Pembuatan Nanosilikon Dari Pasir Alam Secara Magnesiotermik Dengan Penambahan Kalium Klorida
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
SKRIPSI
KIKI ARDIANSYAH PUTRA
140822016
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat
mencapai gelar Sarjana Sains
KIKI ARDIANSYAH PUTRA
140822016
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Pembuatan Nanosilikon Dari Pasir Alam Secara
Magnesiotermik Dengan Penambahan Kalium
Klorida
: Skripsi
: Kiki Ardiansyah Putra
: 140822016
: Sarjana (S1)− Kimia Ekstensi
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 2017
Komisi Pembimbing
Pembimbing II
Pembimbing I,
Dra. Saur Lumban Raja,M.Si
NIP. 195506231986012002
Dr. Andriayani,M.Si
NIP. 196903051999032001
Departemen Kimia FMIPA-USU
Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, MSi
NIP. 1974044051999032001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dari ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan, 2017
KIKI ARDIANSYAH PUTRA
140822016
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan
Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan judul “Pembuatan Nanosilikon Dari Pasir Alam
Secara Magnesiotermik Dengan Penambahan Garam Kalium Klorida”. Terima
kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua penulis ayahanda Poniran dan
Ibunda tercinta Sri Artati yang tak lelah dalam mendoakan penulis sampai
selesai, dan tak luput penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada Dr.
Andriayani M.Si selaku pembimbing 1 dan Dra. Saur Lumban Raja M.Si selaku
pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini.
Terima kasih kepada Dr. Kerista Sebayang M.Si selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara serta kepada
Dr. Cut Fatimah Zuhra M,Si selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU, serta
kepada seluruh staf departemen kimia FMIPA USU yang telah banyak membantu
moral, serta kepada teman yang turut membantu dalam penyelesaian penelitian
maupun skripsi ini Cita Sitohang, Elfrida Sinambela, Rufina Pramudita, Suryati
Simamora,dan kepada seluruh teman teman ekstensi kimia 2014. Semoga Tuhan
Yang Maha Esa akan membalasnya.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
iv
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan Nanosilikon dari pasir alam secara
Magnesiotermik dengan penambahan kalium klorida dengan cara ultrasonik. Pasir
mula-mula diekstraksi dengan HCl dan H2SO4 dan dianalisa dengan analisa XRD.
Selanjutnya silika direduksi menjadi silikon secara magnesiotermik dengan
perbandingan SiO2 : Mg adalah 1 : 2, pada suhu 800 0C selama 6 jam. Kemudian
hasil reduksi dimurnikan dengan dua metode. Metode pertama yaitu dengan
menggunakan akuabides, HCl 2 N, campuran HCl 2N dan CH3COOH 25 %, serta
campuran CH3COOH 25% dengan HF 4,8% dengan pemanasan pada suhu 80 0C
selama 3 jam. Dan metode kedua yaitu dengan meningkatkan konsentrasi HCl 5N,
dan HF 10% tanpa pemanasan. Hasil pemurnian dari kedua metode dianalisa
dengan menggunakan analisa XRD dan diperoleh hasil pemurnian dari metode
pertama 40,4% dengan ukuran partikel 42,993 nm – 58,567 nm dan dari metode
kedua 64,7% dengan ukuran partikel 40,372 nm – 62,779 nm.
Kata Kunci : Pasir Alam, Nanosilikon, Ultrasonik, Magnesiotermik, Silika
Universitas Sumatera Utara
v
THE SYNTHESIS OF NANOSILICON FROM NATURAL SAND BY
MAGNESIOTHERMIC METHOD WITH
POTASSIUM CHLORIDE
ABSTRACT
The research of synthesis nanosilicon from natural sand by magnesiothermic
method with the additional of potassium chloride with ultrasonic. The Sand is
initially extracted with HCl and H2SO4 and analyzed XRD. Then silica reduced
to silicon by magnesiotermic method with ratio SiO2 : Mg was 1:2, at temperature
of 800°C for 6 hours. Then the result of reduction is purified by two methods. The
first method is to usemakuabides, HCl 2N, mixture of HCl 2N and CH3COOH
25% and mixtures CH3COOH 25% with HF 4,8% with heating at 80°C for 3
hours. And the second method is to icrease the concentration of HCl 5N, and HF
10% without heating. The purification results of the two methods were analyzed
using an analysis XRD and obtained purification results from the first method
40,4% with particle size of 42,993 nm – 58,567 nm and from second method
64,7% with particle size of 42,993 nm – 58,567 nm.
