3.5 Diagram Alir Penelitian Berikut ini merupakan diagram alir tahapan penelitian yang dilakukan:
Kaolin 100 mesh
Karbon Aktif 100 mesh
Debu Vulkanik Gunung Sinabung
100 mesh
Penimbangan
Pencampuran
Pencetakan
Pengeringan
Pembakaran 1100
o
C Penahanan 2 jam
Pengkondisian
Uji Mekanik
Kuat Tekan
ASTM C 733 Kekerasan
ASTM E 18
Uji Fisis
Densitas dan Porositas ASTM C373-88
Susut Massa dan Susut Bakar
Data dan Hasil Kesimpulan
Uji Analisis Senyawa AAS
Alumina Al
2
O
3
100 mesh
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengukuran yang telah dilakukan terhadap sampel keramik berpori berbahan baku kaolin, alumina, debu vulkanik gunung Sinabung dengan
penambahan aditif karbon aktif maka diperoleh data pengukuran yang ada pada lampiran. Data pengukuran tersebut terdiri dari analisis senyawa debu vulkanik
gunung Sinabung, sifat fisis keramik berpori densitas, porositas, susut massa dan susut volume dan sifat mekanik keramik berpori kuat tekan dan kekerasan.
4.1 Analisis Senyawa Debu Vulkanik Gunung Sinabung
Kandungan debu vulkanik gunung Sinabung yang diambil pada tanggal 14 Maret 2015 dari daerah desa Berastepu Kec. Simpang Empat Kab. Karo dan
digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan keramik berpori menggunakan analisis metode AAS dan melalui metode analisis kimia sebagai berikut :
Tabel 4.1 Komposisi Senyawa Debu Vulkanik Gunung Sinabung
No. Senyawa
Jumlah
1 SiO
2
87,19 2
Fe
2
O
3
3,08 3
Al
2
O
3
6,67 4
MgO 0,13
5 CaO
2,83 6
Na
2
O 0,02
Dari hasil analisis AAS diketahui bahwa kandungan debu vulkanik gunung Sinabung didominasi senyawa silika SiO
2
. Sehingga debu vulkanik gunung
Universitas Sumatera Utara
Sinabung dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pengganti kuarsa dalam pembuatan keramik.
4.2 Karakterisasi Sifat Fisis 4.2.1 Densitas
Data hasil pengukuran terhadap massa sampel dan volume sampel, diolah menggunakan persamaan 2.1 maka diperoleh hasil seperti pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Densitas Keramik Berpori
No. Kaolin Alumina
4:1 Berat
Debu Vulkanik Gunung Sinabung
Berat Karbon
Aktif Berat
Densitas grcm
3
1 50
50 2,12
2 50
45 5
1,97 3
50 40
10 1,88
4 50
35 15
1,76 5
50 30
20 1,57
Dari tabel 4.2 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai densitas terhadap perubahan komposisi karbon aktif sebagai aditif keramik berpori yang
ditunjukkan pada gambar 4.1
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Densitas dengan Karbon Aktif
Dari grafik 4.1 menunjukkan hubungan antara densitas terhadap penambahan aditif karbon aktif. Terlihat bahwa densitas menurun dengan
penambahan aditif karbon aktif. Semakin bertambah aditif maka nilai densitasnya juga semakin berkurang. Densitas pada keadaan maksimum terjadi pada 0 aditif
yaitu 2,12 grcm
3
dan minimum pada penambahan 20 aditif yaitu 1,57 grcm
3
. Ini terjadi karena perlakuan suhu tinggi sehingga atom-atom penyusun keramik
berpori membentuk suatu ikatan yang kuat dan memadat sehingga terjadi penyusutan massa dan volume.
4.2.2 Porositas
Data hasil pengukuran terhadap massa basah sampel, massa kering sampel dan volume sampel, diolah dengan menggunakan persamaan 2.2 maka diperoleh
hasil seperti pada tabel 4.3.
