Upload
leduong
View
213
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH PENAMBAHAN ALUMINA (0, 10 DAN 15 wt%) TERHADAP
KARAKTERISTIK TERMAL (DTA-TGA) DAN KONDUKTIVITAS TERMAL
BAHAN KERAMIK CORDIERITE BERBASIS SILIKA SEKAM PADI
(Skripsi)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
Oleh:
Nesya Tamalia
i
ABSTRAK
PENGARUH PENAMBAHAN ALUMINA (0, 10, DAN 15 WT%)
TERHADAP KARAKTERISTIK TERMAL (DTA-TGA) DAN
KONDUKTIVITAS TERMAL BAHAN KERAMIK CORDIERITE
BERBASIS SILIKA SEKAM PADI
Oleh
Nesya Tamalia
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan alumina
terhadap karakteristik termal (DTA-TGA) dan konduktivitas termal. Silika
diperoleh dari sekam padi melalui metode sol-gel, sedangkan alumina dan
magnesium berasal dari Sigma-Aldrich. Cordierite disintesis melalui metode
padatan dengan suhu sintering 1200oC. Hasil Pengukuran menunjukan bahwa
karakterisasi dengan Differensial Thermal Analysis (DTA) pada sampel C0
menunjukkan adanya puncak eksoterm di suhu 694oC dan C10 di suhu 649,9
oC,
yang menandakan terbentuknya fasa christobalite dari sekam padi dan fasa
spinel. Hasil konduktivitas termal C10 cukup tinggi, yaitu 12,97 W/mK
disebabkan sampel sudah mulai homogen.
Kata kunci: Alumina, cordierite, DTA-TGA, konduktivitas termal, dan sekam
padi.
ii
ABSTRACT
THE EFFECT OF ALUMINA (Al2O3) 0, 10, AND 15 WT% ON TERMAL
CARACTERISTIC (DTA-TGA) AND THERMAL CONDUCTIVITY OF
CORDIERITE BASED SILICA FROM RICE HUSK
By
Nesya Tamalia
This study was carried out to investigate the effect of alumina on the physical
characteristics, microstructure, and electrical conductivity of cordierite. Silica
obtained from rice husk through sol-gel method, while alumina and magnesium
were obtained from Sigma-Aldrich. Cordierite was synthesized by the solid state
method and sintered at 1200°C. The measurement results revealed that the
addition of alumina on cordierite reduced density and increased porosity. The
Differensial Thermal Analysis (DTA) at 694oC for C0 and 649,9
oC for C10 showed
that there is cristobalite phase of rice husk and spinel phase has also been
established. The results of the thermal conductivity C10 is high at 12.97 W/mK
because a sample is homogeneous.
Keywords: Alumina, cordierite, DTA-TGA, rice husk, and thermal conduktivity.
iii
PENGARUH PENAMBAHAN ALUMINA (0, 10 DAN 15 WT%)
TERHADAP KARAKTERISTIK TERMAL (DTA-TGA) DAN
KONDUKTIVITAS TERMAL BAHAN KERAMIK CORDIERITE
BERBASIS SILIKA SEKAM PADI
Oleh
NESYA TAMALIA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kerang, Lampung Barat pada tanggal
11 Juni 1992, anak pertama dari 3 bersaudara dari pasangan
Bapak Muis S.Pd dan Ibu Husnah S.Pd. Penulis
menyelesaikan pendidikan di SDN 2 Kota Besi pada 2005, MTsN 1 Liwa pada
2008 dan SMAN 1 Liwa, Lampung Barat pada 2011.
Pada tahun 2011 penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung melalui jalur
undangan. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di kegiatan kampus antara
lain sebagai Garuda BEM FMIPA Unila 2011/2013, anggota Bidang Masyarakat
BEM FMIPA Unila 2012/2013, anggota Bidang Keputrian ROIS FMIPA Unila
pada 2012/2013, anggota Bidang Kaderisasi Himafi FMIPA Unila pada
2012/2013. Penulis juga pernah menjadi asisten Fisika Dasar pada 2013/2014 dan
2014/2015, asisten Komposit 2014/2015 dan asisten Sol Gel 2015/2016. Penulis
melakukan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di UPT. Balai Pengolahan Mineral
Lampung (BPML). Penulis melakukan KKN di Tulang Bawang Barat tepatnya di
KecamatanWay Kenanga Tiyuh Indraloka II.
Selanjutnya penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Penambahan
Alumina (0, 10 dan 15 wt%) terhadap Karakteristik Termal (DTA-TGA)
viii
dan Konduktivitas Termal Bahan Keramik Cordierite Berbasis Silika Sekam
Padi” sebagai tugas akhir di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
x
Kuniatkan Karya Kecilku Ini Karena
ALLAH SWT
Aku Persembahkan Karya Ini Untuk:
Kedua Orang Tua dan Keluarga, yang Selalu Mendo’akan
dan Mendukungku
Dosenku, yang Mengajarkan Banyak Ilmu, Mendidik dan
Membimbingku
Sahabat dan Teman Seperjuangku
Almamater Tercinta.
“Universitas Lampung”
xi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan kesehatan, rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pengaruh Penambahan Alumina (0, 10 dan 15 wt%) terhadap
Karakteristik Termal (DTA-TGA) dan Konduktivitas Termal Bahan
Keramik Cordierite Berbasis Silika Sekam Padi”. Tujuan penulisan skripsi ini
adalah sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar S1 dan juga
melatih mahasiswa untuk berpikir cerdas dan kreatif dalam menulis karya ilmiah.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini. Oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata, semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua.
Bandar Lampung, Agustus 2016
Penulis,
Nesya Tamalia
xii
SANWACANA
Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas kuasa-Nya penulis masih diberikan
kesempatan untuk mengucapkan terimakasih kepada pihak yang telah banyak
membantu dalam penyelesaian penelitian dan skripsi ini, terutama kepada:
1. Kedua orang tuaku Bapak Muis S.Pd. dan Ibu Husnah S.Pd. serta adik-adikku
Roby Yunata S.AP dan Aqila Nadine Azzahra yang tiada henti memberiku
semangat dan doa.
2. Bapak Prof. Simon Sembiring, Ph.D., sebagai Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta nasehat dalam menyelesaikan tugas akhir.
3. Bapak Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D., sebagai Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat dalam
menyelesaikan tugas akhir.
4. Ibu Suprihatin, S.Si., M.Si., sebagai Penguji yang telah mengoreksi
kekurangan, kritik dan saran selama penulisan skripsi.
5. Bapak Prof. Posman Manurung, Ph.D sebagai Pembimbing Akademik, yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas khir.
6. Ibu Dr. Yanti Yuliati, M.Si., selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
xiii
7. Bapak Prof. Warsito, S.Si., DEA selaku Dekan Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
8. Para dosen serta karyawan di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.
9. Yosef Saputra yang selalu memberikan dukungannya dan teman sepermainan
Melisa Aristi, Citra Dewi, Era Septasari, Desi Susanti dan Fitria Yuliza yang
selalu bisa menghiburku.
10. Teman-teman satu team: Shella, Nindy, Umi, Dita, dan Nur yang telah
membantu dan menjadi teman diskusi yang baik.
11. Teman–teman Jurusan Fisika 2011 serta kakak – kakak dan adik – adik
tingkat yang membantu dan memberikan semangat dalam proses
menyelesaikan tugas akhir.
12. Teman-teman KKN Indraloka II (Tubaba) Putri, Dera, Yoga, Fery, Hanif dan
Nico. Terimakasih untuk setiap pelajaran hidup.
Semoga Allah SWT senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya, serta
memberkahi hidup kita. Amin.
