Optimasi Kelajuan Suhu Annealing untuk Ekstraksi Silika dari Abu Sekam Padi serta Uji Kandungan Molekul

OPTIMASI KELAJUAN SUHU ANNEALING UNTUK
EKSTRAKSI SILIKA DARI ABU SEKAM PADI SERTA UJI
KANDUNGAN MOLEKUL

HERLIN VERINA

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Kelajuan
Suhu Annealing untuk Ekstraksi Silika dari Abu Sekam Padi serta Uji
Kandungan Molekul adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2014
Herlin Verina
NIM G74100006

ABSTRAK
HERLIN VERINA. Optimasi Kelajuan Suhu Annealing untuk Ekstraksi Silika
dari Abu Sekam Padi serta Uji Kandungan Molekul. Dibimbing oleh
IRMANSYAH dan IRZAMAN.
Sekam padi sebagai hasil sampingan dari proses penggilingan padi mengandung
silika yang cukup tinggi berkisar antara 87-97 %. Abu sekam padi ketika dibakar pada
suhu terkontrol ( 500-600 ° C ) akan menghasilkan silika yang dapat digunakan untuk
berbagai proses kimia. Silika yang dihasilkan dari sekam padi memiliki beberapa
keunggulan dibandingkan dengan silica mineral. Silika dari sekam padi memiliki butiran
halus, lebih reaktif, dapat diperoleh dengan cara yang mudah dengan biaya yang relatif
rendah, serta didukung oleh ketersediaan bahan baku yang melimpah. Penelitian
sebelumnya oleh Faiz dan Muzikarno menginformasikan semakin rendah laju kenaikan
suhu dalam proses annealing maka pengabuan akan lebih sempurna .Pada penelitian ini
dilakukan variasi kelajuan suhu annealing ( 0.7 oC/menit dan 0.9 oC/menit) dengan

harapan dapat memperoleh kemurnian silika yang lebih tinggi dari penelitian sebelumnya.
Hasil uji sampel dengan EDX diperoleh kemurnian silika sebesar 81.96% pada kelajuan
suhu 0.7 oC/menit dan 87.48 pada kelajuan suhu 0.9 oC/menit. Analisis sampel dengan
menggunakan FTIR menunjukkan adanya dua gugus fungsi utama dalam silika yaitu
Siloksan (Si-O-Si) dan Silanol (Si-OH).
Kata kunci: Annealing, EDX, FTIR, Sekam Padi, Silika

ABSTRACT
HERLIN VERINA . Optimization of Annealing Temperature Rate for Silica
Extraction from Rice Husk Ash with Molecules Content Test. Supervised by
IRMANSYAH and IRZAMAN .
Rice husk as a byproduct of rice milling process contain a high concentration of
silica ranged between 87-97%. Rice husk ash when burned at a controlled temperature
(500-600°C) will produce silica that can be used for a variety of chemical processes.
Silica produced from rice husk has several advantages compared to the silica mineral.
Silica from rice husk has a fine grains, more reactive, can be obtained in an easy way
with relatively low cost, and also supported by the availability of abundant raw materials
and can be renewed. Previous research by Faiz and Muzikarno informed that the lower
rate of temperature increase in the ashing process becomes more perfect. Based on this
information, the researchers extract silica from rice husk ash with variation rate of

increase annealing temperature (0.7°C/min and 0.9°C/min), in which this variations rate
of increase in the annealing temperature is lower than previous studies. EDX results
showed that the rate of increase annealing temperature 0.7oC/menit obtained 81.96%
purity silica, whereas the rate of increase annealing temperature 0.9oC/min obtained
87.48% purity silica.Analysis of the samples by using FTIR showed the presence of two
major functional groups in silica which is a siloxane (Si-O-Si) and silanol (Si- OH).
Keywords: Annealing, EDX, FTIR, Rice Husk, Silica

OPTIMASI KELAJUAN SUHU ANNEALING UNTUK
EKSTRAKSI SILIKA DARI ABU SEKAM PADI SERTA UJI
KANDUNGAN MOLEKUL

HERLIN VERINA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi: Optimasi Kelajuan Suhu Annealing untuk Ekstraksi Silika dari
Abu Sekam Padi serta Uji Kandungan Molekul
Nama
: Herlin Verina
NIM
: G74100006

Disetujui oleh

Dr Ir Irmansyah, MSi
Pembimbing I

Dr Ir Irzaman, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Akhiruddin Maddu, MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan pada Allah swt. yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan
penelitian dengan judul “Optimasi Kelajuan Suhu Annealing untuk Ekstraksi
Silika dari Abu Sekam Padi serta Uji Kandungan Molekul” sebagai salah satu
syarat kelulusan program sarjana di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Dalam penulisan usulan
penelitian ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis
ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Irmansyah, M.Si dan Dr. Ir. Irzaman, M.Si selaku
pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, masukan,
motivasi dan diskusi-diskusi yang sangat membantu,

2. Dosen pembimbing akademik serta semua dosen dan staff
Departemen Fisika IPB, yang telah banyak membantu selama masa
perkuliahan,
3. Kedua orang tua, Joko Sutrisno dan Sulastri, kakakku Heni Irnani dan
semua keluarga besar yang selalu memberikan doa, nasehat, semangat
dan motivasi kepada penulis,
4. Teman-teman fisika 47 dengan segala keunikkannya, terima kasih atas
kebersamaan, canda tawa selama 3 tahun perjuangan kita di Mayor
Fisika ,
5. Adik-adik Fisika 48 dan 49 terima kasih atas kebersamaan dan doanya,
6. Sahabat-sahabatku, Siska, Jelly, dan Asep yang senantiasa menghibur
dan memberikan motivasi,
7. Teman-teman omda, Ria dan Anzy yang senantiasa memberikan
dukungan,
8. Teman-teman Aisyah kost yang selalu memberikan semangat dan
membantu penulis.
9. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per
satu disini.
Selanjutnya, penulis menyadari bahwa usulan penelitian ini masih jauh
dari sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis

harapkan demi kemajuan penelitian ini.
Bogor, April 2014

Herlin Verina

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Sekam Padi

2

Silika

3

EDX (Energy Dispersive X-ray)

3

Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared)

4

METODE

6

Waktu dan Tempat

6

Alat

6

Bahan

6

Prosedur Penelitian

6

Pembuatan Arang Sekam Padi

6

Ekstraksi Silikon dioksida

7

Analisis EDX

7

Analisis FTIR

7

HASIL DAN PEMBAHASAN

8

Hasil Pembuatan Arang Sekam dan Ekstraksi Silika

8

Karakteristik Silika (Hasil Uji EDX)

