Thursday, September 30, 2010

Protect your laptop - Foresight beats Hindsight

Theft
My Packard Bell Easy Note 17" PC;Serial N° LXB550X0019201B89A 1601 with all website passwords was stolen Monday 27 Sept 2010 from the car I was driving while parked in Rueil-Malmaison (Paris area) lots of change to be managed. Readers take care-Either no valuables in your car or keep it in your own view (best) Spy Cameras in public car parks ?

Once bitten (badly) doubly twice (quadruply) shy - and with your help getting slyer.

Advanced, precautionary protection tips that I have learned of since:
1. Open source tracing lost or stolen lap-tops is due to Adeona

2. A french source unfortunately Packard Bell do not figure in their list.

At the moment I have been totally unable to contact Packard Bell for their advice on Lap-top tracking...

As though fate played a foul joke on me: The Town Mayor of Rueil-Malmaison the "bien-nommé" is M. Patrick Ollier who is the husband of current French Minister for Defense Mme Michèle Alliot-Marie. Pity there were not any military around at the time.

I would gladly share this "poor" joke with the local and national Top-Management.

It appears that their are many cases of Lap-top theft - lets lend a hand to putting a stop to such practice & practise.
Your comments, hints, suggestions more than welcome.

Cheers and good luck all,

Wednesday, September 29, 2010

Galvanisasi Celup Panas (Hot Dipped galvanized)

Salah satu cara pelindungan korosi suatu logam adalah dengan galvanisasi. Galvanisasi merupakan proses pelapisan logam induk dengan logam lain dengan tujuan agar logam induk mempunyai ketahanan korosi yang lebih baik. Galvanisasi umumnya menggunakan logam yang memiliki titik cair yang lebih rendah . Galvanisasi bersama dengan electroplating, cladding, thermal spray, aluminizing dan sherardizing adalah metode-metode untuk melapiskan logam pada permukaan substrat (metallic coating).

Penggunaan metallic coating memiliki dua tujuan:
1.    Sebagai pelindung korosi
2.    Sebagai anoda korban

Galvanisasi baja biasanya digunakan seng atau aluminum. Pada proses galvanisasi celup panas baja dengan seng, awalnya baja dicelupkan dalam seng cair (450-475 oC). Pencelupan ini menyebabkan logam seng akan menempel pada logam induk (baja). Pembentukan intermetallic Fe dengan Zn dapat meningkatkan kekuatan lekat lapisan ini. Selain itu parameter lain yang menentukan pelekatan adalah tingkat kebersihan permukaan, temperatur, waktu, dan komposisi kimia logam induk dan pelapis. Umur pakai tergantung pada lingkungan dan ketebalan lapisan.

Galvanisasi celup panas mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihannya diantaranya memiliki umur panjang dan tidak memerlukan topcoat untuk lingkungan pH 5-10, dapat memproteksi bentuk struktur yang komplek dan rumit, serta sekali celup dapat melapisi permukaan luar dan dalam secara bersamaan. Kekurangannya diantaranya besar struktur yang akan dilapisi dibatasi dengan ukuran penampung, tidak baik untuk struktur yang selalu terendam serta tidak cocok struktur yang diaplikasikan untuk lingkungan pH <5 dan >10. Kalau akan dilakukan topcoating, permukaan yang porous harus ditutupi dengan sealer.

Urutan proses:
1.    Persiapan permukaan
Untuk mendapatkan gaya pelekatan yang baik, permukaan substrat harus bersih dari kontaminan seperti welding slag, mill scale, cat, oli, debu dan grease. Oli, debu dan grease dihilangkan dengan solven cleaning (SSPC SP 1), yaitu dengan mencelupkan ke dalam causatic panas. Karat, mill scale dan kontaminan organik dihilangkan dengan hot mineral acid pickling (SSPC SP 8).
2.    Fluxing
Merupakan pembersihan lapisan oksida dengan pencelupan ke dalam larutan preflux seperti zinc ammonium chloride pada temperatur 40-60 oC.
3.    Dipping
Proses ini adalah proses utama. Pencelupan pada logam cair dapat dilakukan selama 8 detik hingga 8 jam tergantung pada jenis logam dan ketebalan.
4.    Postdipping treatment
Setelah dilakukan pencelupan, logam yang telah dilapisi didinginkan dengan udara atau dicelupkan ke dalam air. Tampilan dapat diperbaiki dengan chromating atau phosphating.

