KARAKTERIST
ISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK
MATRIK KARET TERHADAP DAYA
RADIASI SINAR GAMMA
bagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
FERI IRAWAN
NIM : D 200100052
vi
MOTTO
“Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu.”
(Q.S Al Baqarah:45)
“Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan bimbang. Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan keyakinan
yang teguh”
(Andrew Jackson)
“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat bagi manusia lainnya”
(Al Hadits)
vii
KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL IJUK MESH 50 DENGAN MATRIK KARET TERHADAP DAYA SERAP RADIASI SINAR GAMMA
Feri Irawan, Masyrukan, Agus Hariyanto. Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta Email :fairuz_ferry74@yahoo.com
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mendiskripsikan pembuatan komposit partikel ijuk bermatrik karet dan menghitung jumlah komposisi kimia pendukungnya serta mengetahui berapa besar daya serap komposit tersebut terhadap radiasi sinar gamma.
Proses pembuatan komposit diawali dengan persiapan bahan yang akan digunakan, yaitu: serat ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering 60 %, Zno, ZDEC, Ionol, sulfur. Ijuk yang digunakan awalnya dari serat, lalu ijuk tersebut dibuat menjadi partikel serbuk tanpa perlakuan (treatment) yang bisa merubah sifat ijuknya sendiri. Proses penyerbukan ijuk dilakukan dengan cara digiling, ditumbuk dan diblender hingga menjadi partikel serbuk. Partikel ijuk tersebut kemudian di saring dengan mesh 50. Selanjutnya bahan kimia yang akan digunakan, dilakukan dispersi terlebih dahulu dengan komposisi yang telah ditentukan selama 24 jam. Setelah itu proses pencampuran bahan komposit dilakukan pada sebuah gelas dan diaduk selama 15 menit kemudian di tuang pada cetakan dengan dimensi yang sudah ditentukan. Proses selanjutnya
vulkanisasi dengan menggunakan oven dan dipanaskan pada suhu 90o
dalam waktu 1 jam. Pengujian radiasi sinar gamma mengacu pada SNI 18-6478-2000.
Hasil pengujian menunjukkan nilai daya serap komposit terhadap radiasi sinar gamma tertinggi yaitu pada komposit partikel ijuk yang komposisi ijuknya sebesar 20 PHR dengan daya serap sebesar 36,88 % yang kedua yaitu komposisi ijuknya 10 PHR dengan daya serap sebesar 34,03 % Sedangkan nilai daya serap terendah yaitu pada komposit tanpa partikel ijuk, dengan daya serap sebesar 28,49 %. Komposit karet dengan komposisi ijuk yang lebih besar mampu menyerap radiasi sinar gamma lebih besar pula daripada komposit karet dengan komposisi ijuk yang sedikit ataupun yang tanpa ijuk.
viii
CHARACTERISTICS OF PARTICLE COMPOSITE 50 FIBERS MESH WITH RUBBER MATRIX OF POWERABSORBENCY
GAMMA RADIATION
Feri Irawan, Masyrukan, Agus Hariyanto
Mechanical Engineering University of Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Surakarta
Email:fairuz_ferry74@yahoo.com
ABSTRACTION
This study aimed to describe the manufacture of composite fibers bermatrik rubber particles and calculate the amount of the chemical composition of its supporters as well as find out how much absorption of the composite against gamma radiation.
Composite manufacturing process begins with the preparation of materials to be used, namely: palm fiber, latex soupy with dry rubber content of 60%, ZnO, ZDEC, Ionol, sulfur. Fibers used originally from the fibers, then the fibers are made into powder particles without treatment (treatment) that could change the nature ijuknya own. Ijuk pollination process is done by milled, pulverized and blended up into powder particles. Particle fibers are then filtered by the mesh 50. Furthermore, the chemicals to be used, do dispersion first with a predetermined composition for 24 hours. After the mixing process of composite materials made on a glass and stirred for 15 minutes then pour in the mold with the dimensions specified. The next process of vulcanization by using an oven and heated at a temperature of 90o within 1 hour. Testing gamma refers to the SNI 18-6478-2000.
The results show the value of the absorption of the composite to the highest gamma-ray radiation to the composite particles whose composition ijuknya fibers by 20 phr with absorption of 36.88% the second is the composition ijuknya 10 phr with absorption of 34.03%, while the value of absorption the lowest is without particle composite fibers, the absorption of 28.49%. Composite rubber composition larger fibers capable of absorbing radiation of gamma rays is greater than the composite rubber composition which fibers that little or no fibers.