Keywords : Natural sand, Nanosilicon, Magnesiothermic, Ultrasonic, Silica
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
Iv
V
vi
vii
viii
Ix
X
Persetujan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
Bab 1.
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
1.7 Metodologi Penelitian
Bab 2.
1
3
3
4
4
4
4
Tinjauan Pustaka
2.1 Pasir Kuarsa
2.2 Silika (SiO2)
2.3 Silikon
2.3.1 Sifat Fisis dan Sifat Kimia dari Unsur
Silikon
2.4 Metode Reduksi Silika
2.5 Nanosilikon
2.6 Sintesis Nanosilikon
2.7 Kalium Klorida
2.7.1 Sifat Fisika Kalium Klorida
2.7.2 Sifat Kimia Kalium Klorida
2.7.3 Pembuatan Kalium Klorida
2.8 Difraksi Sinar- X
2.9 Ultrasonik
2.10 Cleaning Batch Ultrasonic
6
7
9
10
12
15
16
17
17
17
18
18
20
21
Universitas Sumatera Utara
vii
Bab 3.
Metode Penelitian
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
3.1.2 Bahan
3.2 Prosedur Penelitian
3.2.1 Preparasi Pasir Kuarsa
3.2.2 Pemurnian Silika dari Pasir Kuarsa
3.2.3 Ultrasonik dengan Kalium Klorida
3.2.4 Reduksi Silika Hasil Ultrasonik Menjadi
Nanosilikon
3.2.5 Pemurnian Hasil Reduksi Menggunakan
Metode Pertama (Sabam, 2014 dan
Suwandi, 2015)
3.2.5.1 Pemurnian Tahap I
3.2.5.2 Pemurnian Tahap II
3.2.5.3 Pemurnian Tahap III
3.2.5.4 Pemurnian Tahap IV
3.2.6 Pemurnian Hasil Reduksi Menggunakan
Metode Kedua (Favorz, 2014)
3.2.6.1 Pemurnian tahap I
3.2.6.2 Pemurnian Tahap II
3.2.6.3 Pemurnian Tahap III
3.3 Bagan Penelitian
3.3.1 Preparasi Pasir Kuarsa
3.3.2 Pemurnian Silika Dari Pasir Kuarsa
3.3.3 Ultrasonik Dengan Kalium Klorida
3.3.4 Reduksi Silika Hasil Ultrasonik Menjadi
Silikon
3.3.5 Tahap Pemurnian Nanosilikon
Menggunakan Metode Pertama (Sabam,
2014 dan Suwandi, 2015)
a. Pemurnian Tahap I
b. Pemurnian Tahap II
c. Pemurnian Tahap III
d. Pemurnian Tahap IV
3.3.6 Tahap Pemurnian Nanosilikon
Menggunakan Metode Kedua (Favorz,
2014 )
a. Pemurnian Tahap I
b. Pemurnian Tahap II
c. Pemurnian Tahap III
23
23
22
24
24
24
24
25
25
25
25
25
26
26
26
26
26
27
28
29
30
30
30
31
32
33
34
34
35
36
Universitas Sumatera Utara
viii
Bab 4
Hasil dan Pembahasan
4.1
4.2
4.3
4.4
Bab 5
Pemurnian Silika Dari Pasir Kuarsa
Ultrasonik Silika Dengan Kalium Klorida
Reduksi Silika Menjadi Nanosilikon
Pemurnian Nanosilikon
4.4.1 Tahap Pemurnian Nanosilikon Dengan
Metode Pertama
4.4.1.1 Penentuan Ukuran Partikel
Nanoilikon
4.4.1.2 Penentuan Jumlah Partikel
Nanosilikon yang Teraglomerasi
4.4.1.3 Penentuan Nilai Bidang Refleksi
Kristal Nanosilikon
4.4.1.4 Penentuan Nilai Konstanta Lattice
Kristal Nanosilikon
4.4.2 Tahap Pemurnian Nanosilikon Dengan
Metode Kedua
4.4.2.1 Penentuan Ukuran Partikel
Nanosilikon
4.4.2.2 Penentuan Jumlah Partikel
Nanosilikon yang Teraglomerasi
4.4.2.3 Penentuan Nilai Bidang Refleksi
Kristal Nanosilikon
4.4.2.4 Penentuan Nilai Konstanta Lattice
Kristal Nanosilikon
37
44
44
45
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Kesimpulan dan Saran
5.1
5.2
Kesimpulan
Saran
56
56
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
Judul
Halaman
Sifat-Sifat Kuarsa
Sifat-Sifat Silika
Perhitungan Penentuan Distribusi Ukuran
Partikel Silika
Perhitungan Penentuan nilai
Perhitungan Penentuan Nilai sin2θ dari
6
8
39
persamaan
Kandungan Silikon dan Pengotor Hasil
Pemurnian Metode pertama
Distribusi Ukuran Partikel Silikon Hasil
Pemurnian Metode Pertama
Intensitas Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode Pertama
Perhitungan Nilai Bidang Refleksi Kristal
Nanosilikon pada pemurnian metode
