PEMBUATAN NANOKOMPOSIT FE3O4 COATING PEG-6000 DAN SILICON RUBBER SEBAGAI MAGNETIC ELASTOMER.

Oleh:

Peter Tri Abadi Sihite NIM 4123240026 Program Studi Fisika

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN 2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Bandar Lampung pada tanggal 3 Maret 1993 sebagai anak kedua dari dua bersaudara. Ayah bernama Paskador Sihite dan Ibu bernama Rosmaida Silaban. Penulis telah menempuh pendidikan formal dimulai pada tahun 2000. Penulis masuk SD Xaverius Way Halim Permai, Bandar Lampung dan lulus pada tahun 2006. Pada tahun 2006, penulis melanjutkan sekolah SMP Negeri 5 Bandar Lampung dan lulus pada tahun 2009. Penulis melanjutkan sekolah di SMA Katolik Budi Murni 1 Medan dan lulus pada tahun 2012. Tahun 2012 penulis diterima di Program Studi Fisika, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Medan (UNIMED).

iii

PEMBUATAN NANOKOMPOSIT Fe3O4 COATING PEG-6000 DAN SILICON RUBBER SEBAGAI MAGNETIC ELASTOMER

Peter Tri Abadi Sihite (4123240026)

ABSTRAK

Sintesis dan karakterisasi material magnetik nanokomposit Fe3O4 coating

PEG-6000 dengan penambahan silicon rubber telah berhasil dilakukan. Pasir besi yang diperoleh dari sungai Bingei - Langkat kemudian diproses menggunakan PBM selama 15 jam dan diayak 200 mesh. Serbuk disintesis menggunakan metode kopresipitasi dengan konsentrasi larutan HCl 37% dan diendapkan dengan NH3

25%. Diperoleh partikel nano magnetit (Fe3O4). Partikel nano Fe3O4 coating

PEG-6000, kemudian ditambahkan 20% berat silicon rubber pada nanokomposit. Karakterisasi meliputi XRD, XRF, FTIR, uji tarik dan VSM. Hasil XRD menunjukkan fase tunggal magnetite (Fe3O4), struktur kristal spinel kubik dengan

parameter kisi: 8.419 Å. Hasil XRF menunjukkan pasir besi hasil milling, sintesis dan coating memiliki Fe sebanyak 91.82; 93.35 dan 93.58 % atom. Analisis dengan menggunakan FTIR menunjukkan bahwa terbentuknya ikatan (Fe-O) stretching, (O-H) bending, (C-O-C) stretching, (C-H) stretching pada bilangan gelombang: 401; 570.9; 1627.9; 3425.6; 1095.5 dan 2368,6 cm-1. Nilai Modulus Young nanokomposit pada pasir besi milling, sintesis dan coating : 0.68; 0.75 dan 0.70 MPa, sedangkan untuk silicon rubber : 1 MPa. Kondisi optimum diperoleh pada komposisi Fe3O4+PEG-6000 (3:1) dan 20% berat silicon rubber

menghasilkan: remanensi (Mr) = 2.54 emu/g, saturasi (Ms) = 22.05 emu/g dan koersivitas (HcJ) = 80.66 Oe. Pengaplikasian sebagai Radar Absorption Material

atau penyerapan gelombang elektromagnetik.

Katakunci : Pasir besi sungai Bingei-Langkat, kopresipitasi, magnetit (Fe3O4),

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan kasih Nya karena telah memberikan kesehatan dan hikmat kepada sehingga penelitian skripsi ini dapat terselasikan dengan tepat waktu. Adapun judul skripsi ini yang berjudul ”Pembuatan Nanokomposit Fe3O4 coating PEG-6000 Dan Silicon Rubber Sebagai Magnetic Elastomer” disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sain, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan skripsi antara lain Kepada Bapak Drs. Pintor Simamora,M.Si selaku dosen pembimbing skripsi, yang telah memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis selama masa pembuatan skripsi. Kepada Bapak Dr. Eidi Sihombing, M.S selaku dosen penguji I, Bapak Drs Jonny H Panggabean,M.Si selaku dosen penguji II, Bapak Drs.Abd Hakim S,M.Si selaku dosen penguji III yang telah memberikan kritikan dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini serta kepada Bapak Prof.Dr.Sahyar, S.Pd, M.S, M.M selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan nasehat selama masa perkuliahan.

Kepada Bapak Prof. Drs. Perdamean Sebayang, M.Sc yang telah memberikan banyak saran selama melakukan penelitian di lembaga PUSPITEK LIPI Serpong, Tangerang. Kepada Bapak Eko Arif Setiadi , Bapak Chandra Kurniawan dan Ibu Ayu yang telah banyak memberikan kontribusi, saran dan dukungan selama melakukan penelitian lapangan untuk penyusunan tugas akhir.

