Pembuatan Keramik Berpori Denan aditif Cangkang Kelapa Sebagai Filter Gas Buang Kendaraan Bermotor

PEMBUATAN KERAMIK BERPORI DENGAN ADITIF

CANGKANG KELAPA SEBAGAI FILTER GAS BUANG

KENDARAAN BERMOTOR

TESIS

Oleh

TAO NAINGGOLAN

067026023/FIS

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2008

PEMBUATAN KERAMIK BERPORI DENGAN ADITIF

CANGKANG KELAPA SEBAGAI FILTER GAS BUANG

KENDARAAN BERMOTOR

TESIS

Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Fisika pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Oleh

TAO NAINGGOLAN

067026023/FIS

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2008

Judul Tesis : PEMBUATAN KERAMIK BERPORI DENGAN ADITIF CANGKANG KELAPA SEBAGAI FILTER GAS BUANG KENDERAAN BERMOTOR

Nama Mahasiswa : Tao Nainggolan

Nomor Pokok : 067026023/FIS

Program Studi : Fisika

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Eddy Martianto, M.Sc) (Drs. Anwar Darma Sembiring, MS)

Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Direktur,

(Prof. Dr. Eddy Martianto, M.Sc) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa, B., M.Sc)

Telah diuji pada

Tanggal : 24 Juni 2008

PANITIA PENGUJI TESIS

Katua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc

Anggota : 1. Drs. Anwar Darma Sembiring, MS

2. Prof. Drs. H. Muhammad Syukur, MS 3. Dr. Marhaposan Situmorang

4. Drs. Ferdinan Sinuhaji, M.Si 5. Drs. Tenang Ginting, MS

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama lengkap berikut gelar : Drs. Tao Nainggolan Tempat dan Tanggal lahir : Pandumaan, 13 Juni 1969

Alamat rumah : Srigunting Indah Blok 1a No.48 Sunggal- Medan Telp./HP : 0618751093 / 08126421821

e-ma

Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 4 Medan

Alamat Kantor : Jl. Gelas No.12 Medan/ 20118

Telepon : 0614158244

DATA PENDIDIKAN

SD : SD Negeri 173415 Sipituhuta TAMAT : 1983

SMP : SMP St. Yosef Lintongnihuta TAMAT : 1986 SMA : SMA Negeri Lintongnihuta TAMAT : 1989

Strata-1 : IKIP Negeri Medan TAMAT : 1994 Strata-2 : Program Studi Magister Fisika TAMAT : 2008

Sekolah Pasca Sarjana USU Medan

PENGHARGAAN / PENGALAMAN

1. Mahasiswa berprestasi terbaik FPMIPA IKIP Medan tahun 1994.

2. Guru pembimbing menuju Olimpiade Sains Indonesia tahun 2004 – 2006. 3. Studi banding ke USM (Universitas Sains Malaysia) tahun 2006

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat-Nya sehingga tesis ini dapat terselesaikan.

Penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dana sehingga penulis dapat melanjutkan pendidikan kejenjang Program Magister Sains pada Program Studi Magister Fisika di Sekolah Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara.

Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah juga penulis mengucapkan terima kasih kepada :

Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, Sp.AK atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendikan Program Magister Sains.

Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Ir. Chairun Nisa, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Ketua Program Studi Magister Fisika, Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, Sekretaris Program Studi Magister Fisika, Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc beserta seluruh staf edukatif dan administratif pada Program Studi Magister Fisika Sekolah Pasca sarjana Universitas Sumatera Utara.

Pembimbing Utama, Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc dan Pembimbing Lapangan Drs. Anwar Darma Sembiring MS, yang telah memberikan arahan dan motivasi yang sangat berarti bagi penulis untuk menyelesaikan penelitian ini.

Kepada Kepala Sekolah SMA Negeri 4 Medan Drs. Nolong Samura M. Sc yang sudah memberikan izin kepada penulis untuk mengikuti kuliah di sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Kepada Ayah M. Nainggolan dan Ibu E. Manullang serta istri tersayang Dra.Dwina Lora Simanjuntak dan anak-anak terkasih Dedi Hermawan Nainggolan, Doni Christian Nainggolan, Cesilia Christina Nainggolan, Porman Nainggolan SE, serta abang ipar saya Drs. L. Simanjuntak, Ir. M. Simanjuntak dan semua orang yang membantu penulis secara moral dan materil untuk menyelesaikan pendidikan ini.

Terima kasih atas doa dan dorongan kalian semua. Semoga kebanggaan ini, juga menjadi kebanggaan kalian semua. Sekali lagi terima kasih.

Semoga kita diberikan taufik dan hidayah-Nya dalam memanfaatkan segala ciptaan-Nya bagi kesejahteraan umat manusia. Amin.

ABSTRAK

Kaolin, feldspar, ball clay dan kwarsa adalah bahan dasar pembuatan keramik. Telah dilakukan pembuatan keramik berpori dengan aditif cangkang kelapa sebanyak 30 % berat. Proses pembuatan sampel dilakukan dengan metode slip casting dengan cara menghaluskan semua bahan sampai 100 mesh, kemudian dicampur dengan carbon cangkang kelapa dalam media air, campuran ini dicetak, ditimbang, dibakar, kemudian ditimbang kembali untuk mendapatkan penyusutan. Pembakaran dilakukan dengan furnace hingga mencapai suhu 1100˚C dan penahanan selama 2 jam. Pengujian sifat fisis dan mekanis yang dilakukan adalah susut bakar, porositas, densitas, kekerasan, kuat tekan dan daya absorpsi terhadap gas buang, sedangkan analisa mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan XRD.

Berdasarkan pengujian sifat fisis dan mekanis yang dilakukan diperoleh bahwa pada suhu sintering 1100˚C susut bakar = 2,47 %, porositas = 48,98 %, densitas = 1,015 gram/cm3, kekerasan Vikers 999,6 MPa, kuat tekan 3,25 x 105 N/m2, daya absorbsi terhadap gas buang CO = 23,80 %, gas CO2 = 22,44 %, Hidrokarbon =

16,03 %, sekaligus menaikkan kadar gas O2 sebanyak 382,14 %. Hasil analisa XRD

menunjukkan bahwa pada suhu 11000C telah terbentuk dua fasa yang bercampur secara fisis yaitu kwarsa (Si O2) dan feldspar (K5 Na5 Al Si3 O8).

ABSTRACT

Kaolin, feldsfar, ball clay and quartz are the rute materials for making ceramics. It had been for making the porouse ceramics with the coconut shell about 30 % weight. The process of making the slip casting methot is used by slicing the whole materials until 100 mesh, and it mixer by coconut shell in the liquid zone. This mixure is molded, weighted baked, than reweight to get shringking. The burning is done by furnace until the temprature 1100oC and the resistance for two hours. The examination of physics and mechanics characteristic is burn shrinky, porouse, density, hardness, pressure test and the power absorpsion to the exile gas, where as the microstructure analize is done by using XRD. Based on the examination of the physics and mecanics characteristic, it is got that at the sintering temperatur 1100oC burned shrinking = 2,47 %, porosity = 48,98 %, density = 1,015 gram/cm3, the Vikers hardness about 999,6 MPa, the strong pressure = 3,25 x 105 N/m2, the power absorpsion to the exile gas CO = 23,80 % , CO2 = 22,44 %, hidrocarbon =

16,03 %, it increases the O2 about 382,14 %. The analyzes of XRD shows at 11000C

rise two phase that mixed phisickly, they are quartz (Si O2) and feldsfar (K5 Na5 Al

Si3 O8).

DAFTAR ISI

Halaman

RIWAYAT HIDUP... i

KATA PENGANTAR ... ii

ABSTRAK ... iv

ABSTRACT... v

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR TABEL... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN... xi

BAB I PENDAHULUAN1 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Ruang Lingkup Masalah ... 2

1.3. Perumusan Masalah ... 3

1.4. Pembatasan Masalah ... 3

1.5. Tujuan Penelitian ... 3

1.6. Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1. Prinsip Dasar Keramik ... 5

2.2. Senyawa Keramik ... 6

2.3. Bahan-Bahan Keramik ... 7

2.4. Pembentukan Keramik ... 13

2.6. Susut Bakar ... 17

2.7. Sintering ... 18

2.8. Kekerasan... 21

2.9. Porositas dan Densitas ... 22

BAB III. METODE PENELITIAN ... 24

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... 24

3.2. Alat dan Bahan Penelitian... 24

3.3. Prosedur Penelitian ... 27

3.4. Variabel dan Parameter Penelitian ... 28

3.5. Alat Pengumpul Data Penelitian ... 28

3.6. Pengolahan Bahan... 29

3.7. Pengukuran Volume dan Massa Sampel... 31

3.8. Pengujian Porositas dan Densitas ... 31

3.9. Pengujian Kekerasan dan Uji Tekan ... 31

3.10. Uji Absorpsi ... 32

3.11. Analisa Struktur Mikro dengan XRD ... 33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 35

4.1. Hasil Pengukuran Susut Volume dan Susut Massa ... 35

4.2. Hasil Pengujian Porositas dan Densitas ... 35

4.3. Pengujian Kekerasan dan Uji Tekan ... 38

4.4. Uji Absorpsi ... 40

4.5. Analisa Mikrostruktur dengan XRD ... 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 45

5.1. Kesimpulan ... 45

DAFTAR PUSTAKA ... 46

LAMPIRAN A. Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan baku kaolin ... 48

Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan baku feldsfar... 49

Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan baku clay ... 50

Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan baku kwarsa... 51

LAMPIRAN B. Tabel susut bakar dan susut massa, sampel bentuk silinder... 52

Tabel susut bakar dan susut massa, sampel bentuk pelet... 53

Tabel perhitungan persamaan linier aditif terhadap susut massa ...54

LAMPIRAN C. Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap porositas ... 55

Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap densitas... 56

Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap kekerasan... 57

Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap presentase absorpsi gas CO ... 58

Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap presentase absorpsi gas CO2... 60

Tabel perhitungan persamaan linier terhadap persentase absorpsi HC...62

LAMPIRAN D. Tabel gas Radikal yang dihasilkan kenderaan kijang 5K BK 1282 DR Tanpa Filter ...63

DAFTAR TABEL

Nomor

Tabel J u d u l Halaman

2.1 Sistem kristal... 15

3.1 Perbandingan bahan ... 26

4.1 Nilai porositas dan densitas untuk berbagai aditif ... 36

4.2 Nilai kekerasan vikers dengan aditif yang berbeda ... 38

4.3 Nilai uji tekanan dengan aditif yang berbeda... 38

4.4 Persentase gas radikal yang dapat diserap keramik berpori... 40

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Gambar J u d u l Halaman

2.1 Difraksi sinar-X ... 16 2.2 Perubahan bentuk dan ukuran pada pori ... 19 2.3 Tahap awal sintering dengan cara evaporasi dan

kondensasi ... 20 3.1 Skema pembuatan keramik berpori untuk uji gas buang

kenderaan ... 27 3.2 Prinsip kerja difraktometer sinar-X ... 34

Nomor

Gambar J u d u l Halaman

4.1 Grafik antara penambahan aditif dengan porositas dan

densitas ... 37 4.2 Grafik berbagai aditif terhadap kekerasan vikers dan uji

tekanan ... 39 4.3 Grafik berbagai aditif terhadap daya absorpsi keramik

berpori ... 40 4.4 Grafik aditif terhadap gas oksigen yang dihasilkan ... 42 4.5 Pola difraksi sinar-X sampel keramik berpori dengan aditif

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

Lampiran J u d u l Halaman

A Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan

baku kaolin... 47 Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan

baku feldsfar ... 48 Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan

baku clay ... 49 Hasil analisa komposisi kimia basa dari bahan

baku kwarsa ... 50 B Tabel susut bakar dan susut massa, sampel

bentuk slinder ... 51 Tabel susut bakar dan susut massa, sampel

bentuk pelet ... 52 Tabel perhitungan persamaan linier aditif terhadap

susut massa ... 53 C Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap

porositas ... 54 Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap

densitas ... 55 Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap

kekerasan ... 56 Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap

presentase absorpsi gas CO ... 57 Tabel perhitungan persamaan linier, aditif terhadap

presentase absorpsi gas CO2 ...

