PEMANFAATAN DREGS SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KERAMIK DENGAN VARIASI KAOLIN DAN ABU SEKAM PADI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
oleh
EKA MINDA LESTARI
040801015
PERSETUJUAN
Judul : PEMANFAATAN DREGS SEBAGAI BAHAN
BAKU PEMBUATAN KERAMIK DENGAN
VARIASI KAOLIN DAN ABU SEKAM PADI
Kategori : SKRIPSI
Nama : EKA MINDA LESTARI
Nomor Induk Mahasiswa : 040801015
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Diluluskan di
Medan, Juni 2009
Diketahui/Disetujui oleh Pembimbing
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
DR. Marhaposan Situmorang Dra. Zuriah Sitorus, MS
PERNYATAAN
PEMANFAATAN DREGS SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KERAMIK DENGAN VARIASI KAOLIN DAN ABU SEKAM PADI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, Juni 2009
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim,
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya penulis
dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dalam waktu yang telah
ditetapkan.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Ibu Dra. Zuriah Sitorus, MS
selaku pembimbing Akademik, Bapak Pander dan Bapak Saragih selaku pembimbing
di Balai Riset dan Standardisasi Industri dan Perdagangan (BARISTANDINDAG)
yang telah memberikan panduan dan arahan kepada saya dalam penyelesaian skripsi
ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Dr.
Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon, M.Si., Dekan dan Pembantu Dekan
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, dan
semua Dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU khususnya kepada Bapak Drs.
Bisman P, MEng,Sc selaku penasehat akademik saya , Pegawai di FMIPA USU,
rekan-rekan fisika semuanya khususnya angkatan 2004, Kak Pepi serta adik-adik
sejurusan fisika yang telah mendukung dan membantu saya dalam penyelesaian
skripsi ini.
Akhirnya, ucapan terima kasih yang teristimewa saya tujukan kepada orang
tua saya tersayang Bapak Minarto, SP dan Ibu Siti Nuramah, adik-adik saya Dwi
Rahmanarsih, Tri Zulfi Winanda, Catur Hidayatullah dan Panca Taufiqurrahman,
Nenek Leginem dan Almarhum Kakek Sagimin serta Abang tercinta Harzian
Chaniago yang selalu memberikan dukungan, semangat dan doa kepada saya dalam
penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, disebabkan
keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang penulis miliki. Dengan segala kerendahan
hati, penulis menerima kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan tulisan
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian dengan tujuan pemanfaatan salah satu limbah padat pulp
yaitu ampas (dregs) dalam pembuatan keramik dengan variasi penambahan kaolin 60
%, 45%, 30%, 15%, 0 %, (berat) dan abu sekam padi sebesar 10% pada temperatur
600°C. Sampel keramik dibentuk dengan cara dry pressing pada tekanan 5000kgf.
Dari hasil pengujian diperoleh porositas 33,94%-41,6%, densitas 1,20g/cm3 –
1,31g/cm3, kuat tekan 2,28MPa-22,94MPa dan susut bakar sebesar 1,05%-1,66%.
Dari hasil penelitian ini terlihat bahwa keramik dapat dibuat dengan memanfaatkan
salah satu limbah padat pulp berupa ampas (dregs) dengan penambahan kaolin
ABSTRACT
The research about ceramics from solid waste result from factory of pulp as raw
material has been made by addition 60 %, 45%, 30%, 15%, 0 % (weight) of kaolin
and 10 % of Rice’s ash at temperature 6000C. The sample of ceramics has been made
by dry pressing method and giving pressure up to 5000kgf. The result of analysis
obtained that value of porosity 33,94% - 41,6%, density 1,20g/cm3 – 1,31g/cm3,
compressive strength 2,28MPa – 22,94MPa and fired shrinkage 1,05% - 1,66%. This
result show that ceramics can be made from solid waste result factory of pulp by
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel xi
Daftar Gambar xii
Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Batasan Masalah 3
1.3 Tujuan Penelitian 3
1.4 Manfaat Penelitian 3
1.5 Tempat Penelitian 4
Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.1 Keramik 5
2.1.1 Pengertian Keramik 5
2.1.2 Bahan Dasar Keramk 6
2.1.3 Jenis-Jenis Keramik 8
2.1.4 Sifat-Sifat Keramik 9
2.1.5 Kegunaan Keramik 10
2.2 Bahan Baku 10 2.2.1 Limbah Padat Pulp 10 2.2.2 Kaolin (Al2O3 2SiO2 2H2O) 13
2.2.3 Sekam Padi 15 2.3 Proses Pembentukan Keramik 16 2.3.1 Preparasi Serbuk 17 2.3.2 Pembentukan 17 2.3.3 Pengeringan 18 2.3.4 Pembakaran (Sintering) 19 2.4 Pengujian Sampel 21 2.4.1 Porositas 21
2.4.2 Densitas 21
Bab 3 Metodologi Penelitian
3.1 Alat dan Bahan 24
3.1.1 Peralatan 24
3.1.2 Bahan 24
3.2 Diagram Alir Penelitian 25
3.2.1 Diagram Alir Pembuatan Sampel Uji 25
3.3 Prosedur Pembuatan Sampel Uji 26
3.3.1 Persiapan Bahan 26
3.3.2 Pencampuran Bahan 26
3.3.3 Pencetakan/Pembentukan Sampel 27
3.3.4 Pengeringan 28
3.3.5 Pembakaran (Sintering) 28
3.4 Prosedur Pengujian Sampel 28
3.4.1 Pengujian Porositas 29
3.4.2 Pengujian Densitas 29
3.4.3 Pengujian Kuat Tekan 29
3.4.4 Pengujian Susut Bakar 29
Bab 4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Penelitian 30
4.1.1 Hasil Pengujian Porositas 30
4.1.2 Hasil Pengujian Densitas 31
4.1.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan 32
4.2 Pembahasan 35
4.2.1 Pengujian Porositas 35
4.2.2 Pengujian Densitas 36
4.2.3 Pengujian Kuat Tekan 37
4.2.4 Pengujian Susut Bakar 38
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 40
5.2 Saran 41
Daftar Pustaka 42
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Limbah Padat Pulp 12
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Kaolin 13
Tabel 2.3 Komposisi Komposisi Kimia Abu Sekam Padi 15
Tabel 3.1 Komposisi Campuran Limbah Padat Pulp Dregs, Kaolin
dan Abu Sekam Padi 27
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Porositas 30
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Densitas 31
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Kuat Tekan 32
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Perubahan struktur pada saat proses pembuatan keramik 16
Gambar 3.1 Cetakan Sampel Uji Berbentuk Silinder 28
Gambar 4.1 Grafik Porositas terhadap Persentase Komposisi Kaolin 35
Gambar 4.2 Grafik Densitas terhadap Persentase Komposisi Kaolin 36
Gambar 4.3 Grafik Kuat tekan terhadap Persentase Komposisi Kaolin 37
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian dengan tujuan pemanfaatan salah satu limbah padat pulp
yaitu ampas (dregs) dalam pembuatan keramik dengan variasi penambahan kaolin 60
%, 45%, 30%, 15%, 0 %, (berat) dan abu sekam padi sebesar 10% pada temperatur
600°C. Sampel keramik dibentuk dengan cara dry pressing pada tekanan 5000kgf.
