Karakterisasi Dan Pembuatan Keramik Berpori Berbahan Dasar Tanah Lempung Dan Abu Kayu Damar (Agathis Dammara) [PDF]

Citation preview

Universitas Sumatera Utara Repositori Institusi USU



http://repositori.usu.ac.id



Departemen Fisika



Skripsi Sarjana



2018



Karakterisasi dan Pembuatan Keramik Berpori Berbahan Dasar Tanah Lempung dan Abu Kayu Damar (Agathis Dammara Khairunnisa, Suri Universitas Sumatera Utara https://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/8622 Downloaded from Repositori Institusi USU, Univsersitas Sumatera Utara



KARAKTERISASI DAN PEMBUATAN KERAMIK BERPORI BERBAHAN DASAR TANAH LEMPUNG DAN ABU KAYU DAMAR (AGATHIS DAMMARA)



SKRIPSI



SURI KHAIRUNNISA 140801029



PROGRAM STUDI FISIKA S-1 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



KARAKTERISASI DAN PEMBUATAN KERAMIK BERPORI BERBAHAN DASAR TANAH LEMPUNG DAN ABU KAYU DAMAR (AGATHIS DAMMARA)



SKRIPSI



Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains



SURI KHAIRUNNISA 140801029



PROGRAM STUDI FISIKA S-1 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



PERNYATAAN ORISINALITAS



KARAKTERISASI DAN PEMBUATAN KERAMIK BERPORI BERBAHAN DASAR TANAH LEMPUNG DAN ABU KAYU DAMAR (AGATHIS DAMMARA)



SKRIPSI



Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.



Medan, Juli 2018



Suri Khairunnisa 140801029



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



i



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



ii



KARAKTERISASI DAN PEMBUATAN KERAMIK BERPORI BERBAHAN DASAR TANAH LEMPUNG DAN ABU KAYU DAMAR (AGATHIS DAMMARA)



ABSTRAK



Telah dibuat keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar dengan teknik die pressing. Tanah lempung dan abu kayu damar diayak dengan ayakan 100 mesh. Keramik dicetak dengan perbandingan variasi campuran tanah lempung dan abu kayu damar 10:0 ; 9:1 ; 8:2 ; 7:3 ;6:4 ; 5:5 gram dan disintering dengan suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam. Keramik dikarakterisasi dengan menentukan sifat fisis (densitas, porositas, serapan air, susut massa, susut bakar), sifat mekanis (kuat tekan dan kekerasan), morfologi permukaan dan ukuran pori (SEM), kandungan unsur (EDX). Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa variasi terbaik terjadi pada campuran tanah lempung dan abu kayu damar pada variasi campuran 5:5 gram dengan nilai densitas = 1,4 gram/cm3 ; porositas = 44% ; serapan air = 31,8% ; susut massa 30,32% ; susut bakar 6,93% ; kuat tekan = 1,95 MPa ; kekerasan = 86,07 MPa dan hasil morfologi permukaan (SEM) memiliki pori yang lebih banyak dan tersebar merata dengan ukuran diameter pori rata-rata = 2,3805 µm yang tergolong kedalam jenis keramik berpori macroporous ceramic dengan ukuran pori > 50 nm Kata kunci : Abu kayu damar, die pressing, EDX, keramik berpori, lempung, macroporous ceramic, SEM.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



iii



CHARACTERIZATION AND FABRICATION ON POROUS CERAMIC BASED ON LOAM AND WOOD DAMAR ASH (AGATHIS DAMMARA)



ABSTRACT



Fabrication of porous ceramics base on loam and wood damar ash, had been done using die pressing methode. Loam and damar wood ash with 100 mesh size sieve. Ceramic molded with varied composition ratio of loam and wood damar ash 10:0; 90:1; 8:2; 7:3; 6:4; 5:5 gram and sintered with 10000 C sintering temperatur with holding time 5 hour. Ceramics characterized to determine physical properties (density, porosity, water absorption, mass shrinkage, volume shrinkage), mechanical properties (compressive strength and hardness), surface morphology and pore size (SEM), elemental mapping (EDX). Results of characterization show that the best variation occurs on loam and wood damar ash composition 5:5 gram with density value = 1.4 gram/cm3; porosity = 44%; water absorption = 31.8%; mass shrinkage 30,32%; volume shrinkage = 6.93%; compressive strength = 1.95 MPa; hardness = 86.07 MPa. And surface morphology (SEM) has more pores and is spread evenly with average pore diameter = 2,3805 µm which is classified into the type macroporous ceramic with pore size > 50 nm Keywords : die pressing, EDX, loam, macroporous ceramic, porous ceramic, SEM, wood damar ash.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



iv



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 Karakterisasi dan Pembuatan Keramik Berpori Berbahan Dasar Tanah Lempung dan Abu Kayu Damar (Agathis Dammara). Karya ini tentunya dimungkinkan oleh dukungan dan kesempatan serta berbagai fasilitas dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis menghaturkan ucapan terimakasih yang tulus pada: Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH.MH



selaku Rektor Universitas



Sumatera Utara. Bapak Prof. Dr. Kerista Sebayang MS selaku Dekan Fakultas Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS dan Awan Maghfirah, MSi selaku Ketua dan Sekretaris jurusan Fisika serta dosen penguji saya, staf jurusan dan seluruh dosen yang mengajar di Fisika S-1. Atas semua ilmu, fasilitas dan dukungan, yang telah diberikan kepada penulis. Dosen pembimbing Ibu Prof. Dr. Zuriah Sitorus, MS yang telah membimbing dan meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini, Keluarga ku Ayahanda, Syafaruddin (Alm) dan Ibunda Halimatussakdiah, atas perhatian, nasihat, dukungan, doa dan kasih sayang yang telah kalian berikan. Juga kepada saudara-saudari ku, Hidayat Syahputra, Amd dan Syahrida Hamdini yang telah memberikan semangat



hingga akhir penyelesaian perkuliahan ini.



Musyrifah ( kak indah, kk sopi, kk silvi, kk desi unimed, dan kk elvi uinsu ) yang telah bersabar dalam menjaga dan memperbaiki diri saya, tim halaqah (kk mia, kk mesra, dan kk fera), rubin BTM dan sahabat dakwah semua ( dwi, kk zia, windi, kk halim, rubiah, dk tata, dk afni, dll) yang telah memberikan saya nasihat, dukungan dan motivasi selama kuliah dan dakwah. KEMENRISTEK DIKTI yang telah memberikan Beasiswa Bidik Misi sehingga saya bisa menyelesaikan studi ini dengan baik. PKPU yang telah memberikan Beastudinya kepada saya dan juga rekan-rekan Beastudy PKPU (rivi, herman, kk aini, kk lia, bg mul, fiqhi, dll)



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



v



Diah Pratiwi selaku sahabat dan partner penelitian saya yang selalu menemani, memotivasi dan memberikan semangat selama proses penelitian, Sahabat saya (ulfa, heni, mita, putri, wana, ria, juli, ardi, fiqhi, aslam, bg adi, dll) yang telah memberikan dukungan kepada saya. Teman-teman FISIKA 2014 yang telah membersamai saya dalam perkuliahan, Keluarga besar Laboratorium Fisika Zat Padat Dan Solar modul USU (bg niko, bg William, bg henri) atas kesempatan untuk mengembangkan diri menjadi seorang asisten dan menimba ilmu secara praktek. Dan terimkasih pada keluarga besar laboratorium Fisika Gelombang, Fisika Komputasi, , dan Kristalografi yang telah memberikan labnya dalam proses pengerjaan skripsi, Laboratorium Material PTKI (pak warman, buk Fitri, pak berry, bg ridwan, bg amin) yang telah s membantu saya dalam proses penelitian. Semoga Allah senantiasa membalas kebaikan rekan, dan saudara-saudara semua. Akhir kata semoga penelitian saya ini bisa memberikan manfaatan dalam masyarakat dan dunia pendidikan.



Medan, Juli 2018



Suri Khairunnisa



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



vi



DAFTAR ISI



PENGESAHAN SKRIPSI ABSTRAK ABSTRACT PENGHARGAAN DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN



i ii iii iv vi viii ix x xi



BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian



1 1 2 2 3



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lempungan (Tanah Liat) 2.2 Jenis-jenis Lempung 2.3 Pohon Damar 2.3.1 Damar Batu 2.4 Keramik 2.5 Pembentukan Keramik 2.6 Keramik Berpori 2.7 Aplikasi Keramik Berpori 2.8 Pengujian Sifat Fisis Keramik 2.9 Pengujian Sifat Mekanik Keramik 2.10 Analisa Mikrostruktur Keramik 2.11 DTA (Differential Termal Analysis)



4 8 9 10 12 15 15 17 17 19 20 21



BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian 3.2.1 Peralatan 3.2.2 Bahan 3.3 Prosedure Penelitian 3.4 Komposisi Perbandingan Bahan Pembuatan Keramik Berpori 3.5 Diagram Alir Penelitian



22 22 22 23 23 24 25



BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisis Keramik Berpori



26



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



vii



4.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Keramik Berpori 33 4.3 Hasil Pengujian Karakterisasi SEM-EDX (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-Ray Spectrometer 36 4.4 Hasil Uji Differential Thermal Analysis (DTA) 41 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran



42 42



DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN



44 46



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



viii



DAFTAR TABEL



Nomor Tabel



Judul



Halaman



2.1



Komposisi Unsur Kimia Pada Tanah Lempung



6



2.2



Karakterisasi Sifat Fisis Dan Kimia Damar Batu



11



2.3



Komponen penyusun Senyawa Kimia abu Kayu Damar Batu



11



3.1



Komposisi Bahan Dasar dan Bahan Campuran



24



4.1



Data Hasil Pengukuran Densitas



26



4.2



Data Hasil Pengukuran Porositas



28



4.3



Data Hasil Pengukuran Serapan Air



29



4.4



Data Hasil Pengukuran Susut Massa



31



4.5



Data Hasil Pengukuran Susut Bakar



32



4.6



Data Hasil Pengukuran Kuat Tekan



33



4.7



Data Hasil Pengukuran Kekerasan



34



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



ix



DAFTAR GAMBAR



Nomor Gambar



Judul



Halaman



2.1



Segitiga Tekstur Tanah



5



2.2



Bentuk Pohon Damar (Agathis Dammara)



10



2.3



Bentuk Damar Batu (Agathis Alba)



11



2.4



Bentuk Struktur Keramik yang Disinterring



13



2.5



Metode Pengujian Kekerasan Vickers



20



4.1



Grafik Densitas Vs Komposisi Abu kayu damar



27



4.2



Grafik Porositas Vs Komposisi Abu kayu damar



28



4.3



Grafik Serapan Air Vs Komposisi Abu kayu damar



30



4.4



Grafik Susut Massa Vs Komposisi Abu kayu damar



31



4.5



Grafik Susut Bakar Vs Komposisi Abu kayu damar



32



4.6



Grafik Kuat Tekan Vs Komposisi Abu kayu damar



33



4.7



Grafik Kekerasan Vs Komposisi Abu kayu damar Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 0 gram abu kayu damar pada perbesaran 5000 kali Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 5 gram abu kayu damar pada perbesaran 5000 kali Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 0 gram abu kayu damar pada perbesaran 1.000 kali Beserta Ukuran Pori Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 5 gram abu kayu damar pada perbesaran 1.000 kali Beserta Ukuran Pori Hasil Pembacaan kandungan unsur EDX sampel dengan Campuran 0 gram abu kayu damar pada perbesaran 500 kali Hasil Pembacaan kandungan unsur EDX sampel dengan Campuran 5 gram abu kayu damar pada perbesaran 1000 kali Hasil pengujian Differential Thermal Analysis Abu Kayu Damar Batu