59 Tabel perhitungan persamaan linier terhadap persentase

absorpsi HC ... 60 D Tabel gas radikal yang dihasilkan kenderaan kijang BK

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Produk keramik adalah satu produk industri yang sangat penting dan berkembang pesat pada masa sekarang ini. Hal ini disebabkan oleh pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang telah banyak membawa pengaruh dan perubahan berbagai aspek kehidupan.

Dengan adanya ilmu pengetahuan dan teknologi tentang keramik, telah dapat diidentifikasi struktur dan komposisi kimia penyusunnya dan bahan pencampur lain yang dapat membuat sifat keramik lebih baik, maka dapat dihasilkan suatu produk keramik untuk berbagai kebutuhan industri mekanik, elektronik, filter bahkan dipakai pada bidang teknologi ruang angkasa.

Secara fungsional, produk keramik memiliki beberapa keunggulan bila dibandingkan dengan logam antaralain memiliki titik lebur yang tinggi, sangat keras, tahan korosi, lebih ringan, bahan bakunya merupakan hasil alam dan mudah dijumpai. Kekuatan dan kekerasan keramik dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk butiran serta jenis dan fasa batas butiran, temperatur pemanasan, modal pembentukan. Penambahan bahan campuran dapat memberi pengaruh yang sangat besar terhadap kenaikan maunpun penurunan kekuatannya dan hal ini sangat tergantung kepada jenis bahan baku keramik. Bahan baku keramik terdiri dari kaolin, kuarsa, feldsfar dan clay dan campuran lainnya yang diaduk, dicetak dan dibakar. Pada saat dibakar bahan

tersebut bereaksi satu sama lain sehingga membentuk satu produk yang sifatnya berbeda dengan bahan bakunya. Keramik berporasitas telah berhasil dibuat dan dimanfaatkan sebagai filter dalam penuangan logam cair, sebagai katalisator yang biasa ditempatkan dalam sistem gas buang kenderaan bermotor (Van Vlack, 1985).

Demikian halnya yang dilakukan oleh LindqVist dan Liden pada pembuatan keramik berpori dari bahan alumina melalui cara slip casting dengan cara menambahkan tepung jagung (LindqVist, Liden, 2000) untuk mereduksi pencemaran diatmosfer digunakan biofilter (Ey, Lee, et al 2001).

Untuk keperluan pengurangan limbah dalam bentuk polusi udara yang dihasilkan suatu alat dari keramik berpori berbasis kaolin dengan tambahan bahan aditif bahan yang dapat digunakan untuk mengurangi populasi dari gas buang kenderaan bermotor.

1.2 RUANG LINGKUP MASALAH

Produk keramik memiliki keunggulan dibandingkan dengan produk lain antara lain, memiliki titik lebur yang sangat tinggi, keras, tahan terhadap korosi, bahan bakunya mudah diperoleh, namun yang menjadi ruang lingkup masalah dalam penelitian ini adalah untuk melihat pengurangan polusi udara yang dihasilkan oleh gas buang kenderaan bermotor dengan keramik berpori dengan bahan dasar kaolin yang diberi zat aditif cangkang kelapa.

1.3 PERUMUSAN MASALAH

Bahan baku keramik yang terbuat dari kaolin, felspar, clay dan kwarsa dengan bahan aditif berasal dari cangkang kelapa. Sehingga perumusan masalah penelitian ini adalah seberapa besar pengaruh zat aditif cangkang kelapa yang terdapat dalam keramik dapat mengurangi gas yang berbahaya (radikal) yang dihasilkan oleh kenderaan bermotor?

1.4 PEMBATASAN MASALAH

Sesuai dengan perkembangan teknologi dewasa ini, banyak cara yang sudah dilakukan untuk mengurangi polusi udara, namun dalam penelitian ini dibatasi untuk mengetahui persentase pengurangan jumlah gas berbahaya (radikal) yang dihasilkan oleh gas buang kenderaan bermotor.

1.5 TUJUAN PENELITIAN

Dari uraian diatas maka dapatlah diurumuskan tujuan penelitian ini :

a. Memanfaatkan bahan baku keramik lokal / potensi alam yang ada di Provinsi Sumatera Utara.

b. Mengetahui cara pembuatan keramik berpori yang menggunakan zat aditif. c. Mengetahui seberapa besar pengaruh zat aditif cangkang kelapa yang

terdapat dalam keramik berpori untuk mengurangi gas radikal yang berasal dari kenderaan bermotor.

1.6 MANFAAT PENELITIAN

Suatu penelitian pada dasarnya dapat diharapkan memberikan manfaat. Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai :

a. Bahan masukan kepada semua pemakai kenderaan bermotor

b. Bahan masukan kepada Departemen perindustrian, agar menganjurkan seluruh pabrik kenderaan bermotor, menggunakan keramik berpori sebagai penyerap gas berbahaya yang dihasilkan oleh kendaraannya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.PRINSIP DASAR KERAMIK

Keramik pada dasarnya memiliki bahan baku yang mudah didapati dikulit bumi ini dan proses pembuatannyapun cukup sederhana yaitu mencampur, mencetak dan membakar.

Kekuatan keramik dipengaruhi oleh bahan campuran, ukuran butir, sehingga sifat keramik tergantung dari bahan baku, bahan paduannya.

Kekuatan dan ikatan ionik dan kovalen yang ada pada keramik menyebabkan tingginya titik lebur, kerapuhan, daya tahan terhadap korosi, rendahnya konduktivitas termal dan tingginya daya tahan tekan material tersebut.

Senyawa keramik pada umumnya terdiri dari unsur logam yang ada dalam bahan bakunya dan unsur non logam yang dapat membentuk senyawa stabil dengan logam. Umumnya keramik terdiri dari campuran kimia SiO2, Al2O3,

CaO, Na2O, TC, UO2, PbS, MgSiO3, dan lain-lain. Keramik berbeda dengan

logam bila ditinjau dari strukturnya yang lebih rumit dibanding logam. Beberapa hal yang penting dari keramik dan logam dinyatakan sebagai berikut :

a. Logam mengkonduksi panas dan listrik yang lebih baik karena berhubungan dengan elektrovalensi bebas dalam logam, tetapi keramik memiliki sifat dialektrik yang lebih baik dari logam.

b. Keramik lebih stabil dari logam dalam keperluan kimia dan panas karena energi bebas keramik lebih rendah daripada logam.

c. Logam mempunyai tegangan yang sebanding dengan kekuatan tekan, dimana bahan keramik mempunyai kekuatan tekanan yang besar dibandingkan tegangannya.

2.2.SENYAWA KERAMIK

Keramik terdapat fasa kompleks yang merupakan senyawa unsur metal dan non metal yang terlihat secara ionik maupun kovalen. Keramik pada umumnya mempunyai struktur kristalin dan sedikit elektron bebasnya. Susunan kimia keramik sangat bermacam-macam yang terdapat senyawa yang sederhana hingga campuran yang kompleks pada dasarnya bahan baku keramik adalah :

a. Bahan Plastis

Bahan ini berupa tanah liat (argiles) dengan kandungan mineral yang bersifat liat dan mineral tambahan yang berasal dari endapan kotoran. Mineral ini berupa silikat, Mg, Fc, bersifat kapur dan alkalis.

b. Bahan Fondant (Pelebur)

Bahan ini berupa feldspar dengan kandungan alumina silikat alkalin beraneka ragam yang terdapat :

1. Ortose : (Si3Al) O8 K, Potassis

3. Anorthite : (Si3Al) O8 Ca, Kalsis

c. Bahan Penghilang Lemak

Bahan ini adalah bahan baku yang mudah dihaluskan dan koefisien penyusutannya sangat rendah. Biasanya bahan ini berfungsi sebagai penutup kekurangan-kekurangan yang ada, karena plastisitas yang eksesip dari tanah liat, terdiri dari silika SiO2 atau kuarsa yang berbeda bentuknya.

d. Bahan Tahan Panas

Bahan ini terdapat bahan yang mengandung Mg dan silikat aluminium

2.3 BAHAN-BAHAN KERAMIK

a. Kaolin

Kaolin merupakan bahan baku utama dari keramik, yang berfungsi untuk mengontrol tentang pembahasan dan distorsi selama pembakaran. Kaolin akan membentuk fasa cair pertama dalam sistem pada suhu sekitar 9000C. Kemudian fasa . Bahan ini diambil dari desa Bandar Pulau (Kabupaten. Asahan). Kaolin pada umumnya jika dipanaskan diatas suhu 6000 C strukturnya menjadi amorf, tetapi akan berubah/mengkristal kembali menjadi fasa mullite pada suhu 1300oC (Syukur M, 1982).

b. Feldspar

Feldsfar berfungsi sebagai bahan pelebur (fluks) yang dapat menurunkan

suhu sinter, meningkatkan fasa gelas, menghindari pori dan membentuk fasa mullite. Struktur Potasium Aluminium Silicate (KAlSi3O8) tetap stabil diatas

suhu 9000 C (Copyright ©1995-2008 by Amethyst Galleries, Inc). Umumnya bahan ini digunakan sebagai sumber alumina dan alkali dalam gelas serta sumber alkali dalam gelasin dan enemel. Feldsfar yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari desa Dolok Matutung (Tapanuli utara).

c. Clay

Clay pada umumnya ada dua jenis yaitu ball clay dan fire clay. Ball clay dugunakan pada keramik putih karena memiliki plastisitas tinggi dengan tegangan patah tinggi dan tidak pernah digunakan tersendiri.

Bahan ini diambil dari desa Ranggitgit kec. Parmonangan (Tapanuli Utara).

d. Kwarsa

Kwarsa memiliki struktur tetrahedron yang mana salah satu atom silikon dikelilingi empat atom oksigen. Contoh bentuk kwarsa adalah Mg, SiO4. pada suhu kemarau satuan tetrahedron dari silika tersusun heksagonal, tetapi pada suhu 8750C kestabilan susunan tetrahedron berubah.

Fasa temperatur rendah dari silika disebut kwarsa, mineral temperatur menengah disebut tridynit dan mineral temperatur tinggi disebut kristobalit kwarsa yang dipakai dalam penelitian ini diambil dari desa Naga Timbul (Tapanuli utara,).

e. Zat Aditif Cangkang Kelapa

Karbon dapat digunakan sebagai bahan penyerap. Karbon dapat mengapsorbsi gas senyawa, senyawa kimia tertentu atau absorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaannya. Daya serap zat aditif sekitar 25-100% terhadap berat cangkang kelapa.

Bentuk karbon sebagai penyerap berbentuk granular atau pellet yang sangat keras dan diameter pori sekitar 10-200Ao. tipe pori lebih halus digunakan dalam fase gas berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut katalis pemisahan dan penurunan gas. Untuk keperluan penelitian ini zat aditif yang dipakai digunakan dari cangkang kelapa. Bahan ini mempunyai densitas kecil sehingga digunakan untuk menyerap uap dan gas. Karakteristik Briket Arang dari cangkang kelapa memiliki kadar karbon 21,10 % dan kekuatan tekan 7,82 kg/m2 serta nilai kalor 6.600 kal/gram (Goenadi D.H, 2005).

Menurut Cheremisinoff dan AC. Moressi mengemukakan bahwa proses pembuatan karbon ada 36 tahap yaitu :

1. Dehidrasi (proses penghilangan air). Bahan dipanaskan sampai 1700C

2. Karbonasi : Pemecahan bahan organik menjadi karbon. Temperatur diatas 1700C akan menghasilkan CO, CO2 dan asam asetal.