Inspeksi hasil pelapisan dilakukan dengan mengukur ketebalan lapisan, uji adhesi, dan pengamatan penampakan akhir.

Tuesday, September 28, 2010

First Case : The Broken Silica Refractory

"To a great mind, nothing is little" ~Sherlock Holmes~

Kasus pertama, tentang kebocoran pot reduksi untuk pemurnian aluminium. Kebocoran ini terjadi sangat sering walaupun penggantian pot reduksi dan dilakukan pembersihan berkala. Hal ini menunjukkan bahwa kerusakan yang terjadi secara berulang oleh penyebab yang sama. Ketika penawaran dilakukan, aku tidak melihat nilai dari mata kuliah yang akan kudapatkan ; bagiku ini adalah kasus pertama, jadi tidak boleh ada kesalahan buruk pada impresi awal. Let`s have some fun!

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Refractory merupakan sifat material untuk mempertahankan kekuatannya pada temperatur yang tinggi. Material yang memiliki sifat ini umumnya berasal dari golongan keramik akibat oksidanya yang cenderung stabil pada temperatur dan kondisi lingkungan ekstrim. Namun, pengembangan berikutnya tidak membatasi refraktori hanya pada keramik saja, tapi juga pada logam untuk keperluan refaktori dan ketahanan korosi temperatur tinggi (biasanya digunakan Wolfram, Niobium, Molybdenum). Pada keramik, produk refraktori biasa ditemukan pada crucible pada furnace pengecoran logam, serta pada dinding dan lantai tungku temperatur tinggi.

Castables Refractory, Shandong Corporation.
Proses pengecoran yang dilakukan di perusahaan ini menggunakan pot reduksi dengan bantuan busur listrik. Proses pemurnian aluminium mengikuti proses Hall-Heroult, yaitu proses pemurnian dengan melarutkan oksida aluminium (alumina), kemudian diikuti dengan proses elektrolisis untuk mendapatkan aluminium murni. Secara sangat sederhana, proses Hall-Heroult ini menggunakan dua alat ; pot reduksi dan elektroda yang akan menghasilkan busur listrik. Pot reduksi adalah "crucible" raksasa, yaitu logam dengan kekuatan yang tinggi di luar dengan lining keramik refraktori di bagian dalamnya. Sedangkan elektroda (anoda) yang digunakan adalah fused coke yang akan mengalirkan arus listrik DC dengan arus sekitar 220 kA. Secara prinsip elektrokimia, elektron akan mengalir dari anoda (fused coke) ke katoda (alumina + cryolite), yang menghasilkan busur listrik dan juga menghasilkan panas yang tinggi untuk melelehkan alumina menjadi aluminium murni, pada temperatur sekitar 2000 celcius.

Proses pemurnian yang dilakukan melalui proses Hall-Heroult dibagi menjadi tiga bagian :

1. Proses elektrolisis dalam tungku reduksi
2. Pengaliran alumina dari gas cleaning system
3. Pembuatan pasta katoda, pengikatan katoda, dan pembersihan tungku reduksi.

Operasi pada pot reduksi dilakukan dengan lima tahapan besar. Untuk memahami kasus ini, kita perlu mengetahui dulu prosesnya, dan reaksi yang terjadi pada prosesnya :

  • Baking/Preheating
Pemanasan blok katoda secara bertahap, agar tidak terjadi thermal shock akibat perubahan temperatur yang ekstrim. Secara umum, ada dua cara yang biasa dilakukan untuk proses preheating : resistance preheating (menggunakan listrik) atau fuel fired baking (menggunakan bahan bakar). Proses berlangsung selama tiga hari untuk menjamin temperatur yang homogen. Pada 