35



4.8 4.9 4.10



4.11



4.12



4.13 4.14



36 37 38



38



39



40 41



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



x



DAFTAR LAMPIRAN



Nomor Lampiran



Judul



Halaman



1



Data dan Contoh Perhitungan



47



2



Dokumentasi Penelitian



55



3



Karakterisasi Tanah Lempung dan Abu Kayu Damar



60



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



xi



DAFTAR SINGKATAN



ASTM



= American Society for Testing and Material



DTA



= Differential Thermal Analysis



MABES POLRI



= Markas Besar Polisi Republik Indonesia



PTKI



= Politeknik Tinggi Kimia Industri



SEM – EDX



= Scanning Elecron Microscopy - Energy Dispersive X-Ray Spectrometer



UNIMED



= Universitas Negeri Medan



USDA



= United State Departement of Agricultural



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



1



BAB 1 PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Lempungan atau tanah liat adalah komponen melimpah yang terdapat di permukaan bumi. Lempungan merupakan material yang sangat mudah di temukan serta mempunyai manfaat dan kegunaan yang sangat luas. Indonesia sebagai negara yang memiliki iklim tropis terdapat kandungan lempung yang sangat melimpah, namun kegunaannya masih belum di manfaatkan secara maksimal. Karakteristik utama yang dimiliki kandungan lempungan yaitu sangat mudah berinteraksi dengan air dan ketika mengalami pembakaran dengan suhu sintering maka akan mengalami perubahan wujud menjadi keramik yang memiliki pori dan dapat dimanfaatkan sebagai filter atau penyaring polutan khususnya pada fluida. Indonesia Sebagai penghasil pohon damar terbesar, sering menjadikan kayu damar sebagai komoditi ekspor karena memiliki daya jual yang cukup tinggi, Namun apabila kayu damar dimanfaatkan di Indonesia maka dapat memberikan keuntungan yang luar biasa, diantaranya kayu damar bisa dijadikan sebagai bahan penolong dalam pembuatan perahu, pembungkus kabel laut/tanah, sebagai resin, bahan campuran minyak wangi, bahan campuran pewarna kain dan lain sebaginya. Karena pesatnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi maka untuk memanfaatkan penggunaan kayu damar secara luas, penulis meneliti suatu material dengan membuat keramik berpori. Karena keramik berpori adalah jenis keramik yang sangat diunggulkan dalam perkembangan teknologi nanofilter, berbeda dengan kermik konvensional yang sangat menghindari atau mengurangi keberadaan porinya. Sehingga pada penelitian ini telah dibuat keramik berpori dengan berbahan dasar tanah lempung yang berasal dari desa buntul kubu, kecamatan Permata Kabupaten Bener Meriah Aceh Tengah dan Abu kayu Damar yang berasal dari Aceh Singkil. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang sebelumnya, maka penulis merumuskan beberapa hal yang menjadi masalah dalam penelitian ini, diantaranya :



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



2



1. Banyaknya keramik yang telah dibuat dari tanah lempung dengan berbagai campurannya, belum mendapatkan hasil yang maksimal (Standart yang tersedia) . Sehingga Apakah keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar ini bisa memenuhi standart yang tersedia ? 2. Bagaimanakah karakterisasi dari keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar ?



1.3 Batasan Masalah Batasan masalah penelitian ini adalah : 1. Membuat keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar 2. Tanah lempung yang digunakan berasal dari Desa Buntul Kubu, Kecamatan Permata Kabupaten Bener Meriah Aceh tengah 3. Abu kayu damar yang digunakan berasal dari Aceh Singkil 4. Ukuran butiran tanah lempung dan abu kayu damar yang akan digunakan adalah 100 mesh 5. Teknik pembuatan keramik dengan teknik Die Pressing 6. Suhu sintering pembakaran keramik yang digunakan yaitu 10000C 7.



Pengujian yang dilakukan adalah pengujian sifat fisis ( porositas dan serapan air) ; sifat mekanis ( kekerasan dan kuat tekan ); morfologi permukaan, dan kandungan unsur (Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray)



8. Ukuran cetakan yang digunakan 3 cm x 3 cm x 3 cm



1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu : 1. Menghasilkan keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar 2. Mendapatkan campuran lempung dan abu kayu damar yang optimum pada keramik berpori



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



3



3. Untuk menentukan karakterisasi atau sifat fisis, mekanis, morfologi permukaan terhadap keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar



1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini yaitu : 1. Memperluas pemanfaatan tanah lempung dan abu kayu damar 2. Menghasilkan keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar 3. Memberikan pengetahuan mengenai pemanfaatan kayu damar secara luas



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



4



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA



2.1



Lempungan (Tanah Liat) Lempungan atau tanah liat adalah partikel mineral berkerangka dasar silikat



yang berdiameter kurang dari 4 milimeter. Lempung mengandung leburan silika dan/atau alumunium yang halus. Unsur-unsur ini : silika, oksigen dan alumunium adalah unsur yang paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk oleh proses batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silicon dan oksida alumunium yang membentuk kristalnya (Terzaghi,1987) Menurut ahli mineralogi, mineral lempung adalah mineral silikat berlapis (pilosilikat) atau mineral lain yang bersifat liat (plasticity) dan mengalami pengerasan saat dipanaskan atau dalam keadaan kering. Dalam International Society of Soil Science istilah lempung dinyatakan sebagai suatu batuan atau partikel mineral yang terdapat pada tanah (soil) dengan diameter kurang dari 0,002 mm. sedangkan menurut sedimentologis lempung adalah sebuah partikel yang memiliki ukuran 0,004 mm. yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan. Tanah lempung sangat keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak. Warna tanah pada tanah lempung tidak dipengaruhi oleh unsur kimia yang terkandung di dalamnya, karena tidak adanya perbedaan yang dominan dimana kesemuanya hanya dipengaruhi oleh unsur Natrium saja yang paling mendominasi. Semakin tinggi plastisitas, grafik yang dihasilkan pada masing-masing unsur kimia belum tentu sama. Hal ini disebabkan karena unsur-unsur warna tanah dipengaruhi oleh nilai Liquid Limit (LL) yang berbeda-beda. (Subriyer, 2013) Menurut haridjaja (1980) tekstur tanah adalah distribusi besar butir-butir tanah atau perbandingan secara relatif dari besar butir-butir tanah. Butir-butir tersebut



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



5



adalah pasir, debu dan liat. Gabungan dari ketiga tersebut dinyatakan dalam persen dan disebut sebagai kelas tekstur. Tekstur tanah menunukkan kasar halusnya tanah, kelas tekstur tanah di kelompokkan berdasarkan perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu dan liat. Tanah-tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah-tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi (Hardjowiegono,2003). Kelas tekstur dapat ditetapkan dengan menggunakan diagram segi tiga tekstur menurut USDA (United State Departement of Agricultural) dalam gambar 2.1. Sistem ini didasarkan pada ukuran batas dari butiran tanah yang meliputi : a. Pasir : butiran dengan diameter 2,0 s.d 0,05 mm b. Debu : butiran dengan diameter 0,05 s.d 0,002 mm c. Clay : butiran dengan diameter lebih kecil



Gambar 2.1 Segitiga Tekstur Tanah



Hasil pelapukan unsur-unsur kimia dari tanah lempung merupakan unsur-unsur mineral lempung terutama terdiri dari silikat aluminium dan/atau besi magnesium. Beberapa diantaranya juga mengandung alkali dan/atau tanah alkalin sebagai komponen dasarnya. Sebagian besar mineral lempung mempunyai struktur berlapis. Beberapa diantaranya berbentuk silinder memanjang atau struktur yang berserat. Berikut ini adalah unsur kimia yang terdapat di tanah lempung yaitu : (Yeggi, 2013)



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



6



Tabel 2.1 Komposisi Unsur Kimia Pada Tanah Lempung Unsur/Senyawa



Persentase (% berat)



Silika (SiO2)



65,54



Aluminium Oksida (Al2O3)



18,78



Besi Oksida (Fe2O3)



1,57



Titanium Oksida (TiO2)



0,991



Kalium Oksida (K2O)



0,651



Magnesium Oksida (MgO)



0,609



Natrium Oksida (NaO2)



0,298



Kalsium Oksida (CaO)



0,0868



Tanah lempung mempunyai karakteristik yang khusus diantaranya daya dukung yang rendah, kemampatan yang tinggi, indeks plastisitas yang tinggi, kadar air yang relatif tinggi, dan mempunyai gaya geser yang kecil. Kondisi tanah seperti itu akan menimbulkan masalah jika dibangun konstruksi di atasnya. Tanah lempung adalah tanah yang mempunyai partikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur air dan dalam keadaan kering akan menjadi keras, sedangkan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat. Tanah lempung (clay) mempunyai sifat – sifat fisis dan kimia yang penting, antara lain : (Baiq Asma, 2014) a. Plastisitas Plastisitas atau keliatan tanah lempung ditentukan oleh kehalusan partikel – partikel tanah lempung. Kandungan plastisitas tanah lempung bervariasi. Tergantung kehalusan dan kandungan lapisan airnya. Plastisitas berfungsi sebagai pengikat dalam proses pembentukan sehingga batu bata yang dibentuk tidak mengalami keretakan atau berubah bentuk. Tanah lempung dengan plastisitas yang tinggi juga akan sukar dibentuk sehingga perlu ditambahkan bahan bahan yang lain. b. Kemampuan Bentuk Tanah lempung yang digunakan untuk membuat keramik, batu bata dan genteng harus memiliki kemampuan bentuk agar dapat berdiri tanpa mengalami perubahan bentuk baik pada waktu proses maupun setelah pembentukan. Tanah lempung dikatakan memiliki daya kerja apabila mempunyai plastisitas dan kemampuan



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



7



bentuk yang baik sehingga mudah dibentuk dan tetap mempertahankan bentuknya.