Dari hasil pengujian diperoleh porositas 33,94%-41,6%, densitas 1,20g/cm3 –
1,31g/cm3, kuat tekan 2,28MPa-22,94MPa dan susut bakar sebesar 1,05%-1,66%.
Dari hasil penelitian ini terlihat bahwa keramik dapat dibuat dengan memanfaatkan
salah satu limbah padat pulp berupa ampas (dregs) dengan penambahan kaolin
ABSTRACT
The research about ceramics from solid waste result from factory of pulp as raw
material has been made by addition 60 %, 45%, 30%, 15%, 0 % (weight) of kaolin
and 10 % of Rice’s ash at temperature 6000C. The sample of ceramics has been made
by dry pressing method and giving pressure up to 5000kgf. The result of analysis
obtained that value of porosity 33,94% - 41,6%, density 1,20g/cm3 – 1,31g/cm3,
compressive strength 2,28MPa – 22,94MPa and fired shrinkage 1,05% - 1,66%. This
result show that ceramics can be made from solid waste result factory of pulp by
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dewasa ini perkembangan pengetahuan dan teknologi begitu pesatnya,
demikian juga halnya dengan perkembangan teknologi keramik. Di masa lampau,
bahkan sebelum Masehi, keramik sudah dikenal dan sampai saat ini keadaannya masih
utuh dan sepertinya tidak termakan usia atau pelapukan. Pada masa itu keramik masih
dibuat dari bahan baku alam, yaitu tanah liat atau lempung yang dibakar secara
tradisional dalam bentuk kendi, piring, mangkok, periuk, dan lain sebagainya.
Akhir-akhir ini, keramik telah dapat dibuat dan dibentuk dengan
bermacam-macam cara yang disesuaikan dengan tujuan dalam penggunaannya. Hal ini
mendorong para peneliti yang khusus membidangi keramik melakukan penelitian
dalam pembuatan keramik dengan bahan baku yang beraneka ragam sesuai dengan
potensi sumber daya alam yang ada, salah satunya dengan memanfaatkan limbah
industri pulp.
Limbah pulp diperoleh dari sisa pengolahan industri pulp. Limbah ini terdiri
atas dua bentuk yaitu padat dan cair. Limbah-limbah tersebut pastinya harus dibuang,
tetapi dalam proses pembuangannya tentu saja tidak boleh sembarangan karena
limbah-limbah ini dapat mencemari lingkungan, apalagi jika tidak diolah sesuai
dengan ketentuan dan syarat pembuangan limbah. Saat ini, limbah pulp yang
berbentuk padat mulai diselidiki potensinya untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku
material, antara lain material keramik.
Hal ini tentu saja dapat mengurangi resiko pembuangan limbah tersebut terhadap
lingkungan dan dapat meningkatkan perekonomian.
Limbah padat pulp terdiri atas tiga jenis, yaitu:
1. Pasir (Grits)
2. Ampas (Dregs)
3. Lumpur Hidup (Bio Sludge)
Pasir (grits) adalah bahan yang mengandung bata dan pasir yang
kandungannya berupa hidroksida tetapi bahan ini tidak bereaksi antara cairan hijau
(green liquor) dan kapur tohor. Ampas (dregs) adalah bahan yang merupakan endapan
dari cairan hijau (green liquor) yaitu bubur (smelt) yang dilarutkan dengan natrium
hidroksida (NaOH) dimana bahan ini mengandung silika dan karbon residu organik
yang tidak terbakar dalam ketel (boiler). Bahan ini juga kaya akan karbon. Sedangkan
lumpur hidup (bio sludge) adalah campuran dari endapan cair yang kandungan
utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati.
Sesuai dengan kandungan masing-masing bahan tersebut di atas, maka
penelitian ini hanya memanfaatkan limbah padat pulp dregs saja karena mengandung
silika yang cocok digunakan sebagai bahan baku pembuatan keramik. Limbah ini
diperoleh dari PT. Toba Pulp Lestari (TPL) Porsea. Selain limbah padat pulp dregs
tersebut, penelitian ini juga menggunakan kaolin dan abu sekam padi sebagai
1.2. Batasan Masalah
Untuk membatasi masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini, maka
diberikan beberapa batasan sebagai berikut :
1. Komposisi bahan baku dengan perbandingan antara limbah padat pulp dregs,
kaolin dan abu sekam padi dalam satuan persen berat yaitu : (60 : 30 : 10), (45
: 45 :10), (30 : 60 : 10), (15 : 75 : 10) dan (0 : 90 : 10) pada suhu 600 °C
dengan penahanan selama satu jam.
2. Karakterisasi produk meliputi : pengujian porositas, densitas, kuat tekan dan
susut bakar.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk memanfaatkan limbah padat pulp dregs sebagai bahan baku pada
pembuatan keramik.
2. Untuk mengetahui pengaruh komposisi antara limbah padat pulp dregs dan
kaolin terhadap keramik yang dihasilkan.
3. Untuk mengetahui kualitas keramik yang dihasilkan dengan suhu yang rendah.
1.4. Manfaat Penelitian
Diharapkan dari hasil penelitian ini dapat menambah pengetahuan tentang
1.5. Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di BARISTANDINDAG (Balai Riset dan
Standardisasi Industri dan Perdagangan) Medan, yaitu di Laboratorium Pasir Cetak
dan Laboratorium Uji Mekanik yang terletak di kawasan industri Tanjung Morawa,
Sumatera Utara.
1.6. Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan sistematika
sebagai berikut :
BAB I merupakan pendahuluan yang menjelaskan latar belakang masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian dan
sistematika penulisan.
BAB II merupakan pemaparan dari tinjauan pustaka mengenai keramik, jenis-jenis
keramik, sifat-sifat keramik, bahan baku yang dipakai, proses
pembentukan keramik serta pengujian yang dilakukan.