8

Karakteristik Silika (Hasil Uji FTIR)

10

SIMPULAN DAN SARAN

12

Simpulan

12

Saran

12

DAFTAR PUSTAKA

12

vi

DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia sekam padi dalam kondisi kering
2 Bilangan gelombang dan gugus fungsi pasa senyawa silikon
3 Hasil analisis EDX silikon dioksida
4 Hasil kemurnian silika penelitian sebelumnya

3
4
9
9

DAFTAR GAMBAR
1 Struktur Lokal Silika dioksida
2 Molekul diatomik
3 Kurva energi potensial anharmonik
4 Sampel hasil penelitian
5 Spektra FTIR

3
4
5
8
11

DAFTAR LAMPIRAN
1 Diagram alir Penelitian
16
2 Perhitungan Persentase (%) Arang Hasil Pembakaran Sekam Padi
17
3 Data Analisis Pembuatan Abu
18
4 Analisa EDX Kemurnian Silika
19
5 Keadaan ketika dua molekul terikat atau diatomik
21
6 Analisa Konstanta Pegas Silika Vibrasi Ulur Asimetri Si-O
23
8 Riwayat Hidup
Error! Bookmark not defined.5

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi padi di Indonesia terus mengalami peningkatan. Data Badan
Pusat Statistik tahun 2013, pada tahun 2012 Produksi padi (ATAP) sebesar 69,06
juta ton Gabah Kering Giling (GKG) atau mengalami peningkatan 3,30 juta ton
(5.02 persen) dibandingkan tahun 2011.1 Produksi padi pada tahun 2013 (ARAM
I) diperkirakan 69,27 juta ton GKG atau mengalami peningkatan 0,21 juta ton
(0.31 persen) dibandingkan tahun 2012. Dengan meningkatnya produksi padi,
maka jumlah sekam dari hasil penggilingan padi akan meningkat pula. Dari proses
penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20-30%.2 Sedangkan abu
sekam padi yang dihasilkan dari pembakaran sekam padi sekitar 18%.3
Berbagai penelitian4,5,6 melaporkan bahwa abu sekam secara umum
mengandung silika yang cukup tinggi berkisar antara 87-97 %. Presentase silika
yang mendekati atau dibawah 90 % kemungkinan disebabkan oleh sampel sekam
yang telah terkontaminasi oleh zat lain yang kandungan silikanya rendah.7,8 Abu
sekam padi apabila dibakar secara terkontrol pada suhu tinggi (500–600 oC)
dengan menggunakan tungku sekam padi akan menghasilkan abu silika yang
dapat dimanfaatkan untuk berbagai proses kimia.9 Selanjutnya abu silika tersebut
dibakar pada rentang suhu 600 oC sampai 800 oC selama 3 jam, kemudian dicuci
dengan HCl untuk menghasilkan silicon murni.
Silika yang dihasilkan dari sekam padi memiliki beberapa kelebihan
dibandingkan dengan silika mineral, dimana silika sekam padi memiliki butiran
halus, lebih reaktif, dapat diperoleh dengan cara mudah dengan biaya yang relatif
murah, serta didukung oleh ketersediaan bahan baku yang melimpah dan dapat
diperbaharui.10 Dengan kelebihan tersebut, menunjukkan silika sekam padi
berpotensi cukup besar untuk digunakan sebagai sumber silika, yang merupakan
bahan material yang memiliki aplikasi yang cukup luas penggunaannya.
Pada tahun 2012, Ahmad11 mengekstrak silika dari sekam padi dengan
kelajuan suhu annealing 5 oC/menit dan kecepatan putar 240 rpm selama 2 jam
pada suhu 200 oC pada proses pengadukan menghasilkan silika sekitar 5,6-6,8
gram. Penelitian selanjutnya oleh Faiz12 dengan variasi kelajuan suhu annealing
1 oC/menit, 3 oC/menit, 5 oC/menit, 7 oC/menit diperoleh kemurnian silika
terbesar tanpa pengotor pada kelajuan suhu 1 oC/menit dengan kemurnian silika
sebesar 62.7%. Selanjutnya oleh Muzikarno13 dengan variasi kelajuan suhu
annealing 1 o C/menit dan 5oC/menit diperoleh hasil yang sama, yaitu kemurnian
silika terbesar tanpa pengotor pada kelajuan suhu 1 oC/menit dengan kemurnian
silika sebesar 76.17%. Hal ini menginformasikan bahwa semakin rendah laju
kenaikan suhu maka proses pengabuan akan semakin sempurna, karena seluruh
unsur organik dan pengotor hilang menguap sehingga hanya unsur silikon dan
oksigen yang tersisa. Berdasarkan informasi tersebut, peneliti mengekstraksi silika
dari abu sekam padi dengan variasi kelajuan suhu annealing (0.7 oC/menit dan
0.9 oC/menit).

2

Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh kelajuan suhu annealing untuk ekstraksi silika
(SiO2)?
2. Bagaimana mengidentifikasi komposisi unsur dan karakteristik atom
dalam sampel?
Tujuan Penelitian
1. Menentukan kelajuan suhu yang optimum pada proses annealing untuk
ekstraksi Silika (SiO2).
2. Mengetahui kemurnian silika (SiO 2) pada ekstraksi silika (SiO2) dari abu
sekam padi.
3. Menguji kandungan molekul silika (SiO 2) yang dihasilkan dari proses
ekstraksi tersebut
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan silika dari limbah
arang sekam padi yang dapat digunakan untuk membuat silikon sebagai
bahan semikonduktor.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi proses pemanfaatan limbah hasil pembakaran
tungku sekam, yang digunakan untuk menghasilkan silika sebagai bahan
penghasil silikon dengan variasi laju kenaikan suhu annealing.

