Pengujian Porositas dan Densitas

84

4.2. Pengujian Porositas dan Densitas

Porositas suatu bahan berhubungan erat dengan kepadatan suatu material. Jika material tersebut porous, maka kepadatannya rendah karena banyak ruang yang kosong, begitu pula sebaliknya. Porositas suatu keramik bergantung pada ukuran partikel keramik penyusunnya, perlakuan awal, suhu dan alam sintering. Semakin kecil ukuran partikel-partikel penyusun keramik, maka tingkat reaksi pembentuk yang terjadi dalam proses sintering semakin besar. Begitu pula dengan perlakuan awal yang dialami keramik, yaitu apakah keramik tersebut di press atau tidak. Pengepresan awal akan mengurangi porositas, karena partikelnya dipaksa saling berdekatan satu sama lain. Pemberian aditif juga akan mengurangi porositas. Titik leleh aditif pada umumnya lebih rendah dari titik leleh keramik utamanya. Pada proses sintering aditif akan meleleh lebih dahulu lalu mengisi pori keramik. Semakin tinggi suhu dan lama sintering, maka proses pematangan keramik akan lebih baik. Namun demikian suhu sintering yang optimum selalu dibawah titik lelehnya yaitu berkisar 0,8 - 0,9 dari temperatur leburnya. Lama sintering juga berpengaruh pada porositas. Lama sintering akan menambah tingkat konversi keramik hingga dicapai tingkat kematangan keramik yang diinginkan. Pengukuran porositas dan densitas dilakukan berdasarkan pengukuran massa kering, massa basah dan volume sampel yang diperoleh dari pengukuran sebelumnya dengan mengikuti metode Archimedes. Porositas dan densitas sampel dihitung untuk masing-masing sampel untuk lama pemanasan 2 jam. Hasil perhitungan porositas dan densitas sampel diberikan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Porositas NO BENTONIT M b gr M k gr V kering grcm 3 Porositas 1 0 Tidak Terlihat 61,3268 53,9214 2 10 91,5135 60,5927 53,92 57,35 Universitas Sumatera Utara 85 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 Bentonit P o ro si ta s 3 20 91,3774 64,5429 52,47 51,14 4 30 91,4949 63,8106 53,30 51,94 5 40 86,7294 61,5600 53,30 47,22 6 50 81,4253 60,5830 53,09 39,26 Gambar 4.3. Porositas - Persentase Bentonit Data pada Tabel 4.3 diperlihatkan bahwa porositas keramik yang dibuat dengan variasi 100 limbah pulp PT.TPL Porsea dicampur dengan bentonit 0 serta dibakar pada suhu sintering 900°C dengan penahanan selama 15 menit tidak dapat diamati karena masa basah sampel 100 limbah terurai menjadi cairan sehingga tidak teramati porositasnya. Sedangkan untuk persen campuran 50 limbah pulp PT.TPL Porsea dengan 50 bentonit untuk penahanan 15 menit porositasnya 47,22. Pada Gambar 4.3 ditunjukkan grafik hubungan antara persen porositas sebagai fungsi penambahan bentonit. Dari Gambar 4.3 kelihatan bahwa makin besar komposisi bentonit maka makin kecil porositas sampel. Hal ini berkaitan dengan sifat porositas bentonit yang berperan sebagai pengisi tempat- Universitas Sumatera Utara 86 tempat yang kosong akibat proses oksidasi pada saat pembakaran 900°C. Pembakaran hanya dibatasi hingga temperatur 900°C. Hal ini dilakukan mengingat hampir semua komposisi limbah pulp memiliki titik lebur Melting Point 900°C. Tabel 4.4. Densitas Sampel NO Diameter cm Tinggi cm Volum Sampel cm 3 Massa Sampel gr Densitas Bulk grcm 3 Densitas Kristal 1 4,98 2,79 54,36 60,88 1,12 2,71 2 5,15 2,66 55,51 64,95 1,17 2,69 3 4,92 2,83 53,80 65,10 1,21 2,70 4 4,85 2,81 51,97 66,00 1,27 2,70 5 4,81 2,72 49,41 64,73 1,31 2,71 6 4,83 2,59 47,38 64,91 1,37 2,71 Gambar 4.4. Densitas - Persentase Bentonit Universitas Sumatera Utara 87 Porositas dan Densitas mempunyai hubungan yang berbanding terbalik. Jika porositas menurun maka densitasnya cenderung akan meningkat seperti data pada Tabel 4.3. dan 4.4. Nilai densitas keramik yang diperoleh untuk komposisi 100 limbah pulp dan 0 bentonit dengan pemanasan selama 2 jam berturut- turut densitas bulk dan kristal adalah 1,12 grcm 3 dan 2,71 grcm 3 . Sedangkan untuk komposisi 50 limbah pulp dan 50 bentonit dengan pemanasan 2 jam densitas bulk dan kristalnya berturut-turut 1,37 grcm 3 dan 2,71 grcm 3 . Kenaikan densitas akibat penurunan porositas diperlihatkan pada gambar 4.3. dan 4.4. Namun peningkatan ini dibatasi hingga pembakaran pada temperatur 900 °C selama 2 jam. Hal ini dilakukan karena pertambahan waktu penahanan bukanlah jaminan terjadinya suatu produk yang lebih baik justru dapat terjadi sebaliknya. Hal ini terkait dengan hubungan bahwa temperatur pembakaran dan waktu penahanan selama pembakaran mempunyal hubungan yang eksponensial.

4.3. Pengujian Kuat Tekan