3. Pada suhu 2750C dekomposisi menghasilkan tar, metanol dan hasil sampingan lainnya. Pembentukan karbon pada temperatur 400-6000C

4. Aktifasi : dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO2 sebagai aktifator.

f. Gas Buang

Gas buang menyebabkan ketidaknyamanan pada orang yang berada ditepi jalan dan menyebabkan masalah pencemaran udara pula. Pengaruh dari pencemaran khususnya akibat kendaraan bermotor tidak sepenuhnya dapat dibuktikan karena sulit dipahami dan bersifat kumulatif. Kendaraan bermotor akan mengeluarkan berbagai jenis gas maupun partikulat yang terdiri dari berbagai senyawa anorganik dan organik dengan berat molekul yang besar dan dapat langsung terhirup melalui hidung dan mempengaruhi masyarakyat di jalan raya dan sekitarnya. Bahan pencemar yang terutama terdapat dalam gas buang kendaraan bermotor adalah CO , dan berbagai oksida Nitrogen (NOx), bahanbakar

tertentu seperti hidrokarbon dan timbal organik, dilepaskan ke udara karena adanya penguapan dari sistem bahan bakar. Setelah berada di udara, beberapa senyawa yang terkandung dalam gas buang dapat berubah karena adanya suatu reaksi misalnya dengan sinar matahari dan uap air, atau juga antar senyawa senyawa tersebut satusama lain. Sebagai contoh adanya reaksi diudara yang mengubah nitrogen monoksida (NO) yang terkandung dalam gas buang kendaraan bermotor menjadi NO2 yang lebih reaktif dan reaksi kimia antara berbagai oksida

nitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilhan ozon dan oksida lain yang dapat menyebebkan asap awan fotokimi. Pembentukan fotokimi ini terkadang tidak terjadi di tempat asal sumber, tetapi dapat terbentuk di pinggiran kota atau di tempat lain tergantung pada kondisi reaksi dan kecepatan angin. Emisi gas buang kendaraan juga cenderung membuat kondisi tanah dan air

menjadi asam dan menyebabkan terlepasnya ikatan tanah atau sedimen dengan beberapa mineral atau logam, sehingga logam tersebut dapat mencemari linkungan.

Bahan pencemar yang terutama mengganggu saluran pernafasan adalah oksida nitrogen,oksida sulfur, oksida carbon, hidrokarbon, logam berat tertentu dan partikulat. Berdasarkan sifat kimia dan perilakunya dilingkungan, dampak bahan pencemar yang terkandung di dalam gas buang kendaraan digolongkan sebagai berikut:

a. Bahan bahan pencemar yang terutama mengganggu saluran pernafasan seperti oksida sulfur, partikulat, oksida nitrogen, ozon dan oksida lainnya b. Bahan bahan pencemar yang menimbulkan pangaruh racun sistemik seperti

hidrokarbon monoksida dan timah hitam atau timbal.

c. Bahan bahan pencemar yang dicurigai menimbulkan kanker seperti hidrokarbon.

d. Kondisi yang mengganggu kenyamanan seperti kebisingan, debu jalanan, dll. Nitrogen oksida merupakan gas paling beracun karena larutan NO2 dalam air

yang lebih rendah dibandingkan dengan SO2, maka NO2 akan dapat menembus

kedalam saluran pernafasan yang lebih dalam. Bagian salurn yang pertamakali dipengaruhi adalah membrane mukosa dan jaringan paru. Organ lain yang dapat dicapai oleh NO2 dari paru adalah melalui darah. Hasil pengamatan pada manusia

menunjukkan bahwa NO sebesar 250 µg/m3 dan 500µg/m3 mengganggu saluran pernafasan pada penderita asma dan orang sehat.

Senyawa-senyawa kimia yang masuk ke dalam hidung dan ada dalam mukosa bronkial juga dapat terbawa oleh darah atau tertelan masuk kedalam tenggorokan dan diabsorbsi masuk kedalam saluran pencernaan. Selain itu juga pengaruh yang tidak langsung misalnya melalui makanan, seperti timah hitam. Diantara senyawa- senyawa yang terkandung didalam gas kendaraan yang dapat menimbulkan pengaruh sistemik, yang paling penting adalah karbon manoksida dan timbal.

Karbon monoksida dapat terikat dengan haemoglobin darah lebih kuat dibandingkan dengan oksigen yang membentuk karboksihaemoglobin, sehingga menyebabkan terhambatnya pasokan oksigen ke jaringan tubuh. Pengaruh CO diketahui dapat mempengaruhi kerja jantung, sistem syaraf pusat, juga janin dan semua organ tubuh yang peka terhadap kekurangan oksigen. Pengaruh CO terhadap sistem kardiovaskuler cukup nyata teramati walaupun dalam kadar rendah. Penderita penyakit jantung dan penyakit paru merupakan kelompok yang peka terhadap pengaruh CO. Studi eksperimen terhadap pasien jantung dan penyakit paru menemukan adanya pasokan oksigen ke jantung selama melakukan latihan gerak badan pada kadar COHb yang cukup rendah 2,7 %. Pengaruh terhadap janin pada prinsipnya adalah karena pengaruh CO pada kadar tinggi dapat menyebabkan kurangnya pasukan oksigen pada ibu hamil yang konsekuennya akan menurunkan tekanan oksigen didalam flasenta dan juga pada janin dan darah. Hal inilah yang menyebabkankelahiran prematur bayi dengan berat badan yang rendah dibandingkan dengan kelahiran bayi normal.

2.4.PEMBENTUKAN KERAMIK

Pembentukan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :

a. Die Pressing

Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga membentuk bubuk, lalu dicampur dengan pengikat (binder) organik kemudian di masukkan ke dalam cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik atau produk dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah

b. Rubber Mold Pressing

Metode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak seragam dan disebut rubber mold pressing karena dalam pembuatannya ini menggunakan sarung yang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan kedalam sarung karet kemudian di bentuk dalam cetaan hidrostatis.

c. Extrusion Molding

Pembentukan keramik pada metode ini melalui lobang cetakan. Metode ini biasa digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reactor atau material lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap.

d. Slip Casting

Metode ini dilakukan untuk memperkeras suspensi dengan air dan cairan lainnya, di tuang kedalam plester berpori, air akan diserap dari daerah kontak kedalam cetakan dan lapisan lempung yang kuat terbentuk.

e. Injection Molding

Bahan yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda benda yang mempunyai bentuk yang komplek.

2.5 STRUKTUR DAN SIFAT KRISTAL

a. Struktur Kristal

Keramik memiliki struktur kristal, dapat dibuktikan dan dilihat dengan analisa difraksi sinar-X. Sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang 1 A0 hingga 100 A0.

Berkas gelombang elektromagnetik yang mengenai kristal mengalami difraksi dengan hukum Bragg. Sudut difraksi digunakan untuk menentukan struktur kristal dengan ketelitian yang tinggi dan dapat digunakan untuk menentukan jarak antar bidang kristal.

Kristal adalah zat padat yang terdiri dari atom-atom yang teratur dalam pola periodik pada tiga dimensi. Pola teratur dalam jangka panjang yang menyangkut puluhan jarak atom yang dihasilkan oleh kordinasi atom dalam bahan.

Ada tujuh sistem kristal dengan karakterisasi geometrinya seperti tercantum pada Tabel 2.1 berikut ini.

Tabel. 2.1. Sistem Kristal

Sistem Sumbu Sudut Sumbu

Kubik a = b = c α = β = γ = 900 Tetragonal a = b ≠ c α = β = γ = 900 Ortorombit a ≠ b ≠ c α = β = γ = 900 Monoklinik a ≠ b ≠ c α = γ = 900≠β Triklinik a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ ≠ 90o Heksagonal a = b ≠ c α = β = 900, γ≠ 1200 Rombohedral a = b = c α = β = γ ≠ 90o

Di dalam kristal terdapat berbagai bidang yang saling sejajar dan membuat arah ketiga rusuknya, untuk membedakan antara satu bidang dengan bidang yang lain, maka setiap bidang diberi indeks dengan notasi (hkl) yang disebut Indeks Miller, yang artinya sebagai kebalikan fraksi perpotongan bidang (hkl) dengan ketiga rusuk sel dan masing-masing mempunyai harga bilangan bulat positif, negatif atau nol.

b. Difraksi Sinar-X

Peristiwa hamburan yang terjadi apabila sinar-X datang pada atom-atom dalam bidang kristal disebut difraksi.

Pada tahun 1912, fisikawan Jerman Max Van Laue menyatakan bahwa jika kristal tediri dari barisan-barisan atom-atom yang teratur dan sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang yang sama dengan jarak antar atom pada kristal, maka kristal tersebut dapat mendifraksikan sinar-X..

Apabila berkas sinar x monokromatik ditembakkan pada sebuah kristal akan dihamburkan kesegala arah, akan tetapi karena keteraturan letak atom-atom, pada arah tertentu gelombang yang terhambur itu akan berinterferensi konstruktif sedangkan yang lain akan berinterferensi destruktif. Atom-atom dalam kristal dapat dipandang sebagai unsur yang membentuk keluarga bidang datar.

Gambar 2.1 memperlihatkan masing-masing keluarga mempunyai jarak karakteristik antara bidang-bidang komponen. Analisis ini diusulkan oleh W.L.Bragg pada tahun 1913. Syarat yang diperlukan supaya radiasi yang dihambur atom kristal membentuk interferensi konstruktif dapat diperoleh dari diagram berikut ini ( Beiser A. 1983).

Gambar 2.1. Difraksi sinar-X

Pada gambar terlihat bahwa berkas sinar-X yang dipantulkan oleh lapisan bawah memiliki lintasan yang lebih panjang. Beda lintasan sinar 1 dengan sinar 2 adalah CB + BD = 2 d sin θ

Agar terjadi interferensi maksimum (saling memperkuat), sinar 1 dan sinar 2 harus sefase, hal ini berarti bahwa beda lintasan kedua sinar harus sama dengan panjang

gelombang sinar atau kelipatannya. Jadi hubungannya yang harus dipenuhi adalah 2 d sin θ = n λ ... (2.1)

Persamaan ini dinamakan dengan persamaan Bragg. Dimana : λ = panjang gelombang sinar-X

n = orde difraksi

θ = Sudut hamburan Bragg d = Jarak antar bidang

Besar sudut difraksi tergantung pada panjang gelombang λ dan jarak d antar bidang.

2.6.SUSUT BAKAR

Pengukuran susut bakar dilakukan pada sampel uji berbentuk pelet (silinder pejal kecil) dan silinder berongga.

Susut bakar ini terdiri dari dua bagian yaitu :

a. Susut bakar volum adalah perbandingan perubahan volum (ΔV) dengan volume sampel sebelum dilakukan pembakaran.

% susut bakar volum = _{100 %}

o s o

V V

b. Susut bakar massa adalah perbandingan perubahan massa (Δm) dengan massa sampel sebelum dilakukan pembakaran (mo)

% susut bakar massa = .100% o

s o

m m

m −

……….. (2.3) dimana : Vo = Volum sampel sebelum dibakar (cm3)

Vs = Volum sampel setelah dibakar (cm3)

mo = Massa sampel sebelum dibakar (gram)

ms = Massa sampel setelah dibakar (gram)

Susut bakar umumnya terjadi akibat hilangnya air akibat penguapan dan hilangnya zat adiktif dari dalam keramik dan butiran kecil menyatu aktif terhadap butiran besar. Kekosongan yang terjadi akan diisi oleh bahan fluks (pelebur), hal inilah yang mungkin dapat menyebabkan berkurangnya massa dan volume sampel.

2.7 SINTERING

Sintering adalah proses yang dilakukan pada sampel untuk mendapatkan keramik yang kuat melalui suatu tahapan pemanasan, tujuannya adalah untuk memadatkan bubuk keramik hingga permukaannya kecil, volum berkurang dan bertambah berat serta padat, karena butiran-butirannya saling menyatu membentuk ikatan yang kuat, peristiwa ini dapat terjadi karena adanya suatu mekanisme transport material diantara butir (proses difusi) dan sumber energi untuk mengaktifkan transport tersebut.

pori ukuran dan

bentuk Perubahan

Untuk memperoleh sifat yang diperlukan, menghilangkan kandungan air yang terdapat dalam sampel, bahan yang telah dibentuk dibakar sampai suhu tertentu sehingga diperoleh bahan keramik yang kuat dan padat.