pertama
Perhitungan Konstanta Lattice Kristal
Nanosilikon Hasil Reaksi Pada pemurnian
metode pertama
Kandungan Silikon dan Pengotor Hasil
Pemurnian Metode Kedua
Distribusi Ukuran Partikel Silikon Hasil
Pemurnian Metode Kedua
Intensitas Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode Kedua
Perhitungan Nilai Bidang Refleksi Kristal
Nanosilikon pada pemurnian metode kedua
Perhitungan Konstanta Lattice Kristal
Nanosilikon Hasil Reaksi Pada pemurnian
metode kedua
42
41
45
46
47
49
50
51
51
52
54
55
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Judul
Halaman
Pasir Kuarsa
Perubahan Polimorf dari Silika
Proses Reduksi Silika dengan Karbon
Serbuk Nanosilikon
Hasil Analisis TEM Nanosilikon
Difraksi Sinar-X
Fenomena Kavitasi
Gambar Indirect dan Direct Bath Ultrasonic
Difraktogram Silika 100 Mesh Hasil Pemurnian dari
Pasir Kuarsa
Sebelum Diultrasonikasi dan Sesudah Diultrasonikasi
Campuran Hasil Reduksi
Difraktogram Nanosilikon dengan Pemurnian
Metode Pertama
Difraktogram Nanosilikon dengan Pemurnian
Metode Kedua
7
8
13
15
16
19
21
22
37
44
44
45
50
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
No
1
2
3
4
5
6
7
8
Judul
Data JCPDS Silika
Data JCPDS Silikon
Difraktogram Silika Hasil Pemurnian dari
Pasir Kuarsa
Puncak Difraktogram Hasil Pemurnian dari
Pasir Kuarsa
Difraktogram Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode I
Hasil Analisa Kuantitatif Nanosilikon Hasil
Pemurnian Metode I
Difraktogram Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode II
Hasil Analisa Kuantitatif Nanosilikon Hasil
Pemurnian Metode II
Halaman
62
63
64
65
66
67
68
69
Universitas Sumatera Utara
xii
DAFTAR SINGKATAN
XRD
FWHM
JCPDS
CPS
RIR
FCC
MP
BP
EG-Si
SG-Si
MG-Si
PV
TEM
= X- Ray Diffraction
= Full Width at Half Maximum
= Joint Committe On Powder Diffraction Standars
= Counts Per Seconds
= References Intensity Ratio
= Face Center Cubic
=Melting Point
=Boiling Pont
=Electronic Grade Silicon
=Solar Grade Silicon
=Metallurgical Grade Silicon
=Photo Voltalic
=Transmission Electron Microscopy
Universitas Sumatera Utara
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
SKRIPSI
KIKI ARDIANSYAH PUTRA
140822016
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat
mencapai gelar Sarjana Sains
KIKI ARDIANSYAH PUTRA
140822016
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Pembuatan Nanosilikon Dari Pasir Alam Secara
Magnesiotermik Dengan Penambahan Kalium
Klorida
: Skripsi
: Kiki Ardiansyah Putra
: 140822016
: Sarjana (S1)− Kimia Ekstensi
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 2017
Komisi Pembimbing
Pembimbing II
Pembimbing I,
Dra. Saur Lumban Raja,M.Si
NIP. 195506231986012002
Dr. Andriayani,M.Si
NIP. 196903051999032001
Departemen Kimia FMIPA-USU
Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, MSi
NIP. 1974044051999032001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dari ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan, 2017
KIKI ARDIANSYAH PUTRA
140822016
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan
Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan judul “Pembuatan Nanosilikon Dari Pasir Alam
Secara Magnesiotermik Dengan Penambahan Garam Kalium Klorida”. Terima
kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua penulis ayahanda Poniran dan
Ibunda tercinta Sri Artati yang tak lelah dalam mendoakan penulis sampai
selesai, dan tak luput penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada Dr.