c. Daya suspensi Adalah sifat yang memungkinkan suatu bahan tetap dalam cairan. Flokulan merupakan suatu zat yang akan menyebabkan butiran – butiran tanah lempung berkumpul menjadi butiran yang lebih besar dan cepat mengendap, contohnya: magnesium sulfat. Deflokulan merupakan suatu zat yang akan mempertinggi daya suspensi sehingga butiran – butiran tanah lempung tetap melayang, contohnya: waterglass/sodium silikat, dan sodium karbonat. d. Penyusutan Tanah lempung untuk mengalami dua kali penyusutan, yakni susut kering (setelah mengalami proses pengeringan) dan susut bakar (setelah mengalami proses pembakaran). Penyusutan terjadi karena menguapnya air selaput pada permukaan dan air pembentuk atau air mekanis sehingga butiran – butiran tanah lempung menjadi rapat. Pada dasarnya susut bakar dapat dianggap sebagai susut keseluruhan dari tanah lempung sejak dibentuk, dikeringkan sampai sibakar. Persentase penyusutan yang dipersyaratkan untuk jenis tanah lempung earthenware sebaiknya antara 10% - 15%. Tanah lempung yang terlalu plastis pada umumnya memiliki persentase penyusutan lebih dari 15% sehingga mengalami resiko retak/pecah yang tinggi. Untuk mengatasinya dapat ditambahkan pasir halus. e. Suhu Bakar Suhu bakar berkaitan langsung dengan suhu kematangan, yaitu kondisi benda yang telah mencapai kematangan pada suhu tertentu secara tepat tanpa mengalami perubahan bentuk, sehingga dapat dikatakan tanah lempung tersebut memiliki kualitas kemampuan bakar. Dalam proses pembakaran tanah lempung akan mengalami proses perubahan (ceramic change) pada suhu sekitar 600oC, dengan hilangnya air pembentuk dari bahan benda. f. Warna Bakar Warna bakar tanah lempung dipengaruhi oleh zat/bahan yang terikat secara kimiawi pada 1kandungan tanah. Warna pada tanah lempung disebabkan oleh zat



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



8



yang mengotorinya, warna abu – abu sampai hitam mengandung zat arang dan sisa – sisa tumbuhan, warna merah disebabkan oleh oksida besi (Fe). Perubahan warna batu bata merah dari keadaan mentah sampai setelah dibakar biasanya sulit dipastikan. Tanah lempung yang dibakar akan mengalami perubahan seperti berikut : -



Pada temperatur ± 150ºC, terjadi penguapan air pembentuk yang ditambahkan dalam tanah lempung pada pembentukan setelah menjadi batu bata mentah.



-



Pada temperatur antara 400ºC - 600ºC, air yang terikat secara kimia dan` zatzat lain yang terdapat dalam tanah lempung akan menguap.



-



Pada temperatur diatas 800ºC, terjadi perubahan-perubahan Kristal dari tanah lempung dan mulai terbentuk bahan gelas yang akan mengisi pori- pori sehingga batu bata menjadi padat dan keras.



-



Senyawa-senyawa besi akan berubah menjadi senyawa yang lebih stabil dan umumnya mempengaruhi warna batu bata.



-



Tanah lempung yang mengalami susut kembali disebut susut bakar



2.2



Jenis-jenis lempung Klasifikasi lempung ada beberapa jenis yaitu :



a.



Klasifikasi lempung berdasarkan batuan induk pelapukannya : 1. Lempung primer atau lempung residual terbentuk dari permukaan batuan induk. Memiliki warna umumnya lebih putih dan bebas dari bahan pengotor, lempung ini berasal dari pelapukan yang dibawa oleh air tanah dan tidak berpindah tempat. Ukuran partikelnya bermacam-macam biasanya bersifat tidak plastis dan sangat kaku. Contoh lempung primer adalah kaolin. 2. Lempung sekunder adalah jenis lempung yang telah mengalami perpindahan lokasi yang dibawa dari banyak sumber oleh air (alluvial) atau angina (aeolian) atau oleh gletser (glacial). Tipe lempung sekunder ini banyak mengandung bahan organik (carbonaceous) dan bahan pengotor lain (besi, pasir kuarsa, mika dan lain lain) . contoh lempung sekunder adalah : ball lempung, stoneware lempung, fire lempung, earthenware lempung, slip lempungs dan volcanic lempung.



b.



Klasifikasi lempung berdasarkan susunan lapisan tetrahedra dan octahedral.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



9



1. Lempung tipe 1 : 1 Lempung tipe ini terdiri dari 1 lembar silika yang berbentuk tetrahedral dan 1 lembar alumina atau magnesium oksida yang berbentuk octahedral. Yang termasuk tipe ini adalah kaolin. 2. Lempung tipe 2 : 1 Lempung tipe ini terdiri dari 1 lembar silika yang terbentuk tetrahedral dan 2 lembar alumina atau magnesium oksida yang terbentuk oktahedral. Yang termasuk tipe ini adalah smektit. c.



Klasifikasi lempung berdasarkan kandungan mineral dan komposisi 1. Mineral Kaolinite Kaolinite merupakan hasil pelapukan sulfat atau air yang mengandung sulfat atau air yang mengandung karbonat pada temperature sedang. Memiliki warna pada umumnya pitih, putih kelabu, kekuning-kuningan atau kecoklatcoklatan. Struktur dasar dari kaolin memiliki lembaran tunggal silika yang di gabung dengan satu lembar alumina oktahedran (gibbsite) membentuk satu unit dasar dengan tebal 7,2 Å (Braja,1988) 2. Montmorillonite Montmorillonite merupakan mineral 2 : 1 karena memiliki susunan kristalnya terbentuk dari susunan dua lempeng silika dan satu lempeng alumina, struktur ini dapat membuat montmorillonite mengembang dan mengekerut. Montmorillonite mempunyai daya adsorbs yang cukup air dan kation lebih tinggi. Memiliki tebal satuan unit 9,6 Å 3. Illite Illite adalah mineral lempung yang mempunyai hubungan dengan mika biasa, memiliki formasi struktur satuan kristal, tebal dan komposisi yang sama dengan montmorillonite perbedaannya ada pada pengikat antar unit kristal terdapat pada kalium (K) yang berfungsi sebagai penyeimbang muatan dan juga pengikat, struktur mineralnya tidak mengembang sebagaimana montmorillonite.



2.3



Pohon Damar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



10



Damar adalah salah satu hasil hutan non kayu yang sudah lama dikenal dan cukup banyak digunakan orang antara lain untuk bahan vernis, bahan penolong dalam pembuatan perahu, dan sering juga digunakan sebagai pembungkus kabel laut/tanah. Damar tumbuh secara alami dihutan hujan dataran rendah sampai ketinggian 1.200 m dpl. Namun dijawa tumbuhan ini terutamam ditanam di pegunungan (Zai,2017). Nama damar sering digunakan untuk menyebut resin yang dihasilkan oleh jenijenis Shorea, hopea,dan beberapa spesies lainnya. Sementara, resin pohon damar disebut kopal . dalam dunia perdagangan kayu damar disebut sebgai kayu agatis. Adapun klasifikasi dari pohon damar yaitu: (Mulyono,2012) Kerajaan



: Plantae



Divisi



: Pinophyta



Kelas



: Pinopsida



Ordo



: Pinales



Famili



: Araucariaceae



Genus



: Agathis



Spesies



: A. dammar



Gambar 2.2 Bentuk Pohon Damar (Agathis dammara)



Pohon damar ( Agathis dammara (lamb) rich) adalah



sejenis pohon anggota



tumbuhan runjung (Gymnosperame) yang merupakan tumbuhan asli Indonesia memiliki tinggi hingga 65 m, berbatang bulat silindris dengan diameter mencapai lebih dari 1,5 m. ada dua macam jenis dammar yang dikenal, pertama adalah damar batu yaitu damar yang memiliki warna coklat kehitaman, yang keluar dengan sendirinya dari pohon yang terluka. Gumpalan-gumpalan besar yang jatuh dari kulit pohon dapat dikumpulkan dengan menggali tanah disekeliling pohon. Disekitar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



11



pohon-pohon penghasil yang tua biasanya terdapat banyak sekali damar batu. Kedua adalah damar mata kucing yaitu damar yang memiliki warna bening atau kekuningkuningan sebanding dengn kopal yang dipanen dengan cara melukai pohon. 2.3.1 Damar Batu Damar batu adalah getah yang telah menjadi fosil. Getah ini diperoleh dari dalam tanah. Damar batu ini mengalami proses pengerasan alami, memiliki tekstur yang jauh lebih keras dari kopal maupun damar mata kucing. Damar batu diperoleh dari dari pohon dari spesies dipterocarpaceae .



Gambar 2.3 Bentuk Damar Batu (Agathis Alba) Indonesia merupakan penghasil terbesar damar batu dan sering menjadi barang ekspor ke luar negeri, karena memiliki kualitas komersil yang cukup tinggi. Berikut ini karakteristik damar batu :



Tabel 2.2 Karakterisasi Sifat Fisis dan Kimia Damar Batu Karakteristik



Nilai



Densitas ( Kg/m3)



451,4



Kadar air (%)



0,6 - 0,7



Kadar abu (%)



4-5



Loss of Drying (%)



8,82



Bahan yang tidak larut Toulene (%)



4,365



Bahan yang larut Toulene (%)



95,64



Nilai Asam (mg KOH/gram)



23,04



0



Titik Leleh ( C)



1,5



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



12



Tabel 2.3 Komponen Penyusun Senyawa Kimia Abu Kayu Damar Batu



2.4



Komponen



Persentase (%)



O



38,07



Ca



19,03



C



5,96



K



2,04



Mg



0,98



Keramik Keramik berasal dari bahasa yunani yaitu Keramikos yang artinya suatu bentuk



dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Dalam kamus ensiklopedia tahun 1950-an keramik merupakan suatu hasil seni dan teknologi iuntuk mengahsilkan barang dari tanah liat yang dibakar seperti gerabah, genteng tembikar dan sebagainya. Keramik adalah bahan yang keras memiliki senyawa polikristalin, biasanya inorganic, termasuk silika, metalik oksida, karbida dan bahan-bahan hibrida, sulfide dan seleneida. Oksida seperti Al 2O3, MgO, SiO2, dan ZrO2 mengandung bahan metalik dan unsur nonmetalik serta garam ionic seperti NaCl, CsCl dan ZnS. Keramik umumnya diproses pada suhu tinggi sehingga bersifat keras, kuat dan stabil pada temperatur tinggi, tetapi keramik juga bersifat getas dan mudah patah. Dalam penelitian ini, keramik yang dibuat dari campuaran tanah lempung dengan abu kayu damar yang bertujuan untuk menghasilkan pori, sehingga keramik berpori ini dapat digunakan sebagai filter. Biasanya padatan keramik sebelum dibakar terdiri dari grain-grain yang dipisahkan oleh porositas (25-60) % tergantung dari bahan baku dan metode pembentukannya untuk memaksimalkan sifat-sifat seperti: kekerasan, konduktivitas termal dan lain-lain. Perlu untuk mengeliminasi porositas melalui proses pembakaran (sintering). Pembakaran keramik dari 700 – 1800oC memiliki partikel-partikel menjadi massa yang koheren. Proses sintering melibatkan : a. Perubahan ukuran dan bentuk grain b. Perubahan pori c. Perubahan ukuran pori.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



13



Dimana mengakibatkan berkurangnya laus permukaan total, berkurangnya volume total, dan mengakibatkan semakin tinggi kekuatan. Selama proses sintering ini, partikel-partikel keramik akan saling berdekatan dan bentuk pori menjadi lebih sferis dan ukurannya menjadi kecil. Sintering menyebabkan pergerakan atom yang meng-eliminasi energi permukaan. Energi permukaan per unit volume berbanding terbalik dengan diameter partikel. Jadi partikel yang kecil mempunyai energi yang lebih sehingga proses sintering lebih cepat dibandingkan dengan partikel yang besar. Berikut ini



Gambar 2.4 Bentuk struktur keramik yang disinterring



Secara umum keramik merupakan paduan antara logam dan non logam, senyawa paduan tersebut memiliki ikatan ionic dan ikatan kovalen yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut : a.