Secara khusus penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tua saya Paskador Sihite dan Ibu Rosmaida Silaban (+) yang telah mendidik dan membesarkan saya dan juga kepada keluarga saya yang telah mendukung serta mendoakan dengan kasih sayang yang tulus selama penulis melakukan penelitian di PUSPITEK LIPI Serpong. Dan kepada kakak Astri Sri Dewi Sihite dan adik Airin Tria Ananda Sihite yang telah memberikan dukungan, semangat dan doanya.

v

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada sahabat–sahabat terbaik, teman-teman seperjuangan Fisika Nondik 2012 yang telah memberikan semangat dan dukungan dari awal kuliah hingga akhir dalam penyelesaian skripsi ini. Buat teman- teman dari Universitas Sumatra Utara penulis mengucapkan terimakasih atas segala kontribusi dan waktu yang telah diberikan selama masa penelitian.

Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam menyelesaikan skripsi ini namun penulis menyadari masih banyak kekurangan baik dari segi isi maupun tata bahasa dan penulisan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dibidang nano sains. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Medan , Juli 2016 Penulis,

Peter Tri Abadi Sihite NIM 4123240026

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan i

Riwayat Hidup ii

Abstrak iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi vi

Daftar Gambar viii

Daftar Tabel x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Batasan Masalah 2

1.3 Rumusan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Nanoteknologi 4

2.3 Partikelnano Fe3O4 5

2.3 Komposit 6

2.3.1 Filler 7

2.3.2 Matriks 7

2.4 Bahan Magnetik 8

2.4.1 Bahan Feromagnetik 9

2.5 Pasir Besi 10

2.5.1 Sifat Besi 11

2.5.2 Oksida Besi Magnetik (Fe3O4) 11

2.5.3 Sifat Oksida Besi 12

2.6 Polimer 12

2.7 Silicon Rubber 13

2.8 Poliethylene Glycol (PEG) 14

2.9 Vibrating Sample Magnetometer (VSM) 15

2.10 X-Ray Diffraction (XRD) 16

2.11 Fourier Transformed Infra Red (FTIR) 17

2.12 Scanning Electron Microscope (SEM) 18

2.13 X-Ray Flouresence (XRF) 19

2.14 Optical Microscope (OM) 20

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 21

3.1.1 Tempat Penelitian 21

3.1.2 Waktu Penelitian 21

3.2 Alat dan Bahan 22

3.2.1 Alat Penelitian 22

vii

3.3 Prosedur Penelitian 23

3.3.1 Persiapan Bahan Dasar 23

3.3.2 Sintesis Fe3O4 dengan metode Kopresipitasi 23 3.3.3 Sintesis Fe3O4 dengan coating PEG-6000 24 3.3.4 Pembuatan Nanokomposit Magnetic Elastomer 25

3.4 Diagram Alir 26

3.4.1 Pembuatan Filler 26

3.4.2 Pembuatan Nanokomposit Magnetic Elastomer 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian 28

4.1.1 Pengujian Particle Size Analyzer (PSA) Pasir Besi Milling 28 4.1.2 Analisa Ukuran Partikel (Fe3O4) Dengan Optical Microscope 29 4.1.3 Analisa Ukuran Partikel (Fe3O4 + PEG-6000) Optical Microscope 30 4.1.4 Pengujian X-Ray Flouresence (XRF) 31 4.1.5 Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) Pasir Besi Milling 32 4.1.6 Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) Pasir Besi Sintesis Fe3O4 33 4.1.7 Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) Pasir Besi Sintesis + PEG-6000 34 4.1.8 Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) Pasir Besi Sintesis 35 4.1.9 Pengujian Vibrating Sample Magnetometer Pada Filler Nanokomposit 36 4.1.10 Pengujian Vibrating Sample Magnetometer Magnet Nanokomposit 37 4.1.11 Pengujian FTIR Pada Filler Nanokomposit 38 4.1.12 Uji Tarik (Tensile Stenght) Magnet Nanokomposit 39

4.2 Pembahasan 40

4.2.1 Analisa Ukuran Partikel Pasir Besi Milling 40 4.2.2 Analisa Ukuran Partikel (Fe3O4) Dengan Optical Microscope 41 4.2.3 Analisa Ukuran Partikel (Fe3O4 + PEG-6000) Optical Microscope 42 4.2.4 Analisa X-Ray Fluorosence (XRF) Pada Filler Nanokomposit 44 4.2.5 Analisa X-Ray Diffraction (XRD) Pada Pasir Besi Milling 45 4.2.6 Analisa X-Ray Diffraction (XRD) Pada Pasir Besi Sintesis (Fe3O4) 46 4.2.7 Analisa X-Ray Diffraction (XRD) Pasir Besi Sintesis + PEG-6000 47 4.2.8 Analisa X-Ray Diffraction (XRD) Pada Filler Nanokomposit 48 4.2.9 Analisa Scanning Electron Microscope (SEM) Pasir Besi Sintesis 51 4.2.10 Analisa Sifat Kemagnetan Pada Filler Nanokomposit 52 4.2.11 Analisa Sifat Kemagnetan Nanokomposit Magnetic Elastomer 54 4.2.12 Analisa FTIR Pada Filler Nanokomposit 56 4.2.13 Uji Tarik (Tensile Strenght) Nanokomposit Magnetic Elastomer 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 61