BAB III merupakan metodologi penelitian yang mencakup alat dan bahan yang
digunakan dan prosedur penelitian dan pengujian sampel.
BAB IV merupakan hasil penelitian dan pembahasannya.
BAB V merupakan kesimpulan dari penelitian dan saran dari penulis untuk peneliti
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Keramik
2.1.1. Pengertian Keramik
Kalau kita berbicara tentang keramik, maka yang terbayang adalah alat-alat
rumah tangga, bahan bangunan, atau guci keramik Cina, padahal perkembangan
keramik sudah lebih maju. Asal kata keramik berasal dari bahasa Yunani “keramos”
yang berarti periuk atau belanga yang terbuat dari tanah liat yang dibakar. Secara
sederhana keramik adalah suatu benda atau barang yang terbuat dari tanah liat atau
lempung yang diproses sedemikian rupa kemudian dibakar. Hal ini menunjukkan
bahwa keramik itu hanya dapat dibuat dari tanah liat atau lempung, padahal saat ini
telah dilakukan penelitian untuk membuat keramik dari bahan baku lainnya dengan
teknik pembuatan yang sesuai dengan perkembangan teknologi. Maka dibuatlah
pengertian dari keramik yang terbaru yaitu bahan padat nonorganik yang merupakan
campuran metal dan non metal yang terikat secara ionik dan kovalen.
Keramik memiliki struktur organik dan non organik seperti gelas tetapi
kebanyakan memiliki struktur kristal. Struktur mikro keramik selalu kompleks dan
dibedakan oleh adanya batas butir (grain boundaries), renik (pores), ketidakmurnian
dan kondisi multifasa yang membuatnya lebih bervariasi. Pada daerah batas butir
energi bertambah sehingga ketidakmurnian cenderung berkumpul di sana.
Ketidakmurnian merupakan fasa kedua dan ketiga, antara partikel penyusun
(konstituen) ke dalam batas butir. Dengan adanya penambahan ketidakmurnian dan
zat aditif lainnya, mikrostruktur dapat berubah, jika diamati pada batas butirnya
maupun porositasnya. Kondisi mikrostruktur ini menggambarkan keadaan terhadap
2.1.2. Bahan Dasar Keramik
Pada dasarnya bahan dasar keramik antara lain :
1. Tanah Liat (lempung)
Tanah liat (lempung) sebagai bahan pokok untuk pembuatan keramik,
merupakan salah satu bahan yang kegunaannya sangat menguntungkan bagi manusia
karena bahannya yang mudah didapat dan pemakaian hasilnya yang sangat luas.
Kira-kira 70% atau 80% dari kulit bumi terdiri dari batuan merupakan sumber tanah liat.
Tanah liat banyak ditemukan di areal pertanian terutama persawahan. Dilihat dari
sudut ilmu kimia, tanah liat termasuk hidrosilikat alumina dan dalam keadaan murni
mempunyai rumus: Al2O3 2SiO2 2H2O dengan perbandingan berat dari
unsur-unsurnya: Oksida Silinium (SiO2) 47%, Oksida Aluminium (Al2O3) 39%, dan Air
(H2O) 14%.
Tanah liat memiliki sifat-sifat yang khas yaitu bila dalam keadaan basah
mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras,
sedangkan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat. Pada umumnya, masyarakat
memanfaatkan tanah liat (lempung) sebagai bahan baku pembuatan bata dan gerabah.
2. Kaolin (Al2O3 2SiO2 2H2O)
` Kaolin adalah jenis lempung yang mengandung mineral kaolinit dan terbentuk
Kaolin adalah bahan keramik yang harus dicampur dengan bahan lainnya,
misalnya ball clay. Hal ini dilakukan untuk menambah keplastisan dan mengurangi
ketahanan api karena bahan ini bersifat kurang plastis dan sangat tahan api. Titik
lelehnya lebih kurang 1800°C. Kaolin digunakan untuk membuat gerabah, porselin
dan tegel.
3. Kuarsa (SiO2 )
Kuarsa (mineral silica) adalah salah satu komponen utama dalam pembentukan
keramik dan banyak terdapat di permukaan bumi (sekitar 60%). Bentuk umum fasa
kristal kuarsa adalah tridimit, quartz dan kristobalit, tergantung pada temperaturnya.
Jenis kristal silica yang ada di alam adalah kuarsa, sedangkan tridimit dan kristobalit
jarang dijumpai. Kuarsa memiliki keplastisan rendah dan titik lebur tinggi sekitar
1728°C, tetapi hasil pembakarannya kuat dan keras. Bahan baku kuarsa dapat
diperoleh dari batuan atau pasir kuarsa dengan kandungan silica tinggi.
4. Feldspat
Feldspat adalah suatu kelompok mineral yang berasal dari batu karang yang
ditumbuk dan dapat memberikan sampai 25 % flux (pelebur) pada badan keramik.
Bila keramik dibakar, feldspat akan meleleh (melebur) dan membentuk leburan gelas
yang menyebabkan partikel tanah dan bahan lainnya melekat satu sama lain. Pada saat
membeku, bahan ini memberikan kekuatan pada badan keramik. Feldspat tidak larut
dalam air, mengandung alumina, silica dan flux yang digunakan untuk membuat
gelasir suhu tinggi, tetapi agar lebih memuaskan harus dicampur dengan kaolin.
2.1.3. Jenis- Jenis Keramik
Sampai saat ini, telah bermacam-macam keramik yang dihasilkan sesuai
dengan perkembangan teknologi yang ada. Pengelompokannya didasari atas beberapa
kriteria, antara lain :
1. Berdasarkan teknik pembuatannya, keramik dibedakan atas dua jenis, yaitu :
a. Keramik kuno
Keramik kuno adalah keramik yang terbuat dari tanah liat (lempung) yang
dibakar dengan teknik pembuatan sangat sederhana dan peralatan yang dipakai sangat
tradisional. Keramik jenis ini biasanya berupa alat-alat rumah tangga seperti guci,
gerabah , kendi, belanga, dan lain-lain.
b. Keramik Modern (Fine Ceramics)
Keramik modern adalah keramik yang terbuat dari bahan tertentu selain tanah
liat atau lempung yang teknik pengerjaannya sesuai kemajuan teknologi dan peralatan
yang dipakai juga lebih modern (canggih). Penggunaannya tidak terbatas hanya
peralatan rumah tangga tetapi telah meluas ke berbagai bidang, misalnya konstruksi,
elektronika dan sebagainya.