Selama pembakaran, pada transformasi dari keadaan awal sampai bahan keramik kuat dan padat, terdapat dua perubahan penting yaitu perubahan bentuk pori tanpa mengalami perubahan ukuran pori dan perubahan bentuk dan ukuran pori.

Secara keseluruhan, kedua perubahan tersebut menyebabkan keporian berkurang pada keramik umumnya, reaksi tersebut dapat berupa reaksi keadaan padat membentuk fase baru. Proses terjadinya kedua perubahan tersebut di atas dapat dijelaskan pada Gambar 2.2

Lo

Gambar 2.2. Perubahan Bentuk dan Ukuran Pada Pori pori

bentuk Perubahan

(a)

(b)

(c)

P

Sebagai model untuk menggambarkan terjadinya proses sintering, pada Gambar 2.3 ditunjukkan dua buah butiran yang saling bersinggungan.

Antara kedua partikel terdapat leher dengan radius kelengkungan (P). Tekanan uap pada daerah leher lebih rendah dari pada tekanan uap pada permukaan butiran. Akibat perbedaan tekanan tersebut, material pada permukaan butiran cenderung pindah ke daerah leher dengan cara evaporasi kondensasi. Akibat adanya perpindahan material, maka bentuk pori semakin mendekati bentuk pola dan ukuran yang lebih kecil (Gambar 2.2 C).

Pembakaran keramik pada umumnya menghasilkan porositas yang kecil pada temperatur yang tinggi.

Gambar 2.3. Tahap Awal Sintering dengan Cara Evaporasi dan Kondensasi Struktur pori dapat diperoleh dengan beberapa cara :

a. Proses pembakaran berlangsung dengan cara yang sama. Struktur pori akan terbentuk dengan baik dengan luas permukaan yang besar

b. Campuran partikel aditif berdiameter lebih dari 20 mm dicampur dengan serbuk keramik, maka setelah pembentukan dan pembakaran akan dihasilkan ukuran pori yang bersesuaian. Partikel-partikel dalam campuran serbuk keramik dengan

campuran aditif akan memerlukan lebih dari 20% volum bila porositasnya masih ada.

c. Porositas yang tinggi dapat diamati dari banyaknya partikel yang saling terikat. Porositas yang kontiniu dan tidak kontiniu akan bersesuaian dengan komposisi binder dan sedikit perobahan pada saat pembentukan dan pembakaran. Bahan-bahan yang dihasilkan mempunyai pori yang lebar dapar dihasilkan dengan cara ini.

2.8 KEKERASAN

Kekerasan suatu bahan adalah ketahanan (daya tahan) suatu bahan terhadap daya benam dari bahan lain yang lebih keras dan dibenamkan kepadanya. Maksud pengujian kekerasan adalah untuk mengetahui kekerasan bahan, yang mana data ini sangat penting didalam proses perlakuan panas. Nilai kekerasan bahan mempunyai korelasi dengan nilai tekanan. ( Subagyo J, 1994).

Uji kekerasan dapat dilakukan dengan beberapa metode, antara lain Brinnel,

Rockwell dan Vikers, perbedaan antara ketiga metode ini, adalah pada material bentuk indentor atau penetrator.

Menurut metode vikers (Hv) pengukuran kekerasan digunakan persamaan berikut :

Hv = 1,8544 ₂

D P

dimana P = beban penekan (kgf)

D = panjang diagonal jejak indentor (mm)

Alat untuk menguji kekerasan adalah Equotip Hardness, alat uji ini diperkenalkan pada tahun 1977, dengan satuan pengukurannya disebut Leeb Value sesuai dengan nama penemunya Dietmar Leeb, meggunakan baterai dalam mengoperasikannya dan bekerja secara otomatis (digital), penggunaanya sangat praktis sesuai dengan bentuknya yang kecil dan sedarhana dan dapat dibawa kemanapun. Dalam penelitian ini alat untuk menguji kekerasan suatu bahan digunakan cara digital yaitu Equotip Hardness Tester dengan satuan Hardness Brinnell dengan HB= 0,951 HV (George F. Vander Voort, 1984).

2.9 POROSITAS DAN DENSITAS

Phasa yang selalu ada pada keramik yang dibuat dengan menggunakan zat aditif adalah porositas. Porositas merupakan satuan yang menyatakan keporositasan suatu material yang dihitung dengan cara mencari persentase keporian yaitu berat jenuh dikurangi berat kering dibagi dengan volume sampel dikali kali seratus persen. Adapun porositas sampel dapat ditentukan dengan persamaan matematis sebagai berikut : %porositas=

a . V

mk mb

ρ

− _{x100% ………. (2.5)}

mb = massa jenuh setelah perendaman (gram)

V = volume sampel (cm3)

ρa = massa jenis air (1 gram/cm3)

Densitas pada material didefenisikan sebagai massa persatuan volume. Besarnya densitas dapat dihitung dengan persamaan.

ρ = V mk

………. (2.6) Secara umum bahwa sampel produk keramik berpori memiliki susut bakar 1,2 – 3,7%, porositas 46,2% – 51,7% dan kuat tekan 3,2 – 6,2 MPa dan ukuran 10 – 20 μm (Purbasari A. 2005).

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di:

a. Laboratorium Fisika FMIPA USU b. Laboratorium Fisika FMIPA Unimed

c. PUSLITBANG Fisika LIPI PUSPITEK Serpong Tangerang d. PUSLITBANG Perindustrian, Jl. Sisingamangaraja Medan

e. PT. ASTRA INTERNASIONAL Tbk, Jl. Jend. Gatot Subroto No. 220 Medan

f. Laboratorium FMIPA Universitas Indonesia Depok. Penelitian ini mulai bulan Desember tahun 2007.

3.2ALAT DAN BAHAN PENELITIAN

a. Alat yang Dibutuhkan

1. Untuk menimbang bahan keramik digunakan neraca digital 2. Untuk menggerus bahan digunakan Mortar dan Pastel

3. Mengukur besdar butiran partikel atau kehalusan bahan digunakan peralatan ayakan manual 100 mesh

4. Untuk mengetahui komposisi kimia basa dari bahan keramik digunakan alat AAS TYPE AA-680

5. Membentuk sampel digunakan cetakan yang dibuat sendiri yang bentuknya silinder.

6. Untuk membakar dan sintering digunakan furnace programmable (11000C)

7. Untuk mengetahui struktur kristal digunakan X-Ray Difraction

(XRD)

8. Untuk mengetahui tingkat kekerasan keramik digunakan Digital Equotip

Hardness Tester

9. Untuk mengukur tegangan (tensile) digunakan alat pengukur tegangan. 10. Untuk menghitung diameter sampel digunakan jangka sorong dengan

ketelitian 0,05 mm

b. Bahan yang Digunakan

Untuk pembuatan keramik berpori ini digunakan bahan alam yang terdapat di daerah Sumatera Utara yaitu Kaolin, Feldspar, Ball Clay, Kwarsa dan bahan aditif dari cangkang kelapa.

Bahan dasar pembuatan keramik berpori yang digunakan terlebih dahulu dianalisa komposisi kimianya dengan alat AAS Type AA-680. Perbandingan bahan baku diatas adalah seperti tercantum dalam tabel dibawah ini :

Tabel. 3.1. Perbandingan Bahan Bahan Keramik

No Kaolin 30%

Feldsfar

20%

Ball Clay

30%

Kwarsa 20%

Aditif %

1 100 0

2 95 5

3 90 10

4 85 15

5 80 20

6 70 30

3.3 PROSEDUR PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan pada kenderaan dengan bahan bakar bensin (C6 H12)

dengan prosedur sebagai berikut :

Gambar 3.1. Skema Pembuatan Keramik Kerpori untuk Uji gas Buang Kenderaan Preparasi

Bahan Baku

Kaolin Feldsfar Clay Kwarsa Aditif

Dicampur dengan komposisi tertentu Mencetak

Menimbang Membakar

Menimbang/Penyusutan

Sampel

Uji Porositas

Uji Densitas

Uji Kekerasan

Uji

Tekan XRD

Uji Absorpsi

Dengan Filter Tanpa Filter

CO = ….%; O2….% CO2 = ….%

HC = ….%

CO = ….%; O2….% CO2 = ….%

3.4 VARIABEL DAN PARAMETER PENELITIAN a. Pariabel Penelitian

Pada penelitian ini yang menjadi variabel tetap adalah presentase gas buang yang dapat disaring (di filter) oleh bahan keramik berpori, sedangkan variabel bebas adalah komposisi bahan Kaolin, Feldsfar, Clay, Kwarsa dan aditif cangkang kelapa pada komposisi yang berbeda.

b. Parameter Penelitian

Parameter adalah ukuran data yang akan diperoleh dari hasil penelitian. Yang menjadi parameter dalam penelitian ini adalah :

1. Porositas 2. Densitas

3. Kekerasan (Vickers) 4. Kuat tekan

5. Mikrostruktur dengan XRD 6. Absorpsi terhadap gas buang

3.5 ALAT PENGUMPUL DATA PENELITIAN

Alat pengumpul data adalah instrumen yang digunakan seperti AAS Type

AA-680, XRD, Neraca, Ayakan, Tungku, Jangka Sorong dan lainnya yang berhubungan dengan karakterisasi.

3.6 PENGOLAHAN BAHAN

1. Penghancuran, Penggilingan dan Pengayakan Bahan Baku

Seluruh bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini masih dalam bentuk bongkahan/batuan dihancurkan dengan mortar, untuk memperoleh serbuk yang lebih halus digiling dengan penghalus batuan selanjutnya dilakukan pengayakan untuk memperoleh ukuran butiran yang seragam. Ayakan yang digunakan adalah ayakan 100 mesh.

2. Pencampuran Bahan Baku dengan Zat Aditif

Bahan yang telah diayak dicampur dengan komposisi seperti Tabel 3.1 yaitu Kaolin 30%, Feldsfar 20%, Clay 30% dan Kwarsa 20%. Penambahan zat aditif dilakukan mulai dari 5% sampai 40%. Selanjutnya kelima bahan tersebut diaduk hingga seragam dengan menggunakan mixer dan media air (+ 60 menit).

3. Pembentukan Sampel

a. Bahan yang telah dicampur dituang kedalam dua jenis cetakan bentuk silinder antara lain :

1. Cetakan pertama memiliki diameter dalam 1,64 cm, diameter luar 3,75 cm dan tinggi 6,00 cm, sampel ini dimaksudkan untuk pengujian absorpsi gas buang kenderaan.

2. Cetakan kedua memiliki diameter 2,19 cm tinggi 1,30 cm sampel yang diperoleh dimaksudkan untuk uji porositas, densitas, uji tekan, uji kekerasan, analisa XRD.

b. Sampel dibiarkan dalam cetakan selama + 20 jam

c. Untuk mempercepat penguapan air, sampel dikeluarkan dari cetakan dan dikeringkan di dalam ruangan udara bebas selama lima sampai enam hari, hal ini dimaksudkan untuk menghindari dari kemungkinan benda uji melengkung pada saat dibakar.

d. Setelah sampel cukup kering, dilakukan penimbangan tiap-tiap sampel dengan menggunakan neraca digital di laboratorium kimia FMIPA USU, hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan massa sampel sebelum dibakar untuk keperluan data susut bakar, sedangkan diameter dan tinggi sampel digunakan jangka sorong dengan ketelitian 0,05 mm.

4. Pembakaran Sampel

Sampel-sampel yang telah ditimbang dan diukur dengan jangka sorong, disusun dalam alat pembakar (furnace bakar) lalu dibakar pada temperatur 11000C intensif selama lebih kurang dua jam, untuk mencapai temperatur 11000C ini dibutuhkan waktu selama kurang lebih dua jam.

5. Pendinginan Sampel

Setelah pembakaran seperti diatas, dilakukan pendinginan sampel secara perlahan-lahan agar kemungkinan retak-retak kecil dapat dihindarkan akibat tegangan termal. Lamanya pendinginan dilakukan lebih kurang 15 jam dengan furnace tetap dalam keadaan tertutup.