5.2 Saran 62

DAFTAR PUSTAKA 63

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Unit Sel Fe3O4 5

Gambar 2.2 Arah Domain Feromagnetik Sebelum Diberi Medan Magnet 9

Gambar 2.3 Arah Domain Feromagnetik Setelah Diberi Medan Magnet 9

Gambar 2.4 Struktur Spinel Fe3O4 Berdasarkan ICSD Dengan Kode 30860 12

Gambar 2.5 Gugus Fungsi Silicon Rubber 13

Gambar 2.6 Polyethylene Glycol 6000 14

Gambar 2.7 Prinsip Kerja Vibrating Sample Magnetometer 15

Gambar 2.8 Prinsip Kerja X-Ray Diffraction 16

Gambar 2.9 Prinsip Kerja Fourier Transformed Infra Red 17

Gambar 2.10 Prinsip Kerja Scanning Elactron Microscope 18

Gambar 2.11 Prinsip Kerja X-Ray Flourosence 19

Gambar 2.12 Prinsip Kerja Optical Microscope 20

Gambar 4.1 Hasil Analisa PSA Pasir Besi Milling 28

Gambar 4.2 Hasil OM (a) Sebelum Treshold (b) Sesudah Treshold 29

Gambar 4.3 Hasil OM (a) Sebelum Treshold (b) Sesudah Treshold 30

Gambar 4.4 Pola Difraksi Hasil Analisa XRD Pada Pasir Besi Milling 32

Gambar 4.5 Pola Difraksi Hasil Analisa XRD Pada Pasir Besi Sintesis 33

Gambar 4.6 Pola Difraksi Hasil Analisa XRD Pasir Sintesis + PEG 6000 34

Gambar 4.7 Analisa Ukuran Partikel Dengan SEM 35

Gambar 4.8 Kurva Histerisis (a) Pasir Besi Milling, (b) Fe3O4 + PEG 6000 Dan (c) Fe3O4 36

Gambar 4.9 Kurva Histerisis Magnet Nanokomposit (a) Pasir Besi Milling, (b) Fe3O4 Dan (c) Fe3O4 + PEG-6000 37

Gambar 4.10 Kurva FTIR (a) Pasir Besi Milling, (b) Fe3O4 Dan (c) Fe3O4 + PEG 6000 38

Gambar 4.11 Hasil Uji Tarik Pada Sampel (a) S Rubber 100 % (b) Fe3O4 (c) Fe3O4+PEG6000, Dan (d) Pasir Besi Milling 39

Gambar 4.12 Hasil Analisa PSA Pada Pasir Besi Milling 40

Gambar 4.13 Distribusi Ukuran Partikel Fe3O4 41

Gambar 4.14 Distribusi Ukuran Partikel Fe3O4 + PEG-6000 42

Gambar 4.15 Pola Difraksi Pasir Besi Milling 45

Gambar 4.16 Pola Difraksi Fe3O4 46

Gambar 4.17 Pola Difraksi Fe3O4 + PEG-6000 47

Gambar 4.18 Pola Difraksi Pada (a) Pasir Besi Milling, (b) Fe3O4 Dan (c) Fe3O4+ PEG-6000 48

ix

Gambar 4.19 Morfologi Pasir Besi Sintesis 51 Gambar 4.20 Kurva Histerisis (a). Pasir Besi Milling, (b) Fe3O4 + PEG 52

6000 Dan (c) Fe3O4

Gambar 4.21 Kurva Histerisis Magnetic Elastomer (a) Pasir Besi Milling,

(b) Pasir Besi Sintesis Dan (c) Pasir Besi Sintesis + PEG-6000 54 Gambar 4.22 Kurva (a) Pasir Besi Milling, (b) Fe3O4 Dan (c) Fe3O4 + PEG

6000 56 Gambar 4.23 Hasil Uji Tarik Pada Sampel (a) S Rubber 100 %, (b) Pasir Besi

Sintesis, (c) Pasir Besi Sintesis + PEG-6000 Dan (d) Pasir Besi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Sifat Fisika Dan Kimia Magnetit (Fe3O4) 6

Tabel 2.2 Sifat Lain-Lain Besi 10

Tabel 2.3 Sifat Fisika Besi 11

Tabel 2.4 Sifat Kimia Besi 11

Tabel 3.1 Waktu Penelitian 21

Tabel 3.2 Alat Penelitian 22

Tabel 3.3 Bahan Penelitian 22

Tabel 4.1 Hasil XRF Pada Filler Nanokomposit 31

Tabel 4.2 Hasil Analisa PSA Pada Pasir Besi Milling 40

Tabel 4.3 Analisa Diameter Partikel Filler Nanokomposit 43

Tabel 4.4 Hasil Analisa XRF Pada Filler Nanokomposit 44

Tabel 4.5 Pergeseran Sudut 2θ Pada Filler Nanokomposit 50

Tabel 4.6 Nilai Magnetisasi Saturasi (Ms), Magnetisasi Remanen (Mr) Dan Medan Koersivitas (Hcj) 53