2. Berdasarkan sifat dan kegunaannya, keramik terbagi atas enam jenis yaitu :
a. Keramik konstruksi
Keramik konstruksi adalah keramik yang digunakan untuk bahan konstruksi
c. Keramik Elektronik
Keramik elektronik adalah keramik yang digunakan sebagai bahan komponen
elektronika karena sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor,
konduktor bahkan superkonduktor. Contohnya, resistor, kapasitor dan dioda.
d. Keramik Optik
Keramik optik adalah keramik yang terbuat dari bahan gelas dan dapat tembus
cahaya. Contohnya, kaca jendela, peralatan gelas, gelas optik dan serat optik.
e. Keramik Refraktori
Keramik refraktori adalah keramik yang tahan api atau tahan terhadap suhu
yang tinggi dan banyak mengandung silika. Biasanya keramik jenis ini banyak
digunakan sebagai bahan tungku pada industri dengan temperatur tinggi, misalnya
industri peleburan besi dan baja.
f. Komposit Keramik
Komposit keramik adalah keramik yang diperkuat dengan matriks yang
diproses pada suhu bakar rendah dan biasanya digunakan sebagai bahan bangunan
konstruksi ringan.
2.1.4. Sifat-Sifat Keramik
Sifat-sifat dari keramik dipengaruhi oleh perubahan mikrostruktur pada batas
butiran maupun pada porositasnya. Sifat-sifat keramik antara lain :
a. Keras, kuat, tetapi bersifat getas atau mudah pecah.
b. Tahan terhadap korosi.
c. Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah.
d. Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor bahkan
superkonduktor.
2.1.5. Kegunaan Keramik
Keramik banyak digunakan dalam berbagai bidang terutama dalam bidang
konstruksi dan rumah tangga. Pada umumnya keramik banyak dipakai sebagai
peralatan rumah tangga seperti periuk, belanga, kendi dan berbagai jenis gerabah
lainnya. Selain itu banyak pula yang menggunaannya sebagai barang-barang seni dan
dekorasi, misalnya guci, vas bunga, piring dan gelas hias. Bahan-bahan bangunan juga
banyak yang terbuat dari keramik seperti batu bata, tegel, ubin dan sebagainya.
Karena sifatnya yang tahan panas, tidak korosi dan bersifat isolator, keramik
digunakan sebagai bahan pembuatan komponen elektronika misalnya untuk resistor,
kondensator dan dioda.
2.2. Bahan Baku
2.2.1. Limbah Padat Pulp
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik
industri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan
tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.
Seiring dengan peningkatan industri, juga akan terjadi peningkatan jumlah
limbah. Bermacam limbah industri yang dapat mencemari lingkungan antara lain:
limbah industri tekstil, limbah agroindustri (limbah kelapa sawit, limbah industri karet
Dampak dari kegiatan industri yang berpengaruh buruk tersebut terutama
disebabkan oleh bahan-bahan pencemar yang dihasilkan oleh pabrik-pabrik industri.
Bahan-bahan buangan tersebut dapat mencemari udara, perairan, dan tanah terutama
disekitar kawasan industri tersebut.
Pulp (bubur kertas) merupakan susunan yang terdiri dari komponen-komponen
senyawa organik, antara lain : selulosa, hemiselulosa, zat ekstraktif dan lignin dalam
jumlah kecil. Sumber utama serat selulosa sebagai bahan baku pembuatan pulp (bubur
kertas) diperoleh dari biomassa seperti kayu, jerami, batang tebu, bambu, dan
lain-lain. Secara kimia, kandungan tiap zat berbeda-beda. Unsur-unsur kimia yang terdapat
di dalamnya terdiri dari karbon, oksigen, hidrogen dan sejumlah kecil nitrogen.
Kayu merupakan komponen utama untuk pembuatan pulp. Jenis kayu yang
digunakan dalam industri kertas ada 2 jenis yaitu:
1. Hardwood (serat pendek), contoh: meranti
2. Softwood (serat panjang), contoh: pinus, akasia, eukaliptus.
Proses pembuatan pulp (bubur) bertujuan untuk memisahkan serat-serat
selulosa dari komponen lain yang tidak diinginkan yang terdapat dalam bahan berserat
selulosa menjadi individu-individu serat.
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengolahan
industri pulp. Limbah ini berupa pasir (grits), ampas (dregs), dan lumpur hidup (bio
sludge).Grits berasal dari proses pemisahan antara selulosa dan zat kapur sebelum
kayu dimasak dan tidak bereaksi antara cairan hijau (green liquor) dan kapur tohor,
berwarna coklat muda, kandungan utamanya pasir yang mengandung hidroksida. Grits
mempunyai densitas 1,88 g/cm3. Komposisi kimia dari grits ditunjukkan pada tabel
Ampas (dregs) adalah material padat yang berwarna abu-abu kecoklatan yang
merupakan bahan endapan dari cairan hijau (green liquor) yaitu bubur (smelt) yang
dilarutkan dengan natrium hidroksida (NaOH). Kandungannya silika dan karbon
residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler, bahan ini kaya akan karbon
karena tidak bereaksi. Dregs mempunyai densitas 1,92 g/cm3. Komposisi kimia dari
dregs ditunjukkan pada tabel 2.1.
Lumpur hidup (bio sludge) merupakan limbah dari proses pembuatan pulp
dan industri kertas yang berupa campuran dari endapan limbah cair, berwarna cokelat
kehitaman, kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati. Biosludge
mempunyai densitas 1,65 g/cm2
No
.
Komposisi kimia limbah padat pulp yaitu grits dan dregs PT. TPL Porsea
dapat dilihat pada tabel (2.1) berikut ini:
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Limbah Padat Pulp
Parameter
Komposisi
(% berat)
Grit Dreg
1 Al2O3 24,74 26,35
6 CaO 2,12 2,30
7 Fe2O3 2,62 2,34
8 TiO2 3,38 3,31
(Sumber :Fani Besprina)
2.2.2. Kaolin (Al2O3 2SiO2 2H2O)
Kaolin adalah salah satu jenis lempung yang mengandung mineral kaolinit
yang terbentuk melalui proses pelapukan. Kaolin merupakan jenis tanah liat primer
yang digunakan sebagai bahan utama dalam pembuatan keramik putih, dan
mengandung mineral kaolinit Al2Si2O5(OH)4 sebagai bagian yang terbesar, sehingga
kaolin biasanya disebut sebagai lempung putih.
