Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat

(1)

Penanggung Jawab:

Kapuslit Metalurgi – LIPI

Dewan Redaksi :

Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi, DEA (UI) Dr. Ir. Sunara, M.Sc (ITB)

Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI

Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Gedung 470

Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553

Alamat Sekretariat:

Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Gedung 470

Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553 E-mail : metalurgi_magz@yahoo.com

Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat Metalurgi Menggunakan Larutan HCl

Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri...1

Aplikasi Severe Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik 316L

Efendi Mabruri ...……….……..… 7

Percobaan Pendahuluan

Perbandingan Daya Serap Unsur

Minor dalam Larutan Natrium

Silikat

F. Firdiyono, dkk ……….………15

Fenomena Dynamic Strain Aging

pada Proses Tempa Panas Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo

Ika Kartika ………..………... 27

Sifat Listrik Superkonduktor

YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti

Didin S.Winatapura, dkk …..………..…… 35

Percobaan Pengisian-Pengeluaran

Hidrogen Sebuah Tangki Simpan Hidrogen Padat

Hadi Suwarno ………... 43

Pembentukan Nanopartikel Paduan

CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik

Sulistioso Giat S dan Wisnu Ari Adi ……. 51

(2)

(3)

Pengantar Redaksi | iii

PENGANTAR REDAKSI

Syukur Alhamdulillah Majalah Metalurgi Volume 27 Nomor 1, April 2012 kali ini menampilkan 7 buah tulisan.

Tulisan pertama hasil penelitian disampaikan oleh Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri berjudul “Penga ruh Wa ktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat

Metalurgi Menggunakan Larutan HCl”. Selanjutnya Efendi Mabruri tentang ”Aplikasi Severe

Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik 316L”. F. Firdiyono dan Kawan-Kawan juga menulis tentang ”Percobaan Pendahuluan

Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dala m Larutan Natrium Silikat”. Ika Kartika

menulis tentang ”Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan

Co-33Ni-20Cr-10Mo”. Didin S.Winatapura dan Kawan-Kawan menulis tentang “Sifat Listrik

Superkonduktor YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti“ dan Hadi Suwarno

juga menulis tentang “Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan

Hidrogen Padat”. Berikutnya Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi menulis tentang

”Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik”.

Semoga penerbitan Majalah Metalurgi volume ini dapat bermanfaat bagi perkembangan dunia penelitian di Indonesia.

(4)

(5)

Abstrak | v

METALURGI (Metallurgy)

ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 669.540

Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat Metalurgi Menggunakan Larutan HCl

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Proses pemurnian silikon tingkat metalurgi (MG-Si) dengan menggunakan metoda pelindian asam pada konsentrasi 2,45mol/L HCl telah dilakukan dengan memvariasikan waktu pelindian pada temperatur didih (±100 °C) dan gerakan pengadukan mekanik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pelindian MG-Si dengan HCl dapat digunakan untuk menghilangkan unsur pengotor logam.Persentase hasil efisiensi ekstraksi dari unsur pengotor yang terkandung di dalam MG-Si dengan pelarutan HCl masing-masing mencapai 99,996 % untuk Al, 98,247 % untuk Ti dan 98,491 % untuk Fe pada waktu pelindian 120 jam. Sedangkan efisiensi larutan HCl terhadap unsur pengotor dengan gerakan pengadukan mekanik mencapai 99,04 %.

Kata kunci : Silikon tingkat metalurgi, Pemurnian dengan proses kimia, Pelindian asam, Pengotor

Effect of Leaching Time on Purification Process of Metallurgical Grade Silicon by Using Acid Solution

The purification process of metallurgical grade silicon (MG-Si) using acid leaching method at a concentration of 2.45 mol/L HCl was performed by varying the leaching time at boiling temperature (±100 °C) and with mechanical stirring. The results showed that the leaching process of MG-Si with HCl can be used to eliminate the element of metal impurities. The extraction efficiency of impurity elements contained in the MG-Si by HCl dissolution is 99.996 % for Al, 98.247 % for Ti and 98.491 % for Fe at leaching time of 120 hours. Whereas the leaching efficiency HCl solution on the impurities with mechanical stirring is 99.04 %.