3.7 PENGUKURAN VOLUME DAN MASSA SAMPEL

Sampel ditimbang kembali dengan neraca digital dan diameter serta tingginya dengan jangka sorong, hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan massa dan volume setelah dilakukan pembakaran untuk keperluan susut bakar. Besarnya susut bakar dan susut bakar massa dapat ditentukan dengan persamaan (2.2) dan persamaan (2.3).

3.8 PENGUJIAN POROSITAS DAN DENSITAS.

Sampel-sampel yang telah diketahui massa dan volumenya setelah dilakukan pembakaran dicelupkan ke dalam air dan direndam sampai mencapai berat jenuhnya (+ 48 jam).

Setelah itu sampel dikeluarkan dan dilap permukaannya dengan tissue berish, lalu dilakukan penimbangan kembali terhadap sampel yang telah ditandai/diberikan kode sampel.

Persentase keporian sampel dapat dihitung dengan persamaan (2.5), sedangkan densitas Bulk sampel dihitung dengan persamaan (2.6).

3.9 PENGUJIAN KEKERASAN DAN UJI TEKAN

Untuk menguji kekerasan dan uji tekan dilakukan pada sampel yang berbeda, karena pengujian ini menyebabkan sampel rusak.

Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat digital Equotip Hardness Tester, sedangkan uji tekan dilakukan secara manual di laboratorium Fisika dan dasar MIPA USU yaitu dengan memberikan beban berukuran diatas sampel.

Beban yang ditambahkan diatas sampel diletakkan secara perlahan-lahan sambil dilakukan pengamatan,pada saat sampel pecah beban yang ada diatasnya dapat dihitung. Besarnya tekanan tiap sampel dapat dihitung dengan menggunakan persamaan matematis berikut ini :

P = A

F

………. (3.1) F = m.g ……… (3.2) dimana : m = massa beban diatas sampel pada saat sampel pecah (kg)

A = luas bidang tekan sampel (m2)

g = percepatan gravitasi bumi ditempat pengujian 9,70 m/s2

3.10 UJI ABSORPSI

Prosedur kerja yang dilakukan untuk memperoleh data kemampuan sampel absorpsi gas buang kenderaan adalah :

a. Menempatkan sensor Analyser Gas pada knalpot kenderaan tanpa filter (penyaring), sensor Analyser Gas didorong sejauh + 40 cm dengan tujuan agar gas yang dihasilkan kenderaan yang akan dianalisa belum terpengaruh pada udara diluar knalpot, print out Analyser Gas memperlihatkan banyaknya CO, CO2, HC, O2, dan COc yang dihasilkan kenderaan.

b. Menempatkan sampel keramik berpori pada knalpot sambungan, sampel tersebut berfungsi sebagai filter (penyaring), sensor Analyser Gas ditempatkan seperti posisi diatas pada knalpot sambungan.

Print out Analyser Gas akan menunjukkan, berapa banyak CO, CO2, HC, O2

dan COC yang dilewatkan filter/penyaring, dalam hal ini, penyaring yang

dimaksud adalah sampel keramik berpori.

c. Mengulangi perlakuan (b) tetapi dengan menggunakan sampel-sampel lain yang berbeda komposisinya.

d. Besarnya presentase gas buang kenderaan yang diserap oleh sampel dapat ditentukan dengan persamaan matematis berikut.

% Absorpsi = x100% X

X X

o f o −

……… (3.3) Xo = Banyaknya gas radikal sebelum menggunakan filter

Xf = Banyaknya gas radikal sesudah menggunakan filter.

3.11 ANALISA MIKROSTRUKTUR DENGAN XRD

XRD adalah alat yang dapat memberikan data-data difraksi dan kuantitas intensitas difraksi pada sudut-sudut difraksi dari suatu bahan. Secara umum prinsip kerja Difraktometer sinar-X ditunjukkan gambar dibawah ini.

Gambar 3.2. Prinsip Kerja Difraktometer Sinar-X

Keterangan dan prosedur penggunaan alat Difraktometer sinar-X adalah sebagai berikut:

a. (A) adalah generator tegangan tinggi yang berfungsi sebagai catu daya sumber sinar-X (B)

b. Sampel © diletakkan diatas tatakan (D) yang dapat diputar

c. Sinar-X dari sumber (B) difraksi oleh sampel menjadi berkas sinar konvergen yang terfokus dicelah (E), kemudian masuk ke alat pencacah (F)

d. (D) dan (F) dihubungkan secara mekanis. Jika (F) berputar sebesar Z θ maka (D) akan berputar sebesar θ.

e. Intensitas difraksi sinar-X yang masuk dalam alat pencacah (F) dikonversikan dengan alat kalibrasi (G) dalam signal tegangan yang sesuai dan direkam oleh alat rekam (H) dalam bentuk kurva.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil pengukuran, didapatkan data pengukura dan data struktur mikro kristal. Data pengukuran meliputi pengukuran volume, massa sampel setelah melakukan pembakaran, pengujian porositas, densitas, kekerasan uji tekan dan uji absorpsi terhadap gas buang serta analisa struktur mikro dengan XRD.

4.1 HASIL PENGUKURAN SUSUT VOLUME DAN SUSUT MASSA.

Susut volum adalah persentase perubahan volume sebelum dan sesudah dilakukan pembakaran, sedangkan susut massa adalah persentase perubahan massa sampel sebelum dan sesudah melakukan pembakaran.

Dengan memasukkan hasil pengukuran ke persamaan (2.2) dan (2.3) diperoleh data susut volume sampel antara 1,09% sampai 3,48% sedangkan data susut massa, linier terhadap penambahan zat aditif dengan persamaan y = 15,70 + 1,03 x. Data-data untuk pengukuran susut volume dan susut massa ditulis pada lampiran 2.

4.2. HASIL PENGUJIAN POROSITAS DAN DENSITAS

Porositas pada bahan keramik disebabkan karena terurainya zat-zat yang mudah terbakar atau tidak tahan terhadap suku tinggi. Besarnya presentase porositas sangat ditentukan oleh komposisi bahan keramik. Bahan baku kaolin, feldsfar,

clay dan kwarsa mungkin memiliki kandungan senyawa hilang pijar yang cukup tinggi sehingga bila mengalami proses pemanasan akan meninggalkan banyak pori-pori. Disamping itu tambahan aditif berupa cangkang kelapa juga akan menambah porositas dalam badan keramik yang dihasilkan.

Dengan semakin meningkatnya porositas memungkinkan nilai densitas sampul dalam penelitian ini semakin berkurang. Data hasil pengujian porositas dan densitas dihitung dengan menggunakan persamaan 2.5 dan 2.6, data tersebut ditunjukkan dalam Tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4.1. Nilai porositas dan Densitas untuk Berbagai Aditif

Massa No Aditif

% Kering

(gram)

Basah (gram)

Volume cm3

Porositas %

Densitas gram/cm3

1 0 4,142 4,805 2,70 24,56 1,534 2 5 3,095 3,788 2,48 27,94 1,248 3 10 3,050 3,828 2,48 31,37 1,229 4 15 2,815 3,643 2,52 32,86 1,117 5 20 2,670 3,563 2,49 35,86 1,072 6 30 2,496 3,701 2,46 48,98 1,015 7 40 1,940 3,366 2,64 54,02 0,735

Pada tabel diatas jelas terlihat bahwa semakin banyak penambahan aditif nilai porositas semakin tinggi tetapi nilai densitas semakin rendah, hal ini disebabkan pada saat pembakaran zat aditif mengakibatkan pori-pori yang banyak pada badan keramik.

Hubungan antara penambahan zat aditif terhadap nilai porositas dan densitas dapat diperlihatkan dengan grafik berikut :

Gambar 4.1 Grafik antara Penambahan Aditif dengan Porositas dan Densitas

Dari kurva diatas, penambahan aditif dari 20% sampai 30% terjadi kenaikan yang snagat tajam yaitu dari 35,86% - 48,98% tetapi perubahahan densitas hanya dari 1,072 gram/cm3 - 1,015 gram/cm3 pada suhu yang sama 11000C. Hubungan penambahan aditif terhadap nilai porositas dan densitas dapat ditentukan dengan persamaan linier berikut ini :

a. Persamaan linier aditif terhadap porositas y = 23,40 + 0,76 x b. Persamaan linier aditif terhadap densitas y = 1,42 – 0,016 x

Kedua persamaan ini diperoleh dari perhitungan persamaan linier pada Lampiran H dan Lampiran I.

35.86 32.86 31.37 27.94 24.56 48.98 54.02 1.534 1.015 1.072 1.117 1.229 1.246 0.735

-10

20

30

40

50

60

-

5

10

15

20

25

30

35

40

Aditif (%)

P

o

ro

si

tas %

-0.5

1.0

1.5

2.0

D

en

si

tas

(g

ra

m

/c

m

3

)

10

20

50

30

40

60

̇ Porositas

4.3 PENGUJIAN KEKERASAN DAN UJI TEKAN

Hasil pengujian kekerasan dan uji tekan pada berbagai sampel yang aditifnya berbeda ditunjukkan Tabel 4.2; 4.3 dan Gambar 4.2 berikut ini :

Tabel 4.2. Nilai Kekerasan Vikers dengan Aditif yang Berbeda No Aditif

%

Diameter Sampel (cm)

Tinggi (cm)

Kekerasan HV (kgf/mm2)

1 0 2,01 1,07 140

2 5 2,09 0,73 125

3 10 2,11 0,71 116

4 15 2,07 0,73 114

5 20 2,03 0,77 109

6 30 2,10 0,80 102

7 40 2,09 0,79 -

Tabel 4.3. Nilai Uji Tekanan dengan Aditif yang Berbeda No Aditif

%

Diameter Sampel (cm)

Luas Bidang Tekan (cm)2

Beban (kg)

Tekanan (…x 105 N/m2

1 0 2,03 3,23 38 11,412

2 5 2,11 3,49 18 5,003

3 10 2,11 3,49 16 4,467

4 15 2,09 3,43 15 4,242

5 20 2,13 3,56 13 3,544

6 30 2,09 3,28 11 3,253

7 40 2,09 3,43 - -

Nilai kekerasan sampel pada Tabel 4.2. diperoleh dengan alat digital equotip

Hardness Tester, sedangkan nilai tekanan pada Tabel 4.3. di dapatkan dengan menggunakan persamaan 3.1 dan persamaan 3.2

Hubungkan antara aditif dengan kekerasan dan tekanan dapat ditunjukkan dengan grafik berikut ini.

Gambar 4.2. Grafik Berbagai Aditif Terhadap Kekerasan Vikers dan Uji Tekanan

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pada penambahan aditif 5% - 10% kekerasan menurun tajam yaitu dari 125 – 116, sedangkan pada penambahan aditif 10% - 30% kekerasan tidak mengalami penurunan yang signifikan. Demikian juga dengan nilai tekanan, pada penambahan aditif sampai 5% nilai tekanan menurun tajam, tetapi pada penambahan aditif 10% - 30% mengalami penurunan dengan pola yang hampir sama dengan kekerasan tetapi relatif lebih besar, hal ini kemungkinan diakibatkan oleh bertambahnya pori-pori dalam badan keramik. 102.00 109.00 114.00 116.00 125.00 140.00 11.412 3.253 3.544 4.242 4.467 5.003 -20 40 60 80 100 120 140

- 5 10 15 20 25 30 35

Persentase Aditif K eke ra san V iker s k g f/ m m 2 -1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U ji T ekan an 10 5 N/ m 2 0 20 40 60 82 100 120

140 ̇ Kekerasan vikers

♦ Nilai uji tekanan

Kekerasan Vikers

(k

g

f/mm

4.4 UJI ABSORPSI

Banyaknya gas radikal yang dihasilkan oleh kenderaan sebelum dan sesudah dipasang filter atau keramik berpori ditunjukkan dalam lampiran N, sedangkan besarnya persentase gas yang dapat diabsorpsi oleh kramik berpori dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 3.3. Berikut ini adalah tabel dan grafik persentase gas yang dapat diabsorpsi keramik berpori pada berbagai penambahan aditif.

