BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1Karakterisasi XRD (X-Ray Diffraction)
Hasil ka rakterisasi X RD sampel di tunjukkan pa da G ambar 4.1 berupa grafik peak to peak, sedangkan data XRD yang berupa grafik search
match dan tabel ketinggian punc ak di tunjukkan pa da Lampiran 1 sampai Lampiran 6. Dari ha sil ka rakterisasi X RD di lakukan analisis kua ntitatif dengan cara pe ncocokan (search match) s pektrum ha sil ka rakterisasi X RD dengan data JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standard) yang berguna untuk mengetahui senyawa apa saja yang terkandung dalam sampel semen seng fosfat (identifikasi fasa).
Gambar 4.1 ( a) unt uk sampel yang t erbuat da ri s emen gigi s eng fosfat de ngan di beri penambahan n anopartikel Z nO s ebesar 0,1 gr mempunyai persentase fraksi volume untuk senyawa Zn3(PO4)24H2O sebesar
5,89% dan untuk ZnO sebesar 46,57%.
Gambar 4.1 ( b) untuk s ampel yang t erbuat da ri s emen g igi s eng fosfat dengan diberi penambahan nanopartikel ZnO sebesar 1 gr mempunyai persentase fraksi volume untuk senyawa Zn3(PO4)24H2O sebesar 7,73% dan
untuk ZnO sebesar 54,23%.
Berdasarkan pada G ambar 4.1 (a) da n (b) da pat di lihat punc ak-puncak da ri Zn3(PO4)24H2O da n Z nO, di mana punc ak Zn3(PO4)24H2O
ditunjukkan oleh lingkaran hijau.Sudut 2θ yang digunakan antar 0 – 90o. Nilai
puncak dari masing-masing senyawa yang terbentuk dapat dilihat pada tabel puncak pada Lampiran 3 dan Lampiran 6. Dari grafik peak to peak dan tabel puncak d apat di hitung ni lai f raksi vol umenya dengan menggunakan Persamaan (3.1).
Gambar 4.2 Grafik Hasil Karakterisasi XRD Sampel Semen Seng Fosfat dengan penambahan Nanopartikel ZnO sebesar 1gr
Hasil ka rakterisasi X RD i ni m endukung ha sil uj i ke kuatan t ekan dan uj i ke kerasan, di mana s emakin be sar j umlah na nopartikel ZnO yang ditambahkan pada sampel maka semakin meningkat pula nilai kekuatan tekan dan kekerasannya. Penambahan nanopartikel ZnO pa da s ampel s emen gigi seng fosfat di tunjukkan oleh ni lai fraksi vol ume hasil karakterisasi XRD di atas.
4.2Karakterisasi SEM (Scanning Electron Microscopy)
kakarterisasi S EM ( Scanning Electron Microscopy). Struktur m ikro d ari patahan sampel semen seng fosfat (zinc phosphate cement) dan nanopartikel ZnO dapat dilihat pada Gambar 4.3.
(a) (b)
(c)
Gambar 4.3 Struktur mikro Zinc Phosphate Cement dengan penambahan nanopartikel ZnO (a) 0 gr (b) 0,1 gr dan (c) 1 gr
Gambar 4.3 (b) menunjukkan jumlah retakan berkurang dibanding dengan sampel yang pertama pada Gambar 4.3 (a). Sampel kedua ini semen seng fosfat (zinc phosphate cement) sudah diberi tambahan Nanopartikel ZnO dengan jumlah 0,1 gr.
Gambar 4.4 Struktur mikro Zinc Phosphate Cement dengan penambahan nanopartikel ZnO 1 gr yang tidak tercampur secara merata
Mikro s truktur s ampel de ngan k arakterisasi S EM di a tas menunjukkan ba hwa s emakin be sar j umlah na nopartikel yang di berikan, maka semakin sedikit pula retakan yang terjadi. Selain itu karakterisasi SEM tersebut j uga m endukung ha sil uj i ke kuatan t ekan da n uj i ke kerasan pa da sampel.