Bandar Lampung, Agustus 2016
Penulis,
Nesya Tamalia
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ..................................................................................................... i
ABSTRACT ................................................................................................... ii
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... v
PERNYATAAN ............................................................................................. vi
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ vii
MOTTO .......................................................................................................... ix
PERSEMBAHAN ........................................................................................... x
KATA PENGANTAR ................................................................................... xi
SANWANCANA ........................................................................................... xii
DAFTAR ISI .................................................................................................. xiv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xvi
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xvii
I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang ........................................................................................... 1
B. Rumusan masalah...................................................................................... 3
C. Tujuan penelitan ........................................................................................ 3
D. Batasan masalah ........................................................................................ 4
E. Manfaat penelitian ..................................................................................... 4
F. Sistematika penulisan ................................................................................ 4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Keramik cordierite .................................................................................... 6
1. Mineral cordierite ................................................................................. 6
2. Karakteristik cordierite ......................................................................... 6
3. Pembentukan Kristal cordieirite ........................................................... 7
4. Aplikasi cordierite ................................................................................ 8
B. Alumina ..................................................................................................... 9
1. Karakteristik alumina ........................................................................... 9
2. Sumber alumina .................................................................................... 10
3. Struktur alumina ................................................................................... 10
xv
4. Aplikasi alumina ................................................................................... 11
C. Paduan cordierite-alumina ........................................................................ 11
D. Sekam padi ................................................................................................ 12
E. Silika ......................................................................................................... 13
1. Definisi silika ........................................................................................ 13
2. Klasifikasi ............................................................................................ 14
F. Ekstraksi silika sekam padi ....................................................................... 17
G. Metode sol-gel ........................................................................................... 18
H. Proses sintering ......................................................................................... 19
I. Karakterisasi material keramik ................................................................. 20
1. Konduktivitas Termal ........................................................................... 20
2. Thermal Gravimetry Analysis (TGA) ................................................... 21
3. Differential Thermal Analysis (DTA)................................................... 22
III. Metode penelitian
A. Waktu dan tempat penelitian ..................................................................... 23
B. Bahan dan alat penelitian .......................................................................... 23
C. Prosedur penelitian .................................................................................... 24
1. Preparasi sampel.................................................................................. 24
2. Karakterisasi sampel ........................................................................... 27
3. Diagram alir ........................................................................................ 29
IV. Hasil dan Pembahasan
A. Pengantar .................................................................................................. 33
B. Hasil Ekstraksi Sekam Padi ..................................................................... 33
C. Hasil Paduan Cordierite-Alumina ............................................................ 35
D. Karakterisasi .............................................................................................. 37
1. Analisis Termal DTA Cordierite dengan Penambahan Alumina 0, 10
dan 15 wt% ......................................................................................... 37
2. Analisis Konduktivitas Termal pada Cordierite dengan Penambahan
Alumina 0, 10 dan 15 wt% ................................................................. 39
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .............................................................................................. 42
B. Saran ....................................................................................................... 42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvi
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 1. Struktur silika tetrahedral .................................................................. 15
Gambar 2. Skematik heat flux menggunakan DSC ............................................. 28
Gambar 3. Diagram alir pembuatan bubuk silika ................................................. 29
Gambar 4. Diagram alir pembuatan bubuk cordierite ......................................... 30
Gambar 5. Diagram alir pembuatan bubuk paduan cordierite-alumina .............. 31
Gambar 6. Diagram alir pembuatan dan karakterisasi sampel cordierite dengan
penambahan alumina .......................................................................... 32
Gambar 7. Proses pemanasan sekam padi dengan larutan KOH 5% .................. 34
Gambar 8. Gel silika sebelum dicuci (a) gel silika setelah dicuci (b) ................. 34
Gambar 9. Silika padat (a) Bubuk silika (b) ........................................................ 35
Gambar 10. Bubuk paduan cordierite-alumina ................................................... 36
Gambar 11. Sampel setelah disintering ............................................................... 36
Gambar 12. Analisis termal DTA keramik cordierite paduan alumina 0% (a),
10%(b), dan 15%(c). ......................................................................... 37
Gambar 13. Grafik perbedaan TGA pada cordierite dengan penambahan alumina
0% (a), 10%(b), dan 15%(c). .......................................................... 37
Gambar 14. Grafik konduktivitas termal terhadap variasi alumina 0,10 dan
15 wt% ............................................................................................. 40
xvii
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 1. Karakteristik cordierite .................................................................................... 7
Tabel 2. Karakteristik alumina ....................................................................................... 9
Tabel 3. Transformasi fase - Al2O3 ke fase - Al2O3 .................................................. 10
Tabel 4. Komposisi Kimia Sekam Padi ......................................................................... 13
Tabel 5. Karakteristik amorph silika ............................................................................. 14
Tabel 6. Bentuk Kristal utama silika ............................................................................. 16
Tabel 7. Komposisi massa campuran cordierite dan alumina ......................................... 35
Tabel 8. Hasil analisis DTA-TGA cordierite terhadap variasi alumina........................... 38
1
1. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Keramik refraktori merupakan bahan padat anorganik bukan logam yang sukar
meleleh pada suhu tinggi sehingga digunakan pada industri temperatur tinggi
sebagai material batu tahan api. Salah satu yang dikenal sebagai bahan refraktori
adalah cordierite (2MgO. 2Al2O3. 5SiO2) yang tersusun dari magnesium oksida,
aluminium oksida, dan silika. Berdasarkan penelitian sebelumnya, cordierite
terbentuk pada suhu 1300°C-1400°C melalui ekstraksi sol-gel (Nozhat et al,
2013) dan dengan metode padatan (solid state) cordierite terbentuk pada suhu
1050°C-1400°C (Shukur, 2015). Sumber bahan oksida-oksida pembentuk
cordierite cukup melimpah dialam seperti sumber MgO dapat diperoleh dari
dolomite, MgCl2 dan MgSiO2, Al2O3 didapat dari tanah koalin, dan coal fly ash.
Sedangkan SiO2 dapat diperoleh dari fumed silica dan sekam padi. Pada penelitan
ini, keramik cordierite akan dipadukan dengan alumina untuk mengetahui sifat
termal dan konduktivitas termal keramik cordierite-alumina.
Cordierite dipadukan dengan alumina karena alumina memiliki ketahanan suhu
yang tinggi, memiliki kekuatan mekanik yang lebih baik, dan ketahanan panas
yang tinggi. Namun alumina memiliki ekspansi termal yang cukup tinggi yaitu
6,3x10-6
/oC
(Sebayang et al, 2007) dan konduktivitas termal yang tinggi 30
W/m.K (Hwangyoo et al, 2007). Menurut penelitian sebelumnya yang dilakukan
2
Margussian ( 2009) hasil DTA menunjukkan bahwa pada suhu 980 C µ-cordierite
mulai terbentuk, tetapi menurut penelitian Piinero et al, (1992), pada suhu 850-
980°C, terdapat fasa μ-cordierite (hexagonal) dengan sifat metastabil pada suhu
rendah, dan fase α-cordierite (orthorhombic) pada suhu 980-1465°C dengan sifat
stabil pada suhu tinggi. Sedangkan menurut penelitian Smart et al (1976) paduan
cordierite dengan α-alumina setara dengan paduan mullite-spinel yang sifatnya
reversibel tetapi reaksinya lambat.
Pembentukan sifat cordierite dipengaruhi oleh bahan baku silika dan suhu
sintering. Berdasarkan penelitian sebelumnya bahan baku fumes silica, untuk
menghasilkan cordierite membutuhkan suhu sintering 1350°C (Ewais, 2009),
sedangkan sumber silika dari sekam padi, cordierite terbentuk pada suhu 1200 °C
(Quadratun, 2014). Hal inilah yang mendasari penggunaaan sumber silika dari
sekam padi pada penelitian ini, selain mudah didapatkan karena cukup melimpah,
proses ekstraksi silika dari sekam padi juga sederhana. Dengan menggunakan
metode sol-gel, silika diperoleh dengan penambahan larutan (KOH), hasil
tertinggi silika yang didapat dari ekstraksi sekam padi yaitu dengan menggunakan
5% KOH pada ekstraksi 60 menit (Sembiring, 2011).
Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang sintesis dan
karakterisasi Termal (DTA-TGA) dan konduktivitas termal dari bahan keramik
cordierite berbasis silika sekam padi yang dipadukan dengan alumina (Al2O3)
pada suhu sintering 1200°C. Metode yang akan digunakan adalah metode reaksi
padatan (Solid-State Reaction).
3
Dua jenis teknik analisa termal yang utama adalah analisa termogravimetrik
(TGA), yang secara otomatis merekam perubahan berat sampel sebagai fungsi
dari suhu maupun waktu, dan Differntial Thermal Analysis (DTA) yang mengukur
perbedaan suhu (T) antara sampel dengan material referensi yang inert sebagai
fungsi dari suhu. Teknik yang berhubungan dengan DTA adalah Differential
Scanning Calorimetry (DSC). Pada DSC peralatan didesain untuk memungkinkan
pengukuran kuantitatif perubahan entalpi yang timbul dalam sampel sebagai
fungsi dari suhu maupun waktu.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
a. Bagaimana pengaruh penambahan Alumina terhadap karakteristik termal
(DTA-TGA) dari keramik cordierite.
b. Bagaimana pengaruh penambahan Alumina terhadap konduktivitas termal
keramik cordierite.
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dilakukan penelitian ini adalah:
a. Untuk mengetahui pengaruh penambahan Alumina terhadap karakteristik
termal (DTA-TGA) dari keramik cordierite.
b. Untuk mengetahui pengaruh penambahan Alumina terhadap konduktivitas
termal dari keramik cordierite.
4
D. Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
a. Penggunaan silika pada sintesis cordierite pada penelitian ini merupakan
hasil dari ekstraksi dari sekam padi dengan metode sol-gel menggunakan
KOH 5%.
b. Cordierite yang disintesis dilakukan penambahan Alumina sebanyak 0, 10,
dan 15 wt% .
c. Cordierite di sintering pada suhu 1200oC selama 2 jam.
d. Analisis yang dilakukan meliputi karakteristik sifat termal menggunakan
Differential thermal analysis/thermal gravimetry analysis (DTA-TGA) dan
analisis konduktivitas termal.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah:
a. Sebagai penambahan refrensi dalam hal mensitesis cordierite dengan bahan
baku utama silika berbasis sekam padi.
b. Bahan refrensi mengenai keramik cordierite alumina.
c. Bahan literatur mengenai konduktivitas termal dan DTA/TGA pada sampel
paduan cordierite-alumina.
F. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah dan memahami penulisan Skripsi ini, perlu dibuat
sitematika penulisan yang mencakup :
BAB I PENDAHULUAN
5
Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
batasan masalah dan sistematika penuliasan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang teori dasar yang berhunbungan dengan refraktori, cordierite, silika,
dan termasuk teori pengujian.