Andriayani M.Si selaku pembimbing 1 dan Dra. Saur Lumban Raja M.Si selaku
pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini.
Terima kasih kepada Dr. Kerista Sebayang M.Si selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara serta kepada
Dr. Cut Fatimah Zuhra M,Si selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU, serta
kepada seluruh staf departemen kimia FMIPA USU yang telah banyak membantu
moral, serta kepada teman yang turut membantu dalam penyelesaian penelitian
maupun skripsi ini Cita Sitohang, Elfrida Sinambela, Rufina Pramudita, Suryati
Simamora,dan kepada seluruh teman teman ekstensi kimia 2014. Semoga Tuhan
Yang Maha Esa akan membalasnya.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
iv
PEMBUATAN NANOSILIKON DARI PASIR ALAM SECARA
MAGNESIOTERMIK DENGAN PENAMBAHAN
KALIUM KLORIDA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan Nanosilikon dari pasir alam secara
Magnesiotermik dengan penambahan kalium klorida dengan cara ultrasonik. Pasir
mula-mula diekstraksi dengan HCl dan H2SO4 dan dianalisa dengan analisa XRD.
Selanjutnya silika direduksi menjadi silikon secara magnesiotermik dengan
perbandingan SiO2 : Mg adalah 1 : 2, pada suhu 800 0C selama 6 jam. Kemudian
hasil reduksi dimurnikan dengan dua metode. Metode pertama yaitu dengan
menggunakan akuabides, HCl 2 N, campuran HCl 2N dan CH3COOH 25 %, serta
campuran CH3COOH 25% dengan HF 4,8% dengan pemanasan pada suhu 80 0C
selama 3 jam. Dan metode kedua yaitu dengan meningkatkan konsentrasi HCl 5N,
dan HF 10% tanpa pemanasan. Hasil pemurnian dari kedua metode dianalisa
dengan menggunakan analisa XRD dan diperoleh hasil pemurnian dari metode
pertama 40,4% dengan ukuran partikel 42,993 nm – 58,567 nm dan dari metode
kedua 64,7% dengan ukuran partikel 40,372 nm – 62,779 nm.
Kata Kunci : Pasir Alam, Nanosilikon, Ultrasonik, Magnesiotermik, Silika
Universitas Sumatera Utara
v
THE SYNTHESIS OF NANOSILICON FROM NATURAL SAND BY
MAGNESIOTHERMIC METHOD WITH
POTASSIUM CHLORIDE
ABSTRACT
The research of synthesis nanosilicon from natural sand by magnesiothermic
method with the additional of potassium chloride with ultrasonic. The Sand is
initially extracted with HCl and H2SO4 and analyzed XRD. Then silica reduced
to silicon by magnesiotermic method with ratio SiO2 : Mg was 1:2, at temperature
of 800°C for 6 hours. Then the result of reduction is purified by two methods. The
first method is to usemakuabides, HCl 2N, mixture of HCl 2N and CH3COOH
25% and mixtures CH3COOH 25% with HF 4,8% with heating at 80°C for 3
hours. And the second method is to icrease the concentration of HCl 5N, and HF
10% without heating. The purification results of the two methods were analyzed
using an analysis XRD and obtained purification results from the first method
40,4% with particle size of 42,993 nm – 58,567 nm and from second method
64,7% with particle size of 42,993 nm – 58,567 nm.