Oversimplified Hall-Hault Process
  • Start up
Proses ini dilakukan setelah pot dipanaskan selama tiga hari berturut - turut. Pada saat start up ini, bauksit sudah bisa dimasukkan ke dalam tungku. Temperatur pada tungku ini sudah berada pada 750 celcius. Temperatur masih terus dinaikkan dengan perlahan hingga mencapai temperatur leleh alumina.
  • Transition
Pada masa transisi ini, temperatur sudah mulai stabil. Refraktori silika yang merupakan refraktori netral, sedangkan reaksi yang terjadi membentuk lingkungan basa, sehingga perlu ditambahkan Na2CO3 untuk membuatnya tetap basa, dan tidak bereaksi dengan lingkungannya. Masa transisi ini terjadi selama 35 hari. 
  • Normal operation
Temperatur di dalam pot reduksi sudah mencapai temperatur leleh dari bauksit, dan proses pemurnian bisa berlangsung sekarang. Selama proses ini,  biasa dilakukan perawatan dengan cara penggantian anoda, pemecahan kerak, pemasukan bauksit baru.
  • Cut out pot
Proses ini dilakukan hanya ketika kondisi pot sudah mulai sangat buruk dan tidak bisa digunakan sebagai pot reduksi lagi karena faktor keselamatannya rendah. Tanda memburuknya kondisi pot ini adalah : kadar Fe dan Si tidak bisa diatur lagi karena kerusakan lining keramik, dan operasi pot menjadi semakin sulit.


Kasus : Cut out pot yang dilakukan lebih sering daripada yang seharusnya, menghasilkan pengingkatan pengeluaran untuk membeli pot reduksi baru, dan juga penurunan faktor keselamatan kerja.

Description of Reduction Pot
Gambar diatas adalah ilustrasi dari pot reduksi dari perusahaan yang memberikan permasalahannya kepada kami. Kerusakan terjadi pada dideskripsikan dengan baik sebagai berikut,

"Dinding terluar dari pot terbuat dari stainless steel, dan lining yang digunakan adalah lining dari refraktori silika. Digunakan arus searah sebesar 190 - 200 kA. Lining pot terus terkikis hinga mencapai batas kritisnya, sehingga harus dilakukan cut out pot."

Kata terkikis merupakan kata yang digunakan untuk menunjukkan kerusakan akibat gesekan dua benda. Gesekan hanya terjadi jika salah satu dari kedua benda tersebut bergerak, dengan kata lain, ada kemungkinan terjadi pergerakan relatif antara lining keramik dan logam cair. Pot reduksi diset sedemikian rupa, sehingga tidak ada pergerakan. Hal ini dibuktikan dengan data bolt and nut serta gambar fisik yang diberikan, sehingga pergerakan pot merupakan hal yang tidak mungkin. Maka, satu - satunya pergerakan yang terjadi adalah pergerakan dari logam cair. Lalu, pertanyaannya adalah kenapa aluminium cair bisa bergerak pada pot reduksi?

Ketika dipanaskan menggunakan anoda, dialirkan arus listrik sebesar 190 - 200 kA. Hal ini akan memberikan medan magnet yang besar, mengikuti hukum ampere.

Ampere law : interaction of electrical current and magnetic field

Akibat arus yang tinggi, timbullah medan magnet sebesar B. Semakin besar I, maka B akan menjadi semakin besar. Hal ini ditunjukkan oleh persamaan Biot-Savart dibawah :
Biot-Savart Rule
B yang besar, membuat medan magnet yang terjadi besar, sehingga logam cair akan bereaksi dengan medan magnet tersebut, dan bergerak membentuk pusaran dengan pusatnya adalah elektroda. Gerakan ini membuat lining keramik terkikis. Lalu, pertanyaan berikutnya muncul, apakah karena medan magnet saja, kerusakan lining keramik terjadi? Kalau memang ini adalah hal yang umum terjadi dalam proses tersebut, maka seharusnya tidak terjadi pengikisan yang terlalu cepat karena sudah termasuk dalam perhitungan awal. Kesimpulan, kerusakan terjadi karena gerakan relatif akibat pergerakan logam cair terhadap dinding keramik, tapi masih ada faktor lain yang mempercepat terjadinya kerusakan tersebut. Apakah faktor lain itu?

Produk akhir yang terbentuk adalah produk ingot yang mengandung Fe dan Mn. Kedua unsur tersebut merupakan penyebab terjadinya korosi pada keramik refraktori. Pada produk ingot, komposisi Fe sekitar 0,30 dan Mn sekitar 0,0019. Komposisi yang kecil ini, membuat kedua unsur tersebut lepas dari tuduhan.