BAB III METODE PENELITIAN
Menjabarkan langkah-langkah penelitian dari awal sampai akhir yang termasuk di
dalamnya tentang spesifikasi bahan, alat uji dan alat ukur yang digunakan, dan
diagram alir penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang analisa data yang diperoleh dari pengujian dan pembahasan dari
untuk menarik kesimpulan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dari tugas penelitian ini yang dirangkum dari hasil
selama pengujian dan analisa data. Bab ini juga berisi saran-saran yang dapat
mendukung pengembangan dalam penelitian selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Keramik Cordierite
1. Mineral cordierite
Pada umumnya cordierite mempunyai bentuk kimia 2MgO.2Al2O3.5SiO2 pada
preparasi komposisi dalam bentuk sol (Yalamac, 2004; Naskar dan Chaterjee, 2004).
Di alam, cordierite tidak dapat ditemukan secara alami tetapi dapat diolah dengan
bahan dasar alkali tanah, aluminosilikat kaca, kaolin, alumina dan magnesit
(Tulyaganov et al, 2001). Selain itu cordierite dapat terbentuk dari bahan baku utama
silika yang bersumber dari bahan-bahan mineral seperti pasir kuarsa, batu granit,
tanah liat dan batu bara (Kurama dan Kurama, 2006).
2. Karakteristik Cordierite
Cordierite merupakan salah satu nama mineral dari bahan keramik dalam sistem
MgO-Al2O3-SiO2. Cordierite memiliki kestabilan termal dan daya tahan terhadap zat
kimia yang tinggi serta koefisien termal rendah (Goncalves, 2006) sehingga
digunakan di berbagai industri seperti industri gelas, industri keramik dan industri
elektronik sebagai isolator panas dan listrik. Cordierite juga mempunyai ekspansi
termal yang rendah dan koofisien dielektrik yang tinggi (Djorjevic, 2005) sehingga
cocok digunakan untuk bahan isolator yang baik. Karakteristik cordierite secara
lengkap dapat dilihat pada Tabel 1.
7
Tabel 1. Karakteristik cordierite (Bridge et al, 1985; Garsia et al, 2002).
Karakteristik Nilai Satuan
Warna Tak berwarna, biru
muda, violet, kuning
-
Kekerasan 7,5 Mohs
Flexural strength 8-17 kpsi
Modulus elastisitas 12 Psi x 106
Dielectric constant 9.3 Pada 1 MHz
Compressive strength 35-31 kpsi
Dielectric strength 212 Ac volts/mil
Kekuatan regang 3.5-5.5 Kpsi
Konduktivitas termal 0,6 W/mK
Panas spesifik 0.21 cal/g oC
Shock resistance 300 oC
Temperatur maksimal 1700 oC
Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa Cordierite memiliki dielectric contant 9,3 pada 1
MHz, dan panas spesifik 0,21 cal/g oC. Cordierite juga dengan tahan suhu hingga
1700 oC dan sock resistance 300
oC. Cordierite baik digunakan untuk isolator suhu
tinggi. Selain itu sifat cordierite yang memiliki daya bias yang tinggi juga dapat
digunakan sebagai katalis gas pada mobil dan pelapis material dalam elektronik.
3. Pembentukan Kristal Cordierite
Bahan baku yang paling sering digunakan dalam komposisi cordierite adalah
magnesium oksalat, silika dan alumina. Tetapi ada juga yang menggunakan bahan
talc-koalin. Menurut Kriinert et al (1964) reaksi pembentukan cordierite
menggunakan dua komposisi bahan baku talc-kaolin, produk yang dibentuk diwakili
persamaan berikut:
→ (1)
→ ( )( ) (2)
8
→ (3)
Dari reaksi talc-kaolin fase menengah protoenstatit dan mullite muncul sebelum
cordierite terbentuk. Reaksi yang lain dengan bahan baku magnesium karbonat,
alumina dan batu api terbentuk dengan persamaan berikut:
→ (4)
→ (5)
( ) ( ) → (6)
Dari reaksi magnesium karbonat, alumina dan batu api, intermediate
fase spinel menghilang ketika cordierite mulai mengkristal pada 1200°C. Kristobalit
mulai membentuk antara 1000 - 1100°C dan diasumsikan sebagai kristal cordierite.
4. Aplikasi cordierite
Cordierite adalah jenis material dengan aplikasi yang luas. Cordierite dapat
digunakan sebagai bahan isolator panas dan sangat baik digunakan untuk isolator
listrik tegangan tinggi karena mempunyai koefisien termal yang rendah (Karmakar et
al, 2002). Cordierite juga dapat diaplikasikan sebagai bahan pelapis logam dan bahan
furnace (Lin et al, 1984) karena cordierite merupakan bahan yang berefraktori tinggi
(Ganguli, 1997). Selain itu cordierite juga dapat digunakan sebagai bahan pembuatan
piranti elektronik (Naskar and Chaterjee, 2004).
9
B. Alumina
Aluminium oksida adalah keluarga dari senyawa anorganik dengan rumus kimia
Al2O3 yang merupakan oksida omphoteric dan umumnya disebut dengan alumina
atau corundum. Menurut Kopeliovich (2010) Alumina memiliki titik lebur yang
tinggi, kekerasan yang tinggi dan kekuatan mekanik yang tinggi meskipun kekuatan
mekanik dan ketahanan kejut suhu berkurang pada suhu 1000oC karena ekspansi
termal alumina yang relatif besar. Alumina yang mempunyai karakteristik stabilitas
yang baik menyebabkan ketahanan terhadap korosi yang tinggi.
1. Karakterisik alumina
Alumina memiliki kekuatan ion yang kuat, yang menentukan sifat material,
diantaranya memiliki kekuatan mekanik dan kekerasan yang tinggi, sangat kuat
terhadap serangan kimia dari asam kuat dan alkali hingga suhu yang tinggi, sifat
isolasi yang sangat baik, koefisien ekspansi termal yang rendah dan konduktifitas
termal yang baik (Kopeliovich, 2010). Karakteristik alumina diperlihatkan pada
Tabel 2.
Tabel 2. Karakteristik alumina (Gernot, 1988).
Parameter Nilai Satuan
Densitas 3,96 gr/cm3
Kuat tekan 230-350 MPa
Koefisien ekspansi termal 8-9 10-6
oC
-1
Modulus of refracture 350 MPa
Konduktivitas termal 24-26 W/mK
Titik lebur 2050 oC
10
2. Sumber Alumina
Alumina banyak ditemukan di alam, seperti pada kaolin dengan kandungan Al2O3
25,39%, SiO2 61,05%, MgO 0,091%, Fe2O3 0,885% dan TiO2 1,03% (Khairunnisa,
2011) sehingga sangat cocok untuk produksi alumina karena memiliki kelimpahan
yang besar (Hosseini et al, 2011). Alumina anhidrat terdapat dalam bentuk alumina
stabil berupa α-alumina dan alumina metastabil yaitu gamma alumina (γ-Al2O3), delta
alumina (δ-Al2O3), theta alumina (θ-Al2O3), kappa alumina (κ-Al2O3) dan chi
alumina (χ- Al2O3), sedangkan hidratnya berada dalam bentuk aluminium hidroksida
seperti gibsite, bayerit, boehmite dan diaspore. Aluminium hidroksida merupakan
komponen utama di dalam bauksit, sehingga umumnya alumunium hidroksida dibuat
dari bauksit, sedangkan alumina anhidrat dibuat dari dehidrasi aluminium hidroksida.
Di alam alumina anhidrat juga terdapat sebagai mineral korundum (Ulyani, 2008;
Utari, 1994)
3. Struktur alumina
Senyawa alumina bersifat polymorph dengan struktur - Al2O3 (corundum) dan -
Al2O3. Transformasi corundum dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Transformasi fase - Al2O3 ke fase - Al2O3 (Clifton and Rishbud, 2000).
Reaksi Suhu pembentukan (oC)
Al(OOH)2 AlOOH 200 - 300
AlOOH - Al2O3 500 – 800
- Al2O3 - Al2O3 800 – 900
- Al2O3 - Al2O3 900 -1000
-Al2O3 -Al2O3 1000 – 1100
11
Transformasi dari fase pada suhu diatas 1000oC menghasilkan struktur
berukuran mikro dengan derajat hubungan porositas yang tinggi.
4. Aplikasi Alumina
Alumina banyak digunakan untuk penyangga katalis pada industri katalis, seperti
yang digunakan dalam hidrodesulfurisasi karena alumina cendrung multifase yang
sering disebut corundum. Alumina secara luas digunakan untuk menghilangkan air
dari aliran gas (Hudson et al, 2002). Isolasi untuk tungku suhu tinggi sering dibuat
dari alumina dengan persentase silika yang tergantung pada suhu material. Alumina
juga umumnya memiliki kemurnian yang tinggi sehingga dapat digunakan untuk
bahan keramik tembus cahaya (Gernot,1988). Selain itu, alumina diaplikasikan
dibidang elektronik, termal, kimia katalis dan mekanik. Alumina merupakan material
yang sangat kuat dan keras sehingga sering digunakan sebagai bahan dibidang teknik
misal bahan struktur pesawat. Alumina juga memiliki konduktivitas listrik yang
sangat rendah sehingga dapat digunakan sebagai bahan isolator listrik (Santhiarsa,
2009) dan alumina juga dimanfaatkan sebagai bahan pelapisan tekstil pada proses
akhir (finishing) karena dapat membentuk lapisan tipis transparan pada tekstil melalui
metode sol-gel.