Tabel 4.7 Nilai Magnetisasi Saturasi (Ms), Magnetisasi Remanen (Mr) Dan Medan Koersivitas (Hcj) Magnet Nanokomposit 55

Tabel 4.8 Hasil FTIR Pasir Besi Sintesis, Fe3O4 Dan Fe3O4 + PEG-6000 57

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Alat Dan Bahan Yang Digunakan Pada Penelitian 66 Lampiran 2. Perhitungan Rasio Larutan 68 Lampiran 3. Hasil Pengujian Dengan XRF 69 Lampiran 4. Pengujian VSM Pada Filler Nanokomposit 70 Lampiran 5. Hasil Uji VSM Pada Magnetic Elastomer 73 Lampiran 6. Hasil Uji FTIR Pada Filler Nanokomposit 76 Lampiran 7. Hasil Uji XRD Pada Filler Nanokomposit

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pemanfaatan gelombang elektromagnetik telah meluas dalam berbagai bidang teknologi seperti informasi dan komunikasi. Pesatnya penggunaan serta kecenderungan pergeseran frekuensi keranah Gigahertz (GHz) mengakibatkan peningkatan gelombang electromagnetic interference (EMI). Keberadaan electromagnetic interference mengakibatkan terganggunya kinerja alat-alat yang mengunakan gelombang mikro seperti alat kesehatan, wireless, sistem radar, dan satelit komunikasi. Untuk mengatasi masalah tersebut dibutuhkan material yang dapat menyerap gelombang dengan frekuensi yang beragam. Hal tersebut adalah solusi yang efektif bagi penanggulangan efek dari electromagnetic interference. Saat ini pengembangan material penyerap gelombang terpusat pada dua hal yaitu sebagai penangkal interferensi gelombang elektromagnetik dan sebagai Radar Absorbing Materials (RAM).

Secara umum, RAM merupakan bahan paduan antara material dengan polimer. Dalam hal ini polimer yang digunakan adalah silicon rubber yang dipadukan dengan material yang mempunyai sifat magnetik. Karena pada dasarnya, material yang bisa digunakan sebagai penyerap gelombang mikro adalah material yang mempunyai sifat listrik dan magnetik. Salah satu material yang dapat dimanfaatkan sebagai penyerap gelombang mikro adalah pasir besi. Pasir besi memiliki kandungan magnetit (Fe3O4) yang dapat diaplikasikan dalam penyerapan gelombang mikro (Feng, 2007). Dalam ukuran bulk, pasir besi memiliki nilai medan koersivitas yang tinggi. Tingginya nilai medan koersivitas menyebabkan sifat anisotropik material meningkat sehingga sifat absorbsinya kurang optimal. Untuk mengatasi hal tersebut, Fe3O4 harus diolah menjadi ukuran nano. Dalam skala nano, Fe3O4 memiliki medan koersivitas yang kecil sehingga terjadi penurunan energi barier yang mengakibatkan penyerapan gelombang dapat dilakukan secara optimal.

2

Penelitian terkait Fe3O4 sebagai penyerap gelombang mikro pernah dilakukan oleh Henny Dwi Bhakti (2013). Hasil yang diperoleh untuk pasir besi milling selama 3, 5 dan 7 jam memiliki nilai magnetik saturasi sebesar 38.86 emu/g, 32.11 emu/g dan 42.46 emu/g. Untuk Fe3O4 memiliki nilai magnetik saturasi sebesar 20.32 emu/g. Dengan nilai medan koersivitas masing-masing bahan adalah 0.0469 T, 0.015 T, 0.019 T dan 0.0013 T.

Penelitian lainnya juga pernah dilakukan oleh Purwanto (2013) dengan mengkompositkan bahan dengan polimer PANi diperoleh nilai magnetik saturasi pada masing-masing penambahan bahan komposit sebesar 6.23 emu/g, 10.3 emu/g, 16.9 emu/g, dan 18.5 emu/g. Dengan nilai medan koersivitas masing-masing bahan adalah sebesar 0.0002 T, 0.0004 T, 0.166 T dan 0.0095 T. Untuk mengetahui hubungan antara pengaruh filler yang divariasikan pada magnet nanokomposit dengan matriks silicon rubber sebagai material penyerap gelombang mikro maka dilakukanlah penelitian berjudul :”Pembuatan Nanokomposit Fe3O4 Coating PEG-6000 Dan Silicon Rubber Sebagai Magnetic Elastomer”.

1.2 Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini sehingga penulis membuat batasan masalahnya yaitu:

1. Filler yang digunakan pada magnet nanokomposit adalah pasir besi milling, pasir besi hasil sintesis dan pasir besi sintesis dengan coating PEG-6000 (3:1).