Sifat Mekanik Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan korosi, selain itu



keramik memiliki kerapatan yang rendah dan juga titik leleh yang tinggi. Keterbatasan keramik memiliki kerapuhan dan cenderung untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastic yang sedikit. Faktor rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat. Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya, permukaan tempat putus yang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar terjadi. Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan tekan keramik



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



14



biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik dipretekan dalam keadaan tertekan b.



Sifat Termal Sifat termal bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansi termal,



dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan dalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatan tersebut. Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang ringan. Jadi getaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi tinggi dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan menimbulkan gangguan yang terlalu banyak pada kisi kristalnya. Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan dari deformasi, dan dapat bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan tetapi perubahan temperature yang besar dan tiba-tiba dapat melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan temperature tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah. c. Sifat Elektrik Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal sangat baik sebagai insulator. Beberapa sifat isolator keramik (seperti BaTiO 3) dapat dipolarisasi dan digunakan sebagai kapasitor. Keramik lain menghantarkan elektron bila energi ambangnya dicapai ini disebut semikonduktor. Untuk superkonduktor di temukan suhu kritisyang memiliki hambatan. Elektron valnsi dalam keramik tidak berada di pita konduksi, sehingga sebagian besar keramik adalah isolator, namun konduktiviotas ini dapat ditingkatkan dengan memeberikan ketidakmurnian. d. Sifat Optik Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan, diabsorbsi atau dipantulkan. Material yang transparan seperti gelas mampu mentransmisikan cahaya dengan difus, seoerti gelasterfrosted. Dua mekanisme penting interaksi cahaya dengan partikel dalam padatan adalah polarisasi elektronik dan transisi elektron antar tingkat energi, polarisasi adalah distorsi awan elektron atom oleh medan listrik dari cahaya, akibat dari polarisasi ini energy akan dikonversikan menjadi deformasi elastic (fonon), dan selanjutnya panas.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



15



e. Sifat Kimia Salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia. Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara positif. Karbon aktif ,silika gel, zeolite dsb, mempunyai luas permukaan besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb f. Sifat fisik Keramik adalah ikatan karbon, oksigen atau nitrogen dengan material seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini yang menyebabkan keramik memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang berat. Senyawa yang paling keras adalah berlian, dan boron nitride. 2.5 Pembentukan Keramik Proses pembuatan keramik terdiri dari pembentukan, pengeringan dan pembakaran. Oada proses pembentukan bahan baku yang berbentuk bubuk dipadatkan. Terdapat beberapa proses pembentukan yaitu: a. Die Pressing pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga menjadi bubuk lalu di campur dengan pengikat kemudian dimasukkan kedalam cetakanlalu di tekan hingga menajdi bentuk padat yang kuat. Metode ini biasanya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik dengan cukup sederhana b. Rubber Mold Pressing Pada proses ini pembuatan keramik menggunakan pembungkus karet kemudian bubuk dimasukkan kedalam sarung karet kemudian dibentuk dalam cetakan hidrostatis c. Extrusion Molding Pada metode ini melalui lubang cetakan dengan ekstrusi mulut yang keras. Metide ini biasa digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reactor atau material lainyang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap. d. Slip Casting Pada metode ini dilakukan untuk memperkeras suspense dengan air dan cair lainnya. Lalu diatuang kedalam plaster berpori, air akan diserap dari daerah kontak kedalam cetakan dan lapisan lempung yang kuat terbentuk e. Inject molding



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



16



Bahan yang bersifat plastic di injeksikan dan dicampur dengan bubuk pada cetakan . metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda-benda yang mempunyai bentuk yang kompleks



2.6 Keramik Berpori Keramik berpori adalah keramik yang sengaja dibuat mempunyai rongga-rongga kecil yang dapat dirembesi oleh fluida (porinya ~ 30 - 70%) dan berfungsi sebagai media filter. Keramik berpori ini relatif lebih tahan terhadap perubahan suhu tinggi, korosi dan kontaminasi bahan lain, sehingga dapat digunakan sebagai media filter antara lain air limbah, gas buang, penuangan logam cair (seperti timah) dan lainnya. Kualitas suatu produk keramik berpori sangat ditentukan oleh jenis, komposisi, ukuran partikel, dan suhu sinteringnya. Keramik berpori memiliki sifat-sifat yang dibutuhkan sebagai filter antara lain tahan korosi, tidak bereaksi dengan campuran yang dipisahkan serta pori dan kekuatannya dapat diatur. Porositas dapat diatur antara lain dengan menambahkan bahan aditif seperti serbuk kayu dan bahan lain misalnya grog yang dapat menghasilkan gas pada saat dibakar sehingga meninggalkan rongga yang disebut pori Berdasarkan banyaknya pori, maka keramik berpori digolongkan dalam dua bagian besar 1. Keramik mikropori : adalah keramik yang mempunyai nilai porositas 50% Berdasarkan ukuran porinya, keramik berpori dibagi atas : 1. Microporous ceramic yaitu keramik dengan ukuran pori 50nm Dari hasil pengukuran keramik cordierite berpori menunjukkan bahwa densitas berkisar 0,75 - 1,17 gr/cm3, porositas 58%, kekuatan patah 0,5 - 2 MPa, kekerasan (HV) 0,3 - 1,8 GPa. Swedish Ceramic Institute dapat membuat keramik berpori dengan teknik yang berbeda yang dinamakan teknik protein suspensi hingga memperoleh porositas antara 50-80% dari volume keramik. Refractron Technologies Corp New York USA adalah badan yang meneliti dan memproduksi keramik berpori, dimana mereka memproduksi keramik berpori dengan karakteristik standar porositas



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



17



antara 40-50% sedangkan HP Technical Ceramics memproduksi keramik berpori dengan standar porositas 35-50%. (Perdamean, 2008). Selain itu, salah satu sifat penting dari keramik berpori adalah porositasnya. Keramik berpori mempunyai rongga-rongga kecil yang dapat dirembesi oleh fluida (khususnya udara atau air). Keramik yang digunakan sebagai membran memiliki pori dengan rentang ukuran antara 1 µm hingga mendekati 1 mm. Rentang ukuran tersebut termasuk dalam kategori liquid phase pore atau spatial pore (atau disebut juga macropore). Berbagai teknik telah dilakukan untuk membuat keramik dengan pori ukuran mikro, beberapa diantaranya adalah melalui drying bersuhu rendah. Selain itu dapat juga dilakukan dengan pembakaran untuk menghilangkan bahan organik dan meninggalkan pori. Sementara cara pencetakan (forming method) dapat dilakukan baik dengan slip casting atau dry pressing. Dua keping keramik dapat memilki komposisi yanng sama tetapi kerapatannya berbeda jika yang satu berpori dan yang lainnya tidak berpori. Keramik berpori dapat diperoleh dengan mencampurkan bahan organik (produk semen, produk beton, produk gips, produk asal keramik) atau dengan mencampurkan zat aditif dengan serbuk bahan keramik. Setelah pembentukan dan pembakaran dihasilkan hasil ukuran pori yang bersesuaian (Karina, 2014).



2.7 Aplikasi Keramik Berpori Keramik berpori digunakan untuk filter dalam penuangan logam cair seperti timah, filter untuk air limbah, filter pengelolaan gas buang serta filter untuk menghilangkan komponen detoksifikasi lingkungan. Penggunaan keramik berpori sebagai filter dikarena titik lebur keramik sangat tinggi (2040°C), tidak mudah berdeformasi pada suhu tinggi, dan tidak mudah terjadi kontaminasi dengan unsur lain. Karena keramik berpori lebih unggul dari plastik, resin, dan logam dalam hal kekuatan mekanik, ketahanan terhadap panas dan korosi sehingga dapat digunakan dalam lingkungan yang parah. Dalam beberapa tahun terakhir, keramik berpori diharapkan akan digunakan pada sejumlah besar aplikasi seperti di daur ulang air limbah (menyaring zat-zat beracun dari air limbah dan penggunaan kembali air di industri, dan lain-lain). Ukuran poripori keramik berpori sangat penting karena mempengaruhi masuknya partikel yang



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



18



akan di filter. 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 standart sebagai filter berkisar antara 0.25 – 90 µm, densitas 1.104 -1.7 g/cm³, porositas 23-80 %. (Ebele, 2014).



2.8 Pengujian Sifat Fisis Keramik 2.8.1 Densitas Densitas adalah ukuran kerapatan suatu zat yang dinyatakan banyaknya zat ( massa) per satuan volume. Dimana pengujian densitas dengan ASTM C 134-95 untuk geometri material yang berbentuk seperti silinder, kubus atau balok dapat dihitung dengan persamaan : Densitas (



=



Dimana :



…………………...........................................................(2.1) = massa jenis air



Mk



= massa kering sampel setelah dibakar (gram)



Vt



= Volume setelah dibakar (cm3)



2.8.2 Porositas Porositas adalah fraksi ruang kosong di dalam padatan berpori. Pengukuran densitas menggunakan ASTM C 20-92, untuk mencari nilai porositas dapat dihitung dengan persamaan : 3



Porositas =



…………………...................................…...(2.2)



4



Dimana : Mk



= massa kering sampel setelah dibakar (gram)



Mk



= massa basah sampel setelah direndam dalam air (gram)



Vt



= Volume setelah dibakar (cm3) = massa jenis air



2.8.3 Serapan Air Penyerapan air adalah proses dimana partikel terperangkap kedalam struktur suatu media dan menjadi bagian dari keseluruhan media tersebut. Daya serap sebanding dengan porositas semakin besar porositas maka daya serap akan semakin besar. Prosedur pengujian daya serap air ini mengacu pada ASTM C-20-00-2005.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



19



Untuk menghitung daya serap dapat dilakukan dengan menggunakan percobaan Archimedes dengan rumus : …………………................................…...(2.3)



Serapan air = Dimana : Mk Mk



= massa kering sampel setelah dibakar (gram) = massa basah sampel setelah direndam dalam air (gram)



2.8.4 Susut Massa Susut massa adalah persentase penyusutan massa sebelum dilakukan pembakaran dan sesudah dilakukan pembakaran. Susut massa dihitung dengan menggunakan persamaan : …..……......................................(2.4)



Susut Massa =



Dimana : Msebelum = massa sampel sebelum dibakar (gram) Mbakar



= massa sampel setelah bakar (gram)



2.8.5 Susut Bakar Susut bakar adalah persentase penyusutan volume sebelum dilakukan pembakaran dan sesudah dilakukan pembakaran. Susut bakar dihitung dengan menggunakan persamaan : …..……..........................................(2.5)



Susut Bakar =



Dimana : Vsebelum = Volume sampel sebelum dibakar (gram) Vbakar



= Volume sampel setelah bakar (gram)