C. Paduan cordierite-alumina
Menurut penelitian Sijabat (2007), pada penambahan alumina dengan persentase di
atas 50% dengan suhu 1300°C, densitas mengalami penurunan dengan nilai
penurunannya kecil dan porositas meningkat. Nilai porositas maksimum yang
diperoleh sebesar 34,38% dan nilai densitas terkecil adalah 2,77 gr/cm3 pada
penambahan 90% Al2O3, dan menurut penelitian sebelumnya yang dilakukan
12
Senguttuvan et al (2001) cordierite dengan paduan alumina yang paling baik
dihasilkan yaitu pada suhu 1380°C dengan kepadatan struktur 2,5 g cm-3
dan menurut
penelitian Smart et al (1976) paduan cordierite dengan α-alumina setara dengan
paduan mullite-spinel yang sifatnya reversibel tetapi reaksinya lambat.
Perlakuan termal atau fase pada cordierite-alumina berbeda, bergantung pada suhu
dan waktu sintering, serta kemurnian dan komposisi bahan. Berdasarkan penelitian
Margussian ( 2009) hasil DTA menunjukkan bahwa pada suhu 980oC µ-cordierite
mulai terbentuk, tetapi menurut penelitian Piinero et al, (1992), pada suhu 850-
980°C, terdapat fasa μ-cordierite (hexagonal) dengan sifat metastabil pada suhu
rendah, dan fase α-cordierite (orthorhombic) pada suhu 980-1465°C dengan sifat
stabil pada suhu tinggi. Sedangkan menurut (Marghussian, 2009), dengan
bertambahnya persentase alumina dan suhu sintering, akan muncul fase baru yaitu
mullite pada suhu 1045-1055oC.
D. Sekam padi
Sekam padi merupakan sisa dari proses penggilingan padi. Sekam padi juga bagian
terluar yang keras dari butir padi yang terdiri dari atas lapisan lemma dan pellea. Sifat
kekerasan pada sekam padi ini disebabkan oleh tingginya kandungan silika. Sekam
dikategorikan sebagai biomassa yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan
seperti bahan baku industri, pakan ternak dan energi atau bahan bakar. Dari proses
penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20-30%, dedak antara 8-12% dan
beras giling antara 50-63,5% data bobot awal gabah. Sekam dengan persentase yang
tinggi tersebut dapat menimbulkan problem lingkungan. Ditinjau data komposisi
13
kimiawi, sekam mengandung beberapa unsur kimia penting seperti dapat dilihat pada
Tabel 4.
Tabel 4. Komposisi Kimia Sekam Padi (Ismunadji, 1998).
Komponen % Berat
Kadar air 32,40-11,35
Protein kasar 1,70-7,26
Lemak 0,38-2,98
Ekstrak nitrogen bebas 24,70-38,79
Serat 31,37-49,92
Silika abu 13,16-29,04
Pentose 16,94-21,95
Sellulosa 34,34-43,80
Lignin 21,40-46,97
E. Silika
1. Definisi Silika
Silika adalah senyawa kimia dengan rumus molekul SiO2 (silicon dioxsida) yang
dapat diperoleh dari silika mineral, nabati dan sintesis kristal. Silika mineral adalah
senyawa yang banyak ditemui dalam mineral seperti pasir kuarsa, granit, dan fledsfar
yang mengandung kristal-kristal silika (Della et al, 2002). Selain terbentuk secara
alami, silika dengan struktur kristal tridimit dapat diperoleh dengan cara memanaskan
pasir kuarsa pada suhu 870°C silika juga dapat dibentuk dengan mereaksikan silikon
dengan oksigen atau udara pada suhu tinggi (Iler, 1979). Karakteristik silika amorph
diperlihatkan dalam Tabel 5.
14
Tabel 5. Karakteristik amorph silika (Surdia dkk, 2000)
Nama lain Silikon dioksida
Rumus molekul SiO2
Massa jenis (g/cm3) 2,6
Bentuk Padat
Titik cair (oC) 1610
Titik didih (oC) 2230
Kekuatan tarik (MPa) 110
Modulus elastisitas (GPa) 70-75
Resistivitas ( m) >1014
Kekerasan (kg/mm2) 650
Koordinasi geometri Tetrahedral
Struktur Kristal Kristobalit, tridimit, kuarsa
Silika nabati dapat ditemui pada sekam padi (Dahliana dkk, 2013). Silika nabati yang
umumnya digunakan saat ini adalah silika sekam padi (Siriluk and Yuttapong, 2005).
Dalam mendapatkan silika dari sekam padi dapat dilakukan menggunakan metode
ekstraksi alkalis (Kalaphaty et al, 2000; Ginting dkk, 2008) dan metode pengabuan
(Haslinawati et al, 2011). Silika yang diperoleh melalui metode ekstraksi alkalis
adalah berupa larutan sol dimana silika pada fase larutan adalah fase amorph atau
mudah reaktif. Sedangkan pada metode pengabuan, sekam padi dibakar pada suhu di
atas 200°C selama 1 jam untuk mendapatkan arang sekam padi yang berwarna hitam
(Haslinawati dkk, 2011).
2. Klasifikasi Silika
Silika terbentuk melalui ikatan kovalen yang kuat serta memiliki struktur dengan
empat atom oksigen terikat pada posisi sudut tetrahedral di sekitar atom pusat yaitu
atom silikon. Gambar 1 memperlihatkan struktur silika tetrahedral.
15
Gambar 1. Struktur silika tetrahedral (Anonim A, 2015).
Pada umumnya silika adalah dalam bentuk amorph terhidrat, namun bila pembakaran
berlangsung terus-menerus pada suhu diatas 650°C maka tingkat kristalinitasnya akan
cenderung naik dengan terbentuknya fasa quartz, crystobalite, dan tridymite (Hara,
1986). Bentuk struktur quartz, crystobalite, dan tridymite yang merupakan jenis
kristal utama silika memiliki stabilitas dan kerapatan yang berbeda (Brindley and
Brown, 1980). Struktur Kristal quartz, crystobalite, dan tridymite memiliki nilai
densitas masing-masing sebesar 2,65×103 kg/m
3, 2,27×10
3 kg/m
3, dan 2,23×10
3
kg/m3 (Smallman and Bishop 2000). Berdasarkan perlakuan termal, pada suhu <
570°C terbentuk low quartz, untuk suhu 570-870°C terbentuk high quartz yang
mengalami perubahan struktur menjadi crystobalite dan tridymite,. Silika dapat
ditemukan di alam dalam beberapa bentuk meliputi kuarsa dan opal, silika memiliki
17 bentuk kristal (Anonim B, 2015), dan memiliki tiga bentuk kristal utama yaitu
kristobalit, tridimit, dan kuarsa seperti diperlihatkan pada Tabel 6.
16
Tabel 6. Bentuk Kristal utama silika (Smallman and Bishop, 2000)
Bentuk Rentang stabilitas (oC) Modifikasi
Kristobalit 1470-1723 -(kubik)
-(tetragonal)
Tridimit 870-1470 -(?)
-(heksagonal)
-(ortorombik)
Kuarsa <870 -(heksagonal)
-(trigonal)
Silika adalah keramik tahan terhadap temperatur tinggi yang banyak digunakan dalam
industri baja dan gelas (Smallman and Bishop, 2000).
Diketahui bahwa satuan struktur primer silika adalah tetrahedron SiO4, dimana satu
atom silika dikelilingi oleh empat atom oksigen (seperti terlihat pada Gambar 1).
Gaya-gaya yang mengikat tetrahedral ini berasal dari ikatan ionik dan kovalen
sehingga ikatan tetrahedral ini kuat. Pada silika murni tidak terdapat ion logam dan
setiap atom oksigen merupakan atom penghubung antara dua atom silikon (Vlank and
Lawrench, 1992).
Menurut Sunarya (2008), silika mengandung senyawa pengotor yang terbawa selama
proses pengendapan. Pasir kuarsa juga dikenal dengan nama pasir putih merupakan
hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral utama seperti kuarsa dan feldsfar.
Pasir kuarsa mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3, TiO2,
CaO, MgO, dan K2O, berwarna putih bening atau warna lain bergantung pada
senyawa pengotornya. Silika biasa diperoleh melalui proses penambangan yang
dimulai dari menambang pasir kuarsa sebagai bahan baku. Pasir kuarsa tersebut
kemudian dilakukan proses pencucian untuk membuang pengotor yang kemudian
dipisahkan dan dikeringkan kembali sehingga diperoleh pasir dengan kadar silika
17
yang lebih besar bergantung dengan keadaan kuarsa dari tempat penambangan. Pasir
inilah yang kemudian dikenal dengan pasir silika atau silika dengan kadar tertentu.
