2.5 ABSORBSI
Absorbsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi adsorbat pada permukaan yang dapat menyerap adsorben . Adsorbsi dapat terjadi diantara zat
padat dan zat cair, zat padat dengan gas, zat cair dengan zat cair, dan zat cair dengan gas. Absorbsi terjadi karena molekul-molekul pada permukaan zat yang memiliki
gaya tarik dalam keadaan tidak setimbang yang cenderung tertarik kearah dalam gaya kohesi adsorben lebih besar dari gaya adhesinya. Ketidakseimbangan gaya
tarik tersebut mengakibatkan zat yang digunakan sebagai adsorben cenderung menarik zat-zat lain yang bersentuhan dengan permukaannya.
Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorben dengan adsorbat, adsorbsi dibagi menjadi dua bagian, yaitu adsorbsi fisika dan adsorbsi kimia.
Adsorbsi fisika terjadi bila gaya intermolekubeslar lebih besar dari gaya tarik
antar molekul atau gaya tarik menarik yang relatif lemah antara adsorbat dengan permukaan adsorben, gaya ini disebut gaya Van der Waals, sehingga adsorbat dapat
bergerak dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain dari adsorben. Adsorbsi ini berlangsung cepat, dapat membentuk lapisan jamak multilayer,
dan dapat bereaksi balik reversible karena energi yang dibutuhkan relatif rendah.
Absorbsi kimia terjadi karena adanya reaksi antara molekul-molekul adsorbat
dengan adsorben dimana terbentuk ikatan kovalen dengan ion. Gaya ikat adsorben ini bervariasi tergantung pada zat yang bereaksi.Absorbsi jenis ini bersifat irreversible
dan hanya dapat membentuk lapisan tunggal monolayer. 17
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
2.6 PENGUKURAN DAN ANALISA 2.6.1 Penyusutan Shrinkage
Penyusutan terjadi akibat menurunnya porositas dimana keporian terisi oleh bahan-bahan yang mudah melebur, penyusutan suatu produk erat kaitannyanya
dengan proses pembuatan fabrication bahan tersebut. Suhu pembakaran sangat berpengaruh terhadap penyusutan. Semakin tinggi
temperatur pembakaran yang diberikan terhadap bahan maka keporian akan semakin tertutupi oleh bahan yang mudah melebur sehingga terjadi penyusutan yang semakin
besar , selain temperatur terdapat faktor lain yang mempengaruhi penyusutan tersebut.
Faktor-faktor lain yang mempengaruhi penyusutan antara lain : a.Pembentukan
b.Lama pembakaran c.Ukuran butiran, komposisi, dll.
Penyusutan massa adalah persentasi penyusutan massa sebelum dan sesudah dibakar, dan secara matematis dirumuskan sebagai:Sembiring,A. 1995
M
sbl
- M
krg
susut massa = x 100 ................................ 2.1 M
sbl
M
sbl
= massa sebelum dibakar M
krg
= massa sesudah dibakar 18
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
Penyusutan volum susut bakar adalah persentasi penyusutan volume sebelum dan sesudah dibakar. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut
V
sbl
– V
krg
susut bakar = x 100 ................................... 2.2 V
sbl
V
sbl
= volum sebelum dibakar V
krg
= volum sesudah dibakar
2.6.2 Porositas
Porositas sangat dipengaruhi oleh bentuk renik dan distribusinya. Secara umum porositas dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
a. Porositas semu apparent porosity, yaitu perbandingan volum renik terbuka dengan volum total.
b.Porositas total, yaitu perbandingan jumlah volum renik terbuka dengan volum renik tertutup terhadap volum total.
Porositas semu dapat ditentukan dengan metoda serapan absorbtion method.Persentase porositas keramik dapat diketahui berdasarkan daya serap bahan
terhadap air, yaitu perbandingan volum air yang diserap dengan volum total sampel. Secara matematis hal inidapat dirumuskan sebagai berikut Gurning ,J. 1994
100
b k
air t
m m
porositas x
V ρ
− =
.................................. 2.3 19
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
dimana: m
b
= massa basah gr = massa jenis grcm
3
m
k
= massa kering gr V
t
= volum total sampel cm
3
2.6.3 Densitas
Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volum benda. Semakin tinggi densitas massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumnya.
