hingga campuran beberapa fasa kompleks. Hampir semua keramik merupakan senyawa-senyawa antara unsur elektropositif dan elektronegatif. Keramik
memiliki sifat-sifat antara lain mudah pecah dan getas. Kekuatan dan ikatan keramik menyebabkan tingginya titik lebur, tahan korosi, rendahnya konduktivitas
termal, dan tingginya kekuatan kompresif dari material tersebut. Secara umum keramik mempunyai senyawa-senyawa kimia antara lain: SiO
2
, Al
2
O
3
, CaO,Na
2
O, TiC, UO
2
, PbS, MgSiO
3
dan lain-lain Sembiring,2010.
2.2 Keramik Berpori
Keramik berpori merupakan keramik yang memiliki pori-pori dengan distribusi ukuran tertentu dan porositas yang relatif tinggi. Secara luas keramik
berpori telah digunakan untuk keperluan insulasi termal dan sebagai bahan bangunan. Penggunaan keramik berpori yang semakin meningkat dewasa ini
adalah sebagai filter dan membran. Keramik dengan ukuran pori sekitar 10-800 µ m dapat digunakan sebagai filter Purbasari, 2005.
Kualitas suatu produk keramik berpori ditentukan oleh jenis, komposisi, ukuran partikel dan suhu pembakarannya. Adapun sifat-sifat keramik berpori yang
diamati meliputi sifat fisis, mekanik, termal dan analisis mikrostruktur strukturnya.
Pembuatan keramik berpori yang telah dilakukan P. Sebayang, Muljadi, serta Anggito P. Tetuko 2009 dengan bahan baku zeolit alam dan arang sekam
sekam padi dengan suhu pembakaran 900
o
C dan 1000
o
C dengan penahanan selama 2 jam. Dari penelitian mereka didapatkan bahwa = 2,16 gcm³, susut bakar
= 35,94, porositas = 66,05, penyerapan air = 31,10, kuat patah = 7,47 MPa, kuat tekan = 4,38 MPa.
Tiar Delimawati Tambunan 2008 telah melakukan penelitian dengan membuat keramik berpori menggunakan aditif karbon aktif sebagai filter gas
buang kendraan bermotor. Dari hasil penelitiannya tersebut semakin besar penambahan karbon aktif maka semakin besar harga porositasnya dan besarnya
daya absorbsi terhadap gas radikal sebanding dengan banyaknya porositas pada keramik berpori.
Universitas Sumatera Utara
2.3 Bahan Baku Keramik 2.3.1 Kaolin
Kaolin merupakan salah satu mineral tanah liat lempung yang mengandung beberapa lapis aluminium silikat. Kaolin adalah jenis tanah liat
berifat lunak, halus dan berwarna putih. Proses terbentuknya kaolin terjadi melalui pelapukan dan proses hidrotermal alterasi batuan beku feldspartik. Kaolin dibagi
menjadi dua jenis, yaitu :
1. Kaolin yang bearsal dari proses hidrotermal, yaitu pengikisan yang terjadi akibat
pengaruh air panas yang terdapat pada retakan, patahan dan daerah permeabel lainnya dalam batuan.
2. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan sedementasi yaitu proses pelapukan
batuan beku dan batuan metamorphic.
Sifat kaolin yaitu plastis, mempunyai daya hantar termal dan listrik yang rendah. Kaolin digunakan untuk bahan baku keramik, bahan obat, pelapis kertas,
sebagai aditif pada makan dan pada pasta gigi. Bahan kaolin ketika sudah dibakar maka terjadi perubahan fase bila diamati pola difraksinya seperti amorf.
2.3.2 Alumina Al
2
O
3
Alumina Al
2
O
3
adalah senyawa terdiri dari aluminium dan oksigen, sehingga alumina disebut juga senyawa oksida logam. Alumina diperoleh secara
komersial dari bauksit dan pada prinsipnya digunakan untuk pembuatan keramik, bahan penggosok dan kromatografi. Keramik alumina yang sering digunakan
umumnya mempunyai fasa corundum α-Al
2
O
3
dengan struktur tumpukan heksagonal Hexagonal Closed Packed, HCP.Alumina Al
2
O
3
tergolong salah satu jenis bahan keramik oksida yang aplikasinya cukup luas baik dalam bidang
elektronik dan bidang mekanik. Alumina memiliki sifat dapat meningkatkan ketahanan kimiawi, menurunkan koefisien muai dan meningkatkan ketahanan
terhadap kekuatan mekanik. Alumina memiliki sifat-sifat antara lain titk lebur sekitar 2050
o
C, sangat keras, kekuatan mekanik tinggi dan sifat isolator listrik. Alumina memiliki
beberapa karakterisasi :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Karakterisasi Alumina
Densitas 3,96 grcm
3
Koefisien Termal Ekspansi 8 × 10
−6
− 9 × 10
−6
Kekuatan Patah 350 MPa
Sifat daya hantar panas Konduktor
Kekerasan Hv 1500-1800 kgfmm
2
Titik lebur 2050
o
C Ketangguhan
4,9 MPa
Senyawa alumina secara komersial dihasilkan melalui proses ekstraksi bayer process dari bahan alam yaitu mineral bauksit. Mineral tersebut
mengandung Al
2
O
3
bervariasi pada kisaran 40-60 berat dan sisanya bahan ikutan misalnya : SiO
2
, Fe
2
O
3
, dan TiO
2
Maghfirah, 2007. Bentuk struktur yang lain dari alumina, dan , akan dijelaskan ketika
berhubungan dengan bahan-bahan ini, agar tidak menghilangkan titik dimana hanya ada satu bentuk bahan murni. Tidak ada yang polimorf dari alumina murni.