Tabel 4.4. Persentase Gas yang Dapat Diserap Keramik Berpori

No Aditif % CO % CO2 % HC % O2 %

1 0 14,76 7,85 0,31 3,57

2 5 17,67 15,14 14,96 192,86 3 10 18,19 19,70 15,11 194,64 4 15 20,27 20,62 12,06 362,50 5 20 21,10 20,62 10,99 391,07 6 30 23,80 22,44 16,03 382,14

Gambar 4.3. Grafik Berbagai Aditif Terhadap Daya Absorpsi Keramik Berpori

23.80 21.10 20.27 18.19 17.67 14.76 22.44 20.62 20.62 19.70 7.85 15.14 0.31 16.03 10.99 12.06 15.11 14.96 -5 10 15 20 25

- 5 10 15 20 25 30

A b so rp si g as rad ikal % 0 5 10 15 20 25

̇ Grafik CO

7Grafik CO2

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa pada penambahan aditif 5%, penyerapan gas radikal meningkat sangat tajam yaitu gas CO terserap dari 14,76% - 17,67%, gas CO2 terserap 7,85% - 15,14% dan HC terserap dari 0,31% - 14,96%.

Pada penambahan aditif 5% - 10% ketiga gas radikal terserap dengan pola yang hampir sama tetapi penyerapan gas CO2 lebih besar dari kedua gas yang lain.

Pada penambahan aditif 10%-30% penyerapan gas radikal CO dan CO2 tetap

meningkat linier yaitu gas CO terserap dari 18,19%-23,80% dan gas CO2 dari

19,70%-22,44%, tetapi tidak demikian untuk HC yang penyerapannya justru menurun pada penambahan aditif 10%-20% dan pada penambahan aditif 20%-30% meningkat kembali yaitu dari 10,99%-16,03%.

Penambahan aditif diatas 30% diperkirakan daya penyerapannya terhadap gas radikal masih terus meningkat tetapi akan bermasalah dengan kekerasan dan kekuatan tekan.

Dengan meningkatnya penyerapan keramik berpori terhadap gas radikal CO, CO2 dan HC yang dihasilkan kendaraan, menyebabkan volume gas kendaraan yang

telah melewati filter memiliki persentase kadar gas O2 yang lebih besar dibandingkan

dengan persentase gas-gas lainnya. Selain itu gas O2 yang awalnya terperangkap

dalam pori dipaksa keluar karena pori tersebut diisi oleh partikel dari gas radikal lainnya. Besarnya peningkatan persentase gas O2 setelah melewati filter keramik

391.07 382.14 362.50

194.64 192.86

3.57

0 5 10 15 20 30

Aditif %

G

a

s

o

k

s

ige

n y

a

ng di

h

a

s

il

k

a

n,

%

100 200 300 400

Gambar 4.4. Grafik Aditif Terhadap Persentase Perubahan Kadar Gas Oksigen

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa secara umum, semakin banyak gas radikal yang diserap oleh keramik berpori semakin gas oksigen yang dihasilkan. Pada penambahan aditif 5% dan 10% - 15% terjadi peningkatan yang sangat tajam yaitu dari 3,57% - 192,86% dan 194,64% - 362,50%.

Gas oksigen yang dihasilkan pada penambahan aditif 15%-20% juga mengalami kenaikan yaitu dari 362,50%-391,07%. Hubungan pemberian aditif dengan persentase absorpsi gas CO adalah y = 12,03 + 0,28 x dan untuk gas CO2 adalah

y = 12,03 + 0,43 x. persamaan ini diperoleh dari perhitungan persamaan linier pada lampiran K dan lampiran L.

4.5 ANALISA MIKROSTRUKTUR DENGAN XRD

Analisa difraksi sinar-X (XRD) dilakukan terhadap benda uji keramik berpori, dimana sampel yang dianalisa adalah sampel yang mempunyai porositas paling besar dengan temperatur sintering 11000C dan penambahan aditif 30%.

Analisa ini dimaksudkan untuk mengetahui fase yang terbentuk dalam badan keramik. Pada pemanasan sampai 11000C terdapat dua fasa yang bercampur secara fisis yaitu kwarsa (Si O2) dan feldspar (K5 Na5 Al Si3 O8).

Gambar 4.5. Pola Difraksi Sinar-X Sampel Keramik Berpori dengan Aditif 30% dan Sintering 11000C

Tabel 4.5. Hasil Analisa Difraksi Sinar-X No Rel.int

[%]

Angle [2theta]

d-value [A]

d-ref

[A] Komposisi fasa ( hkl ) no.ref 1 100 30.675 3.3817 3.3300 SiO2 1 0 1 83-2466

2 13.3 23.840 4.3307 4.2359 SiO2 1 0 0 83-2466

3 4.2 42.385 2.4743 2.4675 K5Na5 Al Si3O8 1 5 0 84-0710

4 3.5 58.69 1.8252 1.8273 K5Na5 Al Si3O8 1 5 2 84-0710

5 3.4 70.715 1.5457 1.5418 K5Na5 Al Si3O8 5 3 1 84-0710

6 3.4 49.405 2.1404 2.1494 K5Na5 Al Si3O8 3 1 3 84-0710

7 2.8 46.83 2.2509 2.2742 K5Na5 Al Si3O8 3 3 2 84-0710

8 2.5 45.875 2.2951 2.2899 K5Na5 Al Si3O8 0 4 2 84-0710

9 1.3 64.34 1.6800 1.6812 K5Na5 Al Si3O8 3 5 3 84-0710

10 1.1 53.405 1.9906 1.9864 K5Na5 Al Si3O8 4 2 2 84-0710

11 1 35.465 2.9225 2.9404 K5Na5 Al Si3O8 2 2 2 84-0710

12 1 40.800 2.5661 2.5514 K5Na5 Al Si3O8 1 1 2 84-0710

13 0.7 78.01 1.4212 1.4447 K5Na5 AlSi3O8 15 4 84-0710

λ = 1,78897 A0

Dengan menggunakan persamaan 2d Sinθ = n λ, diperoleh kesesuaian antara tabel 4.5 dengan Gambar 4.5 untuk setiap nilai d yang berbeda. Sebagai contoh untuk nilai d = 3,3300 A0 diperoleh nilai 2 θ = 30,1400, untuk d = 4,2359 A0 diperoleh nilai 2θ = 24,382 A0, untuk d = 2,4743 A0 diperoleh nilai 2 θ = 42,3860. nilai 2 θ yang diperoleh dari perhitungan ini sesuai dengan nilai 2 θ yang ada pada grafik pola difraksi sinar-X sampel keramik berpori dengan aditif 30% pada pemanasan 11000C. (Gambar 4.5)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada keramik berpori dengan aditif cangkang kelapa dapat disimpulkan bahwa :

1. Penambahan aditif sebanding dengan nilai porositas, berbanding terbalik dengan nilai kekerasan Vikers dan kuat tekan.

2. Penambahan aditif 30% berat, merupakan kondisi paling baik karena memiliki porositas 48,98%, densitas 1,015 gram/cm3, kekerasan 102 kgf/mm2, kekuatan tekan 3,253 x 105 N/m2 susut bakar antara 1,09 % - 2,47 % karena keramik berpori memiliki susut bakar 1,2% - 3,7%, korositas 46,2% - 51,7%. 3. Keramik berpori mampu menyerap gas radikal yang dihasilkan kenderaan

bermotor yaitu untuk gas CO sebanyak 23,80 %, gas CO2 sebanyak 22,44 %,

HC sebanyak 16,03 % menaikkan persentase kadar O2 sebanyak 382,14 %.

4. Hasil XRD menunjukkan pada pemanasan 1100oC terdapat dua fasa yang bercampur secara fisis yaitu kwarsa (SiO2 ) dan feldspar ( K5Na5Si3O8).

5.2 SARAN

Penelitian ini perlu ditindaklanjuti dengan suhu pemanasan yang lebih tinggi, aditif yang berbeda, komposisi bahan baku yang berbeda serta uji absorpsi pada kenderaan dengan bahan bakar yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Beiser. A, 1983 Konsep Fisika Modern Penerbit Erlangga Jakarta.

Cheremissinoff, Morresi (1978) Carbon Absorbsion Application. Carbon

Adsorbtion Handbook, Ann Arbor Science Publishers, Inc,

Michigan Sweden

Goenadi D.H, Wayan R. Susila, dan Isroi (2005) Pemanfaatan Produk Samping

Kelapa Sebagai Sumber Energi Alternatif Terbarukan Badan Litbang Pertanian Jakarta

George F.Vander Voort (1984) Metallogaphy Principles and Pactise Materials

Science And Engineering series

Liindvist, Karin and Eva Liden (2000) Porous Ceramic, Swedish Ceramic Institute Purbasari A. 2005, The Development of Porous Ceramics Product by Extrusion

Proces in Laboratory Scale

Sembiring A.D (1990) Penguat dan Bahan Keramik untuk Konstruksi Tesis Fakultas Pasca Sarjana UI,Jakarta

Sembiring A.D (1995) Pembuatan Keramik Berpori dengan Menggunakan

kabon Aktif sebagai Aditifnya FMIPA USU Medan. Subagyo J. (1994) Pengukuran dan Mutu Departemen Perindustrian dan Pengem

Bangan Industri Balai Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin Simamora B. (1997) Pembuatan Keramik Berpori dari Zeolit Lampung FMIPA

USU Medan

Sudjana, (1989), Metoda Statistika, Tarsito, Bandung

Syukur M.(1982) Studi difraksi sinar x mengenai perubahan fasa kaolin Bangka

yang Dipanaskan.Sekolah Pasca Saarjana ,ITB.

__________(2008) The Mineral Orthoclase ©1995-2008 by Amelthist Galleries Inc.http://mineral.galleries.com/copyrite.ht

_________ (2008) The Feldspar Group ©1995-2008 by Amelthist Galleries Inc.http://mineral.galleries.com/copyrite.h

__________(2008) Sanidine ©1995-2008 by Amelthist Galleries Inc.http://mineral.galleries.com/copyrite.ht

__________ (2008) The Mineral Microline ©1995-2008 by Amelthist Galleries Inc.http://mineral.galleries.com/copyrite.ht

Tugaswati T.A. 2000, Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor dan Dampaknya

Terhadap Kesehatan

Van Vlack, Lawrence H (1985) Ilmu dan Teknologi Bahan Ed ke 5 (Djapri, Sriati, Trans), Erlagga, Jakarta.

