commit to user
40
BAB III METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  eksperimental. Pembuatan  kaca  tellurite  yang  didadah  ion  Er
3+
dibuat  dengan
melt
–
quenching  technique
, komposisi  bahan  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah      55TeO
2
-2Bi
2
O
3
-43-
x
ZnO-
x
Er
2
O
3
dimana
x= 0,5;  1;  1,5;  2;  2,5
. Proses  karakterisasi  kaca  yang dilakukan adalah  uji UVVIS, uji
n
indeks bias dan uji massa jenis.
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium  Optik Jurusan Fisika Fakultas MIPA dan di Laboratorium  Pusat  MIPA  Universitas  Sebelas  Maret  mulai  dari  bulan  April  2011  sampai
dengan Juni 2012
C. Alat dan Bahan
1. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian antaralain: 1.  Neraca digital
2.  Mortir dan alu
3. Crucible
4. Furnace
5.
Ultra Violet-Visible Spektroscopy
UV-Vis lambda 25 6.
Polish
7.  Prima kopling dengan perlengkapanya
8. Pycnometer
commit to user
41 9.  Sumber laser
2.  Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain: 1.  TeO
2
Tellurium Oxide
2.  ZnO
Zinc Oxide
3.  Bi
2
O
3
Bismuth Oxide
4.  Er
2
O
3
Erbium Oxide
D. Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap  Gambar 3.1
Gambar 3.1. Diagram Alir Tahap-Tahap Penelitian
Keterangan dari diagram alir tahap-tahap penelitian adalah sebagai berikut:
PersiapanAlat
Dalam penelitian ini peralatan fabrikasi kaca yang digunakan  yang digunakan adalah neraca  digital  untuk  menimbang  massa  komposisi  bahan  sampel,  mortir  dan  alu  untuk
Persiapan alat
Persiapan bahan
Fabrikasi kaca tellurite didadah Er
3+
meliputi pebuatan sampel,
aneling
,
polish
Karakterisasi kaca tellurite didadah Er
3+
meliputi uji UVVIS dan uji n indeks bias dan uji
 massa jenis
Analisis
commit to user
42 mencampur  dan  menghaluskan  bahan,
furnace
untuk  memanaskan  sampel  serbuk  hingga menjadi cair, dengan demikian bisa dicetak dalam
mulk
cetakan.
Persiapan Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  TeO
2
Tellurium  Oxide
,  ZnO
Zinc  Oxide
,  Bi
2
O
3
Bismuth  Oxide
dan  Er
2
O
3
Erbium  Oxide
.  Bahan  tersebut  berbentuk serbuk  kemudian  ditimbang  dengan  neraca  digital  sesuai  dengan  perbandingan  komposisi
yang  dilakukan  yaitu  dengan    55TeO
2
-2Bi
2
O
3
-43-
x
ZnO-
x
Er
2
O
3
dimana
x= 0,5-2,5,
perhitungan  masing-masing  sampel  terlampir.  Setelah  bahan  selesai  ditimbang  kemudian dicampur  dan  dihaluskan  dengan  mortar  dan  alu.  Campuran  yang  telah  disiapakan  tersebut
kemudian diletakkan dalam wadah
crucible
platina, untuk dilakukan proses fabrikasi.
Fabrikasi Kaca Tellurite doped Er
3+
Campuran  bahan  serbuk  yang  telah  diletakkan  dalam  wadah
crucible
platina kemudian dipanaskan dileburkan dalam
furnace
listrik,
furnace
diatur pada temperatur 900 C selama 1 jam, selama pemanasan itu sampel di aduk-aduk berulangkali untuk manjadikan
sampel homogen. Bersamaan dengan peleburan sampel,
mould stainless steel
cetakan kaca yang  akan  digunakan  untuk  mencetak  kaca  terleih  dahulu  disiapkan.  Mould  mula-mula
dihaluskan  di
-polish
dengan  amplaskertas  penghalus  hingga  mengkilat.  Setelah  di  cuci, mould  diletakkan  dalam
aniling  furnice
pada  suhu  265 C.  Casting  pencetakan  dilakukan
dengan cara  menuangkan  leburan panas dalam  mould  yang bersuhu 265 C secara cepat lalu
didinginkan secara natural. Setelah  kaca  dalam  keadaan  dingin  bersuhu  kamar  dan  dicek  dalam  keadaan  baik
tidak ada makro kristal serta tidak pecah, maka proses
aniling
kemudian dilakukan. Proses
aniling
yaitu pemanasan pada suhu sekitar 265 C selama 3 jam kemudian didinginkan dengan
commit to user
43 laju  2
Cmenit  menuju  suhu  kamar.  Hal  ini  dilakukan    supaya  sampel  dibuat  mendapatkan perlakukan panas yang sama sehingga doping Er
3+
menjadi homogen. Setelah proses ini selesai  selanjutnya sampel di
polish
amplas untuk menghaluskan
permukaan  dan  menjernihkan  kaca.  Polish  dilakukan  dari  grade  kasar  ke  halus  dengan spesifikasi grade 1000, 2400 dan 4000.
