16 3. Pada proses pembuatan keramik berpori ini dilakukan dengan penekanan 25
Kgcm
2
. 4. Pada proses pembuatan keramik berpori ini menggunakan perekat PVA 50 gr
5. Pengujian Sifat-Sifat Fisis meliputi: · Densitas.
· Porositas · Penyerapan Air
· Susut Bakar · Koefesien Ekspansi Termal
6. Pengujian Sifat Mekanik meliputi : · Kuat Patah Bending Strength
· Kuat tekan Compressive Strength
7. Analisa Mikrostuktur · SEM Scanning Electron Microscope
8. Analisa Struktur Kristal · XRD X-Ray Difraction
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian adalah pemanfaatan limbah sumber daya alam dalam perkembangan teknologi, yaitu pemanfaatan zeolit sebagai bahan dasar dan serbuk kayu gergaji yang
berfungsi sebagai aditif dalam pembuatan keramik berpori. Ukuran keramik berpori yang dihasilkan dari penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan karakteristik yang dapat
digunakan sebagai filter.
I.5 Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan Laboratorium Rekayasa Material Keramik dan Gelas, Pusat Penelitian Fisika LIPI Gd. 440 Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Desa Setu, Kecamatan
Setu, Kabupaten Tangerang, Propinsi Banten, Indonesia.
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
17
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
Bab III Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
18
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Zeolit
Zeolit baru dikenal sebagai bahan tambang setelah ditemukan pada tahun 1756 oleh B.A.F.Cronsted seorang ahli mineral dari Swedia. Nama zeolit berasal dari dua kata
Yunani, zeo artinya mendidih dan lithos artinya batuan Kirk-Othmer, 1993. Diberi nama zeolit karena sifatnya yaitu mendidih dan mengeluarkan uap jika dipanaskan Dyer,
1994. Constedt menggambarkan kekhasan mineral ini ketika berada dalam pemanasan
terlihat seperti mendidih karena molekulnya kehilangan air dengan sangat cepat. Sesuai dengan sifatnya tersebut maka mineral ini diberi nama zeolit yang berasal dari kata ‘zein’
yang berarti mendidih dan ‘lithos’ yang berarti batuan. Zeolit terbentuk dari abu vulkanik yang telah mengendap jutaan tahun silam. Sifat-sifat mineral zeolit sangat bervariasi
tergantung dari jenis dan kadar mineral zeolit. Zeolit mempunyai struktur berongga biasanya rongga ini diisi oleh air serta kation yang bisa dipertukarkan dan memiliki
ukuran pori tertentu. Oleh karena itu zeolit dapat dimanfaatkan sebagai penyaring molekuler, senyawa penukar ion, sebagai filter dan katalis. Warna dari zeolit adalah putih
keabu-abuan, putih kehijau-hijauan, atau putih kekuning-kuningan. Ukuran kristal zeolit
kebanyakan tidak lebih dari 10–15 mikron Mursi Sutarti, 1994.
Pada umumnya komposisi zeolit alam mengandung klinoptilolit, mordenit, chabazit, dan erionit. Warna dari zeolit adalah putih keabu-abuan, putih kehijau-hijauan,
atau putih kekuning-kuningan. Densitas zeolit antara 2,0 - 2,3 gcm
3
, dengan bentuk halus dan lunak. Pada penelitian ini digunakan zeolit Pahae, adapun komposisi dari zeolit pahae
diperlihatkan pada tebal dibawah :
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
19
Tabel 2.1 Komposisi Zeolit Pahae Distam PropSu, 2004 Komposisi
Kimia - CaO, MgO, Al2O3, Fe2O3, SiO2, K2O, Na2O, TiO2
- SiO2 = 60,18 - Al2O3 = 14,25
Sifat Fisik
- Warna hijau kebiru-biruan, putih, dan coklat - Kekerasan : 1 - 2
- Berat Jenis : 2.0 - 2.4 - Endapan berlapis
Kegunaan
- Bahan bangunan dan ornament - Semen Pozzolan, bahan agregat ringan
- Bahan pengembang dan pengisi pasta gigi - Bahan penjernih air
- Campuran makanan ternak
Keterdapatan Simangumban Taput Cadangan
+- 6.000.000 Ton
2.1.1 Struktur dan Sifat Zeolit
Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral [AlO
4
] dan [SiO
4
] yang
saling berhubungan melalui atom O Barrer, 1987. Pada struktur 3-dimensi yang
digambarkan pada gambar 2.1 di bawah, dapat dilihat bahwa empat ikatan tetravalen silikon adalah netral sedangkan empat ikatan trivalen aluminium adalah negatif. Sehingga
dibutuhkan ion bermuatan positif untuk menetralkan senyawa tersebut, seperti Na, yang diindikasikan secara umum. Struktur zeolit dapat digambarkan seperti sarang lebah
dengan saluran-saluran dan rongga-rongga yang dihasilkan oleh sambungan-sambungan
kaku tetrahedral Dyer, 1994.
Gambar 2.1 Struktur Zeolit
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
20 Struktur zeolit yang berpori dengan molekul air didalamnya, melalui pemanasan
menyebabkan molekul air mudah lepas sehingga menjadikan zeolit spesifik sebagai
adsorben, molecular sieving, penukar ion, dan katalisator F.A Mumpton dan L.B Sand, 1978 . Zeolit juga bersifat sebagai penyaring molekul, hal ini dikarenakan zeolit
memiliki struktur yang berongga sehingga molekul-molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya dapat lewat atau tersaring.
