Pengaruh Massa Magnesium Oksida (MgO) dan Alumina (Al2O3) Terhadap Karakteristik Keramik Kordierit dari Abu Vulkanik Gunung Sinabung

Lukman Palum Hasianto Cibro, Mora Mora

Abstract


Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh massa magnesium oksida (MgO) dan alumina (Al2O3) terhadap karakteristik keramik cordierite dari abu vulkanik gunung sinabung. Karakteristik yang diuji meliputi susut bakar, porositas, densitas, kekerasan, struktur fasa, ukuran kristal dan fasa apa yang terbentuk selama proses pembuatan sampel.  Pembuatan silika diekstraksi dari abu vulkanik dengan metode sol-gel yang direaksikan dengan NaOH 4 M dan dengan penambahan HCl 8 M untuk pembuatan silika gel.  Keramik cordierite disintesis dengan metode solid state dengan perbandingan 14% massa MgO : 35% massa Al2O3 dan 51% massa SiO2.  Selanjutnya serbuk keramik kordierit tersebut dicampur dengan masing-masing 0%, 10% dan 15% massa MgO dan Al2O3.  Pengujian yang dilakukan meliputi uji sifat fisis (susut bakar, porositas dan densitas) dan uji kekerasan menggunakan Vickers Tester, serta karakterisasi dilakukan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) untuk menentukan ukuran kristal dan struktur fasa yang terbentuk.  Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, bahwa pada penambahan massa 10% (MgO & Al2O3) didapatkan nilai susut bakar, densitas dan kekerasan semakin menurun sementara porositas semakin meningkat. Namun seiring dengan penambahan massa 15% (MgO &Al2O3) nilai susut bakar, densitas dan kekerasan semakin meningkat sementara porositas semakin menurun. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa struktur fasa yang terbentuk pada sampel penambahan 0% (MgO & Al2O3), 10% (MgO & Al2O3) dan 15% (MgO & Al2O3) adalah cordierite dan albite

 

Research on the effect of the mass of magnesium oxide (MgO) and alumina (Al2O3) on the characteristics of cordierite ceramics from volcanic ash of Mt. Sinabung. The characteristics tested include burn losses, porosity, density, hardness, phase structure, crystal size and what phases are formed during the sample making process. The making of silica was extracted from volcanic ash by the sol-gel method which was reacted with 4 M NaOH and with the addition of 8 M HCl for the making of silica gel. Cordierite ceramics were synthesized by the solid state method with a ratio of 14% MgO mass: 35% mass Al2O3  and 51% mass SiO2. Then the cordierite ceramic powder is mixed with 0%, 10% and 15% mass of MgO and Al2O3 respectively. Tests carried out include tests of physical properties (burn losses, porosity and density) and hardness tests using Vickers Tester, and characterization is carried out using X-Ray Diffraction (XRD) to determine the size of the crystals and the structure of the phase formed.  Based on the results of tests carried out, that with the addition of a mass of 10% (MgO & Al2O3), the value of burn losses, density and hardness decreases while porosity increases. But along with the addition of a mass of 15% (MgO & Al2O3) the value of burn losses, density and hardness are increasing while porosity decreases. The XRD characterization results showed that the phase structure formed in the addition of 0% samples (MgO & Al2O3), 10% (MgO & Al2O3) and 15% (MgO & Al2O3) were cordierite and albite.


Full Text:

PDF

References


Amalia, A. R., Sembiring, S., dan Simanjuntak, W., “Karakterisasi Termal (DTA/TGA) dan Kondukivitas Termal Kordierit (2MgO.2Al2O3.5SiO2) Berbasis Silika Sekam Padi Akibat Penambahan MgO (0, 10, 15% berat)”, Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, 5(1), 59-64 (2017).

Barasa, R.F., Rauf, A., dan Sembiring, M, “Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Kadar Cu, Pb, Dan B Tanah Di Kabupaten Karo”, Jurnal Online Agroekoteknologi, 1(4), 1288-1297 (2013).

Fairus, F., Haryono, Sugito, M.H., dan Sudrajat, A., “Proses Pembuatan Waterglass dari Pasir Silika dengan Pelebur Natrium Hidroksida”, Jurnal Teknik Kimia Indonesia, 8(2), 56-62 (2009).

Kingery, W.D., Bowen., H.K., dan Uhlmann., D.R., “Introduction to Ceramics”, (John Wiley and Sons, Singapore, 1976).

Kramer, A.D., “Magnesium, its Alloys and Compounds”, (U.S. Geological Survey Science for a Changing World, Hal. 1-41, 2000).

Kumalasari, H., “Sintesis Silika Gel dari Abu Layang Batubara dan Uji Adsopsinya terhadap Ion Logam Timbal (II)”, Skripsi, Fakultas MIPA, UNY, Yogyakarta, 2011.

Li, Y., Cheng, X., dan Zhang, R., “Efect of Excess MgO on the Properties of Cordierite Ceramic Sintered by Solid-State Method”, Internationnal Journal Of Appied Ceramic Technology, 12(2), 443-450 (2015).

Sofyan, G., Alauhdin, M., dan Susatyo, E., “Sintesis Dan Karakterisasi Bahan Keramik Cordierite Dari Abu Sekam Padi”, Indonesian Journal of Chemical Science, 2(2) (2013).

Tamalia, N., Sembiring, S., dan Simanjuntak, S., “Pengaruh Penambahan Alumina (0 dan 10 wt%) terhadap Karakteristik Termal (DTA-TGA) dan Konduktivitas Termal Bahan Keramik Kordierit Berbasis Silika Sekam Padi’, Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, 5(1), 91-95 (2017).




DOI: https://doi.org/10.25077/jfu.9.3.292-298.2020

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 Jurnal Fisika Unand

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

Published by:

Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Andalas

Kampus Unand Limau Manis Padang Sumatera Barat 25163

Telepon 0751-73307

Email:jfu@sci.unand.ac.id