Dilihat dari sifat dan keadaan bahan, kaolin berwarna putih karena kandungan
besinya sangat rendah, plastis, berbutir kasar, massa jenis 2,60-2,63 g/cm3
0
, titik lebur
1850 C, daya hantar panas dan listrik yang rendah. Kaolin juga mempunyai tingkat
keplastisan yang rendah sehingga taraf penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih
rendah dan sangat tahan api. Oleh karena itu kaolin tidak dapat dipakai begitu saja
untuk membuat barang-barang keramik, melainkan harus dicampur dahulu dengan
bahan lain. Komposisi kimia dari kaolin dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Kaolin
No Komponen % berat
1 SiO2 71,20
3 Fe2O3 2,00
4 TiO2 0,26
5 CaO 0,15
6 MgO 3,55
7 K2O 0,27
8 Na2O 0,51
9 LOI 8,70
Sumber: Fani Besprina
Kaolin banyak dipakai dalam berbagai industri, baik sebagai bahan baku
utama maupun sebagai bahan pembantu. Hal ini karena adanya sifat-sifat kaolin
seperti kehalusan, kekuatan, warna, daya hantar listrik dan panas yang rendah, dan
lain-lain. Dalam industri, kaolin dapat berfungsi sebagai pelapis (coater), pengisi
(filler), barang-barang tahan api dan isolator. Penggunaan kaolin yang utama adalah
dalam industri-industri kertas, keramik, cat, karet/ban, plastik, semen, pestisida,
pupuk, absorbent, kosmetik, pasta gigi, detergent, tekstil, dan lain-lain.
Kaolin ini juga dapat dipakai sebagai bahan konstruksi, seperti:
a. Keramik halus (gerabah putih atau white-earthenware) dan porselen, baik
sebagai salah satu komponen dalam badan maupun gelasir
2.2.3. Sekam Padi
Sekam padi merupakan salah satu limbah dari produk pertanian. Sekam padi
atau kulit padi adalah bagian terluar dari butir padi yang menjadi hasil sampingan
saaat proses penggilingan padi dilakukan sekitar 20 % dari bobot padi adalah sekam
padi dan kurang lebih 15 % dari komposisi sekam adalah abu sekam padi yang
dihasilkan saat sekam tersebut dibakar.
Sekam padi mengandung abu yang mempunyai kandungan silica yang tinggi
dan selulosa yang menghasilkan karbon ketika terdekomposisi secara termal. Namun
bila pembakaran dilakukan secara terus menerus pada suhu di atas 650°C akan
menaikkan kristalinitasnya dan akhirnya fasa kristobalit dan tridimit dari silica sekam
akan terbentuk. Komposisi kimia adari abu sekam padi dapat dilihat pada table
berikut.
Tabel 2.3 Komposisi kimia abu sekam padi
No Komponen
Jumlah
{dalam % berat
kering)
1 SiO2 86,90 – 97,30
2 K2O 0,58 – 2,50
3 Na2O 0,01 – 1,75
4 CaO 0,20 – 1,50
5 MgO 0,12 – 1,96
6 Fe2O3 0,01 – 0,54
7 P2O5 0,20 – 2,85
8 SO3 0,10 – 1,13
9 Cl 0,01 – 0,42
(Sumber: Rina Wardany)
2.3. Proses Pembentukan Keramik
Material keramik umumnya berupa senyawa polikristal yang proses
pembuatannya dapat dikelompokkan menjadi beberapa tahap yaitu: Preparasi serbuk,
pembentukan, pengeringan dan pembakaran (sintering). Pada proses pembentukan
keramik terjadi perubahan structural dari butiran-butirannya yang semula renggang
menjadi padat dan memiliki batas butiran (saat terjadi sintering), seperti yang
ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut :
Pembentukan Sintering
Serbuk Bahan Baku Produk yang dibentuk Produk yang telah disinter
Gambar 2.1. Perubahan struktur pada proses pembuatan keramik
Karena pada keramik tradisional hanya memerlukan bahan baku alam dengan
kemurnian yang tidak perlu tinggi, sedangkan untuk pembuatan keramik teknik
diperlukan bahan baku dengan kemurnian tinggi serta terkontrol agar diperoleh sifat
bahan yang diinginkan sesuai dengan aplikasinya.
2.3.1. Preparasi Serbuk
Pada proses preparasi serbuk, beberapa factor yang menentukan sifat produk
keramik adalah : kemurnian bahan, homogenitas dan kehalusan serbuk. Teknik
preparasi serbuk keramik dapat dikelompokkan 3 macam yaitu : konvensional, kimia
basah/larutan dan preparasi dalam fasa gas.
Salah satu diantaranya yang diterapkan adalah teknik konvensional. Teknik ini
berupa pencampuran padat-padatan (solid-solid mixing) yang umumnya digunakan
pada industri keramik. Proses penghalusan dan homogenisasi dilakukan dengan alat
penggiling yaitu ball mill.
2.3.2. Proses Pembentukan
Sebelum pembentukan, terlebih dahulu dilakukan pencampuran (mixing)
untuk mendapatkan campuran material bahan baku keramik dengan pengaturan
komposisi dan ukuran butir hingga homogen. Proses pencampuran ini dapat
meningkatkan densitas dan mengurangi porositas yang terdapat dalam keramik
tersebut.
Pada umumnya pembentukan keramik dilakukan dengan pengadukan serbuk
Ada beberapa proses atau cara pembentukan keramik, diantaranya:
a. Cetak Tekan Kering (Dry Pressing)
Metode ini merupakan pembentukan terhadap serbuk halus yang mengandung
sedikit air atau penambahan bahan organik dengan pemberian tekanan yang
dibatasi oleh cetakan menjadi produk padat yang kuat. Pada metode ini bahan
(serbuk) dicampur dengan air (7-10 %) agar tetap lembab sehingga menambah
sifat plastis bahan. Proses pembentukan ini cocok digunakan untuk membuat
bentuk yang sederhana dan tebal sehingga banyak digunakan oleh pabrik
refraktori untuk menghaslkan produk-produk seperti ubin lantai dan dinding.
b. Cetak Dorong (Extrussion Molding)
Pembentukan keramik dengan metode ini dilakukan untuk bahan yang
memiliki plastisitas yang tinggi, dengan cara mendorong bahan plastis (kadar
air antara 12-20%) melalui ruang kosong sehingga diperoleh bentuk dengan
penampang melintang yang tetap. Metode ini digunakan pada pembentukan
batu bata, pipa, dan tegel berlubang.
c. Cetak Tekan dengan Karet (Rubber Mold Pressing)
Pembentukan terhadap serbuk halus dengan menggunakan pembungkus yang
terbuat dari karet serta diberi tekanan ke keseluruh permukaan karet, dan
menghasilkan bahan yang padat.
