybutadiene  (AP/HTPB)  Composite Solid Propellant, Chinese J. Chem. Eng.,
12 (4) : 595 – 598.
Majda,  Dorota;  Korobov,  Alexander;  Fileks, Urszula;  Midgley,  Paul;  dkk,  2008. Low- Temperature  Thermal  Decomposition  of Large  Single  Crystals  of  Ammonium Perchlorate, Chemical  Physical  Letters, 454 : 233 – 236.
Mullen, J. Christine, 2010. Composite Propellant Combustion With Low Aluminum Agglomeration, Disertasi Doktoral University of Illnois. Illinois. 203 hlmn.
Pilawka,  Ryszard  dan  Maka,  Honorata,  2014.
Kinetics  of  Thermal  Decomposition  of Isocyanate-Epoxymaterials  Crosslinked in  The  Presence  of  1-ethylimidazole
Accelerator. http://en.www.ichp.pl/ attach.php?id=2424 diunduh: 14 Agustus 2015
Sengupta,  Rajatendu;  S.  Sabharwal;  Anil  K;
Bhowmick, Tapan K; dan Chaki, 2006. Thermogravimetric Studies on
Polyamide-6,6  Modified  by  Electron Beam  Irradiation  and  by  Nanofillers,
Polymer Degradation and Stability, 91 :
1311 – 1318.
Sinditskii, Valery P dan Egorsev, Viacheslav Yu,
2010. Combustion  Mechanism  and Kinetic  of  Thermal  Decomposition  of Amonium  Chlorate  and  Nitrite, Central
European Jurnal of Energetic Material, 7 (1) : 61 – 75.
Vargeese, Anuj A, 2016. A Kinetics Investigation on The Mechanism and Activity of Copper Oxide  Nanorods  on  The  Thermal Decomposition of Propellants,
Combustion and Flame, 163 : 354 – 360. Vasconcelos, Gubran da Cuncha, Rogerio Lago
Mazur,  Bruno  Ribeiro,  Edson  Coccieri
Botelho, dan Michelle Leali Costa, 2014.
Evaluation  of  Decomposition  Kinetics  of Poly (Ether-Ether-Ketone) by Thermogravimetric  Analysis, Materials Research, 17 (1) : 227 – 235. Waesche,  R.H.W.,  dan  J.  Wenograd,  2000.
Calculation  of  Solid-Propellant  Burning Rates from Condensed-Phase
Decomposition  Kinetics, Combustion, Explosion and Shock Waves, Vol 36 (1) :
125 – 134.
Wang, Xiu-Li, Ke-Ke Yang, Yu-Zhong Wang, Bo Wu,  Ya  Liu,  Bing  Yang,  2003. Thermogravimetric  Analysis  of  The Decomposition of Poly(1,4-dioxan-2-one)/ Strach Blends, Polymer Degradation and Stability, 81 : 415 – 421.