Partikel zeolit memiliki tiga tipe pori, yaitu macropore dan micropore masing-masing dengan ukuran 50nm dan
2nm. Di antara keduanya terdapat mesopore. Macropore merupakan jalan masuk ke dalam partikel menuju micropore. Sebaliknya, micropore adalah penyebab besarnya luas
permukaan membran zeolit.
2.2 Serbuk Gergaji Kayu
Serbuk gergaji kayu adalah butiran kayu yang dihasilkan dari proses menggergaji. Serbuk-serbuk kayu ini dapat diperoleh dari beragam sumber, yang meliputi limbah
pertanian atau perkayuan, seperti serbuk gergajian, sekam, jerami kering, atau bonggol
jagung. Menurut Strak dan Berger, 1997 , serbuk kayu memiliki temperatur proses
lebih rendah kurang dari 400 ºF. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pemanfaatan serbuk kayu jenis kayu, ukuran serbuk, sifat dasar dari serbuk kayu itu
sendiri. Serbuk kayu yang merupakan hasil sampingan dari industri gergaji kayu merupakan bahan yang sebagian besar terdiri dari selulosa 40-50, hemiselulosa 20-
30, lignin 20-30, dan sejumlah kecil bahan-bahan anorganik dan ekstraktif. Pemanfaatan serbuk gergaji kayu sebagai bahan material penjerap merupakan salah satu
teknologi yang murah karena bahan bakunya mudah didapat mengingat negara Indonesia merupakan negara yang memiliki hutan yang sangat luas.
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat kayu adalah berat jenis, keawetan alami, higroskopik, berat volume dan kekerasan. Tingkat kekerasan suatu jenis kayu mengacu
pada Berat Jenis Kayu BJK yang berbeda-beda untuk setiap jenis kayu, Berdasarkan berat jenisnya, jenis-jenis kayu digolongkan ke dalam kelas-kelas sebagai berikut:
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
21
·
Sangat berat = lebih besar dari 0,90 grcm
3
·
Berat = 0,75 - 0,90 grcm
3
·
Agak berat = 0,60 - 0,75 cm
3
·
Ringan = lebih kecil dari 0,60 cm
3
Semakin besar indeks BJK berarti semakin berat dan semakin kuat dan awet kayu itu. Berat Jenis Kayu merupakan salah satu petunjuk penting untuk mengetahui kwalitas
bahan kayu, berikut ini adalah tabel BJK untuk beberapa jenis kayu yang ada di Indonesia :
Tabel 2.2 Berat Jenis beberapa Jenis Kayu Indonesia
Nama Populer Nama Ilmiah
Berat Jenis
Kayu
Sengon Albizzia Falcataria
0,33 Jelutung
Dyera spp 0,40
Meranti Merah Shorea Acuminata
0,51 Nyatoh
Palaquium bataanense 0,67
Jati Tectona Grandis
0,70 KamperKapur
Dryobalanops spp 0,75
Kruing Dipterocarpus spp
0,76 MerbauIpil
Intsia spp 0,82
Bangkirai Shorea Laevis
0,91 UlinBelian
Eusideroxylon Zwageri 1,04
EbonyKayu Hitam Diospyros Celebica
1,09
Pada penelitian ini digunakan serbuk kayu gergaji dari kayu sengon Albazia Falcataria. Kayu sengon memiliki ciri umum sebagai berikut :
1. Kayu teras berwarna hampir putih atau coklat muda pucat seperti daging. 2. Teksturnya agak kasar dan merata dengan arah serat lurus, bergelombang
lebar atau berpadu. 3. Permukaan kayu agak licin atau licin dan agak mengkilap.
4. Kayunya mudah digergaji, tetapi tidak semudah kayu meranti merah dan dapat
dikeringkan dengan cepat tanpa cacat yang berarti Martawijaya dan Kartasujana, 1977.
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
22 Bagian yang memberikan manfaat yang paling besar dari pohon sengon adalah
batang kayunya. Pohonnya dapat mencapai tinggi sekitar 30–45 meter dengan diameter batang sekitar 70 – 80 cm. Bentuk batang sengon bulat dan tidak berbanir. Kulit luarnya
berwarna putih atau kelabu, tidak beralur dan tidak mengelupas. Dengan harga yang cukup menggiurkan saat ini sengon banyak diusahakan untuk berbagai keperluan dalam
bentuk kayu olahan berupa papan dengan ukuran tertentu sebagai bahan baku pembuat peti, papan penyekat, pengecoran semen dalam kontruksi, industri korek api , pulp, kertas
dan lain -lainnya.
Gambar 2.2 Tanaman Sengon
Ada empat hal yang dapat dijadikan batasan dari penguraian komponen kayu yang terjadi karena pemanasan, yaitu:
1. Batasan A adalah suhu pemanasan sampai 200 °C. Air yang terkandung dalam bahan baku keluar menjadi uap, sehingga kayu menjadi kering, retak-retak dan
bengkok. Kandungan karbon lebih kurang 60 . 2. Batasan B adalah suhu pemanasan antara 200-280 °C. Kayu secara perlahan –
lahan menjadi arang dan destilat mulai dihasilkan. Warna arang menjadi coklat gelap serta kandungan karbonnya lebih kurang 70.
3. Batasan C adalah suhu pemanasan antara 280-500 °C. Pada suhu ini akan terjadi karbonisasi selulosa, penguraian lignin dan menghasilkan “ter”. Arang
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
23 yang terbentuk berwarna hitam serta kandungan karbonnya meningkat menjadi
80. Proses pengarangan secara praktis berhenti pada suhu 400 °C. 4. Batasan D adalah suhu pemanasan 500 °C, terjadi proses pemurnian arang,
Pemanasan diatas 700
o
C hanya menghasilkan berupa gas.
2.3 Keramik Berpori