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Karakteristik Komposit Partikel Ijuk Mesh 50 Dengan Matrik Karet Terhadap Daya Serap Radiasi Sinar Gamma”, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Masyrukan, ST, MT, Selaku pembimbing utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT, selaku pembimbing pendamping yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan dan saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.
xi
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii
Halaman Persetujuan ... iii
Halaman Pengesahan ... iv
Lembar Soal Tugas Akhir ... v
Lembar Motto... vi
Abstrak ... vii
Kata Pengantar ... ix
Daftar Isi ... xi
Daftar Gambar ... xiv
Daftar Tabel ... xvi
Daftar Simbol ... xvii
Daftar Lampiran ... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 .Latar Belakang ... 1
1.2 .Perumusan masalah ... 3
1.3 .Pembatasan Masalah ... 3
1.4 .Tujuan Penelitian ... 3
xii BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 . Kajian Pustaka ... 5
2.2 . Landasan Teori ... 7
2.2.1. Komposit ... 7
2.2.1.1 Komposisi Komposit ... 7
2.2.1.2 Klasifikasi Material Komposit ... 8
2.2.2. Karet Alam ... 11
2.2.3. Serat Ijuk... 13
2.2.4. Mesh 50 ... 15
2.2.5. Bahan Kimia Karet ... 17
2.2.6. Radiasi Nuklir ... 20
2.2.6.1. Radiasi Partikel Bermuatan ... 21
2.2.6.2. Gelombang Elektromagnetik ... 23
2.2.6.3. Radiasi Gelombang Elektromagnetik... 26
2.2.7. Efek Radiasi Terhadap Manusia ... 28
2.2.8. Statistik Pencacah Radiasi... 30
2.2.9. Penghitungan Daya Serap (DS)... 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 35
3.2. Studi Literature dan Survey Lapangan ... 36
3.3. Alat-Alat Penelitian ... 36
3.3.1. Peralatan Penelitian ... 36
xiii
3.4 Bahan Penenlitian ... 45
3.5. Lokasi Penelitian ... 48
3.6. Prosedur Penelitian ... 48
3.6.1. Tahap pembuatan serat menjadi serbuk Ijuk ... 48
3.6.2. Tahap proses dispersi... 49
3.6.3. Tahap proses komponding... 50
3.6.4. Tahap pengujian radiasi sinar gamma (γ) ... 53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma ... 55
4.1.1. Pembahasan Hasil Pengujian Radiasi Sinar Gamma ... 56
4.2. Hasil Daya Serap (DS) Radiasi Sinar Gamma ... 56
4.2.2. Pembahasan Nilai Daya Serap (DS)... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 58
5.2 Saran... 59
DAFTAR PUSTAKA
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fibrous Composites (Jones, 1975) ... 9
Gambar 2.2 Laminate Composites (Jones, 1975)... 10
Gambar 2.3 Particulate Composites (Jones, 1975) ... 11
Gambar 2.4 Saringan Mesh... 15
Gambar 2.5 Pengayakan Manual ... 17
Gambar 2.6 Proses Peluruhan Alpha ... 22
Gambar 2.7 Proses Peluruhan Beta ... 22
Gambar 2.8 Gambar Gelombang Spectrum Elektromagnetik... 24
Gambar 2.9 Proses Peluruhan Gamma ... 27
Gambar 2.10 Sinar X Karakteristik... 28
Gambar 2.11 Distribusi Gauss... 31
Gambar 2.12Intensitas Radiasi Dari Sumber Radiasi... 31
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian... 35
Gambar 3.2 Alat Roll... 36
Gambar 3.3 Palu... 37
Gambar 3.4 Blender... 37
Gambar 3.5 Saringan Mesh ... 38
Gambar 3.6 Timbangan Digital ... 38
Gambar 3.7 Tabung Dispersi ... 39
Gambar 3.8 Bola-bola Pengaduk... 39
xv
Gambar 3.10 Gelas... 40
Gambar 3.11 Cetakan... 41
Gambar 3.12 Jangka Sorong ... 41
Gambar 3.13 Oven ... 41
Gambar 3.14 Detector GM (Geiger Muller) ... 42
Gambar 3.15 Sumber Energi Cs-137... 42
Gambar 3.16 Survei meter... 43
Gambar 3.17 Serat Ijuk Menjadi Serbuk ... 44
Gambar 3.18 Lateks Pekat ... 45
Gambar 3.19 Sulfur... 45
Gambar 3.20 ZnO (Zinc Oxide)... 46
Gambar 3.21 ZDEC (Zinc Dietyl dithio Carbamate) ... 46
Gambar 3.22 Ionol ... 47
Gambar 3.23 Darvan ... 47
Gambar 3.24 Spesimen Komposit Karet... 52
Gambar 3.25 Tata Letak Pengujian ... 53
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Intensitas Radiasi dan Komposisi Ijuk (PHR)... 55
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Nomor Ayakan Dan Lubang Ayakan ... 16
Tabel 2.2 Tabel Chi Square ... 33
Tabel 3.1 Tabel Formulasi Kompon ... 51
Tabel 4.1 Tabel Nilai Intensitas Radiasi Sinar Gamma... 55
xvii
DAFTAR SIMBOL
Β = Beta
γ = Gamma
x2= Nilai chi square
xi = Data hasil pencacah
x= Rata-rata hasil pencacah
Io = Intensitas sebelum melewati perisai
I = Intensitas sesudah melewati perisai
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Perhitungan Komposisi Komposit
Hasil Nilai Chi Square
Standard Operasional Pengujian Radiasi
Standard Nasional Indonesia 06-6041-1999