2. Matriks yang digunakan pada magnet nanokomposit adalah silicon rubber RTV 683.

3. Analisis dengan X-Ray Flourosence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transformed Infra Red (FTIR), Tranmission Electron Microscope (TEM), Scanning Electron Microscope (SEM), uji tarik dan Vibrating Sample Magnetometer (VSM).

1.3 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang diangkat menjadi topik utama adalah

1. Bagaimana mensintesis partikelnano Fe3O4 dari hasil milling selama 15 jam dengan metode kopresipitasi.

2. Bagaimana sifat kemagnetan dan gugus fungsi pada bahan yang diuji sebelum dan sesudah terkomposit dengan silicon rubber.

3. Bagaimana sifat mekanik bahan yang telah terkomposit dengan silicon rubber melalui uji tarik.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah :

1. Membuat magnet nanokomposit dengan filler yang divariasikan berupa pasir besi hasil milling selama 15 jam, pasir besi sintesis dan pasir besi sintesis dengan coating dengan PEG-6000.

2. Mengetahui sifat kemagnetan dan gugus fungsi dari bahan pengisi sebelum dan sesudah terkomposit dengan silicon rubber.

3. Mengetahui kekuatan magnet nanokomposit dengan menggunakan uji tarik.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Digunakan sebagai bahan penyerap gelombang mikro atau sebagai Radar Absorbing Material.

2. Membandingkan hasil dari metode kopresipitasi dengan metode lain dalam pembuatan magnet nanokomposit.

61

BAB V KESIMPULAN 5.1Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulan bahwa :

1. Hasil analisa XRF menunjukkan bahwa pasir besi hasil milling selama 15 jam dengan PBM mengandung unsur Fe sebesar 91.82 %, dan setelah disintesis dengan metode kopresipitasi meningkat menjadi 93.35 %.

2. Hasil Karakterisasi pasir besi, partikel nano Fe3O4 coating dengan PEG-6000 menunjukkan terbentuknya single phase magnetit (Fe3O4) dengan struktur kristal cubic spinel dan parameter kisi a = b = c = 8.419 _Å.

3. Adanya gugus fungsi C-O-C (stretch) dan C-H (stretch) pada bilangan gelombang 1095.57 dan 2337.72 cm-1 membuktikan PEG-6000 telah tercoating dengan baik.

4. Pasir besi milling selama 15 jam menghasilkan diameter partikel 44 um dan setelah disintesis dengan metode kopresipitasi menjadi partikelnano Fe3O4 dengan ukuran 40 nm.

5. Partikel nano Fe3O4 coating PEG-6000 dengan penambahan 20 % Silicon Rubber merupakan kondisi yang terbaik dan menghasilkan nilai magnetik saturasi sebesar 22.05 emu/g dan nilai medan koersivitas 80.66 Oe.

6. Nanokomposit Fe3O4 coating PEG-6000 dengan penambahan 20 % Silicon Rubber menghasilkan modulus young sebesar 0.73 MPa.

5.2 Saran

Dari hasil penelitian ini, beberapa hal yang perlu diperhatikan :

1. Penambahan silicon rubber perlu dicoba untuk komposisi 30, 40, 50 dan 60 % berat pada magnet nanokomposit terhadap sifat kemagnetannya. 2. Perlu dicoba dengan jenis PEG, material polimer lainnya dan variasi

komposisinya terhadap karakteristik material magnet nanokomposit. 3. Perlu dilakukan variasi pada matriks yang digunakan selain silicon rubber,

63

Daftar Pustaka

Abdullah,M.,dkk,(2008), Review: Sintesis Nanomaterial, Jurnal Nanosains & Nanoteknologi, ISSN 1979-0880 Vol. 1 No.2

Abdullah,M.,dkk, (2009), Review:Karakterisasi Nanomaterial, Jurnal Nanosains & Nanoteknologi, ISSN 1979-0880 Vol. 2 No.1.

B. Feng, R.Y. Hong, L.S. Wang, L. Guo, H.Z. Li, J. Ding, Y. Zheng, D.G. Wei, (2008), Synthesis of Fe3O4 /APTES/ PEG diacid functionalized magnetic nanoparticles for MR imaging , Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects : vol. 328, pp. 52-59.

Baqiya,MalikA,dkk., (2007), Penggunaan Polietilenglycol-400 Pada Sintesis Nanopartikel Fe3O4 Dan Karakterisasi Struktur Serta Kemagnetannya, Jurnal Sains Materi Indonesia Indonesian Journal of Materials Science, ISSN : 1411-1098, hal : 74 _– 77

Billah, A, (2006), Pembuatan Dan Karakterisasi Magnet Strinsium Ferit Dengan Bahan Dasar Pasir Besi,Skripsi,Unnesa.

Bray, D.J., Dittanet, P., Guild, F.J., Kinloch, A.J., Masania, K., Pearson, R.A., Taylor, A.C., (2013), The Modeling of The Toughnening of Epoxy Polymers via Silica Nanoparticles: The Effects of Volume Fraction and Particle Size, Elsevier Ltd Polymer, Vol.54, hal 7022-7032.