Karakterisasi Kaca Tellurite doped Er
3+
Uji UVVIS
Uji  UVVis  spektrometer  pada  masing-masing  sampel  di  ukur  dengan  mengunakan Ultra Violet-Visible Spektroscopy UVVis lambda 25. Pengukuran dilakukan pada panjang
gelombang  200  nm  sampai  dengan  1100nm  dengan  range  kenaikan  panjang  gelombang 0,1nm.  Data  yang  didapatkan  dari    Uji  ini  adalah  nilai  absorbansi  dan  transmitansi  dari
masing-masing sampel.
Uji n indeks bias
Penentuan  nilai  indeks  bias  bahan penelitian ini dilakukan dengan cara pengukuran reflektansi  dengan  metode  sudut  Brewster.  Sampel  diletakkan  pada  posisis  tegak  dengan
permukaan  di  sinari  laser  HeNe  dengan  panjang  gelombang  632,8  nm  di  dalam  ruangan gelap.  Penentuan  nilai  indek  bias  dilakukan  dengan  cara  mencari  nilai  intensitas  terendah
yang dihasilkan dari pemantulan cahaya terhadap bidang sampel dengan cahaya terpolarisasi
T
m
.  Atau  dengan  kata  lain  seluruh  sinar  hampir  semuanya  ditransmisikan,  nilai  reflektansi mendekati  nol.  Sudut  pantul  dimana  intensitas  didapat  disebut  dengan  sudut  Brewster.
Besarnya  nilai  indeks  bias  dapat  di  tentukan  dengan  persamaan �
2
=
�� .      Persamaan
tersebuat didapatkan dari persamaan dasar �� =
�
2
�
1
dimana �
1
= 1  karena cahaya datang dari udara menuju ke bahan dengan indeks bias
� �
2
= �.
commit to user
44 Pada penelitian ini intersitas sudut diambil dari sudut 5
sampai dengan 70 kemudian
pada  pengukuran  kedua  dilakukan  pada  sudut  55 sampai  dengan  70
kemudian  pada
pengukuran ketiga dilakukan pada rentang sudut disekitar nilai reflektansi minimum.
Uji  massa jenis
Pengujian  massa  jenis  bertujuan  untuk  mengetahui  berapa  besar  massa  jenis  dari sampel,  pengukuran  ini  mengunakan  pycnometer,  dengan  rumus  dasar
� =
�
.    Diawali dengan  menimbang
pycnometer
m ,    menimbang
pycnometer
yang  terisi  sampel  m
1
, menimbang
pycnometer
yang  terisi  sampel  dan  aquades  m
2
,  serta  menimbang
pycnometer
yang terisi aquades m
3
. Volume penambahan aquades dapat dicari dengan persamaan
�
′ �2�
=
′ �2�
�
�2�
3.1 Volume  sampel  peruapakan    pengurangan  volume  aquades  dengan  Volume  penambahan
aquades, yang dituliskan dalam persamaan 3.2 � = � − �
′ �2�
=
�2�
−
′ �2�
�
�2�
3.2 Dengan hasil tersebut dapat dicari nilai massa jenis dari sampel dengan persamaan berikut ini
� =
�
3.3 Adapun nilai-nilai m
H2O,
m
H2O,
m
s
didapatkan dengan ketentuan sebagai berikut ini m
H2O
: massa penambahan aquades m
2
-m
1
m
H2O
: massa aquades m
3
-m m
s
: massa sampel m
1
-m ρ
H2O
: massa jenis aquades
commit to user 45
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil dan Pembahasan