F. Ekstraksi silika sekam padi
Dalam mendapatkan silika dari sekam padi, dapat dilakukan dengan dua metode yaitu
metode ekstraksi alkalis dan metode pengabuan. Sekam padi dapat diperoleh dengan
sangat mudah, biaya yang relatif murah dan suhu yang rendah yakni dengan metode
ekstraksi alkalis (Kalaphaty et al, 2000) dimana silika yang di peroleh melalui
ekstraksi adalah berupa larutan sol. Silika pada fase larutan adalah fase amorph atau
mudah reaktif terhadap zat lain yang bersifat porous (Khopkar, 1990).
Berbeda dengan metode pengabuan, metode pengabuan banyak dibutuhkan biaya
cukup mahal karena perlu dilakukan proses pengarangan atau pengabuan pada suhu
tinggi yaitu 600oC selama 4 jam. Proses ekstraksi pada metode ekstraksi alkalis
didasarkan pada kelarutan silika amorph yang besar dalam larutan basa atau alkalis
seperti kalium hidroksida (KOH) natrium karbonat (Na2CO3) atau natrium hidroksida
(NaOH) dan pengendapan silika terlarut menggunakan asam seperti asam klorida
(HCl) (Daifullah, 2003). Silika di ektraksi dengan larutan KOH 5% selama 30 menit
pada pH optimum 7,0 atau bersifat nomal sehingga terbentuk gel silika. Selain
ekstraksi dengan larutan KOH dalam mendapatkan silika gel, juga dapat dilakukan
dengan larutan NaOH, namun larutan NaOH dapat merubah struktur gel sehingga
menyebabkan ukuran butir yang tidak seragam. Berdasarkan penelitian yang
dilakukan Urhadiansyah (2005) metode ini dapat menghasilkan 91% silika amorph
dengan kemurnian 93%. Silika sekam padi memiliki kelebihan dibandingkan dengan
18
silika mineral yaitu memiliki butiran yang lebih halus, lebih reaktif, dapat diperoleh
dengan cara yang mudah dengan biaya yang relatif murah. Kemudian sifat reaktif
silika amorph yang diperoleh dengan metode ini juga lebih dapat dipertahankan
karena pada metode kimiawi tidak ada perlakuan suhu tinggi yang akan
meningkatkan kristalinitas silika tersebut. Sehingga akan mudah bereaksi ketika
diberikan suatu pereaksi.
G. Metode sol-gel
Metode sol-gel merupakan suatu metode pembentukan material melalu jaringan
oksida dengan reaksi polikondensasi pada medium cair. Proses ini melibatkan
perubahan dari fasa larutan (sol) menjadi fasa padat (gel). Melalui tahapan
pembentuk sol, pembentukan gel, penuaan (aging), pengeringan dan pemadatan.
Keuntungan penggunaan metode sol-gel dibandingkan dengan metode lain yaitu:
1. Metode sol-gel dapat menghasilkan lapisan yang homogenitasnya tinggi, murni
dan stoikiometris akibat percampuran dalam skala molekuler, sehingga dapat
mengurangi suhu kristalisasi dan mencegah dari pemisahan fase selama
pemanasan (Saberi et al, 2007).
2. Menggunakan temperatur suhu yang rendah, hal ini dikarenakan ukuran partikel
yang kecil dan luas permukaan besar.
3. Bisa menghasilkan partikel ukuran nano yang seragam serta peralatan yang
digunakan relatif sederhana (Sunendar, 2007)
4. Relatif mudah dilakukan, tidak memerlukan waktu yang lama, dan interaksi
antara padatan relatif kuat (Sriyanti dkk, 2005).
19
H. Proses Sintering
Tahap sintering merupakan tahapan pembuatan keramik yang sangat penting dan
menentukan sifat-sifat keramik yang dihasilkan. Sintering adalah proses pemadatan
dari sekumpulan serbuk pada temperatur tinggi mendekati titik leburnya, sehingga
terjadi perubahan struktur mikro seperti pengurangan jumlah dan ukuran pori,
pertumbuhan butir (grain growth), peningkatan densitas, dan penyusutan volume. Hal
ini disebabkan karena butiran-butiran partikel akan tersusun semakin rapat (Sebayang
et al, 2009). Dalam tahapan ini akan terjadi berkurangnya pori-pori, cacat bahan,
pengontrolan ukuran butir, dan fase batas butiran (Parno, 1997). Hal ini bertujuan
agar butiran-butiran dalam partikel yang berdekatan dapat bereaksi dan berikatan.
Selama proses pembakaran, kandungan air pada material hilang (Mothe & Ambrosio,
2007). Proses sintering fase padat terbagi menjadi tiga padatan, yaitu:
1. Tahap awal
Pada tahap awal ini terbentuk ikatan atomik. Kontak antar partikel membentuk leher
yang tumbuh menjadi batas butir antar partikel. Pertumbuhan akan menjadi semakin
cepat dengan adanya kenaikan suhu sintering. Pada tahap ini penyusutan juga terjadi
akibat permukaan porositas menjadi halus. Penyusutan yang tidak merata
menyebabkan keretakan pada sampel (Kashcheev & Turlova, 2010).
2. Tahap menengah
Pada tahap kedua terjadi desifikasi dan pertumbuhan partikel yaitu butir kecil larut
dan bergabung dengan butir besar. Akomodasi bentuk butir menghasilkan pemadatan
yang lebih baik. Pada tahap ini juga berlangsung penghilangan porositas. Akibat
20
pergeseran batas butir, porositas mulai saling berhubungan dan membentuk silinder
di sisi butir.
3. Tahap akhir
Fenomena desifikasi dan pertumbuhan butir terus berlangsung dengan laju yang lebih
rendah dari sebelumnya. Demikian juga dengan proses penghilangan porositas,
pergeseran batas butir terus berlanjut. Apabila pergeseran batas butir lebih lambat
daripada porositas, maka porositas akan muncul di permukaan dan saling
berhubungan.
I. Karakterisasi Material Keramik
Untuk mengetahui sifat-sifat dan kemampuan suatu bahan keramik maka perlu
dilakukan suatu pengujian Konduktivitas Termal dan Karakterisasi termal (DTA-
TGA).
1. Konduktivitas Termal
Konduksi termal adalah perpindahan panas dengan cara agitasi molekul dalam suatu
material tanpa gerak materi secara keseluruhan (Halliday et al, 1997). Konduksi
termal merupakan suatu fenomena transport yang mana perbedaan temperatur
menyebabkan transfer energi termal dari satu daerah material yang memiliki
temperatur yang lebih panas ke daerah yang sama pada temperatur yang lebih rendah
(Callister et al, 2003). Dalam kasus perpindahan termal fluks panas, dT/dx adalah
gradien suhu melalui beberapa jarak, q adalah laju aliran panas Q yang melintasi
luasan A (Godovsky dan Privalko, 1995). Hubungan dasar perpindahan panas secara
konduksi mengikuti hukum Fourier:
21
(
) (7)
Sehingga nilai konduktivitas termal (k) adalah
( ⁄ ) (
) (
) (8)
Satuan k yang dipergunakan adalah kalori per meter per detik per derajat Celcius
(kal/m det °C), atau watt per meter per derajat Kelvin (W/mK) (Godovsky dan
Privalko, 1995).
2. Thermal Gravimetry Analysis (TGA)
Analisis termogravimetri atau Thermal Gravimetry Analysis (TGA) adalah
metode analisis termal di mana perubahan dalam sifat fisik dan kimia dari bahan yang
diukur sebagai fungsi dari meningkatnya suhu (dengan laju pemanasan konstan), atau
sebagai fungsi waktu (dengan suhu konstan atau kehilangan massa konstan). TGA
dapat memberikan informasi tentang fenomena fisik, seperti penguapan, sublimasi,
penyerapan, adsorpsi dan desorpsi. Demikian juga TGA dapat memberikan
informasi tentang fenomena kimia seperti oksidasi atau reduksi. TGA biasanya
digunakan untuk menentukan karakteristik yang dipilih dari bahan yang
menunjukkan baik kehilangan massa atau keuntungan karena dekomposisi, oksidasi,
atau kehilangan volatil (seperti kelembaban). Aplikasi umum dari TGA adalah :
1. Karakterisasi bahan melalui analisis pola dekomposisi karakteristik.
2. Studi mekanisme degradasi dan kinetika reaksi.
3. Penentuan kadar organik dalam sampel.
22
4. Penentuan anorganik (misalnya ash) konten dalam sampel, yang mungkin berguna
untuk menguatkan struktur materi diprediksi atau hanya digunakan sebagai
analisis kimia.
Teknik TGA sangat berguna untuk studi polimer bahan, termasuk
termoplastik, termoset, elastomer, film plastik, serat dan pelapis.
3. Differential Thermal Analysis (DTA)
Salah satu teknik yang digunakan dalam analisis termal yakni Differntial Thermal
Analysis (DTA) yang mengukur perbedaan temperatur (ΔT) antara sampel dan
material pembanding yang inert sebagai fungsi waktu. Untuk itu DTA digunakan
untuk mendeteksi perubahan panas. Temperatur sampel dan Temperatur tetap harus
sama hingga terjadi suatu kondisi termal, seperti peleburan, dekomposisi, atau
perubahan dalam struktur kristal yang terjadi dalam sampel dimana dapat terjadi
perubahan yang sifatnya eksotermal atau pun endotermal.
