ANALISIS MIKTROSKOPIK KERAMIK

STONEWARE BERBAHAN PASIR BESI

SEBAGAI PENGGANTI KUARSA BELITUNG

Drs. Ida Bagus Alit Paramarta, M.Si.

Drs. Made Sumadiyasa, M. Si.

I.K.W. Suryapramana

Asni Mulyani Jeni

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA

Oktober 2019

SAINSTEK 2019

PENDAHULUANSAINSTEK 2019

Secara tradisional keramik didefinisikan sebagai suatu hasil seni dan

teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar

seperti gerabah, genteng, porselin. Saat ini keramik adalah dibuat dari

campuran tanah liat dan berbagai senyawa dari logam seperti kuarsa

Kualitas Keramik ditentukkan oleh bahan penyusun massa bodinya,

salah satu penyusun masa bodi keramik adalah kuarsa (flint). Kuarsa

dalam massa bodi keramik berfungsi sebagai kulit, sehingga dapat

menentukan sifat fisik seperti keporian dalam suatu massa bodi

keramik. Kuarsa adalah dalam bentuk pasir yang mengandung

WZ4O8 dengan W adalah Na, K, Ca dan Ba, sedangkan Z adalah Si

dan Al. Tujuan pemakaian kuarsa dalam proses pembuatan keramik

stoneware adalah untuk mengurangi susut kering (mengurangi retak -

retak dalam pengeringan), mengurangi susut waktu pembakaran.

Sementara itu, pasir besi memiliki permukaan yang menyerupai

kuarsa sehingga memungkinkan pasir besi digunakan sebagai

pengganti kuarsa dalam pembuatan keramik. Pasir besi merupakan

salah satu bahan galian dari kelompok bijih besi (magnetit) yang

terdapat di sepanjang pantai,

PENDAHULUANSAINSTEK 2019

Pada penelitian ini akan dipelajari bagaimana pengaruh penggantian kuarsa

Belitung dengan pasir besi pada masa bodi keramik stoneware terhadap

struktur mikroskopiknya, seperti struktur unsur-unsur penyusunnya,

morfologinya (estimasi bentuk, ukuran butiran dan pori-pori) dan kemampuan

serapan terhadap air.

Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan bahan baku alam lokal untuk

menghasilkan bodi keramik. Disamping itu penelitian ini bertujuan untuk

mengoptimalkan potensi sumber daya alam sehingga memberikan manfaat

nilai ekonomis yang lebih besar. Bahan baku alam lokal tersebut adalah

berupa pasir besi yang keberadaannya tersebar di seluruh pulau Bali. Target

khusus yang ingin dicapai adalah keluaran dalam bentuk jurnal yang akan

dipublikasikan di jurnal nasional. Untuk itu dalam penelitian ini akan dilakukan

pengukuran secara mikroskopik, meliputi pengukuran XRF (mengetahui

unsur-unsur logam penyusunnya), XRD (mengetahui senyawa penyusunnya),

SEM (mengetahui struktur pori, grain, ada/tidaknya retakan), BAT (mengetahui

besar pori-porinya) dan pengukuran kemampuan serapan terhadap air

Manfaat dari penelitian ini adalah mengoptimalkan potensi sumber daya alam

dari serbuk pasir besi menjadi bahan bernilai tambah dan berdaya guna

teknologi bodi keramik.

PERMASALAHAN DAN TUJUAN

PERMASALAHAN :

-Bagaimanakah struktur mikroskopik dari keramik stoneware jika kuarsa Belitung

digantikan dengan pasir besi.

-Dari rumusan masalah tersebut, yang dimaksud dengan mikroskopik adalah

unsur-unsur logam penyusunnya, morfologinya (bentuk, ukuran butiran dan pori-

pori) dan kemampuan serapan terhadap air

TUJUAN :

Tujuan umum :

ikut berperan aktif dalam melakukan penelitian dasar yang bersifat temuan

sehingga memperoleh invensi, baik metode maupun teori baru yang belum

pernah ada sebelumnya

memperoleh modal ilmiah yang dapat mendukung perkembangan penelitian

terapan

meningkatkan kuantitas dan kualitas publikasi ilmiah dosen.

Tujuan khusus :

memanfaatkan sumber daya alam lokal yang ada di Bali sehingga

memperoleh nilai tambah untuk kesejahteraan masyarakat

SAINSTEK 2019

URGENSI DAN MANFAAT PENELITIANSAINSTEK 2019

Mendapatkan karakteristik dari dari keramik stoneware berbahan dasar pasir

besi.

Memperoleh modal ilmiah yang dapat mendukung perkembangan penelitian

terapan dalam bidang industry keramik.

Mengoptimalkan potensi sumber daya alam lokal dari serbuk pasir besi menjadi

material bernilai tambah dan berdaya guna teknologi bodi keramik

Pengembangan basis penelitian fisika material (nano partikel) di Jurusan Fisika

FMIPA UNUD dan kerjasama antar lembaga di dalam dan luar negeri..