TINJAUAN PUSTAKA
Sekam Padi
Pada proses penggilingan beras, sekam akan terpisah dari butir beras dan
menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Kandungan kimia sekam padi
terdiri atas 50 % selulosa, 25 – 30 % lignin, dan 15 – 20 % silika.14 Sekam padi
saat ini telah dikembangkan sebagai bahan baku untuk menghasilkan abu yang
dikenal di dunia sebagai RHA (rice husk ask). Abu sekam padi yang dihasilkan
dari pembakaran sekam padi pada suhu 400 – 500 oC akan menjadi silika
amorphous dan pada suhu lebih besar dari 1.000 oC akan menjadi silika kristalin.
Ditinjau data komposisi kimiawi, sekam mengandung beberapa unsur
kimia penting seperti dapat dilihat pada Tabel 1. Dengan komposisi kandungan
kimia seperti tersebut pada Tabel 1, sekam dapat dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan di antaranya: (a) sebagai bahan baku pada industri kimia, (b) sebagai
bahan baku pada industri bahan bangunan, terutama kandungan silika (SiO2 ) yang
dapat digunakan untuk campuran pada pembuatan semen portland, bahan isolasi,
husk-board dan campuran pada industri bata merah, (c) sebagai sumber energi
panas pada berbagai keperluan manusia.

3

Table 1 Komposisi kimia sekam padi dalam kondisi kering.15
Elemen
Karbon
Hidrogen
Oksigen
Nitrogen
Silikon
Kalium
Sodium
Belerang
Fosfor
Kalsium
Besi
Magnesium

Persentase Massa %
41.44
4.94
37.32
0.57
14.66
0.59
0.035
0.3
0.07
0.06
0.006
0.003

Silika
Silika adalah senyawa hasil polimerisasi asam silikat, yang tersusun dari
rantai satuan SiO2 tetrahedral dengan formula umum SiO2 . Di alam senyawa silika
ditemukan dalam beberapa bahan alam, seperti pasir, kuarsa, gelas, dan
sebagainya. Silika murni terdapat dalam dua bentuk yaitu kuarsa, dan kristobalit.
Silika terbentuk melalui ikatan kovalen yang kuat, serta memiliki struktur lokal
yang jelas: empat atom oksigen terikat pada posisi sudut tetrahedral di sekitar
atom pusat yaitu atom silikon. Struktur lokal dari silikon dioksida diperlihatkan
pada Gambar 1.

Gambar 1 Struktur Lokal Silika dioksida.16

EDX (Energy Dispersive X-ray)
EDX merupakan karakterisasi material menggunakan sinar-x yang
diemisikan ketika material mengalami tumbukan dengan elektron. Sinar-x
diemisikan dari transisi elektron dari lapisan kulit atom, karena itu tingkat
energinya tergantung dari tingkatan energi kulit atom. Setiap elemen di dalam
tabel periodik atom memiliki susunan elektronik yang unik. Dengan mendeteksi
tingkat energi yang dipancarkan dari sinar-x dan intensitasnya, maka dapat
diketahui atom-atom penyusun material dan persentase masanya.17

4

Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared)
Spektroskopi FTIR merupakan spektroskopi inframerah yang dilengkapi
dengan transformasi Fourier untuk deteksi dan analisis hasil spektrumnya. Inti
spektroskopi FTIR adalah interferometer Michelson yaitu alat untuk menganalisis
frekuensi dalam sinyal gabungan. Spektrum inframerah tersebut dihasilkan dari
pentrasmisian cahaya yang melewati sampel, pengukuran intensitas cahaya
dengan detektor dan dibandingkan dengan intensitas tanpa sampel sebagai fungsi
panjang gelombang. Spektrum inframerah yang diperoleh kemudian diplot
sebagai intensitas fungsi energi, panjang gelombang ( µ m) atau bilangan
gelombang (cm-1).17 Analisis gugus fungsi suatu sampel dilakukan dengan
membandingkan pita absorbsi yang terbentuk pada spektrum infra merah
menggunakan tabel korelasi dan menggunakan spektrum senyawa pembanding
(yang sudah diketahui). Berikut adalah contoh tabel gugus fungsi yang terdapat
pada senyawa silika.
Table 2 Bilangan gelombang dan gugus fungsi pada senyawa silika
Bilangan Gelombang (cm−1)

Gugus Fungsi

470.63
794, 67
1130–1000
3700–3200

tekuk Si-O18
ulur asimetri Si-O19
ulur asimetri Si-O19
ulur –OH dari Si-OH atau air19

Suatu senyawa dapat bergerak secara translasi, vibrasi, maupun rotasi.
Vibrasi dari suatu senyawa dibedakan menjadi vibrasi ulur (stretching) dan vibrasi
tekuk (bending). Vibrasi ulur dibedakan menjadi vibrasi simetri dan asimetri,
sedangkan vibrasi tekuk dibedakan menjadi vibrasi goyangan (rocking), guntingan
(scissoring), kibasan (wagging), dan pelintiran (twisting).
Gambar 2 menunjukkan vibrasi dua molekul yang terikat. Jumlah energi
total adalah sebanding dengan frekuensi dan tetapan gaya dari pegas dan massa
(m1 dan m2) dari dua atom yang terikat. Energi yang dimiliki oleh sinar infra
merah hanya cukup kuat untuk mengadakan perubahan vibrasi.20
X1

X2

Gambar 2 Molekul diatomik
Berdasarkan persamaan Lagrange (1.1) yang merupakan selisih dari energi kinetik
total (T) dengan energi potensial total (V), maka dihasilkan suatu energi vibrasi
yang nilainya sebanding dengan frekuensi dan massa suatu senyawa (1.5).
L=T-V

(1.1)

5

Persamaan (1.1) diferensial gerak didefinisikan sebagai berikut:

=
dengan nilai

−

1

�

=0

(i=1,2,...)

(1.2)
(1.3)

2�

sebagai berikut :
=

+

keterangan

=
=
=

��

� �
� �

� (
(

)
)

Kurva energi potensial anharmonik molekul diatomik ditunjukan pada gambar 3.

Gambar 3 Kurva energi potensial anharmonik.21
Analisis frekuenasi, konstanta anharmonik dan konstanta pegas ikatan
molekul dalam spektrum FTIR untuk model anharmonik sederhana dirumuskan
sesuai persamaan (2), (3), (4), (5), (6):
� =

+

1
2

1

−( + )2
2

.