Perbedaan temperatur dapat juga timbul di antara dua sampel yang inert ketika respon
keduanya terhadap pemanasan tidaklah sama. Sehingga dengan demikian, DTA dapat
digunakan untuk mempelajari sifat-sifat termal dan perubahan fase yang tidak
menjurus pada suatu perubahan di dalam entalpi.
23
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2015 sampai dengan Maret 2016 di
Laboratorium Fisika Material Universitas Lampung, Laboratorium Kimia
Instrumentasi Universitas Lampung, Laboratorium SMK SMTIN Bandar Lampung.
Uji dan karakterisasi sampel dilakukan di Laboratorium Gedung 42 BATAN Puspitek
Serpong, Divisi Karakterisasi Material Teknik Material dan Metalurgi FTI ITS dan
Laboratorium Teknik Kimia ITB.
B. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
sekam padi, larutan KOH 5%, larutan HCl 10%, aquades, alkohol 70%,
Magnesium Oxide (MgO) SIGMA-ALDRICH product of Israel (63093-250G-F)
dan Aluminium Oxide (Al2O3) SIGMA-ALDRICH product of Germany (11028-
500G).
2. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
kompor listrik, beaker glass, spatula, kertas saring, selang infus, pH meter,
timbangan digital merk ACIS, stirrer merk PMC, oven pemanas, cawan kuarsa,
mortar dan pastel, saringan 63 m, tissue, aluminium foil, kertas press, alat press
24
GRASEBY SPECAC, furnace Bamstead Thermolyne 48000, jangka sorong, LCR
HIOKI, dan DSC-TGA.
C. Prosedur Penelitian
1. Preparasi Sampel
Preparasi sampel pada penelitian ini meliputi preparasi sekam padi, ekstrasi silika
dari sekam padi, pembuatan bubuk cordierite, pembuatan bubuk cordierite dengan
variasi penambahan alumina dan pembentukan pelet.
a. Preparasi Sekam Padi
Sebelum melakukan preparasi, terlebih dahulu membersihkan sekam padi yang
diperoleh dari pabrik penggilingan padi yang berasal dari Way Kandis kota Bandar
Lampung. Selanjutnya mencuci sekam padi hingga bersih dengan menggunakan air
dan merendamnya selama 1 jam. Lalu membuang sekam padi yang mengapung di
permukaan dan mengambil sekam padi yang tenggelam untuk menggunakannya
dalam percobaan selanjutnya. Lalu dikeringkan dengan sinar matahari selama 2 hari,
pengeringan menggunakan sinar matahari dimaksudkan agar kekeringannya merata.
Setelah itu, sekam padi direndam ke dalam air panas dan merendamnya selama 6 jam,
hal ini dimaksudkan agar kotoran-kotoran (zat organik) yang larut dalam air seperti
batang padi, tanah, pasir, debu, dan zat-zat pengotor lainnya dapat terlepas dari sekam
padi. Setelah itu, meniriskan sekam padi dan mengeringkannya dengan menggunakan
sinar matahari selama ± 2 hari. Meratakan sekam padi selama proses penjemuran agar
kering secara menyeluruh
25
b. Ekstraksi Silika Sekam Padi
Sekam padi yang telah dicuci dan dikeringkan, selanjutnya diekstraksi dalam larutan
KOH 5%. dengan cara memasukkan 50 gram sekam padi ke dalam beaker glass,
kemudian memberi larutan KOH 5% sebanyak 500 ml hingga sekam terendam
seluruhnya untuk mendapatkan silika terlarut. Mendidihkan sekam padi yang telah
terendam larutan KOH 5% hingga 100°C menggunakan kompor listrik dengan daya
600 Watt selama 30 menit. Pada saat mendidih sekam padi diaduk-aduk agar
kandungan silikanya mudah terlepas dari sekam padi dengan maksimal.
Tahap selanjutnya adalah memisahkan ampas sekam padi dari ekstrak sekam
menggunakan saringan, untuk memperoleh hasil ekstraksi yang berupa filtrat silika
yang terlarut. Kemudian menutup filtrat silika yang dihasilkan dengan menggunakan
plastik press dan mendiamkan filtrat silika selama 24 jam, tahap inilah yang biasa
disebut dengan penuaan (aging). Selanjutnya, menuangkan 50 ml silika sol ke dalam
beaker glass, selanjutnya mengasamkan filtrat dengan menambahkan 25 ml HCl 10%
sedikit demi sedikit menggunakan alat infus sehingga terbentuk silika gel.
Selanjutnya mendiamkan silika gel yang didapat selama 24 jam agar terjadi proses
penuaan (aging). Setelah melalui tahap aging, didapatlah gel yang berwarna coklat
kehitam-hitaman, kemudian mencuci silika gel dengan menggunakan air hangat dan
pemutih untuk mendapatkan silika gel berwarna putih, proses ini disebut dengan
proses bleaching. Tahap selanjutnya menyaring silika gel hasil pencucian dengan
menggunakan kertas saring. Kemudian mengeringkan silika gel dengan menggunakan
oven pada suhu pemanasan 110 °C selama 3 jam untuk memperoleh silika dalam
26
bentuk padat. Silika yang tadinya berbentuk padat di gerus agar dihasilkan serbuk
silika lalu di ayak agar mendapatkan serbuk yang homogen.
c. Pembuatan bubuk cordierite
Pembuatan bubuk cordierite dimulai dengan menimbang bahan baku MgO, Al2O3
dan SiO2 dengan perbandingan mol 2 : 2 : 5 atau perbandingan persen massa 14 : 35 :
51. Komposisi bahan baku yang telah ditimbang kemudian dicampur dan diaduk
dengan menggunakan mortar selama 3 jam. Bubuk cordierite kemudian diayak
menggunakan ayakan dengan ukuran lubang 63 m agar ukuran butir cordierite
menjadi homogen.
d. Pembuatan cordierite dengan penambahan alumina
Penambahan alumina pada penelitian ini adalah 0, 10, dan 15 wt% dari total massa
campuran cordierite dan alumina. Cordierite dan alumina ditimbang sesuai presentasi
massa masing-masing dalam paduan kemudian kedua bahan tersebut dicampur.
Pencampuran dilakukan dengan melarutkan kedua bahan kedalam larutan alkohol
70% dan distirer dengan kecepatan 120 rpm selama 4 jam. Larutan yang telah distirer
kemudian disaring menggunakan kertas saring untuk memisahkan cairan alkohol dari
paduan cordierite-alumina. Paduan yang telah kering dioven pada suhu 70 selama 3
jam dan kemudian digerus agar berbentuk bubuk. Bubuk hasil penggerusan diayak
menggunakan ayakan dengan ukuran lubang 63 m untuk mendapatkan paduan
cordierite-alumina yang homogen.
27
e. Pencetakan pelet
Bubuk paduan cordierite-alumina dengan variasi 0, 10, dan 15 wt% masing-masing
ditimbang sebanyak 2 gram. Bubuk yang telah ditimbang kemudian dioven pada suhu
110 sampai benar-benar kering. Bubuk hasil pengovenan tersebut langsung dituang
dalam cetakan pelet yang terbuat dari stainless steel lalu dicetak menggunakan alat
press dengan tekanan 5 ton untuk menghasilkan pelet.
f. Sintering
Pelet ditata di dalam cawan tahan panas dari bahan kuarsa kemudian dimasukkan ke
dalam tungku furnace. Pembakaran pelet untuk proses sintering dilakukan pada suhu
1200 dengan kenaikan suhu 5 /menit. Setelah mencapai suhu 1200 dilakukan
penahanan selama 3 jam.
2. Karakterisasi Sampel
Karakterisasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah uji konduktivitas termal dan
analisis DSC-TGA sampel cordierite dengan penambahan alumina 0, 10, dan 15
wt%.
a. Konduktivitas Termal
Pengukuran konduktivitas termal bertujuan untuk mengetahui sampel dalam
menghantarkan panas. Salah satu metode untuk menentukan besar konduktivitas
termal suatu bahan adalah dengan metode Hot Wire Test. Hot Wire Test mengikuti
prosedur dari ASTM C 1113-99 tentang Standard Test Method for Thermal
Conductivity of Refractories by Hot Wire. Benda uji berupa batangan berbentuk
silinder dengan diameter 4,8 cm dan tebal 2 cm.
28
b. Differential Scanning Calorimetry (DSC)
Analisis termal memiliki beberapa kelompok teknik analisis dimana sifat-sifat
metarial dapat diketahui melalui perubahan suhu, salah satu untuk menguji
karakterisasi termal (DTA-TGA) adalah DSC (Differential Scanning Calorimetry) .