Lampiran A

Hasil Analisa Komposisi Kimia Basa dari Bahan Baku Kaolin

No Komponen % Berat

1. SiO2 71,20

2. Al2O3 13,36

3. Fe2O3 2,00

4. TiO2 0,26

5. CaO 0,15

6. Mg0 3,55

7. K2O 0,27

8. Na2O 0,51

9. LOI 8,70

Note: Metode analisa kimia basa (AAS method) Pola Difraksi Sinar-X Bahan Kaolin

Data Intensitas Sinar-X dengan Sudut Difraksi

Peak Nr. d (value) 2θ (degree) Intencity I/Io

1 7.3998 11.96 802 80

2 4.5990 19.30 1008 100

3 4.0806 21.78 1008 100

4 3.5901 24.80 803 80

5 2.3691 37.98 602 60

6 2.3244 38.74 89 9

7 2.2903 39.34 90 9

8 1.9058 47.72 600 60

9 1.6188 56.88 60 6

10 1.499 61.86 800 80 11 1.1701 82.42 200 20

Lampiran B

Hasil Analisa Komposisi Kimia Basa dari Bahan Baku Feldsfar

No Komponen % Berat

1. SiO2 66,87

2. Al2O3 19,46

3. Fe2O3 0,10

4. TiO2 0,36

5. CaO 1,23

6. Mg0 0,07

7. K2O 0,34

8. Na2O 10,83

9. LOI 0,74

Note: Metode analisa kimia basa (AAS method) Pola Difraksi Sinar-X Bahan Feldsfar

Data Intensitas Iinar-X dengan Sudut Difraksi

Peak Nr. d (value) 2θ (degree) Intencity I/Io

1 6.4711 13.69 215 21

2 5.8806 15.07 105 10

3 4.2601 20.85 200 20

4 4.2016 21.15 750 75

5 3.9483 22.13 178 18

6 3.7925 23.45 363 36

7 3.343 26.67 600 60

8 3.2309 27.24 999 100

9 2.9637 30.15 257 26

10 2.5389 35.34 176 18 11 1.7969 50.81 235 23

Lampiran C

Hasil Analisa Komposisi Kimia Basa dari Bahan Baku clay

No Komponen % Berat

1. SiO2 62,94

2. Al2O3 23,83

3. Fe2O3 0,62

4. TiO2 0,93

5. CaO 0,88

6. Mg0 0,19

7. K2O 0,52

8. Na2O 0,45

9. LOI 9,64

Note: Metode analisa kimia basa (AAS method) Pola Difraksi Sinar-X Bahan Clay

Data Intensitas Sinar-X dengan Sudut Difraksi

Peak Nr. d (value) 2θ (degree) Intencity I/Io

1 5.0053 17.72 910 90

2 4.4004 20.18 1014 100

3 4.0548 21.92 105 10

4 3.0299 29.48 911 90

5 2.2786 31.98 807 80

6 2.5609 35.04 911 90

7 2.4854 36.14 52 5

8 2.2594 39.90 712 70

9 2.1700 41.62 712 70

10 1.9202 47.34 615 61 11 1.7999 50.72 616 61 12 1.6900 54.28 709 70 13 1.5003 61.84 809 80

Lampiran D

Hasil Analisa Komposisi Kimia Basa dari Bahan Baku Kwarsa

No Komponen % Berat

1. SiO2 98,66

2. Al2O3 0,39

3. Fe2O3 0,07

4. TiO2 0,01

5. CaO 0,10

6. Mg0 0,02

7. K2O 0,12

8. Na2O 0,09

9. LOI 0,54

Note: Metode analisa kimia basa (AAS method) Pola Difraksi Sinar-X Bahan Kwarsa

Data Intensitas Sinar-X dengan Sudut Difraksi

Peak Nr. d (value) 2θ (degree) Intencity I/Io

1 4.2600 20.86 360 36

2 4.0500 21.96 1012 100

3 3.3430 26.66 1012 100

4 2.2820 39.48 128 13

5 2.1280 42.8 90 9

6 1.8170 50.22 171 17

7 1.6720 54.92 72 7

8 1.3750 68.22 113 11

Lampiran E

Tabel Susut Bakar dan Susut Massa, Sampel Bentuk Silinder

Sebelum Dibakar Sesudah dibakar

No Adi tif % Diameter dalam (cm) Diamater Luar (cm) Tinggi (cm) Vol. rongga (cm)3 Vol. Silinder (cm)3 Vol. Sampel (cm)3 Massa (gram) Diame ter dalam (cm) Diame ter Luar (cm) Ting gi (cm) Vol. rong ga (cm)3 Vol. Silin der

(cm)3 (

1 0 1,61 3,33 3,91 7,95 34,04 26,09 47,066 1,62 3,32 3,89 8,01 33,66 2

2 5 1,59 3,45 3,70 7,34 34,57 27,23 43,060 1,60 3,44 3,69 7,42 34,28 2

3 10 1,58 3,42 3,82 7,49 35,07 27,58 46,620 1,59 3,41 3,81 7,56 34,77 2

4 15 1,60 3,45 3,65 7,34 34,10 26,76 45,628 1,61 3,44 3,64 7,41 33,81 2

5 20 1,56 3,40 3,78 7,22 34,30 27,08 44,669 1,57 3,39 3,77 7,29 34,01 2

6 30 1,60 3,47 3,70 7,43 34,97 27,54 43,012 1,61 3,46 3,69 7,51 34,67 2

7 40 1,56 3,54 3,52 6,72 34,62 27,90 43,370 1,57 3,53 3,51 6,79 34,33 2

Contoh : Untuk sampel No. 1

ΔV = 100%

V V V

o s

o − = Δ

m = % 100 x m m m o s o −

= x100%

09 , 26 65 , 26 09 , 26 − = % 100 x 066 , 47 510 , 40 066 , 47 −

= x100%

09 , 26 44 , 0 = % 100 x 066 , 47 556 , 6

Lampiran F

Tabel Susut Bakar dan Susut Massa, Sampel Bentuk Pelet Sebelum dibakar Sesudah dibakar

Aditif % Diame ter cm Ting gi cm Volum cm3 Massa gram Diame ter cm Ting gi cm Volum cm3 Massa gram ΔV

% Δm % 2,00 0,88 2,76 4,811 1,99 0,87 2,70 4,142 2,17 13,906 2,00 1,20 3,77 6,945 1,99 1,19 3,69 5,978 2,12 13,923 2,04 0,92 3,01 4,607 2,03 0,91 2,94 3,966 2,33 13,914 2,06 0,86 2,87 4,400 2,05 0,84 2,77 3,743 3,48 14,930 0

2,02 0,91 2,91 4,485 2,01 0,90 2,85 3,818 2,06 14,870 2,12 0,72 2,54 3,816 2,11 0,71 2,48 3,095 2,36 18,894 2,10 0,74 2,56 3,905 2,09 0,73 2,50 3,168 2,34 18,873 2,12 0,75 2,65 3,477 2,11 0,74 2,59 2,820 2,26 18,896 2,09 0,76 2,61 4,134 2,08 0,75 2,58 3,354 1,14 18,868 5

2,08 0,75 2,55 4,241 2,07 0,74 2,49 3,440 3,48 18,250 2,12 0,72 2,54 4,078 2,11 0,71 2,48 3,050 2,36 25,208 2,12 0,72 2,54 4,145 2,11 0,71 2,48 3,100 2,36 25,211 2,12 0,70 2,47 4,186 2,11 0,69 2,41 3,130 2,43 25,227 2,12 0,72 2,54 4,252 2,11 0,71 2,48 3,180 2,36 25,212 10

2,12 0,70 2,47 4,065 2,11 0,69 2,41 3,040 2,43 25,215 2,08 0,76 2,58 4,242 2,07 0,75 2,52 2,815 2,32 33,639 2,10 0,72 2,49 4,272 2,09 0,71 2,43 2,835 2,41 33,638 2,08 0,74 2,51 4,275 2,07 0,73 2,46 2,837 1,99 33,637 2,05 0,76 2,51 4,485 2,04 0,75 2,45 2,976 2,39 33,645 15

2,08 0,72 2,45 4,231 2,07 0,71 2,38 2,808 2,86 33,632 2,04 0,78 2,55 4,487 2,03 0,77 2,49 2,670 2,35 40,495 2,04 0,78 2,55 4,453 2,03 0,77 2,49 2,650 2,35 40,489 2,14 0,78 2,80 4,487 2,13 0,77 2,74 2,670 2,14 40,494 2,14 0,80 2,87 4,587 2,13 0,79 2,81 2,730 2,09 40,484 20

2,14 0,80 2,87 4,520 2,13 0,79 2,81 2,690 2,09 40,486 2,00 0,80 2,51 4,674 1,99 0,79 2,46 2,496 1,99 46,660 2,11 0,81 2,83 4,462 2,10 0,80 2,76 2,380 2,47 46,660 2,11 0,80 2,74 4,461 2,09 0,79 2,71 2,380 1,09 46,649 2,00 0,80 2,51 4,537 1,99 0,79 2,46 2,420 1,99 46,661 30

2,00 0,80 2,51 4,499 1,99 0,79 2,46 2,400 1,99 46,655 2,10 0,78 2,70 4,215 2,09 0,77 2,64 1,940 2,22 53,974 2,10 0,80 2,76 4,099 2,09 0,79 2,71 1,890 1,81 54,009 2,10 0,78 2,70 4,143 2,09 0,77 2,64 1,910 2,22 53,898 2,10 0,78 2,70 4,107 2,09 0,77 2,64 1,890 2,22 53,981 40

Lampiran G

Tabel Perhitungan Persamaan Linier Aditif Terhadap Susut Massa

No X Y X2 Y2 X.Y

1 0 14,309 0 204.74748 0

2 5 18,756 25 351.78754 93.78

3 10 25,215 100 635.79623 252.15

4 15 33,638 225 1131.515 504.57

5 20 40,489 400 1639.3591 809.78

6 30 46,657 900 2176.8756 1399.71

7 40 53,969 1600 2912.653 2158.76

Jumlah 120 233,033 3250 9052.734 5218.75 X = Aditif

Y = Rata-rata susut massa

a = _{2 2}

2 ) X ( X n ) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y ( Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2 ) X ( X n ) Y ( ) X ( ) Y . X ( n Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 120 ( 3250 . 7 ) 75 , 5218 ( ) 120 ( ) 3250 ( ) 033 . 233 (

−− = 2

) 120 ( 3250 . 7 ) 033 , 233 ( ) 120 ( ) 75 , 5218 ( 7 − −

= 15,70 = 1,03

Maka persamaan linier Aditif terhadap susut massa y = a + b x

y = 15,70 + 1,03 x

60 50

y = 15,70 + 1,03 x

40 30 20 10

0 Aditif

5 10 15 20 25 30 35 40

S usu t M a ssa ( % )

Lampiran H.

Tabel Perhitungan Persamaan Linier, Aditif Terhadap Porositas

No X Y X2 Y2 X.Y

1 0 24,56 0 603 , 1936 0

2 5 27,94 25 780 , 6436 139,7

3 10 31,37 100 984 , 0769 313,7 4 15 32,86 225 1079 , 7796 492,9 5 20 35,86 400 1285 , 9396 717,2 6 30 48,98 900 2399 , 0404 1469,4 7 40 54,02 1600 2918 , 1604 2160,8 Jumlah 120 255,59 3250 10050 , 8341 5293,7

X = Aditif Y = Porositas

a = _{2 2}

2 ) X ( X n ) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y ( Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2 ) X ( X n ) Y ( ) X ( ) Y . X ( n Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 120 ( ) 3250 ( 7 ) 7 , 5293 ( ) 120 ( ) 3250 ( ) 59 , 255 ( −

= ₂

) 120 ( ) 3250 ( 7 ) 59 , 255 ( ) 120 ( ) 7 , 5293 ( 7 − −

= 23,40 = 0,76

Maka persamaan linier Aditif terhadap porositas adalah y = a + b x

y = 23,40 + 0,76 x

54,02

50 48,98 Y = 23,40 + 0,76 x

40

30 31,37 35,86

20 24,56 10

0 Aditif (%)

5 10 15 20 25 30 35 40

P o ro si tas ( % )

Lampiran I

Tabel Perhitungan Persamaan Linier, Aditif Terhadap Densitas

No X Y X2 Y2 X.Y

1 0 1,534 0 2 , 3532 0

2 5 1,248 25 1 , 5575 6, 240

3 10 1,229 100 1 , 5104 12, 290 4 15 1,117 225 1 , 2477 16, 755 5 20 1,072 400 1 , 1492 21, 440 6 30 1,015 900 1 , 0302 30, 450 7 40 0,735 1600 1 , 5402 29, 400 Jumlah 120 7,950 3250 9 , 3884 116, 575

X = Aditif Y = Densitas

a = _{2 2}

2 ) X ( X n ) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y ( Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ

b = _{2 2}

) X ( X n ) Y ( ) X ( ) Y . X ( n Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 120 ( ) 3250 ( 7 ) 575 , 116 ( ) 120 ( ) 3250 ( ) 950 , 7 ( −

= ₂

) 120 ( ) 3250 ( 7 ) 950 , 7 ( ) 120 ( ) 575 , 116 ( 7 −−

= 1,42 = -0,016

Maka persamaan linier Aditif terhadap Densitas adalah y = a + b x y = 1,42 - 0,016 x