2.9 Pengujian Sifat Mekanis Keramik 2.9.1 Kuat tekan (Compressive Strength) Kuat tekan adalah kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadi kegagalan (failure). Untuk pengukuran kuat tekan digunakan ASTM C 733 dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Kuat Tekan (P) = ……………………………………………….………..(2.6) Dimana : P F



= Kuat Tekan/compressive strength (kgf/cm2) = Beban Maksimum (kgf)



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



20



A



= luas bidang permukaan (cm2)



2.9.2 Kekerasan (Vicker Hardness) Kekerasan adalah ketahanan suatu material terhadap gaya permukaan dari material yang lebih keras. Prinsip pengujian kekerasan ini pada permukaan material dilakukan penekanan dengan parameter (diameter, beban dan waktu). Pengujian kekerasan dilakukan dengan metode uji Vickerness



Gambar 2.5 Metode Pengujian Kekerasan Vickers



Pengujian kekerasan menggunakan metode Vicker dimana metode ini menggunakan indentor yang bentuknya berupa piramid. Indentor berfungsi sebagai pembuat jejak pada logam (sampel) dengan pembebanan tertentu, nilai kekerasan diperoleh setelah diameter jejak diukur Pengujian ini mengacu ASTM E-384 dengan metode Vickers dan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Hv =1,8544 Dimana : Hv



2.10



…………………………………………………….........…..(2.7) = Hardness of Vickers (MPa)



F



= beban yang diberikan (kg)



d



= panjang diagonal sampel (mm)



Analisa Mikrostruktur Keramik



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



21



2.10.1 SEM-EDX (Scanning Electron Microscope Energy Dispersive X-Ray Spectrometer) SEM adalah sebuah alat yang menggunakan elektron sebagai sumber pencitraan. Pancaran berkas yang ada pada SEM akan dipantulkan dan di difraksikan, elektron yang terdifraksi dapat diamati dengan pola-pola difraksi yang bergantung pada bentuk dan ukuran sel satuan dari sample. SEM digunakan untuk mengetahui struktur mikro suatu material meliputi tekstur, morfologi, komposisi dan informasi kristalografi permukaan partikel. Untuk benda keramik berpori maka permukaan material harus dilapisi dengan logam sehingga akan menghasilkan citra yang tajam, dan untuk mengetahui bentuk, distribusi dan ukuran pori yang terbentuk.



2.11 DTA (Differential Termal Analysis) Differential Termal Analysis merupakan teknik yang digunakan untuk mengkarakterisasi sifat material yang dipelajari berdasarkan respon material tersebut terhadap temperatur. Dalam bidang metalurgi dan ilmu material kegunaan dari DTA ini adalah untuk mengetahui transisi fasa yang terjadi di bawah pengaruh atmosfer, temperatur, laju pemanasan atau pendinginan. Hasil pengujian DTA ini merupakan kurva yang menunjukkan diskontinius pada temperature ransisi dan kemiringan kurva pada titik tertentu yang akan tergantung pada konstitusi mikrostruktur sampel pada temperature tersebut.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



22



BAB 3 METODE PENELITIAN



3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini di lakukan pada bulan Maret sampai Juni 2018 di : -



Laboratorium Material PTKI (Pencetakan Sampel, dan pengujian sifat mekanik)



-



Laboratorium Ilmu Dasar Kimia USU (Pembakaran Sampel)



-



Laboratorium Fisika Material UNIMED (Pengujian SEM-EDX Material Bahan)



-



Laboratorium Forensik MABES POLRI Jakarta ( Pengujian SEM-EDX Sampel Keramik)



3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian 3.2.1 Peralatan - Maekawa Testing Machine Tokyo Japan Type MR -20-CT Fungsi : sebagai alat cetak tekan sampel - Hardness Vicker Tester Matsuzawa Seiki Co, LTD No,71C4 Fungsi : untuk menguji nilai kekerasan sampel - SEM-EDX (Scanning Electron Microscopy Energy dispersive X-Ray) Fungsi : untuk mengamati dan menguji morfologi permukaan dan kandungan unsur - Universal Testing Machine RTF 1350 Tensilon Fungsi : untuk menguji nilai kuat tekan sampel - Mortar dan lumpang Fungsi : untuk menghaluskan lempung - Ayakan 100 mesh Fungsi : untuk mengayak lempung dan abu kayu damar batu agar didapatkan dan abu kayu damar batu dengan ukur butir 100 mesh - Neraca Digital Fungsi : Untuk menimbang massa lempung dan abu kayu damar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



23



- Jangka Sorong Fungsi : Untuk mengukur volume sampel - Plastik Klip Fungsi : Untuk menyimpan sampel yang sudah di cetak dan di bakar - Kertas label Fungsi : untuk memberikan label pada sampel yang telah dibuat - Cetakan (3 cm x 3 cm x 3 cm) Fungsi : sebagai wadah untuk mencetak sampel - Tanur / Tungku Pembakaran 10000C Fungsi : Sebagai tempat pembakaran sampel - Masker Fungsi : sebagai pelindung saat melakukan pencetakan keramik - Alat lain-lain Fungsi : sebagai alat pendukung eksperimen



3.2.2 Bahan 1. Lempung dari desa buntul kubu, kecamatan Permata kabupaten bener meriah Aceh tengah 2. Abu Kayu Damar dari Aceh Singkil 3. Aquadest



3.3 Prosedur Penelitian 1. Pengumpulan bahan-bahan lokal (lempung dan kayu damar) 2. Pembakaran kayu damar hingga menjadi abu selama 7 hari 3. Pengeringan lempung di bawah terik matahari untuk menghilangkan kadar airnya selama 3 hari 4. Penggerusan atau peremukan lempung dengan menggunakan mortar dan lumpang agar semakin halus 5. Penyaringan/pengayakan lempung dan abu kayu damar dengan ukuran 100 mesh agar ukuran butirnya seragam 6. Analisa bahan dengan menggunakan alat SEM-EDX untuk melihat kandungan unsur-unsurnya



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



24



7. Pembuatan cetakan dengan ukuran 3 cm x 3 cm x 3 cm 8. Penimbangan bahan dengan berat total 10 gram 9. Pembuatan sampel dengan menambahkan 5 tetes aquadest kemudian diaduk sampai homogen/merata dengan menggunakan mortar dan lumpang lalu di cetak pada cetakan 3 cm x 3 cm x 3 cm. 10. Pengeringan sampel selama 3 hari untuk menghilangkan kadar airnya 11. Pembakaran sampel pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam 12. Pendinginan sampel selama 24 jam didalam tanur pembakaran 13. Pengujian - sifat fisis ( serapan air, porositas, susut massa, susut bakar) - sifat mekanik (kuat tekan dan kekerasan) - morfologi permukaan dan kandungan unsur dengan SEM-EDX



3.4 Komposisi Perbandingan Bahan Pembuatan Keramik Berpori Komposisi Perbandingan antara lempung dan abu kayu damar adalah seperti tabel 3.1 dibawah ini :



Tabel 3.1 Komposisi Bahan Dasar dan Bahan Campuran No



Kode Sampel



Tanah Lempung



Abu Kayu Damar



(gram)



(gram)



1



K1



10



0



9



1



8



2



7



3



2



K2



3 4



K3



5



K4



6



4



6



K5



5



5



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



25



3.5 Diagram Alir Penelitian MULAI



Tanah Lempung



Kayu Damar Batu



Dikeringkan selama 3 hari dibawah terik matahari



Dibakar selama 7 hari sampai menjadi abu



Peremukan (crushing)



Abu kayu damar



Diayak dengan ukuran 100 mesh



Diayak dengan ukuran 100 mesh



Diuji kandungan unsur lempung dan abu kayu damar dengan menggunakan SEM-EDX



Dicampur lempung dan abu kayu damar dengan variasi campuran 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5 (gram)



Dicetak sampel dengan metode Die Pressing



Dibakar sampel dengan suhu sintering 10000C, dan holding time 5 jam



Didinginkan sampel selama 24 di dalam tanur pembakaran



Pengujian



Sifat Fisis (Densitas,Porositas,dan Serapan Air, Susut Massa, Susut Bakar)



Sifat Mekanik



Morfologi Permukaan



(Kuat Tekan dan Kekerasan)



SEM-EDX



Data dan Analisa SELESAI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



26



BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN



Pada penelitian ini telah dilakukan pembuatan keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dengan variasi pencampuran abu kayu damar sebanyak 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, dan 5:5 (gram). Campuran kedua bahan dijadikan sampel berbentuk balok dan disinter pada suhu 10000C selama 5 jam. Adapun pengujian yang dilakukan setelah pembakaran. Karakterisasi yang dilakukan meliputi pengujian sifat fisis (densitas, porositas, serapan air, susut massa, dan susut bakar), pengujian sifat mekanik (kuat tekan dan kekerasan / Hardness Vickers), pengujian morfologi permukaan kandungan unsur (SEM-EDX) dan DTA.



4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisis Keramik Berpori 4.1.1 Densitas Pengujian densitas dilakukan dengan mengukur massa sampel dan volume sampel yang sudah di lakukan pembakaran dengan menggunakan persamaan (2.1) setelah dilakukan pengukuran di peroleh hasil pengujian densitas keramik berpori seperti pada tabel 4.1 dan gambar 4.1 Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Densitas



No



Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar



Mk (gram)



Vt (cm3)



Densitas (gr/cm3)



1



10



0



7,41



4,13



1,81



2



9



1



7,29



3,40



2,14



3



8



2



7,28



3,65



1,99



4



7



3



7,07



3,99



1,77



5



6



4



7,04



4,60



1,7



6



5



5



6,88



4,98



1,4



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



27



2.5



2.14 1.99



Densitas (gr/cm³)



2 1.81



1.77



1.7 1.4



1.5 1 0.5 0 0



1



2



3



4



5



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.1 Grafik Densitas Vs Komposisi Abu Kayu Damar



Gambar 4.1 menunjukkan bahwa nilai densitas pada setiap variasi campuran keramik berpori dengan bahan dasar lempung dan abu kayu damar yang di bakar pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam mengalami penurunan, penurunan nilai densitas ini dimulai pada komposisi 2 gram dengan nilai 1,99 gr/cm3, 3 gram = 1,77 gr/cm3, 4 gram = 1,70 gr/cm3 dan 5 gram = 1,4 gr/cm3, penurunan nilai densitas ini membuktikan bahwa semakin besar campuran abu kayu damar terhadap lempung pada keramik berpori menyebabkan nilai densitas semakin menurun atau berbanding terbalik. Dari grafik densitas vs komposisi abu kayu damar diatas menunjukkan bahwa nilai densitas maksimum terjadi pada keramik berpori dengan komposisi abu kayu damar 1 gram sedangkan nilai densitas minimum terjadi pada keramik berpori dengan komposisi abu kayu damar 5 gram.