D.L.Wati., (2012), Fabrikasi Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles (Spions)Magnetit (Fe3O4) dengan metode kopresipitasi, Skripsi, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.

Fernandes, B., (2011), Makalah Sintesis Nanopartikel. Padang : Program Studi Kimia Pascasarjana Universitas Andalas.

Fuad, A., Wulansari, R., Taufik, A., dan Sunaryo. (2010), Sintesa dan Karakterisasi sifat struktur nanopartikel Fe3xMnxO4 dengan metode kopresipitasi. Prosiding Pertemuan Ilmiah XXIV HFI Jateng dan DIY 10 April : 139 – 145.

Friedrich, K., Fakirov, S., Zhang, Z., (2005), Polymer Composite From Nano to Macro-scale, Springer Science Business Media, Inc.

Gubin, S. F., (2007), Magnetic Nanoparticles, Russian Academy of Sciences, Wiley-VCH Verlag GmBH dan Co.KgaA.

Hadi., A. Prasetyo., (2009), Kajian Transformasi Antar Fasa Pada Komposit Fe3O4/Fe2O3,Skripsi,Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Hadiyawarman, dkk., (2008), Fabrikasi Material Nanokomposit Superkuat,Ringan dan Transparan Menggunakan Metode Simple Mixing, Jurnal Nanosains & Nanoteknologi ISSN 1979-0880,Vol. 1 No.1

J.M.D Coey., (2009), Magnetism and Magnetic Materials, United States of America, Cambridge University Press.

Krisna, (2015), Sintesis Dan Karakterisasi Sifat Magnetik Nanokomposit Fe3O4 Montmorilonit Berdasarkan Variasi Suhu. Prosiding Seminar NasionalFisika, ISSN : 2339-0654 Vol IV

Merdakani,S.,(2013), Sintesis Partike lNanokomposit Fe3O4/SiO2 Dengan Metode Kopresipitasi, Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknolog Nuklir PTNBR- BATAN Bandung.

Mersya, (2011), Sintesis Dan Pengujian Sifat Magneto Elastisitas Nanopartikel Fe3O4 Dengan Metode Kopresipitasi Pada Pembuatan Komposit Ferogel. Skripsi.Unimed.

Nuzuly, Seveny, (2013), Pengaruh Konsentrasi Polyethylene glycol (PEG) pada Sifat Kemagnetan Nanopartikel Magnetik PEG-Coated Fe3O4 , Jurnal Fisika Indonesia No: 51, Vol XVII, Universitas Gajah Mada.

Pauzan, M, dkk., (2013), Pengaruh Ukuran Butir dan Struktur Kristal terhadap Sifat Kemagnetan pada Nanopartikel Magnetit (Fe3O4), Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVII. ISSN : 0853-0823., hal:24-28.

Perdana, F.A. (2011), Sintesis Nanopartikel Fe3O4 dengan Template PEG-1000 dan Karakterisasi Sifat Magnetiknya. Jurnal Material dan Energi Indonesia. Vol.01. No.1-6

R.M. Cornell, and U. Schwertmann, (2003), The Iron Oxides (2nd ed. Weinheim. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.

Rahmawati,R, (2013), Fabrikasi Ferogel Berbahan Dasar Nanopartikel Magnetit(Fe3O4) Dari Hasil Sintesis Pasir Besi Pantai Utara Jawa Dan SifatMagneto-Elastisnya, Kaunia, Vol. IX, No. 1: 70-82

Riyanto, A ,dkk., (2012), Analisis Struktur Kristal dan Sifat Magnetik pada Nanopartikel Magnetit (Fe3O4) sebagai Bahan Aktif Biosensor Surface Plasmon Resonace (SPR), Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVI HFI, ISSN: 0853-0823,hal:203-207.

65

Sinaga,T.,(2015), Synthesis Of Fe3O4 Nanoparticles Of Iron Sand Coprecipitation Method With Polyethylene Glycol 6000, Chemistry and Materials Research , ISSN 2224,Vol.7 No.7, 2015.

Sholihah,(2010), Sintesis Dan Karakteristik Partikel Nano Fe3O4 Yang Berasal Dari Pasir Besi Dan Fe3O4 Bahan Komersial (Aldrich),Surabaya: ITS Sudirman,dkk., (2004), Analisis Sifat Kekuatan Tarik, Derajat Kristalinitas, Dan

Struktur Mikro Komposit Polimer Polipropilena-Pasir,P3IB BATAN Sumarni, (2014), Karakterisasi struktur kristal nanopartikel magnetit berbasis

pasir alam dengan penambahan variasi polyethylene glycol PEG skripsi,Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga.

Sunaryo, Wira Widyawidura, (2010), Metode Pembelajaran Bahan Magnet dan Identifikasi Kandungan Senyawa Pasir Alam Menggunakan Prinsip Dasar Fisika. Cakrawala Pendidikan,Th.XXIX, No.1

Yang,Quifeng,dkk.,(2015), Preparation of Magnetic Fe3O4 Microspheres Using Different Surfactant and Silica-coated Magnetic Particles, AASRI International Conference on Industrial Electronics and Applications.