(6)

vi |Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

UDC (OXDCF) 660

Efendi Mabruri(Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Aplikasi Severe Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik 316L

Untuk meningkatkan kekuatan baja tahan karat austenitik, penghalusan butir sampai ukuran submikron (ultra fine grain) merupakan metoda yang efektif. Tulisan ini melaporkan aplikasi severe plastic deformation (SPD) menggunakan equal channel angular pressing (ECAP) dan aplikasi heavy cold rolling terhadap baja tahan karat austenitik SS 316L. Hasil percobaaan menunjukkan bahwa sifat mekanik baja tahan karat austenitik 316L dapat ditingkatkan secara signifikan masing-masing dengan kedua teknik tersebut. ECAP pass 1 (single pass) dengan regangan 0,65 dapat meningkatkan kekuatan tarik baja tahan karat austenitik 316L menjadi 1,6 kali lipat, sedangkan heavy cold rolling 80 % dengan regangan 1,65 dapat meningkatkan kekuatan tarik menjadi 2,1 kali lipat. Pemanasan anil pada suhu 750°C menurunkan kekuatan tarik menjadi 1055,14 MPa tetapi nilai tersebut masih jauh lebih tinggi dari kekuatan tarik pada kondisi awal (solution treatment) sebesar 655,53 Mpa.

Kata kunci : Baja tahan karat austenitik, Penghalusan butir, Severe plastic deformation, Equal channel angular pressing, Heavy cold rolling

The Application of Severe Plastic Deformation (SPD) and Heavy Cold Rolling of Austenitic Stainless Steel 316L

The grain refinement down to ultrafine sizes is the efective method for strengthening of austenitic stainless steel. This paper reports the application of severe plastic deformation (SPD) using equal channel angular pressing (ECAP) and the application of heavy cold rolling on the austenitic stainless steel (SS) 316L. The experimental results showed that the mechanical properties of SS 316L can be increased significantly by these two techniques. The single pass-ECAP with 0.65 strain increased tensile strength of SS 316L by 1.6 times, whereas heavy cold rolling with 80 % reduction and 1.65 strain increased tensile strength by 2.1 times. The annealing treatment at 750 °C decreased tensile strength of 80 % cold rolled-SS 316L down to 1055.14 Mpa, however this value is still much larger compared to that of solution treated ones of 655.53 Mpa.

(7)

Abstrak | vii

UDC (OXDCF) 540

F. Firdiyono, Murni Handayani, Eko Sulistiyono, Iwan Dwi Antoro (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat

Penelitian tentang kemampuan penyerapan zeolit alam Karangnunggal dan karbon aktif sebagai adsorben dalam larutan natrium silikat telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efisiensi penyerapan zeolit dan karbon aktif terhadap unsur pengotor Ca, Mg, Fe, dan Al dalam larutan natrium silikat serta mengetahui hubungan penyerapan tersebut dengan beberapa parameter adsorpsi. Penentuan kondisi optimum meliputi masa adsorben, pH, waktu kontak dan temperatur larutan. Hasil analisa menggunakan spektroskopi serapan atom (SSA) menunjukkan bahwa zeolit alam Karangnunggal tidak efektif untuk menyerap ion Mg dan Ca dalam larutan natrium silikat, tetapi zeolit tersebut dapat digunakan untuk menyerap ion Fe. Kondisi optimum penyerapan ion Fe dicapai dengan parameter waktu kontak selama 60 menit, massa zeolit sebanyak 3 gram, pH 3, dan pada temperatur ruang. Efisiensi adsorpsi tertinggi oleh karbon aktif pada larutan sodium silikat mencapai 88,43% untuk ion Al dan 41,6% untuk ion Fe.

Kata kunci : Pasir kuarsa, Natrium karbonat, Natrium silikat, Adsorpsi, Adsorben, Adsorbat, Zeolit, Karbon aktif

Preliminary Comparative Study on the Adsorption of Minor Elements in Sodium Silicate Solution

Research studies on the adsorption capacity of Karangnunggal natural zeolite and activated carbon as a sorbent in solution of sodium silicate has been done. This study aims to determine the efficiency of adsorption of the zeolite and activated carbon to a solution of sodium silicate impurity elements such as Ca, Mg, Fe and Al and to know the relationship between the adsorption of the zeolite and activated carbon with the adsorption parameters. Determination of optimum conditions include the mass of adsorbent, pH, contact time and temperature of solution. Results of analysis using atomic absorption spectroscopy (AAS) showed that Karangnunggal natural zeolite is not effective to adsorb Mg and Ca ions in sodium silicate solution, but zeolite can adsorb Fe ion. The optimum condition of Fe ion absorption is achieved with contact time parameters for 60 minutes, the mass of zeolite is used as much as 3 gram, pH 3, and at room temperature. The highest adsorption efficiency by activated carbon on sodium silicate solution reached 88.43% for the Al ion and 41.6% for Fe ion.