4.1.2 Porositas Pengujian porositas keramik berpori dilakukan dengan mengukur massa kering dan volume sampel setelah pembakaran, massa basah sampel setelah direndam selama 24 jam dan didiamkan selama 1 jam setelah diangkat dari perendaman pengukuran dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.2). Setelah dilakukan pengukuran di peroleh hasil pengujian porositas keramik berpori seperti pada tabel 4.2 dan gambar 4.2



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



28



Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran Porositas



No



Komposisi (gram) Abu Tanah kayu Lempung Damar



Mk (gram)



Mb (gram)



Vt (cm3)



Porositas (%)



10



0



7,41



8,78



4,13



33,17



2



9



1



7,29



7,93



3,40



18,6



3



8



2



7,28



8,14



3,65



23,88



4



7



3



7,07



8,36



3,99



32,83



5



6



4



7,04



8,92



4,60



41,1



6



5



5



6,88



9,07



4,98



44



Porositas (%)



1



50 45 40 33.17 35 30 25 20 15 10 5 0 0



41.1



44



32.83 23.88 18.6



1



2



3



4



5



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.2 Grafik Porositas Vs Komposisi Abu Kayu Damar



Gambar 4.2 menunjukkan bahwa nilai porositas mengalami kenaikan, kenaikan nilai porositas ini dimulai pada variasi komposisi abu kayu damar 2 gram dengan nilai 23,88%, 3 gram = 32,83%, 4 gram = 41,10% hingga mencapai titik tertinggi pada campuran 5 gram = 44%, kenaikan nilai porositas ini membuktikan bahwa semakin besar campuran abu kayu damar terhadap lempung pada keramik berpori menyebabkan nilai porositas semakin bertambah atau semakin besar, hal ini dikarenkan abu kayu damar memiliki unsur karbon (C) sehingga pada saat proses



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



29



sintering atau pembakaran, karbon (C) mengalami pelepasan sehingga menimbulkan jejak keporian yang semakin besar. Dari grafik porositas vs komposisi abu kayu damar diatas menunjukkan bahwa nilai porositas maksimum terjadi pada keramik berpori dengan variasi komposisi 5:5 gram sedangkan nilai porositas minimum terjadi pada keramik berpori dengan variasi campuran 9:1 gram Keramik berpori pada komposisi variasi campuran diatas merupakan keramik berpori dengan jenis mikropori dikarenakan mempunyai nilai porositas < 50% .



4.1.3 Serapan Air Pengujian serapan air pada keramik berpori dilakukan dengan mengukur massa kering dan volume sampel setelah dibakar, massa basah sampel setelah direndam selama 24 jam dan didiamkan selama 1 jam setelah diangkat dari perendaman pengukuran dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.3). Setelah dilakukan pengukuran di peroleh hasil pengujian serapan air keramik berpori seperti pada tabel 4.3 dan gambar 4.3



Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran Serapan Air



No



Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar



Mk (gram)



Mb (gram)



Serapan Air (%)



1



10



0



7,41



8,78



18,48



2



9



1



7,29



7,93



8,81



3



8



2



7,28



8,14



11,81



4



7



3



7,07



8,36



18,25



5



6



4



7,04



8,92



26,71



6



5



5



6,88



9,07



31,8



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



30



31.8



35 26.71



Serapan Air (%)



30 25 20



18.25



18.48 11.81



15



8,81



10 5 0 0



1



2



3



4



5



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.3 Grafik Serapan Air Vs Komposisi Abu Kayu Damar Gambar 4.3 menunjukkan bahwa nilai serapan air pada setiap variasi campuran keramik berpori dengan bahan dasar lempung dan abu kayu damar yang di bakar pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam mengalami kenaikan, kenaikan nilai serapan air ini dimulai pada variasi campuran 8:2 gram dengan nilai 11,81%, 7:3 gram = 18,25%, 6:4 gram = 26,71% dan 5:5 gram = 31,8%, kenaikan nilai serapan air ini membuktikan bahwa semakin besar campuran abu kayu damar terhadap lempung pada keramik berpori menyebabkan nilai serapan air semakin bertambah hal ini sama halnya dengan pengujian porositas.. Dari grafik serapan air vs komposisi abu kayu damar diatas menunjukkan bahwa nilai serapan air maksimum terjadi pada keramik berpori dengan komposisi 5:5 gram.



4.1.4 Susut Massa Pengujian susut massa keramik berpori dilakukan dengan mengukur massa sampel sebelum dibakar dan massa sampel setelah di bakar dengan menggunakan persamaan (2.4) Hasil pengujian susut massa keramik berpori ditunjukkan pada tabel 4.4 dan gambar 4.4.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



31



Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Susut Massa



No



Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar



Msebelum (gram)



Msesudah (gram)



Susut Massa (%)



1



10



0



9,76



7,30



25,20



2



9



1



9,86



7,30



25,96



3



8



2



9,85



7,17



27,20



4



7



3



9,92



7,12



28,22



5



6



4



10,04



7,08



29,48



6



5



5



9,96



6,94



30,32



35 Susut Massa (%)



30 25



25.2



25.96



28.22



29.48



30.32



27.2



2



3



4



5



20 15 10 5 0 0



1



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.4 Grafik Susut Massa Vs Komposisi Abu Kayu Damar



Gambar 4.4 menunjukkan bahwa nilai susut massa pada setiap variasi campuran keramik berpori dengan bahan dasar lempung dan abu kayu damar yang di bakar pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam mengalami peningkatan. Peningkatan susut massa ini dimulai dari komposisi campuran 10:0 gram dengan nilai 25,2%, 9:1 gram = 25,96%, 8:2 gram = 27,20%, 7:3 gram = 28,22%, 6:4 gram = 29,48%, sampai pada variasi campuran 5:5 gram dengan nilai 30,32% peningkatan susut massa ini menandakan bahwa semakin besar penambahan abu kayu damar terhadap lempung maka susut massa pada keramik berpori akan semakin besar dan keramik berpori akan semakin ringan.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



32



4.1.5 Susut Bakar / Susut Volume Pengujian susut bakar keramik berpori dilakukan dengan mengukur volume sampel sebelum dibakar dan Volume sampel setelah di bakar. Hasil pengujian susut bakar keramik berpori ditunjukkan pada tabel 4.5 dan gambar 4.5 Tabel 4.5 Data Hasil Pengukuran Susut Bakar



No



Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar



Vsebelum (cm3)



Vsesudah (cm3)



Susut Bakar (%)



1



10



0



5,25



4,02



23,42



2



9



1



5,32



3,50



34,21



3



8



2



5,31



3,52



33,70



4



7



3



5,43



4,14



23,75



5



6



4



5,48



4,56



16,78



6



5



5



5,48



5,10



6,93



40



34.21



Susut Bakar (%)



35 30 25



33.71 23.75



23.42



16.78



20 15



6.93



10 5



0 0



1



2



3



4



5



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.5 Grafik Susut Bakar Vs Komposisi Abu Kayu Damar Gambar 4.5 menunjukkan bahwa nilai susut bakar pada setiap variasi campuran keramik berpori dengan bahan dasar lempung dan abu kayu damar yang di bakar pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam mengalami penurunan. Penurunan susut bakar ini dimulai dari komposisi campuran 8:2 gram dengan nilai 33,71%, 7:3 = 23,75%, 6:4 = 16,78%, 5:5 = 6,93%, penurunan nilai susut bakar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



33



keramik berpori ini menandakan bahwa semakin banyak campuran abu kayu damar terhadap lempung maka volume sampel akan semakin besar dan susut bakar akan semakin kecil.



4.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Keramik Berpori 4.2.1 Kuat Tekan Pengujian kuat tekan keramik berpori dilakukan dengan mengukur kuat tekan maksimal yang dapat ditahan oleh keramik dan luas permukaan dengan menggunakan persamaan (2.6). Hasil pengujian keramik berpori ditunjukkan pada tabel 4.6 dan gambar 4.6. Tabel 4.6 Data Hasil Pengukuran Kuat Tekan



No



Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar



F (kgf)



A (cm2)



p (MPa)



1



10



0



1126,64



1,50



73,60



2



9



1



971,99



1,34



71,08



3



8



2



735,50



1,35



53,39



4



7



3



335,86



1,51



21,79



5



6



4



88,60



1,62



5,35



6



5



5



35,63



1,75



1,99



80 73,60



71,08



KuatTekan (MPa)



70 53.39



60 50 40 30



21.79



20 5.35



10



1.99



0 0



1



2



3



4



5



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.6 Grafik Uji Tekan Vs komposisi Abu Kayu Damar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



34



Gambar 4.6 menunjukkan bahwa nilai uji tekan pada setiap variasi campuran keramik berpori dengan bahan dasar lempung dan abu kayu damar yang di bakar pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam mengalami penurunan. Penurunan ini disebabkan karena pada saat sintering terjadi proses karbonisasi sehingga pori-pori yang terbentuk semakin banyak dan akan menurunkan nilai kuat tekan. Nilai kuat tekan maksimum terdapat pada komposisi campuran 10:0 gram dengan nilai 73,36 Mpa sedangkan nilai kuat tekan minimum terdapat pada campuran 5:5 gram dengan nilai 1,95 Mpa.



4.2.2 Kekerasan Pengujian kekerasan keramik berpori dilakukan dengan mengukur kekerasan pada tiga titik keramik serta diukur panjang diagonal horizontal (a) dan panjang diagonal vertical (b) lalu dicari panjang diagonal sampel (d) dengan menggunakan beban tertentu pada setiap sampel, kemudian hasil pengukuran kekerasan di ketiga titik diambil nilai rata-ratanya. Hasil pengujian kekerasan keramik berpori ditunjukkan pada tabel 4.7 dan gambar 4.7 Tabel 4.7 Data Hasil Pengukuran Kekerasan Komposisi (gram) No



1



2



3



Tanah lempung



10



9



8



Abu kayu Damar



0



1



2



F (kg)



5



5



5



a (mm)



b (mm)



d (mm)



Hv (MPa)



0,277



0,277



0,277



1.184



0,247



0,247



0,247



1.489



0,274



0,274



0,274



1.210



0,296



0,296



0,296



1.037



0,290



0,290



0,290



1.080



0,298



0,298



0,298



1.023



0,308



0,308



0,308



957



0,294



0,294



0,294



1.051



0,292



0,292



0,292



1.065



̅̅̅̅ (MPa)



1.294,609



1.046,901



1.024,884



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



35



4



5



6



7



3



6



4



5



5



1,400.00



5



1



0,294



0,294



1.051



0,308



0,308



0,308



957



0,318



0,318



0,318



898



0,362



0,362



0,362



693



0,326



0,326



0,326



855



0,293



0,293



0,293



1.058



0,461



0,461



0,461



85,7



0,458



0,458



0,458



86,63



970,004



869,652



86,165



1,294.60



1,200.00



Kekerasan (MPa)



5



0,294



1046.9



1,024.88



1,000.00



970.004 ,869.65



,800.00 ,600.00 ,400.00 ,200.00



86.165



,0.00 0



1



2



3



4



5



6



Komposisi Abu Kayu Damar (gram)



Gambar 4.7 Grafik Kekerasan Vs Komposisi Abu Kayu Damar



Gambar 4.7 menunjukkan bahwa nilai kekerasan pada setiap variasi campuran keramik berpori dengan bahan dasar lempung dan abu kayu damar yang di bakar pada suhu sintering 10000C dengan holding time 5 jam mengalami penurunan. Penurunan ini disebabkan karena pada saat sintering terjadi proses karbonisasi dan pembakaran zat kapur (Ca) yang terdapat pada abu kayu damar yang bersifat panas dan mudah melebur sehingga sampel terbentuk pori-pori semakin banyak dan menyebabkan nilai kekerasan keramik menjadi berkurang. Nilai kekerasan maksimum terdapat pada campuran 10:0 gram dengan nilai 1.294,6 Mpa sedangkan



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



36



nilai kuat tekan minimum terdapat pada campuran 5:5 gram dengan nilai 86,165 Mpa. 4.3 Hasil Karakterisasi Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive XRay (SEM-EDX) Karakterisasi dengan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) dilakukan untuk mengamati morfologi permukaan, ukuran pori serta kandungan unsur yang terdapat pada sampel 4.3.1 Morfologi permukaan Karakterisasi, morfologi permukaan dilakukan dengan menggunakan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX). Sampel yang diambil lebih kurang 5 gram dari tiap sampel. Karakterisasi morfologi permukaan ini dilakukan pada sampel dengan campuran lempung dan abu kayu damar 10:0 gram dan 5:5 gram. Sampel yang akan dikarakterisasi akan diperbesar sesuai dengan perbesaran yang diperlukan. Dari hasil karakterisasi permukaan dapat dilihat morfologi permukaan serta penyebaran pori pada keramik.