1.3 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang diangkat menjadi topik utama adalah

1. Bagaimana mensintesis partikelnano Fe3O4 dari hasil milling selama 15 jam dengan metode kopresipitasi.

2. Bagaimana sifat kemagnetan dan gugus fungsi pada bahan yang diuji sebelum dan sesudah terkomposit dengan silicon rubber.

3. Bagaimana sifat mekanik bahan yang telah terkomposit dengan silicon rubber melalui uji tarik.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah :

1. Membuat magnet nanokomposit dengan filler yang divariasikan berupa

pasir besi hasil milling selama 15 jam, pasir besi sintesis dan pasir besi

sintesis dengan coating dengan PEG-6000.

2. Mengetahui sifat kemagnetan dan gugus fungsi dari bahan pengisi sebelum dan sesudah terkomposit dengan silicon rubber.

3. Mengetahui kekuatan magnet nanokomposit dengan menggunakan uji tarik.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Digunakan sebagai bahan penyerap gelombang mikro atau sebagai

Radar Absorbing Material.

2. Membandingkan hasil dari metode kopresipitasi dengan metode lain dalam pembuatan magnet nanokomposit.

BAB V

KESIMPULAN

5.1Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulan bahwa :

1. Hasil analisa XRF menunjukkan bahwa pasir besi hasil milling selama 15

jam dengan PBM mengandung unsur Fe sebesar 91.82 %, dan setelah

disintesis dengan metode kopresipitasi meningkat menjadi 93.35 %. 2. Hasil Karakterisasi pasir besi, partikel nano Fe3O4 coating dengan

PEG-6000 menunjukkan terbentuknya single phase magnetit (Fe3O4) dengan struktur kristal cubic spinel dan parameter kisi a = b = c = 8.419 Å.

3. Adanya gugus fungsi C-O-C (stretch) dan C-H (stretch) pada bilangan

gelombang 1095.57 dan 2337.72 cm-1 membuktikan PEG-6000 telah

tercoating dengan baik.

4. Pasir besi milling selama 15 jam menghasilkan diameter partikel 44 um

dan setelah disintesis dengan metode kopresipitasi menjadi partikelnano Fe3O4 dengan ukuran 40 nm.

5. Partikel nano Fe3O4 coating PEG-6000 dengan penambahan 20 % Silicon

Rubber merupakan kondisi yang terbaik dan menghasilkan nilai magnetik

saturasi sebesar 22.05 emu/g dan nilai medan koersivitas 80.66 Oe.

6. Nanokomposit Fe3O4 coating PEG-6000 dengan penambahan 20 %

5.2 Saran

Dari hasil penelitian ini, beberapa hal yang perlu diperhatikan :

1. Penambahan silicon rubber perlu dicoba untuk komposisi 30, 40, 50 dan

60 % berat pada magnet nanokomposit terhadap sifat kemagnetannya. 2. Perlu dicoba dengan jenis PEG, material polimer lainnya dan variasi

komposisinya terhadap karakteristik material magnet nanokomposit. 3. Perlu dilakukan variasi pada matriks yang digunakan selain silicon rubber,

Daftar Pustaka

Abdullah,M.,dkk,(2008), Review: Sintesis Nanomaterial, Jurnal Nanosains &

Nanoteknologi, ISSN 1979-0880 Vol. 1 No.2

Abdullah,M.,dkk, (2009), Review:Karakterisasi Nanomaterial, Jurnal Nanosains

& Nanoteknologi, ISSN 1979-0880 Vol. 2 No.1.

B. Feng, R.Y. Hong, L.S. Wang, L. Guo, H.Z. Li, J. Ding, Y. Zheng, D.G. Wei, (2008), Synthesis of Fe3O4 /APTES/ PEG diacid functionalized magnetic nanoparticles for MR imaging , Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects : vol. 328, pp. 52-59.

Baqiya,MalikA,dkk., (2007), Penggunaan Polietilenglycol-400 Pada Sintesis Nanopartikel Fe3O4 Dan Karakterisasi Struktur Serta Kemagnetannya,

Jurnal Sains Materi Indonesia Indonesian Journal of Materials Science,

ISSN : 1411-1098, hal : 74 _– 77

Billah, A, (2006), Pembuatan Dan Karakterisasi Magnet Strinsium Ferit Dengan Bahan Dasar Pasir Besi,Skripsi,Unnesa.

Bray, D.J., Dittanet, P., Guild, F.J., Kinloch, A.J., Masania, K., Pearson, R.A., Taylor, A.C., (2013), The Modeling of The Toughnening of Epoxy Polymers via Silica Nanoparticles: The Effects of Volume Fraction and Particle Size,

Elsevier Ltd Polymer, Vol.54, hal 7022-7032.

D.L.Wati., (2012), Fabrikasi Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles (Spions)Magnetit (Fe3O4) dengan metode kopresipitasi, Skripsi, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.