Pada penelitian ini diterapkan proses pembentukan dengan cara cetak tekan
kering (dry pressing).
2.3.3. Pengeringan
Pada umumnya, pengeringan zat padat berarti pemisahan sejumlah kecil air
atau zat cair lainnya dari bahan padat, sehinnggga mengurangi kandungan sisa zat cair
di dalam zat padat tersebut. Proses ini harus dikontrol, karena melibatkan penekanan
yang diakibatkan oleh perbedaan shrinkage atau tekanan gas dapat menyebabkan cacat
pada produk yang dihasilkan. Pada sistem pengeringan, energi panas harus melewati
permukaan produk, yang selanjutnya akan menghasilkan uap air. Selama pengeringan,
pemanasan akan meningkatkan tekanan uap air dari cairan dan kapasitas penyerapan
dari udara kering.
Benda-benda yang akan dibakar harus dikeringkan terlebih dahulu, karena jika
masih basah, kemungkinan akan terjadi ledakan uap air sewaktu dibakar, sehngga
dapat terjadi keretakan. Mengeringkan benda keramik berarti menghilangkan apa yang
disebut air plastisnya saja, sedangkan air yang terikat dalam molekul bahan keramik
(air kimia) hanya dapat dihilangkan melalui pembakaran. Proses pengeringan dapat
juga diikuti dengan proses penyusutan.
Kerusakan seperti cacat/retak dapat terjadi pada saat pengeringan karena
pencampuran bahannya yang tidak homogen dan pengeringan yang tidak sama pada
bagian-bagiannya. sehingga terjadi tegangan-tegangan antara bagian-bagian tersebut.
Permukaaan yang retak tersebut menunjukkan permukaaan bahan yang rapuh.
Kelebihan kadar air dapat juga membuat permukaan produk menjadi lengkung, retak
dan keporiannya meningkat.
Lengkungan dihasilkan oleh pengeringan yang tidak merata dan terjadi
penyusutan sehingga bentuknya berubah.
2.3.4. Pembakaran dan Sintering
Pembakaran adalah suatu perlakuan yang utama dalam pembuatan bahan
keramik. Tujuan dari pembakaran ini adalah untuk mengaglomerasi partikel kedalam
bentuk massa koheren melalui proses sintering. Sintering adalah pengikatan massa
partikel pada serbuk oleh atraksi molekul dalam bentuk padat dengan perlakuan panas
dan menyebabkan kekuatan pada massa serbuk. Faktor-faktor yang menentukan
proses dan mekanisme sintering antara lain jenis bahan, komposisi, bahan
pengotornya dan ukuran partikel. Proses sintering dapat berlangsung apabila :
1. Adanya transfer materi diantara butiran yang disebut proses difusi.
2. Adanya sumber energi yang dapat mengaktifkan transfer materi, energi
tersebut digunakan untuk menggerakkan butiran hingga terjadi kontak dan
ikatan yang sempurna.
Difusi adalah aktivitas termal yang berarti bahwa terdapat energi minimum yang
dibutuhkan untuk pergerakan atom atau ion dalam mencapai energi yang sama atau di
atas energi aktivasi untuk membebaskan dari letaknya semula dan bergerak ke tempat
yang lain yang memungkinkannya.
3. Tahapan pertengahan sintering : pori-pori dan ukuran butiran mulai membesar.
4. Tahapan akhir sintering : pada tahapan ini batas butir bergerak dan terjadi
pembesaran ukuran butiran dan sekaligus terjadi penyusutan.
2.4 Pengujian Sampel 2.4.1 Porositas
Porositas dinyatakan dalam % yang menghubungkan antar volume pori
terbuka terhadap volume benda keseluruhan. Pengujian porositas dilakukan dengan
cara: sampel yang telah dibakar, ditimbang massanya (m ) kemudian direndam k
dalam air selama 2 hari dan ditimbang massa basahnya (m ). Untuk menentukan b
porositas dapat dihitung menggunakan rumus :
Porositas (%) = x 1 x100%
Tujuan pengujian densitas pada penelitian ini adalah untuk mengetahui
kerapatan atau kepadatan dari suatu bahan. Densitas didefenisikan sebagai
Pengujian densitas dilakukan dengan cara menimbang massa dan volume
sampel yang telah dibakar. Densitas sampel dapat dihitung menggunakan persamaan
berikut:
Pengujian kuat tekan dilakukan dengan cara menyalakan alat UTM (Universal
Testing Machine), kemudian memposisikan jarum skala gaya pada skala 0. Sampel
keramik diletakkan pada dasar alat UTM. Setelah itu dinyalakan tombol penekan.
Ketika sampel sudah menunjukkan keadaan retak (tampak pada penglihatan mata)
maka tombol penekan UTM dimatikan.
Persamaan kuat tekan :
...(2.3)
2.4.4 Susut Bakar
Susut Bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang telah dibakar.
Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya proses sintering adalah penyusutan
akibat adanya perubahan mikrostruktur (butir atau batas butir). Sebelum dan sesudah
dibakar, diameter sampel diukur dengan jangka sorong. Persamaan yang dipakai untuk
menentukan besarnya susut bakar adalah:
Susut Bakar (%) =
0 1 0
d d
d −
x 100 % ...(2.4)
dengan:
d0 = Diameter sampel uji sebelum dibakar (mm)
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, adalah:
1. Ball Mill berfungsi untuk menghancurkan atau menggiling bahan yang masih
kasar agar halus dan mudah diayak
2. Neraca Analitik berfungsi untuk mengukur berat bahan dan sampel
3. Jangka sorong berfungsi untuk mengukur diameter dan tinggi sampel
4. Ayakan 200 mesh berfungsi untuk mengayak/menyaring butiran bahan
5. Mixer berfungsi untuk mencampur bahan-bahan agar merata (homogen)
6. Cetakan berbentuk silinder dengan ukuran diameter 5 cm dan tinggi 2,5 cm
7. Tungku berfungsi untuk membakar sampel
8. Alat penekan cetakan (press hydrolic) berfungsi untuk mencetak sampel
9. UTM (Universal Tensile Machine) berfungsi untuk pengujian kuat tekan
sampel
3.1.2 Bahan-bahan
3.2. Diagram Alir Penelitian
3.2.1 Diagram Alir Pembuatan Sampel Uji
- Porositas (Cetak Tekan 5000 kgf)
PENGUJIAN SAMPEL UJI
ANALISA DATA PEMBAKARAN (600°C, penahanan 1 jam)
HASIL PENGERINGAN
3.3 Prosedur Pembuatan Sampel Uji 3.3.1 Persiapan Bahan
Langkah pertama yang dilakukan sebelum membuat sampel adalah
mempersiapkan bahan-bahan yang akan dijadikan sampel uji, antara lain :
a. Limbah padat pulp dregs yang masih kasar terlebih dahulu dihancurkan
dengan ball mill supaya halus kemudian diayak/disaring menggunakan
ayakan 200 mesh sampai terbentuk serbuk halus (powder).
b. Kaolin dihancurkan dengan ball mill dan dihaluskan kemudian diayak
menggunakan ayakan 200 mesh sampai terbentuk serbuk halus (powder).
c. Sekam padi dibakar sampai menjadi abu kemudian diayak dengan ayakan
200 mesh sampai terbentuk serbuk halus (powder).