=

� cm-1 dengan

1−�

+

1
2

= 1,2, … ,

(2)
(3)

i v=0→v=1, ∆v=+1,
ωe (1-2xe ) cm-1

(4)

ii v=0→v=2, ∆v=+2,
2ωe (1-3xe) cm-1

(5)

iii v=0→v=3, ∆v=+3,
3ωe (1-4xe) cm-1

(6)

6

METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 hingga Februari
2014. Pembuatan dan karakterisasi sampel dilakukan di Laboratorium Biofisika
Material, Departemen Fisika FMIPA, Institut Pertanian Bogor. Analisis FTIR
dilakukan di Departemen Fisika. Analisis SEM-EDX dilakukan di Laboratoarium
Kimia Terpadu Balai Kehutanan Bogor.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu tungku sekam IPB sebagai
penghasil limbah arang sekam padi, crusibel, gelas arloji, cawan porselin, mortar,
furnace (tanur), alumunium foil, neraca analitik, magnetic stirrer, spatula, gelas
piala, termometer digital, termometer laser, pipet tetes, gelas ukur, batang
pengaduk, kertas pH, kertas saring, penyaring ukuran mikro, dan wadah.
Bahan
Bahan yang digunakan yaitu sekam padi yang didapatkan berasal dari
limbah pertanian. Bahan-bahan kimia yang digunakan antara lain asam klorida
(HCl) 3% p.a, dan akuades.
Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilakukan beberapa tahap, yaitu pembuatan arang sekam
padi, Ekstraksi Silika, dan Uji Kandungan Molekul yang terdiri dari uji EDX dan
analisis dengan FTIR.
Pembuatan Arang Sekam Padi
Pembuatan arang sekam padi melalui beberapa tahap, yaitu penimbangan
sekam padi yang merupakan sisa pertanian yang dihasilkan oleh mesin penggiling
padi. Mula-mula sekam padi dikeringkan menggunakan sinar matahari lalu
ditimbang sebesar 2000 gram (2 kg) dan memasukannya ke dalam tungku sekam
padi dilanjutkan dengan proses pembakaran.22 Setelah proses ini, maka arang
sekam padi ditimbang.

7

Ekstraksi Silikon dioksida
Pembuatan silika dari sekam padi dalam penelitian ini mengacu pada
penelitian sebelumnya.11,13,23 Arang sekam padi hasil dari pembakaran sekam padi
dimasukan dalam cawan porselin lalu dibakar dalam tanur dengan suhu
mula-mula 400 oC selama 2 jam. Selanjutnya suhu pemanasan ditingkatkan
menjadi 900 oC selama 1 jam. Pada proses ini kelajuan suhu annealing
divariasikan 0.7, 0.9 oC/menit. Penelitian sebelumnya telah dilakukan variasi
kelajuan suhu annealing. 12,13,24
Setelah pemanasan lalu ditimbang dan abu sekam padi dicuci
menggunakan asam klorida (HCl). Proses pencucian ini bertujuan untuk
mengurangi impuritis yang ada dalam abu sekam padi selain silikon dioksida.
Mula-mula abu sekam padi yang telah ditanur ditimbang 40 gram kemudian
dimasukan dalam gelas piala, lalu dicampur dengan HCl 3% (hasil pengeceran
HCl 37%), yaitu 12 ml HCl 3% untuk 1 gram, kemudian dipanaskan di atas
penangas (tombol pengatur suhu pada penangas diatur sehingga menunjukkan
skala suhu sebesar 200 oC) dan diaduk dengan menggunakan pengaduk magnet
pada kecepatan 240 rpm selama 2 jam. Selanjutnya dicuci menggunakan akuades
panas berulang-ulang sampai bebas asam (diuji menggunakan kertas lakmus),
lalu disaring dengan kertas saring bebas abu. Hasil penyaringan (residu+kertas
saring) dipanaskan dalam tanur dengan suhu 900 oC sampai silikon dioksida
putih yang tersisa.
Analisis EDX
Silika yang dihasilkan semua perlakuan dianalisis menggunakan EDX. Hal
ini dilakukan dengan tujuan mengidentifikasi komposisi unsur yang terkandung
dalam sampel sehingga dapat menentukan kemurnian dari silika. Analisis EDX
dilakukan di Labolatoarium Kimia Terpadu Balai Kehutanan Bogor.
Analisis FTIR
Pada analisis ini silika dikarekterisasi gugus fungsinya. Mula-mula sampel
dilarutkan dengan larutan KBr. kemudian sampel tersebut ditembak dengan sinar
inframerah sehingga sinar ada yang ditrasmisikan dan diserap. Penyerapan sinar
tersebut akan menentukan gugus molekul dari sampel.

8

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pembuatan Arang Sekam dan Ekstraksi Silika
Pada penelitian ini, silika dihasilkan dari abu sekam padi. Mula – mula
sekam padi sebanyak 3 Kg dibakar dengan menggunakan tungku sekam padi dan
dihasilkan arang sebesar 0.54 Kg (18%). Presentase arang yang dihasilkan dari
proses pembakaran sekam padi ini sesuai dengan teori bahwa arang atau abu yang
dihasilkan dari pembakaran sekam padi sekitar 18% .3 Pembakaran sekam
menjadi arang dimaksudkan untuk menurunkan temperatur pengabuan. Jika sekam
padi langsung diabukan tanpa melalui proses pembakaran menjadi arang terlebih
dahulu maka panas yang diperlukan untuk menghasilkan abu akan sangat tinggi.
Energi yang dibutuhkan untuk pengabuan pun akan semakin tinggi. Pengarangan
sekam ini bertujuan untuk mendekomposisi senyawa organik dalam sekam.25
Arang sekam yang diperoleh berwarna abu-abu kehitaman seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 4. Warna tersebut mengindikasikan bahwa senyawasenyawa organik belum teroksidasi sempurna. Setelah diperoleh arang sekam,
dilanjutkan dengan proses pengabuan untuk memperoleh silika putih. Abu yang
dihasilkan setelah proses ini masing-masing 26,85 gram dan 26,53 gram sehingga
didapatkan massa susut sekitar 15% - 16% .

(a)

(b)

(c)

Gambar 4 Sampel hasil penelitian (a). Arang Sekam padi, (b). Abu Sekam Padi,
(c). Silika.
Setelah pemanasan, abu sekam padi dicuci menggunakan HCL,
dilanjutkan dengan aquades kemudian disaring. Hasil penyaringan dipanaskan
dalam tanur dengan suhu 900 0C sehingga dihasilkan silika berwarna putih
dengan struktur yang halus seperti pada Gambar 4. Selanjutnya silika yang
dihasilkan dianalisis dengan EDX dan FTIR.
Karakteristik Silika (Hasil Uji EDX)
Unsur – unsur yang terdapat pada silika dapat dideteksi dengan
menggunakan EDX. Apabila suatu sampel mengasilkan silika murni, maka hasil
uji sampel tersebut akan diperoleh oksigen dan silicon saja. Apabila diperoleh
unsur – unsur yang lain, maka kemurnian silika tersebut akan berkurang karena
adanya pengotor.