Gambar 4.8 Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 0 gram abu kayu damar pada perbesaran 5000 kali



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



37



Gambar 4.9 Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 5 gram abu kayu damar pada perbesaran 5000 kali



Gambar 4.8, dan 4.9 merupakan hasil pengamatan SEM pada perbesaran 5000 kali dapat dilakukan perbandingan antara sampel 0 gram dan 5 gram abu kayu damar. Pada sampel 5 gram dapat dilihat bahwa persebaran pori-pori yang ditimbulkan akibat proses karbonisasi terlihat banyak dan merata di bandingkan campuran 0 gram yang memiliki pori-pori yang lebih sedikit dan tidak tersebar merata. Hal ini sesuai dengan pengujian porositas yang menyatakan bahwa porositas dari sampel 5 gram. Lebih baik dari pada porositas 0 gram abu kayu damar.



4.3.2 Ukuran Diameter Pori Gambar 4.10 dan Gambar 4.11 merupakan hasil pengamatn dengan SEM yang menunjukkan ukuran diameter pori. Sampel yang diuji adalah sampel keramik berpori dengan campuran 0 gram dan 5 gram pada perbesaran



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



38



Gambar 4.10 Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 0 gram abu kayu damar pada perbesaran 1.000 kali Beserta Ukuran Pori



Gambar 4.11 Hasil pengamatan SEM untuk sampel dengan campuran 5 gram abu kayu damar pada perbesaran 1000 kali Beserta Ukuran Pori



Dari pengukuran diameter pori diatas pada perbesaran 1000 kali diukur nilai rata-rata diameter pori pada sampel campuran 0 gram abu kayu damar memliki nilai rata-rata diameter pori sebesar 1,582 µm sedangkan nilai rata-rata diameter pori pada sampel campuran 5 gram memiliki nilai rata-rata sebesar 2,3805 µm. Pengukuran diameter ini membuktikan bahwa campuran 5 gram abu kayu damar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



39



memiliki ukuran diameter pori lebih besar yang sesuai dengan pengujian porositasnya. 4.3.3 Kandungan Unsur Karakterisasi unsur yang terdapat pada keramik berpori dilakukan dengan menggunakan Energy Dispersive X-Ray ( EDX). Unsur yang di tembak dengan sinarX akan memantulkan sinar dengan spectrum dan panjang gelombang tertentu yang kemudian akan dibaca pada hasil keluaran berupa puncak-puncak gelombang dan akhirnya unsur unsur yang terdapat pada sampel akan di tentukan. Unsur unsur yang didapat kemudian akan menampilkan hasil pembacaan konsentrasi pada keadaan tidak normal berdasarkan massa total (unn. C [wt.%]), konsentrasi pada keadaan normal berdasarkan massa total (nor.C[wt.%] serta konsentrasi unsur berdasarkan massa atomic (Atomik. C [at.%]) dimana massa total pada setiap sampel adalah kurang lebih 5 gram.



Gambar 4.12 Hasil Pembacaan kandungan unsur EDX sampel dengan Campuran 5 gram abu kayu damar pada perbesaran 500 kali



Dari hasil pembacaan unsur EDX dapat dilihat bahwa 7 unsur yang terdeteksi pada sampel campuran 0 gram abu kayu damar yang terbaca pada keadaan tidak normal (unn. C[wt.%]) yaitu C= 3.38 %; O= 42,18%; Al=16,26%, Si=16,72%; Ti=1,16%; Fe=7,70% ;Ba=1,41%. Unsur C, O, Al, Si, Ti, Fe, Ba, yang terdapat pada keramik yang telah disinterring ini ternyata dapat ditemukan juga sebagai unsur yang sama terdapat pada tanah lempung. Namun pada keramik yang telah disinterring



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



40



terjadi penambahan unsur Ti, Fe, Ba hal ini karena telah terjadi proses pembakaran sehingga terjadi penambahan unsur. Keberadaan unsur O yang paling banyak berasal dari ikatannya dengan Si yang membentuk SiO2, serta dari oksigen yang terperangkap pada pori-pori keramik.



Gambar 4.13 Hasil Pembacaan kandungan unsur EDX sampel dengan Campuran 5 gram abu kayu damr pada perbesaran 1000 kali



Dari hasil pembacaan unsur EDX dapat dilihat bahwa 10 unsur yang terdeteksi pada sampel campuran 50%:50% yang terbaca pada keadaan tidak normal (unn. C[wt.%]) yaitu C= 1.93 %; O= 40,99%; Al=7,14%, Si=7,98%; Ti=1,16%; Fe=4,99% ; Na = 0,42; Mg= 5,42% ; P = 3,29%; K = 3,86% Unsur C, O, Al, Si, Fe, Ca, Na, Mg, P, K yang terdapat pada keramik yang telah disinterring ini ternyata dapat ditemukan juga sebagian unsur yang sama terdapat pada tanah lempung. Namun pada keramik yang telah disinterring terjadi penambahan unsur Na, Mg, Fe, P, K hal ini karena telah terjadi proses pembakaran sehingga terjadi penambahan unsur. Konsentrasi C yang yang bernilai 1,93% sebagai unsur pertama menunjukkan bahwa proses pengikat abu kayu damar dengan tanah lempung telah terjadi pada saat pembakaran. Kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian EDX adalah unsur penyusun utama dari keramik setelah disintering adalah oksigen (O), Silika (Si) dan alumunium (Al), besi (Fe), natrium (Na), kalium (K) dan magnesium (Mg).



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



41



4.4 Hasil Uji Differential Thermal Analysis (DTA) Sifat termal material ditentukan dengan metode Differential Thermal Analysis (DTA) dimana sampel uji akan dipanaskan mulai dari suhu 10°C sampai 900°C dengan kecepatan pemanasan 10°C/menit. Hasil analisa ini ditampilkan pada gambar



∆𝑇 (𝑇1 − 𝑇0 ℃



berikut.



T0 ℃ Gambar 4.14 Grafik pengujian Differential Thermal Analysis Abu Kayu Damar Batu Dari gambar diatas menunjukkan hasil pengujian DTA yang menjelaskan sifat termal dari Abu Kayu Damar Batu. Pada gambar terlihat bahwa terjadi reaksi endotermik pada suhu 120 °C . Selanjutnya terjadi lagi reaksi endotermik pada suhu 700°C. Reaksi Endotermik merupakan suatu reaksi yang terjadi akibat turunnya temperatur pada suatu material dan dapat disimpulkan bahwa abu kayu damar batu ini bersifat menurunkan temperatur atau menyerap panas sampai suhu 700°C. Sehingga jika diaplikasikan dalam keramik berpori maka keramik akan bersipat menyerap panas.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



42



BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN



5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar memiliki campuran terbaik pada campuran 5 gram abu kayu damar dengan nilai densitas 1,4 gram/cm3, porositas 44%, serapan air 31,8%, susut massa 30,32%, susut bakar 6,93%, kuat tekan 1,95 MPa, dan kekerasan 86,07 MPa. 2. Hasil pembacaan SEM-EDX menunjukkan bahwa pada campuran 5 gram abu kayu damar memiliki permukaan yang bagus, dengan unsur C= 1.93 %; O= 40,99%; Al=7,14%, Si=7,98%; Ti=1,16%; Fe=4,99% ; Na = 0,42; Mg= 5,42% ; P = 3,29%; K = 3,86% yang merupakan sebagai unsur penyusun keramik. 3. Nilai porositas keramik berpori berbahan dasar tanah lempung dan abu kayu damar ini memenuhi standart HP Technical Ceramics dengan standart porositas 35-50%. 4. Sifat fisis dan sifat mekanik pada keramik berpori ini di pengaruhi dengan penambahan abu kayu damar yang digunakan. Semakin banyak penambahan abu kayu damar menyebabkan terjadinya perubahan nilai dalam sifat fisis dan mekanik



5.2 Saran 1. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya di lakukan pengujian homogenitas pencampuran agar menjamin pencampuran tanah lempung dan abu kayu damar yang lebih merata



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



43



2. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya di tambahkan variasi campuran yang lebih besar dengan holding time 3 jam atau 4 jam . 3. Untuk proses sintering sebaiknya alat tanur diperiksa agar dapat menjamin penyebaran panas ketika pembakaran. 4. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan pengujian sifat-sifat yang lain daripada yang telah di lakukan peneliti, agar diperoleh penelitian yang dapat di manfaatkan untuk kepentingan masyarakat luas.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