Terakhir, adalah temperatur operasi. Temperatur operasi terjadi pada temperatur tinggi, sekitar 2000 derajat celcius. Silika memiliki perubahan fasa internal pada temperatur rendah, sekitar 700 celcius. Hal ini memungkinkan terjadinya kerusakan akibat differential swelling dari kristal silika. Penjelasan sederhananya, ketika suatu benda dipanaskan, dia akan memuai. Jika dua benda dengan koefisien muai berbeda pada temperatur yang sama, ditempelkan satu dengan yang lain, maka akan terjadi kerusakan pada interface akibat perbedaan pemuaian tersebut. Hal ini mutlak disebabkan karena komposisi dari silika yang tidak homogen.

Dari semua data, hanya data homogenitas keramik yang tidak didapatkan. Maka, dengan ini, disimpulkan bahwa kerusakan keramik, terjadi bukan karena faktor eksternal, tapi karena proses pemurnian dengan arus dan temperatur tinggi, yang menyebabkan pengikisan dan perusakan permukaan akibat differential swelling. Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh cacat produk keramik.

#Case closed...

Sunday, September 26, 2010

Cat yang Dapat Berubah Warna

Bagaimana seandainya cat rumah Anda dapat berubah warna pada kondisi tertentu? Misalkan pada cuaca dingin warna cat menjadi biru. Namun pada cuaca yang panas maka warna cat akan berubah menjadi merah. Kalau misal ada cat yang seperti ini maka tentunya rumah kita lebih tampak menarik.

Apakah perubahan warna cat terlihat aneh? Tapi ini adalah kenyataan. Teknologi cat yang dapat berubah warna berdasarkan kondisi lingkungan memang sesuatu yang masih baru dan akan terus dikembangkan. Kalau begitu apa yang menyebabkan perubahan warna? Tentunya harus ada penjelasan yang masuk akal untuk hal ini. Kalau tidak maka orang-orang yang menyukai hal mistis akan mengkaitkan dengan hal-hal gaib.

Sebenarnya rahasia utama teknologi ini ada pada pigmen atau zat warna yang digunakan. Perubahan warna yang terjadi bukan karena kualitas pigmen rendah sehingga pigmen akan rusak apabila terkena panas atau cahaya. Namun perbedaan warna ini disebabkan oleh perubahan struktur kimiawi pigmen yang dipicu oleh perubahan kondisi lingkungan. Tapi ingat, perubahan ini haruslah bersifat reversible. Artinya warna cat akan kembali seperti semula apabila kondisi kembali ke awalnya. Pada contoh di atas, warna cat rumah akan berubah kembali menjadi biru apabila musim dingin tiba.

Ada tiga jenis pigmen yang biasa digunakan dalam teknologi cat yang dapat berubah warna. Ketiga pigmen tersebut adalah pigmen photochromic, pigmen thermochromic dan pigmen electrochromic. Ketiga pigmen tersebut berbeda dalam hal kondisi lingkungan yang memicu perubahan warna. Pigmen photochromic sensitive terhadap cahaya. Pigmen photochromic akan berubah warna dari transparan menjadi berwarna ketika dikenai cahaya dan akan kembali menjadi transparan ketika cahaya dihalangi atau dihilangkan. Dengan menggabungkannya dengan pigmen lain maka perubahan warna yang terjadi adalah dari satu warna ke warna lainnya. Perubahan ini dapat terus menerus terjadi hingga ribuan kali tergantung pada aplikasi. Selain pada cat atau coating, pigmen ini juga digunakan pada lensa kaca mata, kosmetik dan mainan. Pigmen ini dapat digunakan pada jendela cerdas (smart window) yang dapat mengontrol intensitas dan spektrum cahaya yang masuk ke ruangan sehingga dapat mengontrol temperatur di dalam ruangan.

http://en.wikipedia.org/wiki/Photochromism

Berbeda dengan photochromic yang bekerja oleh pengaruh cahaya, cat dan coating thermochromic bekerja dengan adanya perubahan temperatur. Kalau cahaya dapat mengubah struktur ikatan pigmen, perubahan temperatur hanya dapat mengubah konformasi dari pigmen. Pada pigmen tertentu, perubahan ini juga menyebabkan perubahan warna.