2 1.5 1 0.5

Y = 1,42 - 0,016 x

0 Aditif (%)

5 10 15 20 25 30 35 40

D ensi tas ( g r/ c m )

Grafik Penambahan Aditif terhadap Densitas Grafik Penambahan Aditif Terhadap Densitas

Lampiran J

Tabel Perhitungan Persamaan Linier, Aditif Terhadap Kekerasan

No. X Y X2 Y2 XY

1. 0 140 0,0000 19600,0 0,0

2. 5 125 25,0000 15625,0 625,0

3. 10 116 100,0000 13456,0 1160,0

4. 15 114 225,0000 12996,0 1710,0

5. 20 109 400,0000 11881,0 2180,0

6. 30 102 900,0000 10404,0 3060,0

Jumlah 80,00 706,00 1650,00 83962,0 8735,0 X = Aditif

Y = Kekerasan

a = _{2 2}

2 ) X ( X n ) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y ( Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2 ) X ( X n ) Y ( ) X ( ) Y . X ( n Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 80 ( 1650 . 6 ) 8735 ( ) 80 ( ) 1650 ( ) 706 ( − −

= ₂

) 80 ( 1650 . 6 ) 706 ( ) 80 ( ) 8735 ( 6 − −

= 133,17 = -1,16

Maka persamaan linier pemberian aditif terhadap kekerasan adalah Y = a + b x

Y = 133,17 – 1,16 x

140 130 120 125 110 109 100 102 0

Y = 133,17 - 1,16 x

Aditif (%)

5 10 15 20 25 30 35 40

K e kera s a n kg f/m m 2

Lampiran K

Tabel Perhitungan Persamaan Linier, Aditif Terhadap Presentase Absorpsi Gas CO

No. X Y X2 Y2 XY

1. 0 14,760 0,0000 217,858 0,000

2. 5 17,670 25,0000 312,229 88,350

3. 10 18,190 100,0000 330,876 181,900 4. 15 20,270 225,0000 410,873 304,050 5. 20 21,100 400,0000 445,210 422,000 6. 30 23,800 900,0000 566,440 714,000 Jumlah 80,00 115,790 1650,00 2283,486 1710,300

X = Aditif

Y = Persentase Absorpsi CO

a = _{2 2}

2 ) X ( X n ) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y ( Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2 ) X ( X n ) Y ( ) X ( ) Y . X ( n Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 80 ( ) 1650 ( . 6 ) 3 , 1710 ( ) 80 ( ) 1650 ( ) 790 , 115 (

−− = 2

) 80 ( ) 1650 ( . 6 ) 79 , 115 ( ) 80 ( ) 1710 ( 6 − − = 6400 9900 136824 5 , 191053

−− = 9900 6400

2 , 9263 10260 − − = 3500 5 , 54229 = 3500 8 , 996

= 15,49 = 0,28

Maka persamaan linier pemberian aditif terhadap persentase absorpsi gas CO adalah y = a + b x

Rxy = } ) y ( y n { } ) x ( x n { ) y ( ) x ( ) y x ( n 2 2 2 2 Σ − Σ Σ − Σ Σ Σ − Σ = } ) 790 , 115 ( ) 486 , 2283 ( 6 { } ) 80 ( ) 1650 .( 6 { ) 79 , 115 ( ) 80 ( ) 3 , 1710 ( 6 2 2 − − −

= 0,98

Grafik Penambahan Aditif Terhadap Absorpsi Gas CO

30

25 23,80

20 18,19

21,10 y = 15,49 + 0,28 x

15 14,76

10

5

0 Aditif (%)

5 10 15 20 25 30 35 40

A b so rb si g as C O (% )

Lampiran L

Tabel Perhitungan Persamaan Linear, Aditif Terhadap

Persentase Absorpsi Gas CO2

No. X Y X2 Y2 XY

1. 0 7,850 0,0000 61,623 0,000

2. 5 15,140 25,0000 229,220 75,700

3. 10 19,700 100,0000 388,090 197,000

4. 15 20,620 225,0000 425,184 309,300

5. 20 20,620 400,0000 425,184 412,400

6. 30 22,440 900,0000 503,554 673,200

Jumlah 80,00 106,370 1650,00 2032,855 1667,600 X = Aditif

Y = Persentase absorpsi CO2

a = _{2 2}

2 ) X ( X n ) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y ( Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2 ) X ( X n ) Y ( ) X ( ) Y . X ( n Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 80 ( ) 1650 ( . 6 ) 6 , 1667 ( ) 80 ( ) 1650 ( ) 37 , 106 ( − − ₌ 2 ) 80 ( ) 1650 ( . 6 ) 37 , 106 ( ) 80 ( ) 6 , 1667 ( 6 − − = 6400 9900 133408 5 , 175510

−− = 9900 6400

6 , 8509 6 , 10005 −− = 3500 5 , 42102 = 350 149

= 12,03 = 0,43

Maka persamaan linier pemberian aditif terhadap persentase absorpsi gas CO2

adalah y = a + b x

Presentase Absorpsi Gas CO

No. X Y X2 Y2 XY

1. 0 14,760 0,0000 217,858 0,000 2. 5 17,670 25,0000 312,229 88,350 3. 10 18,190 100,0000 330,876 181,900 4. 15 20,270 225,0000 410,873 304,050 5. 20 21,100 400,0000 445,210 422,000 6. 30 23,800 900,0000 566,440 714,000 Jumlah 80,00 115,790 1650,00 2283,486 1710,300

X = Aditif

Y = Persentase Absorpsi CO

a = _{2 2}

2

) X ( X

n

) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y (

Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2

) X ( X n

) Y ( ) X ( ) Y . X ( n

Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 80 ( ) 1650 ( . 6

) 3 , 1710 ( ) 80 ( ) 1650 ( ) 790 , 115 (

−− = 2

) 80 ( )

1650 ( . 6

) 79 , 115 ( ) 80 ( ) 1710 ( 6

− −

=

6400 9900

136824 5

, 191053

−− = 9900 6400

2 , 9263 10260

− −

= 3500

5 , 54229

=

3500 8 , 996

= 15,49 = 0,28

Maka persamaan linier pemberian aditif terhadap persentase absorpsi gas CO adalah y = a + b x

Rxy =

} ) y ( y n { } ) x ( x n {

) y ( ) x ( ) y x ( n

2 2

2 2

Σ − Σ Σ

− Σ

Σ Σ − Σ

=

} ) 790 , 115 ( ) 486 , 2283 ( 6 { } ) 80 ( ) 1650 .( 6 {

) 79 , 115 ( ) 80 ( ) 3 , 1710 ( 6

2

2 −

−

−

= 0,98

Grafik Penambahan Aditif Terhadap Absorpsi Gas CO

30

25 23,80

20 18,19

21,10 y = 15,49 + 0,28 x

15 14,76

10

5

0 Aditif (%)

5 10 15 20 25 30 35 40

A

b

so

rb

si

g

as

C

O

(%

Persentase Absorpsi Gas CO2

No. X Y X2 Y2 XY

1. 0 7,850 0,0000 61,623 0,000 2. 5 15,140 25,0000 229,220 75,700 3. 10 19,700 100,0000 388,090 197,000 4. 15 20,620 225,0000 425,184 309,300 5. 20 20,620 400,0000 425,184 412,400 6. 30 22,440 900,0000 503,554 673,200 Jumlah 80,00 106,370 1650,00 2032,855 1667,600

X = Aditif

Y = Persentase absorpsi CO2

a = _{2 2}

2

) X ( X

n

) Y . X ( ) X ( ) X ( ) Y (

Σ −

ΣΣ − Σ Σ

Σ _{b =}

2 2

) X ( X n

) Y ( ) X ( ) Y . X ( n

Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

= ₂

) 80 ( ) 1650 ( . 6

) 6 , 1667 ( ) 80 ( ) 1650 ( ) 37 , 106 (

−

− ₌

2 ) 80 ( )

1650 ( . 6

) 37 , 106 ( ) 80 ( ) 6 , 1667 ( 6

− −

=

6400 9900

133408 5

, 175510

−− = 9900 6400

6 , 8509 6

, 10005

−− =

3500 5 , 42102

=

350 149

= 12,03 = 0,43

Maka persamaan linier pemberian aditif terhadap persentase absorpsi gas CO2 adalah y = a + b x

Rxy =

} ) y ( y n { } ) x ( x n {

) y ( ) x ( ) y x ( n

2 2

2 2

Σ − Σ Σ

− Σ

Σ Σ − Σ

=

} ) 370 , 106 ( ) 855 , 2032 . 6 { } ) 80 ( 1650 . 6 {

) 370 , 106 ( ) 80 ( ) 6 , 1667 ( 6

2 2

2 − −

−

=

} 5769 , 11314 13

, 12197 { } 6400 9900

{

6 , 8509 6

, 10005

− −

−

=

) 5531 , 882 ( ) 3500 (

1496

=

85 , 3088935

1496

= 54 , 1759

1496

= 0,85

Grafik Penambahan Aditif Terhadap Absorpsi Gas CO2

30

25 22,44

20 20,62

y= 12,03 +0,43x

15 15,14

10 5

0 Aditif (%)

5 10 15 20 25 30 35 40

A

b

s

o

rb

si

g

as

C

O2

(%

No. X Y X2 Y2 XY 1. 0 0,310 0,000 0,096 0,000 2. 5 14,960 25,000 223,802 74,800 3. 10 15,110 100,000 228,312 151,100 4. 15 12,060 225,000 145,444 180,900 5. 20 10,990 400,000 120,780 219,800 6. 30 16,330 900,000 266,669 489,900 Jumlah 80,00 69,760 1650,000 985,102 1116,500

a = _{2 2}

2 ) x ( x n ) y . x ( ) x ( ) x ( ) y ( Σ −

Σ − Σ Σ

Σ

Σ _{b. =}

2 2 ) x ( x n y x y . x n Σ −

Σ −Σ Σ

Σ

= ₂

) 80 ( ) 1650 .( 6 ) 5 , 1116 ( ) 80 ( ) 1650 ( ) 760 . 69 ( − −

= ₂

) 80 ( ) 1650 .( 6 ) 760 , 69 ( ) 80 ( ) 5 , 1116 ( 6 − −

= 7,37 = 0,32

Maka persamaan linier pemberian aditif terhadap persentase absorpsi HC adalah y = 7,37 + 0,32 x

Rxy = } ) y ( y n { } ) x ( x n { ) y ( ) x ( ) xy ( n 2 2 2

2 − Σ Σ − Σ

Σ Σ Σ − Σ = } ) 76 , 69 ( 102 , 985 . 6 { } ) 80 ( ) 1650 .( 6 { ) 76 , 69 ( ) 80 ( ) 5 , 1116 ( . 6 2 2 − − − = ) 4576 , 4866 612 , 5910 ( ) 6400 9900 ( 8 , 5580 6699 − − − = 68 , 1911 2 , 1118

Lampiran N.

Tabel Gas yang Dihasilkan Kenderaan Kijang 5K BK 1282 DR Tanpa Filter CO

(% Vol)

CO2 (% Vol)

H C (ppm Vol)

O2 % Vol

9,62 10,96 655 0,56

Tabel Gas yang Dihasilkan Kenderaan Kijang 5K BK 1282 DR dengan Menggunakan Filter

No. Aditif %

CO (% Vol)

CO2 (% Vol)

H C (ppm Vol)

O2 (% Vol) 1 0 8,20 10,10 653 0,58 2 5 7,92 9,3 557 1,64 3 10 7,87 8,8 556 1,65 4 15 7,67 8,7 576 2,59 5 20 7,59 8,7 583 2,75 6 30 7,33 8,5 550 2,70

Besarnya gas radikal yang di absorpsi oleh filter, misalnya untuk gas CO. Sebelum menggunakan filter 9,62 % vol

Sesudah menggunakan filter 8,20 % vol Persentase gas yang diserap filer =

62 , 9

% 100 x 20 , 8 62 , 9 −

= 14,76%

Hasil perhitungan persentase gas yang diserap oleh filter dapat dilihat pada Tabel 4.4.