3.3.2 Pencampuran Bahan
a. Setelah bahan-bahan dipersiapkan, kemudian masing-masing ditimbang
sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. (seperti pada tabel Tabel
3.1)
b. Selanjutnya, masing-masing komposisi bahan dicampur menggunakan
mixer agar merata (homogen) kemudian dicampur dengan air secukupnya
Tabel 3.1 Komposisi Campuran Limbah Padat Pulp Dregs, Kaolin dan Abu sekam padi
Kode Sampel
Uji
Komposisi Campuran Sampel Uji
Dregs
Keterangan Kode Sampel Uji :
A. Dregs 30%, Kaolin 60%,Abu sekam padi 10%
B. Dregs 45%, Kaolin 45%, Abu sekam padi 10%
C. Dregs 60%, Kaolin 30%, Abu sekam padi 10%
D. Dregs 75%, Kaolin 15%, Abu sekam padi 10%
E. Dregs 90%, Kaolin 0 %, Abu sekam padi 10%
3.3.3 Pencetakan / Pembentukan Sampel
Pencetakan sampel uji dilakukan dengan alat cetak tekan (press hydrolic) dan
menggunakan metode dry pressing. Serbuk yang telah dicampur merata dituang ke
dalam cetakan berbentuk silider dengan ukuran diameter = 5 cm dan tinggi 2,5 cm
d = 5 cm
t = 2,5 cm
Gambar 3.1 Cetakan sampel uji berbentuk silinder
3.3.4 Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan dengan cara didiamkan di suhu ruangan selama
1 hari dan tidak sampai terkena sinar matahari langsung.
3.3.5 Pembakaran dan Sintering
Proses sintering merupakan tahapan yang sangat penting dalam menentukan
sifat-sifat produk keramik. Faktor-faktor yang menentukan proses dan mekanisme
sintering adalah jenis bahan, komposisi bahan, dan ukuran partikel.
Sebelum melakukan proses ini, terlebih dahulu diukur diameter sampel dengan
jangka sorong, sebagai data untuk uji susut bakar. Kemudian dimasukkan ke tungku
pembakaran dengan suhu 600 0C dan waktu penahanan 1 jam. Hal ini ditujukan agar
keramik yang dihasilkan tidak hancur.
3.4.2 Pengujian Densitas
Pengujian densitas dilakukan dengan cara terlebih dahulu menimbang massa
dan volume sampel setelah dibakar, kemudian dihitung menggunakan persamaan 2.2.
3.4.3 Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan dilakukan menggunakan UTM (Universal Tensile
Machine) untuk mengukur batas kekuatan sampel saat ditekan dengan beban (beban
maksimum) sampai sampel tersebut retak. Kemudian dilakukan perhitungan dengan
persamaan 2.3 setelah dicari tekanan dan luas bidang permukaan sampel.
3.4.4 Pengujian Susut Bakar
Pengujian susut bakar dilakukan menggunakan persamaan 2.4, terlebih dahulu
diukur diameter sampel sebelum dibakar dan setelah dibakar dengan memakai jangka
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1Hasil Penelitian
4.1.1 Hasil Pengujian Porositas
Hasil pengujian porositas yang diperoleh dari persamaan 2.1 dapat dilihat pada
able berikut :
Tabel 4.1 Data hasil pengujian porositas
E
4.1.2 Hasil Pengujian Densitas
Hasil pengujian densitas yang diperoleh dari persamaan 2.2 dapat dilihat pada
ampl berikut :
Tabel 4.2 Data hasil pengujian densitas
D
4.1.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan
Hasil pengujian kuat tekan yang diukur dengan alat Universal Testing Machine
(UTM) dan dihitung menggunakan persamaan 2.3 dapat dilihat pada able berikut :
Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan
C
4.1.4 Hasil Pengujian Susut Bakar
Hasil pengujian susut bakar yang diperoleh dengan persamaan 2.4 dapat dilihat
pada tabel berikut :
Tabel 4.4 Data hasil pengujian susut bakar
4.2 Pembahasan
4.2.1 Pengujian Porositas
Gambar 4.1 Grafik Porositas Terhadap Persentase Komposisi Kaolin
Dari tabel hasil pengujian porositas diperoleh bahwa pada sample uji A, B, C,
D dan E dengan persentase kaolin 60%, 45%, 30%, 15% dan 0 % berturut-turut adalah
41,6%, 40,74%, 33,93%, 38,08% dan 39,70%.
Dari grafik terlihat bahwa pada sampel uji E, D dan C porositasnya semakin
menurun, tetapi pada sample A dan B porositasnya naik. Hal ini terjadi karena adanya
ikatan yang kurang kuat saat pencampuran bahan antara kaolin dan dregs sehingga
pada saat terjadi pembakaran, pori-pori membesar dan merenggang.
4.2.2 Pengujian Densitas
Gambar 4.2 Grafik Densitas Terhadap Persentase Komposisi Kaolin
Dari tabel hasil pengujian densitas diperoleh densitas pada persentase kaolin
60%, 45%, 30%, 15% dan 0 % berturut-turut adalah 1,31 g/cm3 , 1,30 g/cm3 , 1,28
g/cm3 , 1,30 g/cm3 dan 1,73 g/cm3. Densitas terbesar diperoleh pada sampel A dengan
komposisi kaolin 60%,dregs 30% dan abu sekam padi 10% yaitu 1,31 g/cm3.