Densitas rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumnya. Sebuah benda yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki volum yang lebih
rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki densitas lebih rendah. Densitas massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki
massa jenis yang berbeda. Dan satu zat yang sama berapapun massanya dan berapapun volumenya akan memiliki densitas yang sama pula, oleh sebab itu
dikatakan bahwa massa jenis atau densitas merupakan ciri khas sidik jari suatu zat. Untuk menghitung besarnya densitas dipergunakan persamaan matemetis
berikut, Gurning, J. 1994 M
=
................................................. 2.4 V
=
densitas grcm
3
M = massa gr V = volum cm
3
20
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
2.6.4 Kekerasan
Kekerasan dapat didefenisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi pada permukaannya. Cara pengukuran kekerasan dapat ditetapkan dengan deformasi
yang berbeda, yaitu kekerasan Brinnel, Rochwell, Vickers, yaitu yang disebut Static Hardness Tests.
Dynamic Hardness Tests contohnya Shore Scleroscope, Pendulum Hardness, CloudburstTest, Equotip Hardness. Alat uji kekerasan yang sering digunakan adalah
Brinnel Hardness, Rockwell dan Vickers. Ketiga alat uji ini menggunakan indentor yang bentuknya berupa bola kecil, piramid, atau tirus.Identor berfungsi sebagai
pembuat jejak pada logam sampel dengan pembebanan tertentu, nilai kekerasan diperoleh setelah diamater jejak diukur
Pada penelitian ini digunakan alat uji kekerasan Equotip Hardness, alat uji ini diperkenalkan pada tahun 1977, dengan satuan pengukurannya disebut Leeb Value
sesuai dengan nama penemunya Dietmar Leeb, meggunakan baterai dalam mengoperasikannya dan bekerja secara otomatis digital, penggunaannya sangat
praktis sesuai dengan bentuknya yang kecil dan sedarhana dan dapat dibawa kemanapun. Untuk menghitung besarnya kekerasan sampel dipergunakan Vander
Voort, 1995 HB = 0,941 HV ............................. 2.5
HB =
Hardness of Brinnel HV
= Hardness of Vickers
21
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
2.6.5 Analisa Kualitatif XRD
Analisa kualitatif XRD adalah suatu cara untuk menentukan identifikasi substansi atau kristal yang terkandung dalam sampel, biasanya selalu memperhatikan
pola difraksi yang unik, kecuali bila sampel tersebut amorf atau gas. Pola difraksi yang muncul mencerminkan substansi apa saja yang dikandung sampel tersebut.
Analisa ini dimulai dengan mengidentifikasi pola-pola difraksi yang muncul. Pola-pola itu adalah merupakan substansi seperti apa adanya suatu sampel.
Misalnya suatu sampel mengandung senyawa Ax By, maka analisa kuantitatif XRD tetap akan mengungkap senyawa Ax By. Berbeda dengan analisa kimia yang
memberikan adanya dua unsur A dan B. Selanjutnya, jika sampel tersebut mengandung Ax By dan A
2x
B
y
, maka analisa XRD tetap mengungkapkan senyawa Ax By dan A
2x
B
y
. Sedangkan menurut analisa kimia hanya memberi dua unsur A dan B. Untuk mengerjakan analisa kualitatif dimulai dengan menganalisa dan
menyusun pola difraksi metoda bubuk. Pola difraksi yang telah dikoreksi merupakan kumpulan substansi yang dapat dikenal. Suatu cara dibutuhkan dalam penyusunan
pola-pola difraksi sehingga penelusuran dapat dilakukan dengan cepat. Nilai puncak pada grafik hasil XRD adalah merupakan pola difraksi yang
dihasilkan suatu bahan , akan mematuhi Hukum Bragg. Dari nilai d jarak antar bidang dapat ditentukaan sifat khas bahan tersebut.
Pada gambar berikut ditunjukkan jalannya sinar pada bidang difraksi pada peristiwa difraksi sinar x, hingga diperoleh persamaan n = 2 d sin
22
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
Brag
,
s Law and Diffraction , Glenn A.R, Mineral Physics Institute, 2007 Gambar.2.1 Gambar difraksi sinar X
2.6.6 Uji Emisi Gas Buang
Uji emisi gas buang dengan menggunakan alat Gas Analyzer,alat ini dapat menunjukkan kadar zat-zat polutan yaitu CO, CO
2
, HC, dan NO
X
yang keluar dari knalpot kendaraan bermotor.Hasil pengukurannya dapat langsung diketahui melalui
print- out yang langsung keluar dari alat tersebut, hasil pengukuran meliputi kadar CO , HC ppm, CO
2
, maupun O
2
. Gas analyzer dihubungkan dengan mobil melalui pipa listrik yang dihubungkan ke baterai dan mesin mobil , kemudian mobil
dihidupkan sementara gas analyzer diset ke posisi nol, kemudian sensor dimasukkan kedalam knalpot kendaraan dan secara otomatis alat bekerja serta hasil langsung
tertera pada monitor alat. 23
Tiar delimawati Tambunan: Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif, 2008. USU e-Repository © 2008
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN 3.1.1 Tempat Penelitian
Kategori