Itu sudah cukup pada tahap ini untuk mengatakan bahwa -Al
2
O
3
terjadi sebelum pembentukan α selama kalsinasi dari gipsit, sementara -Al
2
O
3
hasil dari reaksi Al
2
O
3
dengan Na
2
CO
3
sekitar 1100
o
C McColm, 1983.
2.3.2 Debu Vulkanik Gunung Sinabung
Gunung Sinabung adalah gunung api di dataran tinggi Karo, Kabupaten Karo, Sumatera Utara, Indonesia. Gunung Sinabung bersama gunung Sibayak
adalah dua gunung berapi aktif di Sumatera Utara dan menjadi puncak tertinggi di provinsi itu. Ketinggian gunung ini adalah 2.460 meter. Gunung ini tidak pernah
tercatat meletus sejak tahun 1600, tetapi mendadak aktif kembali dengan meletus pada tahun 2010. Letusan terakhir gunung ini terjadi sejak September 2013 dan
berlangsung hingga kini. Gunung Sinabung terletak pada kordinat 3
o
10’12” LU dan 98
o
23’31” BT Wikipedia, 2015. Beberapa tahun belakangan ini aktivitas gunung Sinabung meningkat
setelah kurang lebih 400 tahun tertidur. Peningkatan aktivitas ini pertama kali
Universitas Sumatera Utara
terjadi pada tanggal 27 Agustus 2010. Peningkatan aktivitas ditandai dengan keluar material dari perut gunung Sinabung berupa asap dan debu vulkanik yang
keluar melalui awan panas ataupun guguran lava. Debu vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi letusan. Debu
vulkanik dapat jatuh hingga puluhan kilometer dari pusat letusan. Dampak dari debu vulkanik ini sangat besar diantaranya merusak lahan pertanian, mencemari
sumber mata air, mengganggu kesehatan dan juga mengganggu penerbangan.
Gambar 2.1 Erupsi Gunung Sinabung 31 Desember 2013 Dokumentasi Pribadi
Debu vulkanik gunung Sinabung mengandung unsur hara seperti : Nitrogen N 0,13, Kalium K
2
O 0,55, Karbon C-Organik 0,54, Phosfor P
2
O
5
0,55, Silika SiO
2
59,92, Belerang S 0,18, Besi Fe 16,11 Sinuhaji,2011.
Albert Daniel S. 2012 dalam penelitiannya menyatakan debu vulkanik gunung Sinabung memiliki senyawa silikon oksida SiO
2
yang dominan dengan struktur heksagonal. Debu vulkanik gunung Sinabung memiliki struktur kristal
yang secara mikroskopis terlihat tajam-tajam dipinggir seperti pecahan kaca yang tidak beraturan hal ini yang menyebabkan debu vulkanik gunung Sinabung sangat
berbahaya bagi penduduk sekitar gunung terutama pada kesehatan yang mengakibatkan sesak nafas atau Bronchitis selain itu dapat menimbulkan iritasi
mata.
2.3.3 Karbon Aktif
Karbon aktif adalah karbon yang telah diaktifasi sehingga pori-porinya terbuka sehingga daya serapnya lebih besar dari karbon biasa. Karbon aktif
Universitas Sumatera Utara
bebentuk amorf disusun oleh atom-atom karbon yang berikatan secara kovalen dalam kisi heksagonal. Dengan menghilangkan hidrokarbon maka daya serapnya
semakin besar Surest,2008. Karbon aktif dapat dibuat dari bahan karbon berpori yang diperoleh dari
bahan padat pertanian seperti sekam padi, tempurung kelapa, tempurung kemiri, tempurung kelapa sawit dan yang lainnya. Karbon aktif digunakan secara luas
sebagai absorben dalam proses menghilangkan pengotor, terutama yang berhubungan dengan zat warna, pengolahan limbah, pemurnian air, obat-obatan
yang biasanya digunakan dalam bentuk absorben. Kelebihan dari karbon aktif:
1. Dapat berfungsi sebagai filter.
2. Dapat mengurangi gas beracun.
3. Dapat menyerap emisi gas folmaldehida dari formalin.
4. Dapat menetralisir dari keracunan.
5. Dapat meningkatkan presentase pertumbuhan tanaman.
6. Dapat digunakan sebagai pengawet makanan Pari, 2012.
2.4 Pembentukkan Keramik