44



DAFTAR PUSTAKA



Astuti, Ambar. 1997. “Pengetahuan Keramik”. Cetakan pertama, Universitas Gajah Mada : Bogor Das Braja, M. 1988. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa), Erlangga : Jakarta Baiq, Asma. 2014. Aktivasi Tanah Liat. Universitas Negeri Surabaya : Surabaya Budinski, Kenneth.1996.”Engineering Materials Properties and Selection”. Fifth Edition. Upper Saddle River : New Jersey USA Debora, Rospita, S. 2008.”Pembuatan Dan Karakterisasi Bahan Keramik Berpori Dengan Aditif Sekam Padi yang digunakan Sebagai Filter Gas Buang”. Tesis S-2. Medan: Universitas Sumatera Utara Delimawati, T.T. 2008. Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif. [Tesis]. Medan : Universitas Sumatera Utara. Program Pasca Sarjana Ginting, Eva Marlina dan Nurdin Bukit. 2014. ”Karakterisasi Material”. Medan. Unimed Press. Hadjib, nurwati & Abdurachman. 2017 sifat Fisis-Mekanis Kayu Damar Mata Kucing Bekas SadapanDan Kemungkinan Pemanfaatannya Untuk Kayu Konstruksi (Physical And Mechanical Properties Of Damar Mata Kucing Tapped Wood And Its Possibility As Construction Materials . Hardjowigono, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Presindo, Jakarta Haridjaja, O. 1980. Pengantar Fisika Tanah. Institu Pendidikan dan Pelatihan Penyuluhan Pertanian. IPB : Bogor hal 78 Indah, K 2201 Dampak dan Upaya Penanggulan Pencemaran Udara. Balitbang Dephan Indonesia Keramik. Wikimedia Foundation, Inc (Diakses : 17 Februari 2018) Mulyono, N Bibiana, W & Siuling, S 2012. Aktivasi Anti Bakteri Dari Damar Batu (Shore eximia) asal Indonesia Jurnal Biota, vol.17, no 1, hh : 119-124 Nasir, Subriyer. 2013. Warna Tanah. Universitas Sriwijaya : Palembang Northon, F.H. 1973. Elements of Ceramics. Addison – Wesley Publishing Company Pardamean. 2008. Pembuatan Keramik Untuk Material Konstruksi. Universitas Sumatera Utara : Medan P. Sebayang, dkk. 2009. Pembuatan Bahan Filter Keramik Berpori Berbasis Zeolit Alam dan Arang Sekam Padi. Jakarta : Teknologi Indonesia, 99–105. Richard, L.H and Robert, C. Schenck 1989. Proses for Producing Porous Ceramic Filter for Filtering of Particulates from Diesel Exhaust Gases. In United States Patent 4871495. US Patent Storm Sembiring, A. D. 2010. Pemanfaatan Limbah Padat Pulp Untuk Bahan Baku Pembuatan Keramik Berpori Yang Diaplikasikan Sebagai Filter Gas Buang Kendaraan Bermotor Dengan Bahan Bakar Premium. Disertasi S-3. Medan : Universitas Sumatera Utara. Sidabutar, Tri Exaudi. 2017. “Pembuatan Dan Karakterisasi Keramik Magnesium Alumina Silika Dari Abu Vulkanik Gunung Sinabung”. Jurnal Teknik Mesin, Jakarta : Universitas Mercu Buana.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



45



Studart, A.R, Gonzebach, U.T., Tervoort, E., Gauckler, L.J.2006. Proessing Rotes to Macroporous ceramic : A review Journal of America Ceramic Society. 89(6) : 1771-1789 Terzaghi, K. 1987. Mekanika Tanah Dalam Praktek Rekayasa. Jilid 1. Erlangga : Jakarta Tugaswati , T.A 2000 Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor dan Dampaknya bagi Kesehatan. Universitas Indonesia : Jakarta Vander Voort, G.F. 1995. Metallography , Principles and Practice. Mc Graw-Book Company Waruwu, F. 2017. Pengaruh Variasi Campuran Dan Holding Time Pada Keramik Berpori Berbahan Dasar Tanah lempung Dan Arang Aktif Sebagai filter Uap Air. [Skripsi]. Medan : Universitas Sumatera Utara. Program Sarjana Yeggi & Dkk. 2013. Ekstraksi Alumunium dari Tanah Lempung. Jurnal Teknik Lingkungan Unand hal : 11-19 Zebua, F. 2015. Pemanfaat Zeolit Alam Pahae Modifikasi Sebagai Filter Uap Air Pada Proses Elektrolisa. [Tesis]. Medan : Universitas Sumatera Utara. Program Pasca Sarjana Zai, A Djumar & Ary, S. 2017. Studi Karakteristik Aspal Modifikasi Dengan Getah Damar, Fly Ash, Minyak Gorenf dan Latekls Dibandingkan Dengan Aspal Penetresi. Jurnal Matriks Teknik Sipil, hh : 927-934



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



46



LAMPIRAN



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



47



LAMPIRAN 1 DATA DAN CONTOH PERHITUNGAN



Tabel 1.1 Data Pengukuran Densitas Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar 10 0



No 1



Mk (gram)



Vt (cm3)



Densitas (gr/cm3)



7,41



4,13



1,81



2



9



1



7,29



3,40



2,14



3



8



2



7,28



3,65



1,99



4



7



3



7,07



3,99



1,77



5



6



4



7,04



4,60



1,7



6



5



5



6,88



4,98



1,4



Contoh perhitungan Pada campuran (10:0) gram dengan holding time 5 jam Dik : Mk = 7,41 gram Vt = 4,13 cm3 Dit : Densitas =….. ? Jawab : Densitas =



=



7 41 4 13



= 1,81 gram/cm3



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



48



Tabel 1.2 Data Pengukuran Porositas Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar 10 0



No 1



Mk (gram)



Mb (gram)



Vt (cm3)



Porositas (%)



7,41



8,78



4,13



33,17



2



9



1



7,29



7,93



3,40



18,6



3



8



2



7,28



8,14



3,65



23,88



4



7



3



7,07



8,36



3,99



32,83



5



6



4



7,04



8,92



4,60



41,1



6



5



5



6,88



9,07



4,98



44



Contoh perhitungan Pada campuran (9:1) gram dengan holding time 5 jam Dik : Mb = 7,93 gram Mk = 7,29 gram V = 3,40 cm3 Dit : Porositas =….. ? Jawab : Porositas =



=



;



7 93 ; 7 29 1 3 40



= 18,6 %



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



49



Tabel 1.3 Data Pengukuran Serapan Air Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar 10 0



No 1



Mk (gram)



Mb (gram)



Serapan Air (%)



7,41



8,78



18,48



2



9



1



7,29



7,93



8,81



3



8



2



7,28



8,14



11,81



4



7



3



7,07



8,36



18,25



5



6



4



7,04



8,92



26,71



6



5



5



6,88



9,07



31,8



Contoh perhitungan Pada campuran (80%:20%) dengan holding time 5 jam Dik : Mb = 8,14 gram Mk = 7,28 gram Dit : Serapan Air =….. ? Jawab : Porositas =



=



;



8 14 ; 7 28 7 28



= 11,81 %



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



50



Tabel 1.4 Data Pengukuran Susut Massa Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar 10 0



No 1



Msebelum (gram)



Msesudah (gram)



Susut Massa (%)



9,76



7,30



25,20



2



9



1



9,86



7,30



25,96



3



8



2



9,85



7,17



27,20



4



7



3



9,92



7,12



28,22



5



6



4



10,04



7,08



29,48



6



5



5



9,96



6,94



30,32



Contoh perhitungan Pada campuran (7:3) gram dengan holding time 5 jam Dik : Msebelum = 9,92 gram Msesudah = 7,12 gram Dit : Serapan Air =….. ? Jawab : ;



Porositas =



=



9 92 ; 7 12 9 92



= 28,22 %



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



51



Tabel 1.5 Data Pengukuran Susut Bakar Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar 10 0



No 1



Vsebelum (cm3)



Vsesudah (cm3)



Susut Bakar (%)



5,25



4,02



23,42



2



9



1



5,32



3,50



34,21



3



8



2



5,31



3,52



33,70



4



7



3



5,43



4,14



23,75



5



6



4



5,48



4,56



16,78



6



5



5



5,48



5,10



6,93



Contoh perhitungan Pada campuran (6:4) gram dengan holding time 5 jam Dik : Vsebelum = 5,48 cm3 Vsesudah = 4,56 cm3 Dit : Susut Bakar =….. ? Jawab : ;



Susut Bakar =



=



5 48 ; 4 56 5 48



= 16,78 %



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



52



Tabel 1.6 Data Pengukuran Kuat Tekan Komposisi (gram) Tanah Abu kayu Lempung Damar 10 0



No 1



F (kgf)



A (cm2)



p (MPa)



1126,64



1,50



73,60



2



9



1



971,99



1,34



71,08



3



8



2



735,50



1,35



53,39



4



7



3



335,86



1,51



21,79



5



6



4



88,60



1,62



5,35



6



5



5



35,63



1,75



1,99



Contoh perhitungan Pada campuran (10:0) gram dengan holding time 5 jam Dik : F = 1126,64 kgf A = 1,50 cm2 Dit : Kuat Tekan (P) =….. ? Jawab : P=



= =



1126 64 1 50 751 09



98



10



= 73,60 Mpa



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



53



Tabel 1.6 Data Pengukuran Kekerasan Komposisi (gram) No



1



2



3



4



5



6



Tanah lempung



10



9



8



7



6



5



Abu kayu Damar



0



1



2



3



4



5



F (kg)



5



5



5



5



5



a (mm)



b (mm)



d (mm)



Hv (MPa)



0,277



0,277



0,277



1.184



0,247



0,247



0,247



1.489



0,274



0,274



0,274



1.210



0,296



0,296



0,296



1.037



0,290



0,290



0,290



1.080



0,298



0,298



0,298



1.023



0,308



0,308



0,308



957



0,294



0,294



0,294



1.051



0,292



0,292



0,292



1.065



0,294



0,294



0,294



1.051



0,308



0,308



0,308



957



0,318



0,318



0,318



898



0,362



0,362



0,362



693



0,326



0,326



0,326



855



0,293



0,293



0,293



1.058



0,461



0,461



0,461



85,7



0,458



0,458



0,458



86,63



1



̅̅̅̅ (MPa)



1.294,609



1.046,901



1.024,884



970,004



869,652



86,165



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



54



Contoh perhitungan Pada campuran (7:3) gram dengan holding time 5 jam 



Titik 1 Hv = 1,8544 = 1,8544



5 0 294



= 107,27 kgf/mm2







Titik 2 Hv = 1,8544 = 1,8544



5 0 308



= 97,74 kgf/mm2 



Titik 3 Hv = 1,8544 = 1,8544



5 0 318



= 91,67 kgf/mm2



̅̅̅̅ =



=



:



: 3



107 27 : 97 74 :91 67 3



= 98,89 =



98 89 10



98



= 970 MPa



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



55



LAMPIRAN 2 DOKUMENTASI PENELITIAN



No



Nama Alat



Spesifikasi



1.



Mortar dan Spatula



Pyrex



2.



Neraca Digital



Lucky Electronic Scale



3.



Jangka Sorong



Diamax



Gambar



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



56



4.



Mesh 100



Laboratory test Sieve BBS



5.



Plastik Klip



Klip Plastic



6.



Kertas Label



Fox paper label



Testing Machine



Maekawa Testing Machine Tokyo Japan Type MR-20CT



7.



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



57



8.



Hardness Vicker Tester



Hardness Vicker Tester Metsuzawa Seiki Co, LTD No 71C4



9.



SEM-EDX



JSM-6390 A



10.



Cetakan



-



11.



Tanur



Termolyne Type 47900 Furnace



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



58



12.



UTM



RTF 1350 Tensilon



13



Cawan



Pyrex



14.



Serbet



15.



Masker



Sensi Masker



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



59



16.



Sampel Sebelum Dibakar



-



17.



Sampel Setelah Dibakar



-



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



60



LAMPIRAN 3 KARAKTERISASI TANAH LEMPUNG DAN ABU KAYU DAMAR Gambar 3.1 Hasil Pengujian Morfologi dan Kandungan Unsur Tanah Lempung desa buntul kubu, kecamatan Permata kabupaten bener meriah Aceh tengah dengan SEM-EDX



a. Morfologi Permukaan



b. Kandungan Unsur



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA



61



Gambar 3.2 Hasil Pengujian Morfologi dan Kandungan Unsur Abu Kayu Damar dengan SEM-EDX a. Morfologi Permukaan



b. Kandungan Unsur



UNIVERSITAS SUMATERA UTARA