Fernandes, B., (2011), Makalah Sintesis Nanopartikel. Padang : Program Studi

Kimia Pascasarjana Universitas Andalas.

Fuad, A., Wulansari, R., Taufik, A., dan Sunaryo. (2010), Sintesa dan Karakterisasi sifat struktur nanopartikel Fe3xMnxO4 dengan metode

kopresipitasi. Prosiding Pertemuan Ilmiah XXIV HFI Jateng dan DIY 10

April : 139 – 145.

Friedrich, K., Fakirov, S., Zhang, Z., (2005), Polymer Composite From Nano to Macro-scale, Springer Science Business Media, Inc.

Gubin, S. F., (2007), Magnetic Nanoparticles, Russian Academy of Sciences,

Wiley-VCH Verlag GmBH dan Co.KgaA.

Hadi., A. Prasetyo., (2009), Kajian Transformasi Antar Fasa Pada Komposit Fe3O4/Fe2O3,Skripsi,Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Hadiyawarman, dkk., (2008), Fabrikasi Material Nanokomposit Superkuat,Ringan dan Transparan Menggunakan Metode Simple Mixing,

Jurnal Nanosains & Nanoteknologi ISSN 1979-0880,Vol. 1 No.1

J.M.D Coey., (2009), Magnetism and Magnetic Materials, United States of

America, Cambridge University Press.

Krisna, (2015), Sintesis Dan Karakterisasi Sifat Magnetik Nanokomposit Fe3O4

Montmorilonit Berdasarkan Variasi Suhu. Prosiding Seminar

NasionalFisika, ISSN : 2339-0654 Vol IV

Merdakani,S.,(2013), Sintesis Partike lNanokomposit Fe3O4/SiO2 Dengan Metode

Kopresipitasi, Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknolog Nuklir

PTNBR- BATAN Bandung.

Mersya, (2011), Sintesis Dan Pengujian Sifat Magneto Elastisitas Nanopartikel Fe3O4 Dengan Metode Kopresipitasi Pada Pembuatan Komposit Ferogel. Skripsi.Unimed.

Nuzuly, Seveny, (2013), Pengaruh Konsentrasi Polyethylene glycol (PEG) pada Sifat Kemagnetan Nanopartikel Magnetik PEG-Coated Fe3O4 , Jurnal Fisika Indonesia No: 51, Vol XVII, Universitas Gajah Mada.

Pauzan, M, dkk., (2013), Pengaruh Ukuran Butir dan Struktur Kristal terhadap Sifat Kemagnetan pada Nanopartikel Magnetit (Fe3O4), Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVII. ISSN : 0853-0823., hal:24-28.

Perdana, F.A. (2011), Sintesis Nanopartikel Fe3O4 dengan Template PEG-1000

dan Karakterisasi Sifat Magnetiknya. Jurnal Material dan Energi Indonesia.

Vol.01. No.1-6

R.M. Cornell, and U. Schwertmann, (2003), The Iron Oxides (2nd ed. Weinheim.

Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.

Rahmawati,R, (2013), Fabrikasi Ferogel Berbahan Dasar Nanopartikel Magnetit(Fe3O4) Dari Hasil Sintesis Pasir Besi Pantai Utara Jawa Dan

SifatMagneto-Elastisnya, Kaunia, Vol. IX, No. 1: 70-82

Riyanto, A ,dkk., (2012), Analisis Struktur Kristal dan Sifat Magnetik pada Nanopartikel Magnetit (Fe3O4) sebagai Bahan Aktif Biosensor Surface

Plasmon Resonace (SPR), Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVI HFI, ISSN: 0853-0823,hal:203-207.

Sinaga,T.,(2015), Synthesis Of Fe3O4 Nanoparticles Of Iron Sand Coprecipitation

Method With Polyethylene Glycol 6000, Chemistry and Materials Research ,

ISSN 2224,Vol.7 No.7, 2015.

Sholihah,(2010), Sintesis Dan Karakteristik Partikel Nano Fe3O4 Yang Berasal

Dari Pasir Besi Dan Fe3O4 Bahan Komersial (Aldrich),Surabaya: ITS Sudirman,dkk., (2004), Analisis Sifat Kekuatan Tarik, Derajat Kristalinitas, Dan

Struktur Mikro Komposit Polimer Polipropilena-Pasir,P3IB BATAN

Sumarni, (2014), Karakterisasi struktur kristal nanopartikel magnetit berbasis pasir alam dengan penambahan variasi polyethylene glycol PEG

skripsi,Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga.

Sunaryo, Wira Widyawidura, (2010), Metode Pembelajaran Bahan Magnet dan Identifikasi Kandungan Senyawa Pasir Alam Menggunakan Prinsip Dasar Fisika. Cakrawala Pendidikan,Th.XXIX, No.1

Yang,Quifeng,dkk.,(2015), Preparation of Magnetic Fe3O4 Microspheres Using

Different Surfactant and Silica-coated Magnetic Particles, AASRI