0,5 1
1,5 2
2,5
5 10
15 20
25
De n
sit as
gr cm
3
Karbon Aktif
Densitas Vs Karbon Aktif
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Porositas Keramik Berpori
No. Kaolin Alumina
4:1 Berat
Debu Vulkanik Gunung Sinabung
Berat Karbon
Aktif Berat
Porositas
1 50
50 12,19
2 50
45 5
13,18 3
50 40
10 15,86
4 50
35 15
23,54 5
50 30
20 31,24
Dari tabel 4.3 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai porositas terhadap perubahan komposisi karbon aktif sebagai aditif keramik berpori yang
ditunjukkan pada gambar 4.2
Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Porositas dengan Karbon Aktif
Dari gambar 4.2 terlihat bahwa dengan penambahan karbon aktif sebagai aditif, porositasnya juga meningkat. Ini berbanding terbalik dengan nilai densitas
yang telah diukur. Pori yang terbentuk dimungkinkan karena karbon aktif yang ditambahkan dalam bahan baku keramik menguap dengan meningkatnya suhu
5 10
15 20
25 30
35
5 10
15 20
25
P or
os it
as
Karbon Aktif
Porositas Vs Karbon Aktif
Universitas Sumatera Utara
pembakaran yaitu 1100
o
C dengan waktu penahanan selama 2 jam. Nilai porositas meningkat sesuai dengan penambahan aditif yaitu 12,19 - 31,24.
4.2.3 Susut Massa
Data dari hasil pengukuran terhadap massa sampel sebelum dan sesudah dibakar, diolah dengan menggunakan persamaan 2.3 maka diperoleh hasil
seperti pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Susut Massa Keramik Berpori.
No. Kaolin Alumina
4:1 Berat
Debu Vulkanik Gunung Sinabung
Berat Karbon
Aktif Berat
Susut Massa
1 50
50 7,86
2 50
45 5
12,34 3
50 40
10 15,62
4 50
35 15
22,33 5
50 30
20 26,82
Dari tabel 4.4 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai susut massa terhadap perubahan komposisi karbon aktif sebagai aditif keramik berpori yang
ditunjukkan pada gambar 4.3
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Grafik Hubungan antara Susut Massa dengan Karbon Aktif
Dari grafik 4.3 terlihat bahwa semakin besar penambahan karbon aktif sebagai aditif maka nilai persentase dari susut massa keramik berpori yang telah
dibuat akan semakin besar. Hal ini dimungkinkan karena karbon aktif sebagai aditif akan hilang karena dibakar pada suhu 1100
o
C selama 2 jam. Nilai susut massa dengan penambahan karbon aktif sebesar 7,86
– 26,82.
4.2.4 Susut Volume
Data dari hasil pengukuran terhadap volume sampel sebelum dan sesudah dibakar, diolah dengan menggunakan persamaan 2.4 maka diperoleh hasil
seperti pada tabel 4.5.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Susut Bakar Keramik Berpori.
No. Kaolin Alumina 4:1
Berat Debu Vulkanik
Gunung Sinabung Berat
Karbon Aktif
Berat Susut Bakar
1 50
50 14,75
2 50
45 5
15,41 3
50 40
10 16,59
4 50
35 15
18,07 5
50 30
20 20,21
Dari tabel 4.5 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai susut massa terhadap perubahan komposisi karbon aktif sebagai aditif keramik berpori yang
ditunjukkan pada gambar 4.4
Gambar 4.4 Grafik Hubungan antara Susut Bakar dengan Karbon Aktif
Dari gambar 4.4 terlihat bahwa semakin bertambah karbon aktif yang ditambahkan maka susut volume sampel juga semakin meningkat. Ini terjadi
5 10
15 20
25
5 10
15 20
25
S u
su t
B ak
ar
Karbon Aktif
Susut Bakar Vs Karbon Aktif
Universitas Sumatera Utara
karena atom-atom penyusun material keramik telah terjadi ikatan sehingga material tersebut semakin menyusut dan juga memadat akibat peningkatan suhu
pembakaran keramik. Dari grafik terlihat besarnya susut volume yaitu 14,75 - 20,21.
4.3 Karakterisasi Sifat Mekanik 4.3.1 Kuat Tekan
Kategori