Keywords : Natural sand, Nanosilicon, Magnesiothermic, Ultrasonic, Silica
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
Iv
V
vi
vii
viii
Ix
X
Persetujan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
Bab 1.
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
1.7 Metodologi Penelitian
Bab 2.
1
3
3
4
4
4
4
Tinjauan Pustaka
2.1 Pasir Kuarsa
2.2 Silika (SiO2)
2.3 Silikon
2.3.1 Sifat Fisis dan Sifat Kimia dari Unsur
Silikon
2.4 Metode Reduksi Silika
2.5 Nanosilikon
2.6 Sintesis Nanosilikon
2.7 Kalium Klorida
2.7.1 Sifat Fisika Kalium Klorida
2.7.2 Sifat Kimia Kalium Klorida
2.7.3 Pembuatan Kalium Klorida
2.8 Difraksi Sinar- X
2.9 Ultrasonik
2.10 Cleaning Batch Ultrasonic
6
7
9
10
12
15
16
17
17
17
18
18
20
21
Universitas Sumatera Utara
vii
Bab 3.
Metode Penelitian
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
3.1.2 Bahan
3.2 Prosedur Penelitian
3.2.1 Preparasi Pasir Kuarsa
3.2.2 Pemurnian Silika dari Pasir Kuarsa
3.2.3 Ultrasonik dengan Kalium Klorida
3.2.4 Reduksi Silika Hasil Ultrasonik Menjadi
Nanosilikon
3.2.5 Pemurnian Hasil Reduksi Menggunakan
Metode Pertama (Sabam, 2014 dan
Suwandi, 2015)
3.2.5.1 Pemurnian Tahap I
3.2.5.2 Pemurnian Tahap II
3.2.5.3 Pemurnian Tahap III
3.2.5.4 Pemurnian Tahap IV
3.2.6 Pemurnian Hasil Reduksi Menggunakan
Metode Kedua (Favorz, 2014)
3.2.6.1 Pemurnian tahap I
3.2.6.2 Pemurnian Tahap II
3.2.6.3 Pemurnian Tahap III
3.3 Bagan Penelitian
3.3.1 Preparasi Pasir Kuarsa
3.3.2 Pemurnian Silika Dari Pasir Kuarsa
3.3.3 Ultrasonik Dengan Kalium Klorida
3.3.4 Reduksi Silika Hasil Ultrasonik Menjadi
Silikon
3.3.5 Tahap Pemurnian Nanosilikon
Menggunakan Metode Pertama (Sabam,
2014 dan Suwandi, 2015)
a. Pemurnian Tahap I
b. Pemurnian Tahap II
c. Pemurnian Tahap III
d. Pemurnian Tahap IV
3.3.6 Tahap Pemurnian Nanosilikon
Menggunakan Metode Kedua (Favorz,
2014 )
a. Pemurnian Tahap I
b. Pemurnian Tahap II
c. Pemurnian Tahap III
23
23
22
24
24
24
24
25
25
25
25
25
26
26
26
26
26
27
28
29
30
30
30
31
32
33
34
34
35
36
Universitas Sumatera Utara
viii
Bab 4
Hasil dan Pembahasan
4.1
4.2
4.3
4.4
Bab 5
Pemurnian Silika Dari Pasir Kuarsa
Ultrasonik Silika Dengan Kalium Klorida
Reduksi Silika Menjadi Nanosilikon
Pemurnian Nanosilikon
4.4.1 Tahap Pemurnian Nanosilikon Dengan
Metode Pertama
4.4.1.1 Penentuan Ukuran Partikel
Nanoilikon
4.4.1.2 Penentuan Jumlah Partikel
Nanosilikon yang Teraglomerasi
4.4.1.3 Penentuan Nilai Bidang Refleksi
Kristal Nanosilikon
4.4.1.4 Penentuan Nilai Konstanta Lattice
Kristal Nanosilikon
4.4.2 Tahap Pemurnian Nanosilikon Dengan
Metode Kedua
4.4.2.1 Penentuan Ukuran Partikel
Nanosilikon
4.4.2.2 Penentuan Jumlah Partikel
Nanosilikon yang Teraglomerasi
4.4.2.3 Penentuan Nilai Bidang Refleksi
Kristal Nanosilikon