(gambar diambil dari http://www.mutr.co.uk/images/SMARTCOLO.PDF)

Jenis pigmen yang ketiga adalah pigmen electrochromic. Pigmen ini digunakan pada cat yang dapat berubah warna dengan adanya arus listrik. Artinya arus listriklah yang mengubah warna pigmen. Arus listrik menciptakan kristal spesial pada permukaan yang dapat mengubah warna tergantung pada voltasenya. Pigmen ini hanya bekerja pada substrat yang terbuat dari logam karena diperluakan material konduktif untuk menghantarkan arus listrik. Ketika arus listrik dihilangkan dari cat maka warna akan kembali ke asalnya. Teknologi ini dapat menciptakan warna yang berbeda hanya dengan menekan tombol switch yang dihubungkan dengan arus listrik. Teknologi ini telah digunakan pada cat mobil. Apakah kamu ingin mengubah warna mobil kamu seperti mobil milik James Bond 007? Tinggal tekan satu tombol maka dalam mobil akan berubah warna.

Friday, September 24, 2010

ArXiv -Materials Science Link Added to My permanent List of Material Science Websites

ArXiv -Materials Science Link Added to My permanent List of Material Science  Websites. Please visit the this most valuable resource for fundamental science papers. AND... free to download.

Wednesday, September 22, 2010

Konduktivitas Polianilin

Material apabila dilihat dari konduktivitas listriknya digolongkan menjadi bahan isolator, semikonduktor dan konduktor. Bahan konduktor mudah menghantarkan arus listrik dengan konduktivitas di atas  104 S/cm. Sebagai kebalikan bahan konduktor, bahan isolator sulit menghantarkan arus listrik. Konduktivitasnya berada di bawah 10-8 S/cm. Bahan semikonduktor mempunyai konduktivitas di antara konduktor dan isolator. Nilai konduktivitasnya sangat tergantung pada kondisi lingkungan seperti temperatur. Pada temperatur tinggi, bahan semikonduktor dapat berubah menjadi bahan konduktor.

Polimer sebagai salah satu material yang banyak digunakan, juga mempunyai sifat yang bervariasi dari isolator hingga konduktor tergantung komposisi atom dan jenis ikatannya. Polimer dengan rangka yang mengandung ikatan π terkonjugasi memiliki sifat listrik yang unik karena kemampuannya untuk mentransfer muatan disepanjang rantai. Salah satu contoh polimer terkonjugasi adalah polianilin. Polianilin memiliki beberapa bentuk. Salah satunya dan merupakan bentuk yang paling stabil adalah emeraldin. Emeraldin atau basa emeraldin, berbentuk serbuk halus berwarna biru tua yang memiliki struktur sebagai berikut:

Menurut Stejskal dkk (2001), Emeraldin memiliki konduktivitas 10-7 S/cm. Tingkat konduktivitas listrik emeraldin dapat ditingkatkan dengan melakukan penambahan dopan. Pereaksian emeraldin dengan HBr menyebabkan gugus –N= terprotonasi menjadi (–NH=)+Br-. Perubahan ini menyebabkan konduktivitas  listrik emeraldin naik menjadi 5 S/cm (Pinto, 1996). Stejskal dan Gilbert (2002) juga telah mempreparasi basa emeraldin dengan HCl menghasilkan suatu emeraldin terprotonasi HCl (garam emeraldin) dengan konduktivitas 4,4 ± 1,7 S/m. Reaksi emeraldin dengan HCl menghasilkan serbuk berwarna hijau tua.

Polimer konduktif polianilin jika ditinjau konduktivitas listriknya termasuk dalam bahan semikonduktor, dimana  konduktivitasnya berkisar antara 10-9 sampai 102 S/cm. Konduktivitas polianilin tergantung pada temperatur. Konduktivitasnya akan meningkat dengan meningkatnya temperatur. Sebaliknya, konduktivitasnya akan menurun dengan menurunnya temperatur.

Polianilin termasuk polimer yang sangat sensitif terhadap kelembaban udara disekitarnya yang kemudian akan berpengaruh pada sifat listik polianilin. Dengan meningkatnya kelembaban udara, maka molekul-molekul polar air akan diabsorbsi oleh bahan polimer polianilin. Hal ini akan berpengaruh pada penurunan potensial barrier. Akibatnya resistansi pada bahan polimer polianilin akan mengalami penurunan.

Keberadaan air pada polimer polianilin ini menyebabkan delokalisasi muatan. Delokalisasi muatan terjadi dengan adanya pelarutan anion dopan. Bentuk oligomer pada polianilin juga berpengaruh pada delokalisasi muatan dimana terjadi interaksi yang kuat antara oligomer dan molekul polar air yang mengakibatkan muatan elektron berdelokalisasi sepanjang rantai polimer.