Teknik ini memiliki kesamaan dengan teknik analisis termal lainnya, yaitu mengukur
perubahan suhu dalam laju aliran kalor/panas terhadap bahan (sampel) dengan bahan
referensi. Hasil analisis DSC berupa kurva antara fluks panas (heat flux) yang
diplotkan dengan waktu atau suhu, yang dapat juga digunakan dalam penentuan
entalpi dan kapasitas panas. Sampel pembanding yang umumnya digunakan adalah
sampel yang tidak aktif secara termal misalnya Al2O3. Secara sederhana, DSC terdiri
dari dua wadah (pan), yaitu reference pan dan sample pan. Kedua wadah ini
dihubungkan dengan pemanas dan termokopel untuk mendeteksi temperatur. Sample
pan adalah tempat untuk meletakkan sampel yang akan dianalisis, sedangkan di
reference pan diletakkan suatu bahan acuan, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Skematik heat flux menggunakan DSC
29
DSC dapat digunakan untuk analisis kapasitas panas dan entalpi suatu bahan logam,
paduan logam, dan bahan keramik. Untuk fabrikasi bahan nuklir, DSC difungsikan
untuk mengetahui perubahan fasa, temperatur lebur, entalpi. Selain itu, DSC juga
dapat digunakan untuk mempelajari fenomena kestabilan panas endotermik atau
eksotermik bahan.
D. Diagram Alir
Proses ekstraksi silika dai sekam padi ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir pembuatan bubuk silika.
Sekam padi
Sol
Silika
Gel Silika
Padatan Silika
Bubuk silika (SiO2)
- direbus dalam larutan KOH 5%
- disaring
- diaging 24 jam
- ditetesi larutan HCl 10%
- diaging 24 jam
- dicuci menggunakan pemutih
- ditiriskan
- dioven 7 jam pada suhu 110oC
- digerus sampai halus
- dioven 3 jam pada suhu 110oC
- disaring dengan saringan 63 m
30
Pembuatan bubuk codierite ditunjukkan oleh diagam alir pada Gambar 4.
Gambar 4. Diagram alir pembuatan bubuk cordierite.
Proses pembuatan bubuk codierite dengan penambahan alumina ditunjukkan oleh
diagam alir pada Gambar 5.
2MgO.2Al2O3.5SiO2 + Al2O3
Paduan Cordierite-Alumina
- ditimbang dengan komposisisi variasi
penambahan Al2O3 0,10, dan 15 wt%
- distrirrer dalam larutan alkohol 70%
selama 4 jam
- disaring dan ditiriskan
Bubuk paduan Cordierite-Alumina
- dioven 3 jam pada suhu 70oC
- digerus sampai halus
- disaring dengan saringan 63 m
-
-
- disaring dengan saringan 63 m
31
Gambar 5. Diagram alir pembuatan bubuk paduan cordierite-alumina.
Pembentukan pelet sebagai sampel hingga kaakterisasi sampel codierite dengan
penambahan alumina ditunjukkan oleh diagam alir pada Gambar 6.
2MgO.2Al2O3.5SiO2 + Al2O3
Paduan Cordierite-Alumina
- ditimbang dengan komposisisi variasi
penambahan Al2O3 0,10, dan 15 wt%
- distrirrer dalam larutan alkohol 70%
selama 4 jam
- disaring dan ditiriskan
Bubuk paduan Cordierite-Alumina
- dioven 3 jam pada suhu 70oC
- digerus sampai halus
- disaring dengan saringan 63 m
-
-
- disaring dengan saringan 63 m
32
Gambar 6. Diagram alir pembuatan dan karakterisasi sampel cordierite
dengan penambahan alumina.
Bubuk paduan Cordierite-Alumina
Pelet Paduan Cordierite-Alumina
- ditimbang masing-masing 2 gram
- dioven 2 jam pada suhu 110 oC
- dicetak dengan alat press pada tekanan
50 ton
Data uji dan karakteisasi
- disintering pada suhu 1200 oC
- diukur konduktivitas termal
- dikarakterisasi menggunakan
DSC-TGA
Kesimpulan
- dianalisis
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1. Hasil analisis DTA pada sampel C0, C10 dan C15 dengan puncak eksoterm
694oC, 649,9
oC dan 759,7
oC terjadi pembentukan µ-cordierite dari
kristalisasi spinel.
2. Hasil analisis TGA pada sampel C0, C10 dan C15 terjadi pengurangan masa
dengan persentase pengurangan massa tertinggi terjadi pada sampel C10 yaitu
4,938%.
3. Nilai konduktivitas termal tertinggi terjadi pada sampel C10 yaitu 12,97
W/mK.
B. Saran
Untuk penelitian cordierite penambahan alumina selanjutnya disarankan
melakukan penelitian dengan perbandingan suhu guna mengetahui titik jenuh
yang terjadi pada sampel cordierite paduan alumina.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim A. 2015. http://www.scribd.com/doc/57982095/Silika. Diakses 5 Desember
2015 pukul 20.30 WIB.
Anonim B. 2015. Http://err.wikipedia.org.wiki/silicon_dioxide. Diakses 5 Desember
2015 pukul 21.00 WIB.
Bridge, D.R. 1985. Development of Alpha Cordierite Phase in Glass Ceramics for
Use in Electronic Device. Glass Technologi. Vol 26. No 6. Page 286-293.
Brindley, G.W and Brown, G. 1980. Crystal Structures of Clay Minerals and Their X-
Ray Identification. Mineralogical Society. No 5. Page 312-316.
Callister, W., Appendix B. 2003. Materials Science and Engineering an Introduction.
John Wiley & Sons. Page 757.
Cliffton, G.B. and Risbud, Subash H. 2000. Introduction to Phase Equilibria in
Ceramics. The American Society, Inc. Ohio.
Dahliana, D., Sembiring, S., dan Simanjuntak, W. 2013. Pengaruh Suhu Sintering
Terhadap Karakteristik Fisis Komposit MgO-Si Berbasis Silika Sekam Padi.
Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika. Vol 1. No 1. Hal 49-52.
Daifullah, A.A.M., Awward, N.S., and El-Reefy, S.A. 2004. Purification of Wet
hosphoric Acid From Ferric Ions Using Modified Rice Husk. Chemical
Engineering and Processing. Vol. 43, page. 193-201.
Della, V.P., Kuhn, I., and Hotza, D. 2002. Rice Husk Ash an Alternate Source For
Active Silica Production. Materials Leters. Vol 57. Page 818-821.
Djorjevic S., Trumbulovic, L., Pavlovic, L., Acimovic L., Andric, M., Stamatovic.
2005. Influence of the Cordierite Ligning on The Lost Foam Casting Procces.
Journal of Mining and Metalurgi. Vol 39. Page 3-4.
Ewais E.M.M., Ahmed Y. M. Z., Ameen A.M.M. 2009. Prepation of Porous
Cordierite Ceramic Using a Silica Secondary Resource (Silica Fumes) for
Dust Filtration Purposes. Journal of Ceramic Prossesing research. Vol 10. No
6. Page 721-728.
Faizah, N. 2016. Pengaruh Penambahan Alumina (Al2O3) (0, 10, dan 15 wt%)
Terhadap Karakteristik Kekerasan dan Struktur Cordierite Berbasis Silika
Sekam Padi. (Skripsi). Universitas Lampung. Lampung
Ganguli, D., Chatterjee M. 1997. Ceramic Powder Prepation; a Handsbook. Page
150-152.
Garcia, E., Osendi, M.I., and Miranzo, P. 2002. Thermal Diffusivity of Porous
Cordierite Ceramic Burners. Journal of Applied Physic. No 5. Vol 22.
Gernot, K. 1988. High-Tech Ceramics. Academic Press. Zurich. Pp 100-118.
Ginting, S.I., Washinton S., Simon S., dan Evi Trisnawati. 2008. Karakteristik Silika
Sekam Padi dari Provinsi Lampung yang diperoleh dengan Metode Ekstraksi.
MIPA dan Pembelajarannya. Vol. 37, No.1, hal. 47-52.
Godovsky, Y. K. and Privalko, V. P. 1995. Thermal and Electrical Conductivity of
Polymer Materials. Springer. Verlag Berlin Heidelberg
Goncalves, M.R.F., Bergmann, C.P. 2006. Thermal Insulator Made with Cordierite:
Production and Correlation Between Properties and Microstructure.
Contruction and Building Materials. No 21. Page 632-638.
Itoh, S., Yoshihiro, H., Taro, S., and Shoiciro, S., 2015. Theortical and Experimental
Analyses of Thermal Conduktivity of the Alumina-Mullite System. Journal of
Europan Ceramic Society. No 35. Page 605-612.
Hara. 1986. Utilization of Agrowastes for Bulding Materials. International Reseach
and Development Cooperation Division. Tokyo. Japan.
Halliday, R.D., Resnic, J., Walker. 1997. Fundamentals of Physics (5th ed.). John
Wiley and Sons. New York.
Haslinawati, M.M., K.A. Matori., Z.A. Wahab., H.A. Sidek., and A. T. Zainal. 2011.
Effect of Temperature on Ceramic from Rice Husk Ash. International Journal
of Basic and Applied Science. Vol 9. No 9. Page 22-25.
Hosseini, S. A., Niaei A., dan D. Salari. 2011. Production of Gamma Alumina from
Kaolin. Open Journal of Physical Chemistry.Vol 1. Page 23-27.
Hudson, L. Keith., Misra, Chanakya., Perotta, Anthony. J., Wefers, Karl. and
Williams, F.S. 2002. Alumina Oxide. Ulmann’s Encyclopedia of Industrial
Chemistry. Wiley-VCH. Weinheim.