9

Table 3 Hasil analisis EDX silikon dioksida
Persentase (%) atom
Laju Kenaikan suhu

Laju Kenaikan suhu

0.7 °C / menit

0.9 °C / menit

Oksigen

70.05

69.43

Silikon

27.32

29.16

Rubidium

2.24

1.41

Potassium

0.39

-

Kemurnian

81.96

87.48

Unsur

Tabel 3 merupakan hasil analisa EDX yang menunjukkan komposisi
kimia yang berbeda pada laju kenaikan suhu yang berbeda. Pada laju kenaikan
suhu 0.7 o C/menit terdapat unsur pengotor Rubidium dan Potassium dengan
kemurnian silika sebesar 81.96% . Pada laju kenaikan suhu 0.9 o C/menit terdapat
unsur pengotor Rubidium dengan kemurnian silika sebesar 87.48%. Kemurnian
silika dihitung dengan menggunakan persentase atom sesuai dengan Lampiran 4.
Tabel 4 Hasil kemurnian silika penelitian sebelumnya

Persentase (%) atom

Lius
2012

Afif
2013

Otto
2013

Masrur
2013

5°C
/menit
1°C
/menit
3°C
/menit
5°C
/menit
7°C
/menit
1°C
/menit
5°C
/menit
0.5°C
/menit
1.5°C
/menit

Oksigen

Silikon

Rubidium

Unsur
Potasium

kalsium

Aluminium

Fluorine

Kemurnian

69.27

27.28

2.80

0.65

-

-

-

76.17

79.10

20.90

-

-

-

-

-

62.70

73.11

26.07

-

0.27

0.55

-

-

78.21

71.42

28.13

-

0.25

0.19

-

-

84.39

71.51

21.68

-

-

0.33

0.33

6.08

65.04

76.41

25.39

-

-

-

-

-

76.17

70.93

28.40

-

0.67

-

-

-

85.20

66.95

33.05

-

-

-

-

-

99.15

70.93

26.32

-

0.59

-

-

-

78.96

Pada Tabel 4 terlihat bahwa kemurnian tertinggi berada pada laju kenaikan
suhu 0.5°C /menit. Pada laju kenaikan suhu tersebut tidak terdapat pengotor.
Namun pada penelitian sebelumnya, oleh Afif dan Otto, semakin besar laju
kenaikan suhu maka kemurniannya akan semakin besar, namun masih terdapat
pengotor. Sedangkan laju kenaikan suhu yang lebih kecil memiliki kemurnian
yang kecil tanpa pengotor. Perbedaan hasil penelitian ini dapat disebabkan oleh
jenis padi yang digunakan, karena masing-masing sekam padi memiliki

10

kandungan unsur yang berbeda- beda. Kandungan unsur tersebut bergantung pada
keadaan geografis wilayah tersebut. Begitu pula dengan keberadaan rubidium,
bergantung kepada jenis padi yang digunakan. Pada penelitian ini dan penelitian
Lius pada tahun 2012, setelah di ekstraksi ternyata muncul pengotor berupa
Rubidium. Hal ini dikarenakan sejak awal sekam padi yang digunakan memang
mengandung rubidium. Silika yang baik adalah silika yang memiliki pengotor
paling sedikit atau tanpa pengotor. Sehingga pada penelitian ini, laju kenaikan
suhu 0.7 oC/menit dan 0.9 oC/menit bukanlah laju kenaikan suhu yang optimum
untuk menghasilkan silika murni dengan kualitas yang baik.
Hasil EDX pada kedua laju kenaikan suhu pada penelitian ini
menunjukkan adanya rubidium dan potassium yang merupakan logam yang
tersisa yang masih terdapat dalam sampel silika. Logam – logam tersebut secara
alami terdapat di dalam sekam padi. Potassium yang masih tersisa pada proses
ekstraksi silika dapat dihilangkan dengan menggunakan asam sitrat. 26 Asam sitrat
digunakan karena diketahui bahwa gugus karboksil akan dengan mudah bereaksi
dengan elemen logam.27 Gugus karboksil tersebut akan mengikat logam alkali
sehingga kandungan logam tersebut dapat berkurang atau hilang. Sedangkan
rubidium yang semula merupakan senyawa Rb2O pada sekam padi dapat
dihilangkan dengan menggunakan basa pada saat pencucian abu sekam padi.
Senyawa Rb2O akan larut dalam suasana basa dan akan mengendap dalam
suasana asam.

Karakteristik Silika (Hasil Uji FTIR)
Metode spektroskopi inframerah digunakan untuk mengidentifikasi gugusgugus fungsional yang terdapat pada silika, dimana setiap gugus fungsional pada
silika memiliki serapan yang karakteristik pada bilangan gelombang tertentu. Pola
serapan inframerah silika yang dihasilkan dari proses pengolahan sekam padi
ditunjukkan dalam Gambar 5. Pada gambar tersebut kedua spektra IR mempunyai
bentuk yang mirip. Spektra yang terbentuk dari silika masing-masing perlakuan
memiliki puncak-puncak yang dominan sama. Pada laju kenaikan suhu
0.7oC/menit dan 0.9oC/menit pita serapan yang muncul pada bilangan gelombang
471 cm-1 mengindikasikan adanya vibrasi tekuk Si-O dari siloksan (Si-O-Si).18
Pita serapan pada 795 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi ulur asimetri Si-O dari
Si-O-Si.19 Pita serapan pada 1095 cm -1 dan 1080 cm-1 menunjukkan adanya
vibrasi ulur asimetris Si-O dari Si-O-Si.19 Pita serapan disekitar 3610 cm-1
menunjukkan vibrasi ulur -OH dari Si-OH atau air pada laju kenaikan suhu
0.9oC/menit.19

11

Persen transmittansi (%)

120

100
80
60
40

ulur Si-O
20
tekuk Si-O

0
0

200

400

ulur Si-O
600

800
1000 1200 1400
Bilangan gelombang (cm -1)

1600

1800

2000

(a)

Persen transmittansi (%)

120
100
80

ulur -OH
60
ulur Si-O
40

ulur Si-O

tekuk Si-O

20
0
0

400

800

1200
1600
2000
2400
Bilangan gelombang (cm -1)

2800

3200

3600

(b)

Gambar 5 Spektra FTIR (a) Silika dengan laju kenaikan suhu 0.7 o C/menit,
(b) Silika laju kenaikan suhu 0.9 o C/menit.
Berdasarkan kedua spectra IR tersebut terlihat bahwa silika yang
diekstraksi dari abu sekam padi memiliki kandungan air relatif rendah. Selain itu
kemungkinan besar silika lebih didominasi oleh gugus siloksan (Si-O-Si),
dibandingkan dengan gugus silanol (Si-OH). Hal tersebut ditunjukkan dengan
rendahnya intensitas serapan lebar dari gugus –OH di 3610 cm-1 . Dengan
munculnya puncak Si-O sebanyak 2 kali pada kedua spektra IR tersebut, maka
dapat dilakukan analisis konstanta anharmonik dan konstanta pegasnya. Vibrasi
ulur asimetri Si-O untuk kelajuan suhu 0.7°C/menit memiliki konstanta pegas
sebesar 997.78 N/m, sedangkan pada kelajuan suhu 0.9°C/menit konstanta pegas
yang diperoleh sebesar 1081.48 N/m.

