Silikon Nanosilikon Pembuatan Nanosilikon Dari Pasir Alam Kecamatan Tanjung Tiram Kabupaten Asahan Secara Magnesiotermik Dengan Penambahan Natrium Klorida Sebagai Penyerap Kalor

2.3. Silikon

Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dan nomor atom 14. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik. Unsur kimia ini ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius. Silikon merupakan unsur metaloid tetravalensi, bersifat kurang reaktif dibanding karbon. Silikon merupakan elemen terbanyak kedelapan di alam semesta dari segi massanya, tetapi tidak pernah ditemukan dalam bentuk murni di alam. Silikon paling banyak terdistribusi pada debu, pasir, planetoid, dan planet dalam berbagai bentuk seperti silikon dioksida atau silikat. Lebih dari 90 kerak bumi terdiri dari mineral silikat, menjadikan silikon sebagai unsur kedua paling melimpah di kerak bumi sekitar 28 massa setelah oksigen Makarim,2007. Silikon berbentuk padat pada suhu ruangan, dengan titik lebur dan titik didih masing-masing 1.400 dan 2.800 °C, silikon mempunyai massa jenis yang lebih besar ketika dalam bentuk cair dibanding dalam bentuk padatannya. Silikon juga mempunyai konduktivitas thermal yang tinggi 149 Wm −1 K −1 , sehingga silikon mudah mengalirkan panas oleh karena itu silikon tidak pernah dipakai untuk mengisolasi benda panas. Dalam bentuk kristalnya, silikon murni berwarna abu-abu metalik,agak kuat tapi sangat rapuh dan mudah mengelupas. Silikon mengkristal dalam struktur kristal tetrahedral, dengan jarak kisi 0,5430710 nm 5.430710 Å. Orbital elektron terluar dari silikon mempunyai 4 elektron valensi. Kulit atom 1s,2s,2p, dan 3s terisi penuh, sedangkan kulit atom 3p hanya terisi 2 dari jumlah maksimumnya 6 Ceccaroli,2005. Universitas Sumatera Utara

2.4. Nanosilikon

Nanosilikon dikenal juga sebagai mikrokristalin silikon. Nanosilikon adalah bentuk silikon berpori yang merupakan fase alotropik dari silikon yang strukturnya mirip dengan silikon amorf . Nanosilikon memiliki butiran kristal yang kecil pada fase amorf. Hal ini berbeda dengan silikon polikristal yang terdiri dari biji-bijian silikon kristal. Perbedaan mendasar dari keduanya berasal dari ukuran butir kristal. Nanosilikon memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan silikon biasa, salah satunya adalah memiliki mobilitas elektron yang lebih tinggi, karena adanya bentuk kristal pada fase amorfnya. Selain itu nanosilikon juga menunjukkan adanya peningkatan penyerapan dalam panjang gelombang merah dan inframerah, yang membuat nanosilikon menjadi bahan penting dalam pembuatan sel surya. Salah satu kelebihan yang paling penting dari silikon nanokristalin, adalah nanosilikon memiliki stabilitas yang lebih baik dibanding dengan silikon biasa, hal ini disebabkan nanosilikon memiliki ukuran partikel yang lebih kecil. Selain itu nanosilikon memiliki daya simpan yang lebih baik dibanding dengan silikon biasa maupun polikristalin silikon lainnya. Nanosilikon sendiri memiliki titik didih 2355°C dan titik lebur 1410°C serta densitas 2,33 gml -3 , dan memiliki distribusi warna kuning hingga coklat Luo,2013. Adapun contoh serbuk nano silikon dapat dilihat pada gambar 2.2. dibawah ini: Gambar 2.2. Serbuk nanosilikon Sigma Aldrich,2014 Perbedaan warna pada serbuk silikon yang dihasilkan disebabkan oleh emisi gelombang pantulan cahaya pada serbuk yang ukurannya berbeda Delley,1993 . Universitas Sumatera Utara Menurut Favorz 2014 ketika nanosilikon dikarakterisasi TEM, hasil karakterisasi menunjukkan bahwa Nanosilikon memiliki ukuran partikel yang sangat kecil dan cenderung membentuk aglomerasi antara satu dengan yang lainnya dan memiliki ukuran partikel yang terdistribusi sekitar 9 nm. Adapun gambar analisa TEM nya dapat dilihat pada gambar 2.3 di bawah ini : Gambar 2.3. Hasil analisis TEM nanosilikon. a. Hasil analisa TEM dengan perbesaran 20 nm b. Hasil analisa TEM dengan perbesaran 10 nm Favorz, 2014

2.5. Metode Reduksi Silika