4.3Uji Kekerasan Vickers (Vickers Hardness)
Pengukuran t ingkat ke kerasan s ampel di lakukan de ngan m etode
Mikrovickers Hardness dengan pemberian beban saat pengambilan data yaitu 300 gF da n 500 gF. D ata yang di peroleh da ri ha sil pengukuran dengan
Vickers Hardness adalah diagonal 1, di agonal 2, O , da n HVN. Nilai H VN untuk dua t itik be rbeda di tunjukkan pa da Lampiran 9, n ilai ke kerasan masing-masing sampel diperoleh dari rata-rata nilai HVN tersebut.
Gambar 4.5 Kurva Hasil Uji Kekerasan Vickers
Dari Gambar 4.5 tampak nilai kekerasan semakin bertambah besar sebanding dengan pertambahan jumlah penambahan bubuk nanopartikel ZnO. Hal i ni di karenakan pe nambahan j umlah bubuk na no m empengaruhi kekerasan dari s ampel. Bertambahnya ni lai kekerasan sampel t ersebut didukung ol eh s truktur m ikro da ri pe rmukaan s ampel m enggunakan karakterisasi S EM, s edangkan p enambahan n anopartikel di dukung o leh karakterisasi X RD pa da pe nambahan j umlah f raksi vol ume da ri s enyawa yang tersusun.
sempurna dan kurang presisi, sehingga nanopartikel ZnO-nya tidak menyatu secara sempurna dengan bubuk semen seng fosfat (zinc phosphate cement).
4.4Uji Kekuatan Tekan
Pengukuran uji kekuatan tekan sampel dilakukan dengan menekan sampel sampai sampel patah dengan pemberian beban sebesar 100 kN . Data yang di peroleh dari eks perimen yaitu diameter s ampel da n gaya yang dibutuhkan unt uk m enekan sampel. Nilai kuat t ekan (compressive strength) masing-masing sampel diperoleh dengan menggunakan Persamaan (2.11).
Dari tabel pa da Lampiran 8 dapat di buat g rafik antara ni lai kekuatan t ekan ba han t erhadap kom posisi bubuk nanopartikel ZnO. Pada sampel A, B, C , dan E (Gambar 4.6) dapat di ketahui bahwa ni lai k ekuatan tekan semakin bertambah besar sebanding dengan pertambahan jumlah bubuk nanopartikel ZnO. Sedangkan pada sampel D justru nilai kekuatan tekannya menjadi turun.
Gambar 4.6 Kurva Hasil Uji Kekuatan Tekan
Sampel D tidak menunjukkan hal yang sama dengan sampel yang lain, kekuatan tekan pada sampel ini justru menjadi turun. Hal ini disebabkan adanya proses pencampuran bubuk semen seng fosfat (zinc phosphate cement) dan nanopartikel ZnO dengan cairan atau mixing yang tidak tercampur secara sempurna dan kurang presisi.
Tabel 4.1 Hasil uji kekuatan tekan dan kekerasan
No Sampel Kekuatan Tekan
Tabel 4.1 m enunjukkan ni lai ha sil uj i ke kuatan t ekan da n uj i kekerasan yang dinyatakan dalam satuan MPa (Megapascal). Nilai kekuatan tekan dan kekerasan semakin meningkat seiring dengan penambahan jumlah nanopartikel ZnO yang ditambahkan pada sampel.
Sampel A m erupakan sampel s emen gigi s eng fosfat t anpa di beri penambahan na nopartikel Z nO a tau s tandard uk uran pa brik, ni lai ke kuatan tekan dan kekerasannya masing-masing adalah sebesar 1,014 MPa dan 17,35 MPa. Sampel B sampai Sampel E merupakan sampel semen gigi seng fosfat dengan diberi penambahan nanopartikel ZnO masing-masing sebanyak 0,1 gr, 0,5 gr, 1 gr, dan 1,5 gr.
Besarnya k ekuatan t ekan S ampel B , C , D , da n E m asing-masing adalah s ebesar 5,218 MPa, 7,402 MPa, 5,764 MPa, dan 9,917 MPa. Berdasarkan nilai ke kuatan tekan dari m asing-masing s ampel m enunjukkan peningkatan kekuatan tekan seiring dengan pertambahan jumlah nanopartikel yang diberikan.