12

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kelajuan suhu annealing 0.7oC/menit dan 0.9oC/menit mampu
meningkatkan kemurnian silika, namun belum mampu membebaskan pengotor
seluruhnya. Pada laju kenaikan suhu annealing 0.7oC/menit diperoleh kemurnian
silika sebesar 81.96% sedangkan pada laju kenaikan suhu annealing 0.9oC/menit
diperoleh kemurnian silika sebesar 87.48%. Silika yang dihasilkan mengandung
gugus fungsi silanol (Si-OH) dan siloksan (Si-O-Si). Vibrasi ulur asimetri Si-O
untuk kelajuan suhu 0.7°C/menit memiliki konstanta pegas sebesar 997.78 N/m,
sedangkan pada kelajuan suhu 0.9°C/menit konstanta pegas yang diperoleh
sebesar 1081.48 N/m.

Saran
Berdasarkan hasil penelitian dan kesimpulan dapat disarankan perlunya
dilakukan penelitian lebih lanjut membuat silika menggunakan abu sekam dengan
perlakuan pencucian menggunakan asam sitrat untuk menghilangkan pengotor,
serta analisis FTIR dengan metode bending.

DAFTAR PUSTAKA
1. [BPS] Badan Pusat Statistik. Produksi Padi, Jagung, dan Kedelai (Angka
Ramalan I Tahun 2013). [diunduh 3 September 2013]. Tersedia pada
[http://www.bps.go.id/brs_file/aram_01jul13.pdf]‎, 2013.
2. Artini, Ni Putu J. Pengaruh Konsentrasi Asam Klorida (HCL) Terhadap
Rasio C/Sio2 dan Adsorptivitas Silika Hitam dari Sekam Padi. Bandung :
Universitas Pendidikan Indonesia, 2009.
3. Folleto E. et al: Mat. Res. 9, 335, 2006.
4. Enymia, Suhanda, dan Sulistarihani, N. Pembuatan Silika Gel dari Sekam
Padi untuk Bahan Pengisi Karet Ban. Jurnal Keramik dan Gelas Indonesia,
Vol. 7 No. 1 dan 2, 1998.
5. Kalapathy. U.. A. Proctor. and J. Schultz. A Simple Method for Production of
Pure Silica from Rice Hull Ash. Bioresources. Technology. Vol.73, 257-262,
2000.
6. Nuryono, Narsito, dan Astuti, E. Sintesis Silika Gel Terenkapsl Enzim dari
Abu Sekam Padi dan Aplikasinya Untuk Biosensor, (Laporan Penelitian
Hibah Bersaing XI/2), Lembaga Penelitian UGM, Yogyakarta, 2004.
7. Houston, D.F. Rice,Chemistry and Technology, Vol IV. American
Association of Cereal Chemist Inc. St Paul, Minnecota, pp. 245, 1971.
8. Prasad C.S., Maiti K,N., Venugopal R. Effect of rice husk ash in whiteware
compositions. Ceramic International, 27, 629-635, 2001.

13

9. Irzaman, H. Alatas, H. Darmasetiawan, A. Yani dan Musiran. Tungku Sekam
Padi sebagai Energi Alternatif dalam Meningkatkan Kesejahteraan
Masyarakat (Kajian Ekonomi dan Finansial Tungku Sekam Padi : Skala
Rumah Tangga). Laporan Kegiatan Pengembangan IPTEK. Institut Pertanian
Bogor, 2007.
10. Sembiring, Simon dan Karo-Karo, Pulung. Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Karakteristik Termal Dan Mikrostruktur Silika Sekam Padi. Jurnal
Sains dan Teknologi MIPA. Universitas Lampung, 2007.
11. Ahmad, Lius. Uji Sifat Listrik dan Sifat Struktur Bahan Silikon Dioksida dan
Semikonduktor Silikon dari Sekam Padi.[Tesis]. Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Petanian Bogor, 2012.
12. Faiz, M Afif. Teknologi Proses Ekstrasi Silikon dari Sekam untuk
semikonduktor [Skripsi]. Bogor: Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor,
2013.
13. Muzikarno, Otto. Penambahan Magnesium Berlebih dalam Menghasilkan
Silikon Murni dari Sekam Padi sebagai Bahan Semikonduktor. [Tesis].
Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut
Petanian Bogor, 2013. .
14. Ismail, M. S. and Waliuddin, A. M. Effect of Rice Husk Ash on High
Strength Concrete. Construction and Building Materials. 10 (1), 521-526,
1996.
15. [IPSIT] Indian Institute of Science Precipitated Silikon dioksida Technology.
Precipitated silikon dioksida from rice husk ash. [diunduh 3 September 2013].
Tersedia pada [http://cgpl.iisc.ernet.in/site/Portals/0/Technologies/
PrecipitatedSilikon dioksida.pdf], 2010.
16. Genieva SD, Turmanova SC, Dimitrova AS, Vlaev LT. Characterization of
rice husks and the product of its thermal degradation in air or nitrogen
atmosphere. J of Thermal Analysis and Calorimetry. 9(2), 387-396, 2008.
17. Samsiah, Robiatuh. Karakterisasi Biokomposit Apatit-Kitosan dengan XRD
(X-Ray Diffraction) FTIR (Fourier Transform Infrared), SEM (Scanning
Electron Microscopy). [Skripsi]. Departemen Fisika Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Institut Petanian Bogor, 2009.
18. Hamdan, H. Introduction to Zeolites: Synthesis, Characterization and
Modification. Universiti Teknologi Malaysia, Kualalumpur, 1992.
19. Silverstein. R. M.. G. C. Bassler and T. C. Morril. Spectrometric
Identification of Organic Compound. 5th ed. John Wiley & Sons. Inc. New
York, 1991.
20. Thomas N, Sorrell. Interpreting Spectra of Organic Molecules. University of
North Ccarolina at Chapel Hill : University Science Books Mill Valley
California, 1988.
21. Yakin Khusnul. Perhitungan Energi Disosiasi Ca-O dan C-O pada Gugus
Fungsi Hidroksiapatit Menggunakan Pemodelan Spektroskopi Inframerah
[Skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor, 2013.
22. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro.
Development of Cooking Stove with Rice-Husk Fuel. Workshop on
Renewable Energy Technology Applicaitons to Support E 3i Village, Jakarta
Indonesia, 22 – 24 July, 2008.