(8)

viii |Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

UDC (OXDCF) 530.0285

Ika Kartika (Pusat Penelitian Metalurgi - LIPI)

Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo

Pada penelitian ini, telah dilakukan proses tempa panas terhadap bahan paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo pada selang temperatur 700-900 ºC, laju regangan (έ) berkisar antara 0,01-30 per detik dan regangan (ε) konstan sebesar 0,5 untuk mempelajari karakteristik deformasinya. Kurva tegangan regangan menunjukkan kecepatan pengerasan regangan pada temperatur tersebut. Pada temperatur 700-750 ºC, tegangan pada 0,2 % terlihat menurun dengan meningkatnya laju regangan, sementara pada temperatur 800-850 ºC, tegangan pada 0,2% tersebut tidak bergantung terhadap laju regangan. Sensitivitas laju regangan yang dihasilkan pada temperatur 700-900 ºC mempunyai nilai negatif yang menandakan bahwa interaksi dislokasi dengan atom terlarut telah terjadi pada selang temperatur tersebut. Interaksi antara atom terlarut dan kesalahan susun yang diikat oleh parsial Shockley merupakan fenomena dynamic strain aging (DSA) yang berasal dari segregasi Suzuki. DSA kemudian dikategorikan sebagai salah satu fenomena yang merugikan dalam proses pengerjaan panas dari paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo.

Kata kunci : Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo, Sensitivitas laju regangan negatif, Dynamic strain aging (DSA), Tempa panas

Dynamic Strain Aging Phenomena of Co-33Ni-20Cr-10Mo Alloy During Hot Forging

In the present study, hot deformation characteristic in Co-33Ni-20Cr-10Mo superalloy was carried out by using hot compression test in the temperature range from 700-900 ºC and strain rates ranging from 0.01-30 s–1 with a constant strain 0.5. The flow curves showed high work hardening rate at those temperatures. At temperatures 700-750 ºC, the 0.2% flow stress decreased with increasing strain rate, while at temperatures 800-850 ºC, the 0.2% flow stress is independent of a strain rate. Negative strain rate sensitivity was obtained at temperatures 700-900 ºC, suggesting the dislocation solute interaction occurred in those temperature ranges. DSA come from Suzuki segregation; chemical interaction between solute atoms and stacking faults bonded by the shockley partials. DSA is categorized as one of catastrophic phenomena in a hot working process of Co-33Ni-20Cr-10Mo superalloy.

(9)

Abstrak | ix

UDC (OXDCF) 669.620

Didin S.Winatapura, Yustinus M.P, Wisnu A.A, Deswita dan E. Sukirman (Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) - BATAN)

Sifat Listrik Superkonduktor YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti

Telah dilakukan pembuatan superkonduktor YBa2Cu3O7-x (YBCO) yang didoping Ti melalui proses modified melt textured growth (MMTG). Pembuatan cuplikan dilakukan melalui reaksi padatan dengan cara menambahkan serbuk Ti ke dalam prekursor YBCO dengan variasi komposisi 0,4 %berat, 0,7 %berat, 1,0 %berat dan 1,3 %berat. Proses pelelehan YBCO dilakukan pada 1100 C selama 12 menit, kemudian didinginkan dengan cepat ke 1000 C dan diikuti dengan pendinginan lambat ke 960 C. Identifikasi fasa di dalam cuplikan dilakukan dengan menganalisis pola difraksi sinar-X dengan metode Rietveld. Rapat arus, Jc dan suhu kritis, Tc diukur menggunakan four point probe (FPP). Struktur mikro dan komposisi fasa cuplikan diamati dengan scanning electron microscope (SEM) dan energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa cuplikan merupakan bahan superkonduktor Tc tinggi (STT). YBa2Cu3O 7-x/Ti - fasa 123 berstruktur kristal ortorombik dari grup ruang Pmmm no. 47. Rapat arus kritis, Jc cuplikan Y-0Ti diperoleh sekitar 67 A.cm-2 dan kemudian turun terus dengan kenaikan persentase doping Ti hingga Jc  4 A.cm-2. Menyusutnya harga Jc disebabkan Ti tidak dapat mencegah pertumbuhan fasa 211. Bila kandungan Ti bertambah, fasa 211 juga bertambah dengan distribusi tidak homogen dan tumbuh terus serta terbentuk retakan mikro yang sejajar dan memotong butiran YBCO. Akibatnya, fasa YBCO berukuran lebih pendek dan kecil dibandingkan fasa YBCO tanpa doping Ti. Demikian juga, dengan bertambahnya kandungan Ti menyebabkan suhu kritis (Tc) berkurang dari 365 C menjadi 350 C.