Hwangyoo D., Hong K.S., Eastman J.A., Honsoon Y. 2007. Thermal Conductivity of
Al2O3/Water Nanofluids. Journal of the Korean Physical Society. Vol 51.
Page 84-87.
Iler, R.K. 1979. Silica gels and powders. In: The Chemistry of Silica. John Wiley and
Sons, New York. Page 462–599.
Ismunadji, M. 1988. Padi. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor.
Kalapathy, U., A. Proctor., and J. Shultz. 2000. A Simple Method for Production of
Pure Silica From Rice Hull Ash. Bioresource Technology. Vol. 73. Page 257-
262.
Karmakar, B., Kundu, p., Jana, S., Dwiredi, R.N. 2002. Crystallitation Kinetics and
Mechanism of Low Expansion Magnesium-Alumina-Silicate Glass. Ceramics
by Dilatometry. Vol 85. No 10. Page 2572-2574.
Kashcheev, I. D., Turlova, O.V. 2010. Physical-Chemical Properties of Ceramic Mix
Using Nizhneuvel skoe Clay. Journal Glass and Ceramic. Vol. 67. No 5-6.
Khairunnisa. 2011. Pembuatan dan Karakterisasi Membran Keramik Berpori
Berbahan Baku Kaolin dengan Penambahan Corn Starch Sebagai Pore
Forming Agent. (Skripsi). Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia. Jakarta.
Kriinert, W., Schwiete, H.E., and Suckow, A. 1964. Die Bildung von Cordieritaus
Talk, Kaolin and den Oxiden im Dreist of system Mg0-Al2O3-SiO2. Journal
of Ceramic Society. Vol 38. Page 420-425.
Kopeliovich, Dimitri. 2010. Alumina Ceramics. Substances and Technologies. 2nd
international conference on “High Tech Aluminas and Unfolding their
Business Prospect”. Kolkata. India.
Kurama, S., Kurama, H. 2006. The Reaction Kinetics of Rice Husk Based Cordierite
Ceramics. Ceramic International. No 34. Page 269-27.
Lin, J., Wang, O., Siddiqui, J.A. 2002. Surface Modification of Inorganic Oxide
Particles with Silane Coupling Agent and Organic Dyes. Polymer technology.
Vol 12. Page 285-292.
Marghussian. V. K., U. Balazadegan., B. Efthekhari-yekta. 2008. The Effect of BaO
and Al2O3 addition on the Crytallization behavior of Cordierite Glass
Ceramics in the Presence of V2O5 Nucleant.Tehran Iran. Journal of the
European Ceramic Society. Vol, 29. Page 39-46.
Mothe, C. G., Rosio M. C. 2007. Processes Occuring During The Sintering of Porous
Ceramic Materials by TG/DSC. Journal of Thermal Analysis and
Calorimetry. Vol 87. No 3. Page 819-822.
Naskar, M., K. Chaterjee, M. 2004. A Novel Procces for Shyntesis of Cordierite
(Mg2Al4Si5O18) Powder from Rice Husk Ash and Other Sources of Silica and
Their Comparative Study. Journal of European Ceramics Society. Vol 24.
Page 3499-3508.
Nozhat MB., Djordie V., Bojan J., ZElico I.S., Rada P. 2013. Conventional and
Spark-Plasma Sintering of Cordierite Powders Synthesized by Sol-Gel.
Ceramic International. Vol 39. No 4. Page 5845-5854.
Oktivianty, S.W. 2016. Pengaruh Penambahan Alumina (Al2O3), 0,10, dan 15 wt%
terhadap Karakteristik Konduktivitas Listrik dan Mikrostruktur Cordierite
(2MgO.2Al2O3.5SiO2) Berbasis Silika Sekam Padi. (Skripsi). Universitas
Lampung. Lampung
Parno. 1997. Keramik. Karakteristik, Pembuatan dan Penggunaannya. Vol.1 No.1.
Pinero, M., M. Atik and J. Zarzycki. 1992. Cordierite-ZrO2 and Cordierite-Al2O3
Composites Obtained by Sonocatalytic Methods. France. Journal of Non-
Cristalline Solids. Vol 147. Page, 523-531.
Quadratun. 2014. Pengaruh Suhu Sintering terhadap Nilai Konstanta Dielektrik
Keramik Cordierite Berbasis Silika Sekam Padi. (Skripsi) Universitas Sebelas
Maret.
Saberi, A., Babak, A., Zahra, N., Faramarz, K dan Ali A. 2007. A Novel Method to
Low Temperature Synthesis of Nanocrystalline Forsterite. Materials Research
Bulletin 42. Hal 666–673.
Sebayang P., Anggito P. T., Deni S., Khaerudini M., Masno G. 2007. Efek Aditif
3Al2O3.2SiO2 dan Suhu Sintering Terhadap Karakteristik Keramik - Al2O3.
Jurnal Fisika dan Aplikasinya. Vol 3. No 2 Hal 1-6.
Sembiring, S dan Wasinton, S. 2015. Silika Sekam Padi: Potensinya sebagai Bahan
Baku Keramik Industri. Plantaxia. Yogyakarta.
Sembiring, S., Posman, M., Pulung, K.K. 2011. Pengaruh Suhu Tinggi Terhadap
Karakteristik Keramik Cordierite Berbasis Silika Sekam Padi. Jurnal Fisika
dan Aplikasinya. Vol 5. No 1. Hal 1-3.
Senguttuvan, T.D., Kalsi, H.S., Sharda, S.K., Das, B.K. 2001. Sintering Behavior of
Alumina Rich Cordierite Porous Ceramics. Materials Chemistry and Physics.
Vol 67. Page 146–150.
Shukur M.M., Aswad M.A., Kadhim Z. I. 2015. Prepation of Cordierite Ceramic
from Iraqi Raw Materials. Journal of Engineering and Technologi. Vol 5. No
3. Page 172-175.
Sijabat, Kaston. 2007. Pembuatan Keramik Paduan Cordierite (2MgO.2 Al2O3.5SiO2)
Alumina (Al2O3) sebagai Bahan Refraktori dan Karakterisasinya. (Skripsi)
Universitas Sumatera Utara.
Siriluk and Yuttapong. 2005. Structure of Mesoporous MCM-41 Prepared from Rice
Husk Ash. Asian Symposium on Visualization. Chaingmai. Thailand.
Smallman, R. E. and Bishop, R. J. 2000. Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa
Material. Edisi keenam. Terjemahan Sriati Djaprie. Erlangga. Jakarta.
Smart R.M., Glasser F.P.1976. Phase Relations of Cordierite and Sapperhirine in the
System MgO- Al2O3- SiO2. Journal of Materials. Vol 6. Page 1459-1464.
Sriyanti, Taslimah, Nuryono dan Narsito. 2005. Sintesis Bahan Hibrida Amino-Silika
dari Abu Sekam Padi Melalui Proses Sol-Gel. (Skripsi). Universitas
Diponegoro. Semarang.
Sunendar, B. 2007. Inovasi dan Teknik Fabrikasi Material Biokeramik. Jurnal
Keramik dan Gelas Indonesia. Vol 16. No 1.
Sunaraya, S. 2008. Analisis Kimia Sepuluh Jenis Bambu dari Jawa Timur. Jurnal
Penelitian Hasil pertanian. No 5. Hal 290-293.
Surdia, T dan Saito, S. 2000. Pengetahuan Bahan Teknik. Pradnya Pramita. Jakarta.
Tang, B., Fang, Y.W., Zang, S., Ning, H.Y., and Jing, C.Y. 2010. Preparation and
Characterization of Cordierite Powders by Water-Based Sol-Gel Method.
Indian Journal of Enginering and Materials Sciences. Vol 18. Page 221-226.
Tulyaganov, D.U., Goel, A., Ribeiro, M.J., Pascual, M.J., Ferreira. 2001. Effect of
Al2O3 and K2O Content on Structure, Properties and Devitrification of Glasses
in the Li2O-SiO2 System . Journal of the European Ceramic Society. Vol 30
10. Page 2017-2030.
Ulyani. 2008. Reaksi Katalisis Oksidasi Vanili Menjadi Asam Vanilat menggunakan
Katalis TiO2Al2O3 (1:1) yang Dibuat dengan PEG 6000. (Skripsi).
Universitas Indonesia. Depok.
Urhadiansyah, Y. 2005. Escapsulasi Enzim Horseradish Peroxidas-Glucose
Oxidase(HRP-Gox) dalam Aquagel Silika Hasil Sintesis dari Abu Sekam
Padi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
Utari, T. 1994. Pembuatan Adsorben Alumina dari Kaolin.(Tesis). Universitas
Indonesia. Depok.
Vlack Van and H. Lawrench. 1992. Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Non
Logam). Edisi kelima. Alih Bahasa: Sriati Djaprie. Erlangga. Jakarta.
Watanabe, K., Edward, A., and Giess. 1994. Cristallization Kinetics of High-
Cordierite Glass. Journal of Non-Crystaline Solids. Vol 169. Page 306-310.
Yalamac, E. 2004. Preparation of Fine Spinal and Cordierite Ceramic Powders.
(Thesis). Izmir Inztitude of Technology.