14

23. Hikmawati. Produksi Bahan Semikonduktor Silikon dari Silikon dioksida
Limbah Arang Sekam Padi sebagai Alternatif Sumber Silikon [Tesis]. Bogor:
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, 2010.
24. Masrur. Optimasi Penambahan Magnesium Berlebih dan Kelajuan
Pemanasan pada Ekstraksi Silikon Dioksida dan Silikon Berbahan Dasar
Sekam Padi. [Tesis]. Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Institut Petanian Bogor, 2014.
25. Wogo, dkk. Sintesis Silika Gel Terimobilisasi Dithizon melalui Proses SolGel. Jurnal Sains dan Terapan Kimia, Vol.5, No. 1, 84-95, 2011.
26. A. M. Venezia and V. La Parola. Journal of Solid State Chemistry. 161, 373378, 2001.
27. Junko, Umeda. Process Optimization to Prepare High Purity Amorphous
Silika from Risk Husk via Citric Acid Leaching Treatment. Transaction of
JWRI, Vol. 37, No.1, 2008.
28. G. R. Lenz and A. E. Martell. Biochemistry. 3, 750-753, , 1964.

15

Lampiran-Lampiran

16

Lampiran 1 Diagram alir Penelitian

Mulai
Siapkan Alat dan Bahan

Pembakaran sekam padi di
Tungku sekam (600oC)

Pembakaran di furnace
[400oC (2 jam) - 900oC (1 jam)]

Pencucian abu dengan HCL 3% (stirring
dengan kecepatan 240rpm pada suhu
2000C selama 2 jam)

Endapan
diambil

Diberi Aqua bides→
sampaipH 7
Dipanaskan di furnace
dengan suhu 900 ℃ (1 jam)
Silika

Uji EDX dan FTIR

Pengolahan Data

Penyusunan Skripsi

Selesai

Larutan Dibuang

17

Lampiran 2 Perhitungan Persentase (%) Arang Hasil Pembakaran Sekam Padi

Massa sekam padi

: 3 Kg

Massa arang sekam

: 0.54 Kg

Suhu

: 519 oC – 727 oC

Persentase (%) arang =
=

� � � �

� �

0.54
3

�

� 100%

= 18%

�

� 100%

18

Lampiran 3 Data Analisis Pembuatan Abu

Suhu awal

: 400 oC

Waktu penahanan

: 2 jam

Suhu akhir

: 900 oC

Waktu Penahanan

: 1 jam

Laju Kenaikan
Suhu

Massa arang
(gram)

Massa abu
(gram)

massa hilang
(gram)

susut
massa (%)

0.7oC/menit

31.78

26.85

4.93

15.51

0.9oC/menit

31.51

26.53

4.98

15.80

Massa Hilang
 Massa Hilang (0.7oC/menit) = 31.78
 Massa Hilang (0.9oC/menit) = 31.51

�
�

Susut massa (%)
 Susut massa (0.7oC/menit) =
=
 Susut massa (0.9oC/menit) =
=

� �

�

� � � �

4.93

31.78
� �
4.98

�

�

�

�

�

�
�

� 100%

� 100% = 15.51%

� � � �

31.51

− 26.85
− 26.53

� 100%

� 100% = 15.80%

= 4.93
= 4.98

�
�

19

Lampiran 4 Analisa EDX Kemurnian Silika

a. Tampilan EDX untuk silikon dioksida dengan kenaikan suhu 0.7oC/menit

Dari tampilan analisis EDX yang diperhatikan komposisi atom (at.%). diketahui
Oxygen
Silicon
Rubidium
Potassium/Kalium

: 70.05%
: 27.32%
: 2.24%
: 0.39%

Untuk menentukan kemurnian SiO 2 dilakukan perhitungan sbb:
-

-

Untuk mendapatkan SiO2 : 100% mempunyai syarat :
Oxygen
: 66.67%
Silicon
: 33.33%
Dari hasil EDX nilai Oxygen > 66.67% dan Silicon < 33.33%
Berarti SiO2 mempunyai atom sebanyak 3 atom (1 atom Si dan 2 atom O)
Si mengikat 2 atom O
Si : 27.32% + 2 x (27.32%) : 27.32% + 54.64% : 81.96%
Rb : 2.24% jadi Oxygen : ½ (2.24%) : 1.12% untuk Rb2O : 3 x 1.12% :
3.36%
K : 0.39% jadi Oxygen : ½ (0.39%) : 0.195% untuk K2O : 3 x 0.195% :
0.59%
Gas Oxygen : Oxygen tersedia – Oxygen terikat : 70.05% - 54.64% 3.36% - 0.59 : 11.46%

20

b. Tampilan EDX untuk silikon dioksida dengan kenaikan suhu 0.9oC/menit

Dari tampilan analisis EDX yang diperhatikan komposisi atom (at.%). diketahui
Oxygen
Silicon
Rubidium

: 69.43%
: 29.16%
: 1.41%

Untuk menentukan kemurnian SiO2 dilakukan perhitungan sbb:
-

-

Untuk mendapatkan SiO2 : 100% mempunyai syarat :
Oxygen
: 66.67%
Silicon
: 33.33%
Dari hasil EDX nilai Oxygen > 66.67% dan Silicon < 33.33%
Berarti SiO2 mempunyai atom sebanyak 3 atom (1 atom Si dan 2 atom O)
Si mengikat 2 atom O
Si : 29.16% + 2 x (29.16%) : 29.16% + 58.32% : 87.48%
Rb : 1.41% jadi Oxygen : ½ (1.41%) : 0.705% untuk Rb2O : 3 x 0.705% :
2.115%
Gas Oxygen : Oxygen tersedia – Oxygen terikat : 69.43% - 58.32% 2.11% : 9.00%