Kata kunci : Doping, MMTG, Rapat arus kritis, Suhu kritis, Pertumbuhan butir

Electrical Characterictic of YBa2Cu3O7-x Superconductor Doped by Ti Using Melting Process

Synthesis of YBa2Cu3O7-x (YBCO) superconductor which is doped by Ti using modified melt-textured growth (MMTG) method has been done. The specimen was made by solid state reaction by adding Ti powder to precursor of YBCO result with composition variation (in weight %) of 0.4, 0.7, 1 and 1.3. The melt process of YBCO was done at 1100 C for 12 minutes then cooled rapidly to 1000 C followed by slow cooling to 960 C. Identification of the specimen phase was verified using x-rays diffraction (XRD) and followed by Rietveld method analysis. The critical temperature, Tc and current density, Jc were measured by means of four point probe (FPP). The microstructure and chemical composition of the specimen were observed using scanning electronmicroscope (SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The result shows that the specimen was YBa2Cu3O7-x high Tc superconductor of 123-phase having orthorhombic crystal structure of Pmmm no. 47 space group. The critical current density, Jc of the specimen was obtained about 67 A.cm-2 and then decreased continuously with increasing of Ti dopant till Jc  4 A.cm-2. Decreasing of Jc caused by Ti can not prevent the growth of 211 phases. In increasing Ti content, 211 phases also increase with unhomogeneous distribution and continue to grow. There is also formation of microcracks parallel to and crossing the YBCO grains. As a result, YBCO have smaller and shorter grain size compared to YBCO grain without Ti doping. Increasing of Ti content also cause decrease from 365 C to 350 C.

(10)

x |Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

UDC (OXDCF) 546.3

Hadi Suwarno (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN)

Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan Hidrogen Padat

Menyimpan hidrogen dalam bentuk padat sebagai paduan metal hidrid merupakan metoda baru untuk keperluan bahan bakar kendaraan transportasi karena memiliki densitas yang lebih besar. Sebuah tangki simpan hidrogen dengan volume sekitar 1 liter berisi serbuk nano partikel Mg2Ti5Fe6 sekitar 700 gram telah dirakit menjadi satu kesatuan dan diuji unjuk kerjanya serta dibandingkan dengan tangki kosong bervolume yang sama. Pengisian dan pengeluaran hidrogen ke dalam/luar tangki dilakukan pada suhu kamar dengan tekanan bervariasi 2, 6,5 dan 8 bar. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa rasio kapasitas serapan hidrogen tangki berisi serbuk nano partikel Mg2Ti5Fe6 terhadap tangki kosong berturut-turut 1,3, 2,3 dan 2,8. Percobaan serapan hidrogen pada tekanan lebih tinggi tidak dapat dilakukan karena keterbatasan sarana, namun apabila tekanan dalam tangki diperbesar, maka kapasitas serapan hidrogen masih akan bertambah. Dari penelitian ini ditunjukkan bahwa percobaan awal penyimpanan-pengeluaran hidrogen padat dari tangki telah berhasil baik. Penelitian lanjutan dalam bentuk pemanfaatannya di fuel cell sedang direncanakan.