SAINSTEK 2019 Road Map Penelitian Bidang Material RIP UNUD

SAINSTEK 2019ROAD MAP PENELITIAN PS. FISIKA

METODE PENELITIAN SAINSTEK 2019

1. PEMBUATAN KERAMIK

PENCAMPURAN BAHAN KERAMIK

PEMERAMAN(AGING) 2-3 HARI

PENCETAKAN KERAMIK24 BUAH

PENGERINGAN KERAMIK5 HARI

PEMBAKARAN KERAMIK8500 C, 9000 C,10000 C,12000 C

METODE PENELITIAN SAINSTEK 2019

2. KARAKTERISASI

KARAKTERISASI

PERESAPAN AIR KARAKTERISASI MIKROSKOPIK

XRFXRD SEM BAT

Hasil dan PembahasanSAINSTEK 2019

1. HASIL KARAKTERISASI PERESAPAN AIR DAN KEKUATAN TEKAN

Suhu Sinterin (OC) Peresapan terhadap air (%) Kuat Tekan (N/cm2)

850 15.1±1.5 11.2±1.0

900 12.9±0.2 12.3±1.3

1000 12.7±0.3 12.8±0.8

1200 3.9.1±0.1 17.5±1.7

0

5

10

15

20

25

800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200

Per

esap

an A

ir (

%)

Suhu (oC)

Hasil dan Pembahasan

Grafik peresapan air terhadap suhu pembakaran

SAINSTEK 2019

Hasil dan Pembahasan

0

5

10

15

20

25

800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200

Kek

eras

an (

N/C

m2)

Suhu (0C)

Grafik Kekerasan keramik sebagai fungsi suhu bakar

SAINSTEK 2019

SAINSTEK 2019Hasil dan Pembahassan

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Wei

gh

t L

oss

(%

)

Time (minute)

WL- 900 WL-1000 WL-1200

Grafik Hasil karakterisasi TGA Pesentase berat yang hilang

sebagai fungsi waktu

SAINSTEK 2019

Hasil dan Pembahassan

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Suh

u (

oC

)

Waktu (menit)

WL-900 WL-1000

WL-1200

Grafik Hasil karakterisasi TGA: Suhu dari sampel sebagai fungsi

dari waktu

SAINSTEK 2019Hasil dan Pembahassan

98.0

98.5

99.0

99.5

100.0

100.5

101.0

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Wei

ght

(%)

Temperature (oC)

W900 W1000 W1200

Grafik Hasil karakterisasi TGA Penurunan berat sebagai fungsi

suhu

SAINSTEK 2019 Hasil dan Pembahassan

Hasil karakterisasi XRF Sampel Si- 1200 : sampel dengan

pengisi kuarsa Belitung disinterring pada temperatur 1200 OC

SAINSTEK 2019 Hasil dan Pembahassan

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

10 20 30 40 50

Counts

0

500

1000

1500

Fe 850

Hasil Karakterisasi XRD

SAINSTEK 2019 Hasil dan Pembahassan

SEM Si-850 dan Si-1200

SAINSTEK 2019

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian ini dapat diperoleh informasi bahwa pasir besi

dapat digunakan sebagai pengganti kuarsa Belitung, pada sintering

1200 OC dapat diperoleh serapan terhadap air sebesar 3.9% (kurang

dari 5%). Suhu sintering berdampak terhadap tingkat serapan terhadap

air dan kekuatan keramik, yaitu terjadi penurunan kemampuan

penyerapan terhadap air, dan peningkatan kekuatan tekan dengan

bertambah besarnya suhu pembakaran

,

,

DAFTAR PUSTAKASAINSTEK 2019

Hana, dkk. 2013. Makalah Bahan Keramik. Program studi D3 Analis Kimia: Politeknik

Negeri Bandung

Nelly Sundari, Komang. 2010. “Makalah Ilmiah Pengkajian Industri”. Deputi Teknologi

Industri Rancang Bangun dan Rekayasa Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.

Jakarta.

Rencana Induk Penelitian (RIP) Universitas Udayana 2017 – 2021, Kementerian Riset

dan Teknologi, Universitas Udayana, 2016

Lawrence, W. G. & West, R. R. 1982. Ceramics Science For Potter. Chilton Book

Company, Radnor, Pennsylvania.

Miller, JC and JN. 1998. Statistics for analytical Chemistry. Ellis Horwod Limited. New

york.

Nelson, Glen, C. 1986. Ceramics A Potter’s Handbook. John Wiley and Sons, New

York.

Oishi, T. 1986. Ceramics Body, Gifu Prefecture Ceramics Research Institute

Nagoya, International Training Center. Japan International Cooperation Agency.

Giri. 2016. Penentuan Komposisi Massa Bodi Keramik Stoneware Kode BL 3 Pada

Temperatur Pembakaran 1200oC (Praktek Kerja Lapangan). Jurusan Fisika F.MIPA

Universitas Udayana

Budiyanto,W. 2014. Pengembangan Formula Badan Keramik Stoneware dengan

Metode Line Blend. Kriya Keramik PPPPTK Seni dan Budaya: Sleman Yogyakarta.

Sandria, dkk. 2015. TA-3101 Ganesa Bahan Galian (Endapan Pasir Besi). Institut

Teknologi Bandung

SAINSTEK 2019

'8 :j

qo=

c.o ;4

oo)U)'aE\) =OFoE\l =?4

r:

r==v==.ler?==_Ert_-4-tvaf,

I va tfr{€tr====€.

g' E =o==rgE R ==EE=tslF

=H E==E=!r-i==

=+ ===F=q=gE U* EqFEFsr=

== =E=F3r= 3 23=ii:== t = =E= r E = =

uEjFr7==r>+b E=!t'

= Gt

=

=iuE-l

=Eqz-ErIA

Fv2ttll+

=E-lz

Fv2E{v2

t=ErzFUEI=z6tE,l-

tsrzFr

ElFt

trErzzHtrlEq

r..l

Eri

tt

OJts{trJ

-oo

(D

PJ

!t

t,

z:!

qoo)ooAJC^)

(O(Oo)C4.)NJoo

1.'