21

Lampiran 5 Keadaan ketika dua molekul terikat atau diatomik

X1

X2

Misalkan x2> x1

1
1
T  m2v2 2  m1v12
2
2
1
2
v  k  x2  x1 
2

L=T–V
=

1
1
1
2
m2v2 2  m1v12  k  x2  x1 
2
2
2

(

)=
1
�1
(m1v1) = -k(x2-x1) (-1)
m1a 1 = k(x2-x1)
m1a 1 = kx2-kx1
m1a 1 + kx1 – kx2= 0
(

)=
2
�2
(m2v2) = -k(x2-x1) (1)
m2a 2 = -kx2 + kx1
m2a 2 + kx2– kx1= 0
x1 = Asint
v1 = Awcos(wt)
a1 = -Aw2sin(wt)
a1 = -w2x1
a2 = -w2x2
m1a 1 + kx1 – kx2= 0
m2a 2 + kx2– kx1= 0
-m1w2x1 + kx1 – kx2 = 0
-m2w2x2 + kx2 – kx1 = 0
(-m1w2 + k)x1 - kx2 = 0
-kx1 + (-m2w2 + k)x2 = 0

22

Lanjutan lampiran 5 Keadaan ketika dua molekul terikat atau diatomik



  m1w2  k


k




  x  0
 1    
2
 m2 w  k   x2   0 
k





(-m1w2 + k) (-m2w2 + k) – k2 = 0
m1m2w4 - km1w2 – km2w2+ k2 - k2 = 0
m1m2w4 – k(m1 + m2)w2 = 0
w2 (m1m2w2 - k(m1 + m2)) = 0
w2 = 0 dan

m1m2w2 - k(m1 + m2) = 0
m1m2w2 = k(m1 + m2)

w2 =

k(m1 + m2)

w2 = �

misalkan µ =
2

sehingga : w

2πf‎=‎

� �

m1m2
�

�

� +�

� +�
k

= 
µ

1/2

w=

µ

1/2
µ

f=
keterangan :
f
: frekuensi
k
: kontanta gaya ikatan
µ
: massa tereduksi

�

� µ

/

(1)

23

Lampiran 6 Analisa Konstanta Pegas Silika Vibrasi Ulur Asimetri Si-O

= 15.994915 u x 1.66 10 -27 kg/u

Massa O

= 26.5515589 x 10 -27 kg
≈ 2.655 x 10-26 kg

= 27.976496 u x 1,66 x 10 -27 kg/u

Massa Si

= 46.44098336 x 10 -27 kg
≈ 4.644 x 10-26 kg

Massa gabungan
=

+

=

2.655 x 10 −26 kg x 4.644 x 10−26 kg

(2.655 x 10−26 kg + 4.644 x 10 −26 kg)

= 1.6892

Silika dengan laju kenaikan suhu 0.7 oC/menit
1

= ωe (1-2xe )

795 = ωe (1-2xe )

...(1)

2

= 2 ωe (1-3xe )

1095 = 2 ωe (1-3xe )

...(2)

795
(1 − 2� )
=
1095
2 (1-3xe )

(795)�2 �(1-3xe ) = (1095)�(1-2xe )

1590 − 4770xe = 1095 − 2190xe
4770 xe − 2190xe = 1590 − 1095

2580xe = 495

xe = 0.19186 ≈ 0.1919
ωe (1-2xe ) = 795
ωe (1-2(0.19186))=795
ωe =

=

795
(1-2(0.19186))

= 3�1010

=

= 4� 2

= 1290

2

−1
−1

� 1290

−1

= 3.87 � 1013 ��

= 4� 3.14 2 �(3.87 x 1013 )2 � 1.6892 �10−26

= 997.78 N/m

/

24

Lanjutan Lampiran 6 Analisa Konstanta Pegas Silika Vibrasi Ulur Asimetri Si-O

Silika dengan laju kenaikan suhu 0.9 oC/menit
1

= ωe (1-2xe )

795 = ωe (1-2xe )

...(1)

2

= 2 ωe (1-3xe )

1080 = 2 ωe (1-3xe )

...(2

(1 − 2� )
795
=
1080
2 (1-3xe )

(795)�2 �(1-3xe ) = (1080)�(1-2xe )

1590 − 4770xe = 1080 − 2160xe

4770 xe − 2160xe = 1590 − 1080

2610xe = 510

xe = 0.19540 ≈ 0.1954
ωe (1-2xe ) = 795
ωe (1-2(0.19540))=795
ωe =

=

795
(1-2(0.1954))

= 3�1010

=

= 4� 2

= 1305

2

−1

−1

� 1305

−1

= 3.91 � 1013 ��

= 4� 3.14 2 �(3.91 x 1013 )2 � 1. 6892�10−26

= 1081.48 N/m

/

25

RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Jakarta pada tanggal 12 Februari 1992 dari pasangan
Bapak Joko Sutrisno dan Ibu Sulastri. Penulis merupakan anak kedua dari 2 orang
bersaudara. Penulis mengikuti pendidikan TK selama 1 Tahun di TK
Dharmawanita Gaten. Pada tahun 1998-2004 penulis melanjutkan pendidikan di
SD Negeri lorog 1, dilanjutkan di SMPN 1 Tawangsari selama 3 tahun hingga
lulus tahun 2007 dan lanjut di SMAN 1 Tawangsari serta lulus pada tahun 2010.
Setelah menyelesaikan pendidikan di SMA pada tahun 2010 penulis melanjutkan
pendidikan di IPB lewat jalur USMI (undanagan seleksi masuk IPB) sebagai
mahasiswa di Departemen Fisika. Selama menjalani pendidikan penulis aktif di
berbagai organisasi mahasiswa dan kepanitian, di antaranya sebagai, Sekretararis
Oraganisasi Mahasiswa Daerah Surakarta 2011, Sekeretaris Divisi Instrumentasi
dan Teknologi HIMAFI 2013, panitia Physics Goes to School, Bina Desa, panitia
Kompetisi Fisika, panitia MPD (Masa Perkenalan Departemen), Open House
angkatan 48. Penulis juga aktif sebagai asisten seperti Asisten Praktikum Fisika
Dasar 1, Praktikum Fisika Dasar 2, dan Asisten Praktikum Termodinamika, serta
aktif mengikuti seminar-seminar di tingkat FMIPA, IPB dan NASIONAL Penulis
juga
aktif
mengajar
di
beberapa
bimbingan
belajar.