Semakin kecil persentase kaolin maka densitasnya semakin besar, tetapi pada
grafik terlihat bahwa pada sampel D terjadi kenaikan. Hal ini disebabkan karena saat
pembakaran butiran-butiran dalam bahan tersebut merenggang sehingga terjadi
4.2.3 Pengujian Kuat Tekan
Gambar 4.3 Grafik Kuat Tekan Terhadap Persentase Komposisi Kaolin
Dari tabel hasil pengujian kuat tekan diperoleh kuat tekan pada persentase
kaolin 60%, 45%, 30%, 15%, dan 0 % berturut-turut adalah 6,53MPa, 8,67MPa,
20,94MPa,18,61 MPa dan 2,28MPa. Kuat tekan tertinggi yaitu 20,94MPa dengan
komposisi kaolin 30 % dan dregs 60%. Sedangkan kuat tekan terendah yaitu 2,28
MPa dengan komposisi kaolin 0 % dan dregs 90 %.
Dari grafik terlihat bahwa pada sampel E, D dan C kuat tekannya semakin
besar tetapi pada sampel A dan B terjadi penurunan yang sangat drastis. Hal ini terjadi
karena komposisi bahan antara kaolin dan dregs kurang sesuai. Terlalu banyak kaolin
dan terlalu banyak dregs mengakibatkan ikatan antar butirannya tidak kuat sehingga
4.2.4 Pengujian Susut Bakar
Gambar 4.4 Grafik Susut Bakar Terhadap Persentase Kaolin
Dari grafik terlihat bahwa pada sampel A dengan persentase kaolin 60% ,
dregs 30% dan abu sekam padi 10% susut bakarnya 1,66%. Pada sampel B dengan
persentase kaolin 45%, dregs 45% dan abu sekam padi 10 %, susut bakarnya 1,52 %.
Pada sampel C dengan persentase kaolin 30%, dregs 60% dan abu sekam padi 10 %,
susut bakarnya 1,35 %. Pada sampel D dengan persentase kaolin 15%, dregs 75% dan
abu sekam padi 10 %, susut bakarnya 1,20 %. Pada sampel E dengan persentase 0 %
Dilihat dari komposisinya, limbah padat dregs adalah bahan yang kaya akan
karbon karena tidak bereaksi, sehingga pada saat pembakaran, sampel dengan
komposisi limbahnya cukup besar, akan cepat terbakar atau menguap. Persentase
kaolin yang kecil dapat mengakibatkan kaolin tidak mampu berperan sebagai
pengikat. Selain komposisi, suhu pembakaran juga mempengaruhi terbentuknya
keramik. Tidak tercapainya suhu sinter dan waktu pembakaran yang terlalu singkat
membuat proses sintering tidak terjadi secara maksimal.
Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya proses sintering adalah
penyusutan, yang dapat dilihat dari berkurangnya ukuran volume atau diameter
sampel setelah dibakar. Penyusutan terjadi akibat proses pemadatan dan pengurangan
pori setelah sintering. Pada sampel keramik terjadi perubahan mikrostruktur (butir
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan diatas, maka penulis dapat menarik kesimpulan
sebagai berikut:
1. Variasi komposisi antara limbah padat pulp dregs yang diberi penambahan
kaolin dan abu sekam padi sangat berpengaruh terhadap karakteristik keramik
Hasil pengujian kuat tekan menunjukkan bahwa pada persentase 60% limbah
padat pulp dregs yang dicampurkan dengan kaolin 30% menghasilkan kuat
tekan yang cukup besar yaitu sebesar 22,94 MPa. Sedangkan pada persentase
campuran yang tidak menggunakan kaolin atau kaolinnya 0 %, kuat tekan
yang dihasilkan sangat kecil yaitu 2,28 MPa. Hal ini menunjukkan bahwa
penambahan kaolin sangat berpengaruh terhadap kekuatan keramik.
2. Penggunaan suhu pembakaran 600°C mengakibatkan keramik yang dihasilkan
kurang sintering atau pengikatan massa partikel saat terjadinya sintering agar
massa tersebut kuat satu sama lain tidak terjadi (karena sintering terjadi pada
suhu 900°C) sehingga keramik yang dihasilkan kualitasnya kurang baik untuk
bahan konstruksi seperti ubin dan tegel tetapi dapat digunakan sebagai batu
4. Penambahan abu sekam padi mengakibatkan kandungan silika pada keramik
menjadi bertambah besar sehingga keramik yang dihasilkan memiliki pori-pori
yang cukup banyak (dilihat dari nilai porositas yang dihasilkan).
5.2 Saran
1. Perlu kiranya dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan limbah
padat pulp dengan penambahan kaolin sebagai bahan pembuatan keramik
dengan persentase yang berbeda untuk mendapatkan keramik dengan sifat
fisis dan mekanis yang lebih baik sehingga lebih bernilai ekonomis dan
menguntungkan.
2. Sebaiknya suhu pembakaran diatas 6000C (sekitar 1000°C keatas)
3. Diharapkan pada penelitian selanjutnya dilakukan pengujian lainnya seperti
uji kekerasan, koefisien ekspansi termal dan SEM (Scanning Electron
Microscope).
dan waktu
penahanannya divariasikan supaya keramik dapat mengalami proses sintering
yang sempurna serta bahan yang digunakan dan komposisi bahan yang sesuai
untuk suhu yang tinggi tersebut perlu diperhatikan sebab jika tidak sesuai
DAFTAR PUSTAKA
Astuti, Ambar, 1997, Pengetahuan Keramik, Gajah Mada University Press, Yogyakarta
Daryanto, 1994, Pengetahuan Teknik bangunan, Rineka Cipta, Jakarta
David K, Feldbeck, 1984, Strength and Fracture of Engineering Solids, Prentice-Hall, New Jersey
Harefa, Fani Besprina, 2009, Pemanfaatan Limbah Padat Pulp Grits dan Dregs dengan Penambahan Kaolin Sebagai Bahan Pembuatan Keramik Konstruksi, Skripsi, Medan
Sembiring, Anwar Dharma, 2007, Teori Pengantar Keramik, Medan
Shackelford, James F, 1996, Introduction to Materials For Engineers, Fourth Edition, Prentice-Hall, New Jersey
Surdia T dan Saito S, 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya Paramita, Jakarta
S Timoshenko, 1999, Dasar-Dasar Perhitungan Kekuatan Bahan, Restu Agung, Jakarta
Van Vlack, Lawrence H, 1982, Materials For Engineering: Concept and Application, Addison Wesley Publishing Company, Massachusets
Van Vlack, Lawrence H, 2004, Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material, Edisi Keenam, Terjemahan Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta
Vernon, Jhon, 1992, Introduction to Engineering Materials, Third Edition, MacMillan Education, London
LAMPIRAN 1
3. Neraca Analitik dan Jangka Sorong
4. Press Hydrolic 5 Ton
LAMPIRAN 2
GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN
1. Kaolin
3. Abu Sekam Padi
