sebagai katalis, yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa pada permukaan.
f. Sifat fisik Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen
dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan
mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti
boron nitrida pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling,
menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain.
2.5 Keramik Berpori
Keramik berpori merupakan keramik yang mempunyai pori-pori dengan distribusi ukuran tertentu dan porositas yang relatif tinggi, secara luas keramik
berpori insulasi termal dan sebagai bahan bangunan. Material yang biasa digunakan sebagai bahan baku keramik berpori adalah lempung dan senyawa
oksida seperti alumina Al
2
O
3
, silika SiO
2
, titaniaTiO
2
, dan zirkonia ZrO
2
. Pada umumnya penggunaan keramik berpori dengan ukuran pori sekitar 10-
800µm sebagai filter, sedangkan keramik dengan ukuran pori hingga 0,1 nm sebagai membran menggunakan material dengan kandungan alumina yang tinggi
karena alumina mempunyai keunggulan pada kekuatan, kekerasan dan ketahanan terhadap tekanan, panas, maupun bahan kimia. Lempung mengandung
hidrated aluminium silica Al
2
O
3
,SiO
2
,H
2
O yang berfungsi mempermudah proses pembentukan keramik, mempunyai sifat plastis mudah dibentuk,
mempunyai daya ikat bahan baku tidak plastis, dan juga dicampur dengan kuarsa yang merupakan bentuk lain dari silika yang bertujuan untuk mengurangi
retak-retak dalam pengeringan. Berdasarkan banyaknya pori, maka keramik berpori digolongkan dalam dua
bagian besar
Universitas Sumatera Utara
1. Keramik mikropori yaitu keramik berpori yang mempunyai nilai porositas
50. 2.
Keramik makropori yaitu keramik berpori yang mempunyai nilai porositas 50.
Sedangkan berdasarkan ukuran porinya, maka keramik berpori terbagi atas 1.
Microporous ceramic yaitu keramik yang memiliki ukuran pori lebih kecil dari 2 nm d 2 nm.
2. Mesoporous ceramic yaitu keramik yang memiliki ukuran pori di antara 2
nm dan 50 nm 2 nm d 50 nm. 3.
Macroporous ceramic yaitu keramik yang memiliki ukuran pori lebih besar dari 50 nm d 50 nm.
Ukuran pori-pori keramik berpori sangat penting karena mempengaruhi masuknya partikel yang akan difilter. Ukuran pori-pori yang efektif ditentukan
oleh lubang minimum dalam saluran atau pori-pori, sifat ini ditentukan oleh ukuran pori-pori yang intrinsik pada keramik dimana ukuran pori yang memenuhi
standar sebagai filter berkisar antara 0,25- 90 µm, densitas 1,104 – 1,7 gcm
3
, porositas 23 - 80 Ebele,2014.
Aktivasi adalah perlakuan terhadap lempung yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau
mengoksidasi molekul permukaaan sehingga lempung mengalami perubahan sifat baik sifat fisika maupun kimiawinya. Ada 2 jenis aktivasi yang dapat
dilakukan untuk menghasilkan keramik berpori dari bahan dasar lempung yaitu 1.
Aktivasi fisika yaitu proses memperluas pori lempung dengan bantuan panas, uap dan gas CO
2
. Aktivasi fisika sering juga disebut dengan kalsinasi.
2. Aktivasi kimia yaitu aktivasi yang dilakukan dengan menggunakan bahan
kimia yang dinamakan aktivator. Aktivasi bertujuan untuk membuka ruang interlayer dan menghilangkan
pengotor-pengotor yang berada di bagian internal lempung. Lempung umumnya banyak mengandung kation dalam ruang antar lapis, sehingga perlu dilakukan
penyeragaman kation yang mana kation yang umum digunakan adalah kation dari golongan alkali dan alkali tanah. Penelitian penelitian pada umumnya akan
Universitas Sumatera Utara
mempertukarkan kation-kation yang ada dalam interlayer lempung seperti Na
+
, K
+
, dan Ca
2+
dengan kation H
+
dari asam sulfat, sehingga kation-kation yang ada pada interlayer menjadi seragam Auliah Army, 2009. Pemanasan menyebabkan
pori-pori lempung terbuka sehingga dapat mempermudah proses pelarutan pengotor-pengotor yang terperngkap di dalam pori lempung, dan dengan adanya
pemanasan, maka akan terbentuk asam Bronsted dan Lewis Sahara, 2011. Terbentuknya situs asam Brөnsted dapat disebabkan oleh adanya serah terima
proton di dalam lempung karena berkurangnya jumlah molekul air pada ruang antar lapis dan sebagian molekul air telah mengalami dehidrasi pada kation-
kation antar lapis. Pada pemanasan suhu tinggi, permukaan lempung akan mengalami dehidro
ksilasi sehingga situs asam Brөnsted diubah menjadi asam Lewis.
Pada aktivasi termal, temperatur tinggi dapat menghilangkan molekul air dan pengotor lainnya. Luas permukaan naik dengan naiknya temperatur yang
disebabkan oleh hilangnya molekul air terserap dan terhidrat serta senyawa organik yang mudah menguap yang terikat pada permukaan bentonit alam, akan
tetapi kalsinasi pada pada temperatur yang lebih tinggi dapat merubah sifat fisika dan kimia dari bentonit Purkait et.al , 2009. Perubahan struktur dan komposisi
selama pemanasan bisa bervariasi tergantung pada komposisi kimia lempung alam dan waktu pemanasan Wu et. al, 2013. Pemanasan berlebih akan
menimbulkan jarak yang pendek pada struktur dan interlayer lempung Bergaya et. al, 2006, kecilnya jarak interlayer akan menyebabkan difusi partikel lebih
dekat ke atom lainnya sehingga mempengaruhi luas permukaan. Menurut Sahara 2011 lempung teraktivasi asam dan lempung yang
teregenerasi dan teraktivasi panas memiliki luas permukaan spesifik dan volume total pori yang jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan lempung tanpa
perlakuan, tetapi berbanding terbalik dengan jari-jari pori. Ini sesuai dengan rumus perhitungan jari-jari pori dimana jari-jari pori berbanding terbalik dengan
luas permukaan spesifik. Pada lempung yang teregenerasi tanpa aktivasi panas terjadi peningkatan luas permukaan spesifik dan volume total pori.
Universitas Sumatera Utara
Proses pembentukan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :
a. Die pressing
Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga membentuk bubuk, lalu dicampur dengan pengikat binder organic, kemudian dimasukkan kedalam
cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik, atau produksi
dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah. b.
Rubber mold pressing Metode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak seragam dan
disebut rubber mold pressing, karena dalam pembuatannya menggunakan sarung yang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan kedalam sarung karet, kemudian
dibentuk kedalam cetakan hidrostatis. c.
Extrusion Molding. Pembentukan keramik pada metode ini melalui lubang cetakan. Metode ini bisa
digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reaktor, atau material lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap.
d. Slip Casting
Metode ini dilakukan untuk memperkeras suspensi dengan air dari cairan lainnya, dituang kedalam plaster berpori, air akan diserap dari daerah kontak kedalam
cetakan dan lapisan yang kuat akan terbentuk. e.
Injection molding Bahan yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada
cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda-benda yang mempunyai bentuk yang kompleks.
2.6 Pengujian Sifat Fisis Keramik 2.6.1 Serapan Air
