8
2.3. Senyawa Zircon ZrSiO
4
Zircon atau zirconium silikat ZrSiO
4
merupakan mineral zirconium yang paling banyak di bumi. Zircon ditemukan dalam bentuk mineral aksesori
pada batuan baku hasil pembekuan magma yang kaya akan silica seperti granit, pegmatte, dan nepheline syenite. Batuan sediment juga mengandung zircon
namun dalam jumlah kecil. Zircon ditemukan terkosentrasi dengan mineral berat lainnya seperti ilmenit, rutile, monazite, leucoxene dan garnet pada pasir sungai
dan pantai dengan kandugan utama besi dan titanium. Zircon memiliki melting point sekitar 2550°C
[4]
. Zircon juga merupakan mineral yang berifat tahan korosi dan kestabilan
pada tempratur tinggi yag baik. Zircon tidak larut dalam air namun larut dalam larutan asam serta dapat mengendap pada larutan basa.Pada umumnya warna dari
zircon bervariasi dari putih bening,kuning,kehijauan, coklat kemerahan, kuning kecoklatan, hingga gelap. System kristalnya dapat berupa monoklinik,
heksagonal,tetragonal dan dipiramid. Berat jenis dari zircon 4,6-5,8
[5]
.
Tabel 2.2. tabel mineral penghasil senyawa zirconia No
.
mineral Persentase zircoia
1. Zircon
66 2.
Baddeleyite 97
9
2.4. Senyawa Zirconia ZrO
2
Zirconia merupakan material keramik yang berbentuk oksida kristalin hasil dari ekstraksi pasir zircon. Zirconia memiliki sifat-sifat yang istimewa
diantaranya memiliki temperatur refraktori sebesar 2750°, mudah untuk bertransformasi fasa untuk menghasilkan sifat mekanik tertentu, serta mudah
untuk distabilkan dengan oksida logam yang lain untuk memodifikasi sifat fisik,mekanik dan kimianya. Zirconia memilki sifat polimorf dimana pada suhu
yang sangat tinggi 2370 °C bahan tersebut memiliki struktur kubik. Pada suhu menengah 1170-2370 °C memiliki struktur tetragonal,sedangkan pada
temperatur rendah di bawah 1170 °C membentuk struktur monoklinik
[6]
. Sumber utama penghasil zirconia yaitu zircon ZrSiO
4
yang terdapat pada pasir zircon serta baddeleyite ZrO
2
. Untuk menghasilkan zirconia dari zircon tentunya perlu dilakukan pemurnian sedangkan pada baddeleyite tidak
perlu dilakukan pemurnian lagi. Zirconia cukup stabil secara kimia pada temperatur rendah. Bentuk
struktur yang diperoleh pada temperatur rendah adalah monoklinik dengan densitas murni sekitar 5.56 grml. dalam industri manufacture secara luas kita
dapat menemukan zirconia sebagai pelapis pada tungku pelebur, tegel, kiln furniture dan aplikasi mekanik sebagai cutting tools.
Selain itu dalam satu dekade ini zirconia ZrO
2
digunakan sebagai salah satu komponen di solid oxide fuel cell SOFC dan oxygen sensor. Pada solid
oxide fuel cell SOFC zirconia ZrO
2
berfungsi sebagai electrolyte material. solid oxide fuel cell SOFC beroprasi antara 650 - 1000°C, dimana pada keadaan
10
tersebut terjadi konduksi ionic ion oxygen O=, dan Ni- ZrO
2
bertindak sebagai anoda serta strontium-doped lanthanum magnetite sebagai katodanya
[7]
. Ada beberapa cara yang selama ini sudah dilakukan untuk mendapatkan
zirconia, cara tersebut yaitu : 1. Dekomposisi zircon pada temperatur 1750°C pada reactor atau tungku listrik
yang kemudian diikuti dengan pendinginan cepat sehingga dapat memisahkan ZrO
2
dan SiO
2.
2. Teknik Lime Fusion tenik ini dilakukan dengan cara mendekomposisi zircon bersama CaO pada
temperatur 1600°C. ZrSiO
4
+ CaO ZrO
2
+ CaSiO
3
3. Teknik Dekomposisi plasma teknik ini dilakukan dengan cara mendekomposisi zircon dengan
menggunakan reactor stabil plasma argon pada temperature 6000 - 15000°C dan kemudian meng-quenchnya sehingga zircon tersebut terdisosiasi menjadi
ZrO
2
dan SiO
2.
4. Alkali Fusion Teknik ini dilakukan dengan menggunakan logam alkali sebagai fluxing agent
untuk mendekomposisi zircon pada temperatur 600 - 700°C sehingga terbentuk senyawa-senyawa seperti natrium zirconat dan natrium silikat.
ZrSiO
4
+ 4NaOH Na
2
ZrO
3
+ Na
2
SiO
3
+ 2H
2
O
11
2.5. Carbon