4.4.2.4 Penentuan Nilai Konstanta Lattice
Kristal Nanosilikon
37
44
44
45
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Kesimpulan dan Saran
5.1
5.2
Kesimpulan
Saran
56
56
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
Judul
Halaman
Sifat-Sifat Kuarsa
Sifat-Sifat Silika
Perhitungan Penentuan Distribusi Ukuran
Partikel Silika
Perhitungan Penentuan nilai
Perhitungan Penentuan Nilai sin2θ dari
6
8
39
persamaan
Kandungan Silikon dan Pengotor Hasil
Pemurnian Metode pertama
Distribusi Ukuran Partikel Silikon Hasil
Pemurnian Metode Pertama
Intensitas Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode Pertama
Perhitungan Nilai Bidang Refleksi Kristal
Nanosilikon pada pemurnian metode
pertama
Perhitungan Konstanta Lattice Kristal
Nanosilikon Hasil Reaksi Pada pemurnian
metode pertama
Kandungan Silikon dan Pengotor Hasil
Pemurnian Metode Kedua
Distribusi Ukuran Partikel Silikon Hasil
Pemurnian Metode Kedua
Intensitas Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode Kedua
Perhitungan Nilai Bidang Refleksi Kristal
Nanosilikon pada pemurnian metode kedua
Perhitungan Konstanta Lattice Kristal
Nanosilikon Hasil Reaksi Pada pemurnian
metode kedua
42
41
45
46
47
49
50
51
51
52
54
55
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Judul
Halaman
Pasir Kuarsa
Perubahan Polimorf dari Silika
Proses Reduksi Silika dengan Karbon
Serbuk Nanosilikon
Hasil Analisis TEM Nanosilikon
Difraksi Sinar-X
Fenomena Kavitasi
Gambar Indirect dan Direct Bath Ultrasonic
Difraktogram Silika 100 Mesh Hasil Pemurnian dari
Pasir Kuarsa
Sebelum Diultrasonikasi dan Sesudah Diultrasonikasi
Campuran Hasil Reduksi
Difraktogram Nanosilikon dengan Pemurnian
Metode Pertama
Difraktogram Nanosilikon dengan Pemurnian
Metode Kedua
7
8
13
15
16
19
21
22
37
44
44
45
50
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
No
1
2
3
4
5
6
7
8
Judul
Data JCPDS Silika
Data JCPDS Silikon
Difraktogram Silika Hasil Pemurnian dari
Pasir Kuarsa
Puncak Difraktogram Hasil Pemurnian dari
Pasir Kuarsa
Difraktogram Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode I
Hasil Analisa Kuantitatif Nanosilikon Hasil
Pemurnian Metode I
Difraktogram Nanosilikon Hasil Pemurnian
Metode II
Hasil Analisa Kuantitatif Nanosilikon Hasil
Pemurnian Metode II
Halaman
62
63
64
65
66
67
68
69
Universitas Sumatera Utara
xii
DAFTAR SINGKATAN
XRD
FWHM
JCPDS
CPS
RIR
FCC
MP
BP
EG-Si
SG-Si
MG-Si
PV
TEM
= X- Ray Diffraction
= Full Width at Half Maximum
= Joint Committe On Powder Diffraction Standars
= Counts Per Seconds
= References Intensity Ratio
= Face Center Cubic
=Melting Point
=Boiling Pont
=Electronic Grade Silicon
=Solar Grade Silicon
=Metallurgical Grade Silicon
=Photo Voltalic
=Transmission Electron Microscopy
Universitas Sumatera Utara