Kata kunci : Nano partikel, Metal hidrid, Hydrogen storage, Pengisian-pengeluaran

Research of Charging-Discharging Hydrogen of Solid Hyrogen Storage Tank

Storing hydrogen in the form of metal-hydride is one of the most promising fuels for transport vehicles because of its high gravimetric density. A solid hydrogen storage tank with the volume of tank about one liter containing about 700 g of nano powders Mg2Ti5Fe6 alloy has been fabricated for performing the hydrogen charging-discharging cycles. Charging-discharging of hydrogen into/out from the tank is conducted at room temperature at the varied pressure of 2, 6.5 and 8 bars. It is exhibited that the ratio of hydrogen capacity of the tank containing Mg2Ti5Fe6 nano particle to the empty tank is 1.3, 2.3 and 2.8, respectively. Charging experiment at higher pressure could not be conducted due to the limit of facility. It is predicted that at higher pressure the hydrogen capacity of the tank will be increased. From the experimental results it is concluded that the preliminary study on charging-discharging solid state hydrogen has been done successfully. Further examination in the form of its application in the fuel cell is being scheduled.

(11)

Abstrak | xi

UDC (OXDCF) 546.3

Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi (Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir – BATAN)

Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik

Metoda pemaduan mekanik adalah reaksi padatan dari beberapa logam dengan memanfaatkan proses deformasi untuk membentuk suatu paduan. Pada penelitian ini dibuat paduan Co-Cr-Mo dengan proses wet milling dengan variasi waktu milling selama 3, 5, 10, 20, dan 30 jam. Proses wet milling sangat efektif untuk mencegah terjadinya oksidasi dan juga memicu pembentukan paduan Co-Cr-Mo dengan baik. Hasil XRD

menunjukkan bahwa telah terjadi pertumbuhan fasa γ pada durasi milling 3, 5, 10, 20, dan 30 jam, berturut-turut sebesar 42,80 %; 67,61 %; 82,94 %, 84,63 % dan 88,92 %. Ukuran kristalit fasa γ sebesar 25,9 nm ; 12,5 nm ; 5,1 nm dan 4,9 nm seiring dengan meningkatnya waktu milling. Disimpulkan bahwa telah berhasil dilakukan pembuatan paduan nanokristalin Co-Cr-Mo dengan metode pemaduan mekanik lebih dari 85 % dengan waktu milling minimum selama 30 jam.

Kata kunci : Paduan Co-Cr-Mo, Pemaduan mekanik, Nano-kristalin

Manufacturing of Co-Cr-Mo Alloy Nano-Particle by Using Mechanical Alloying

Synthesis of Co-Cr-Mo nano-crystalline by mechanical alloying has been carried out. Mechanical alloying is a solid state reaction of some metals by utilizing the deformation process to form an alloy. In this research, parameter milling time used for making Co-Cr-Mo alloy by wet milling process is 3, 5, 10, 20 and 30 h. Wet milling process is very effective to prevent oxidation and triggers the formation of fine Co-Cr-Mo alloys. Results of XRD pattern refinement shows that Co-Cr-Mo alloys was growth by percentage approximately around 42.80 %, 67.61 %, 82.94 %, 84.63 % and 88.92 % for milling time 3, 5, 10, 20, and 30 h, respectively. Otherwise, crystalline size measurement after milling time 5, 10, 20, and 30 h obtained around 25.9 nm, 12.5 nm, 5.1 nm and 4.9 nm, respectively. This research concluded that the optimum milling time could obtained synthesizes nano-crystalline of Co-Cr-Mo alloy more than 85 % is 30 h.

(12)

(13)

PERCOBAAN PENDAHULUAN PERBANDINGAN DAYA SERAP

UNSUR MINOR DALAM LARUTAN NATRIUM SILIKAT

F. Firdiyono, Murni Handayani, Eko Sulistiyono, Iwan Dwi Antoro

Kawasan Puspiptek Serpong, Gedung 470, Tangerang 15314 E-mail : ffirdiyono@yahoo.com

Masuk tanggal : 23-01-2012, revisi tanggal : 12-03-2012, diterima untuk diterbitkan tanggal : 21-03-2012

Intisari

PERCOBAAN PENDAHULUAN PERBANDINGAN DAYA SERAP UNSUR MINOR DALAM LARUTAN NATRIUM SILIKAT. Penelitian tentang kemampuan penyerapan zeolit alam Karangnunggal dan

karbon aktif sebagai adsorben dalam larutan natrium silikat telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efisiensi penyerapan zeolit dan karbon aktif terhadap unsur pengotor Ca, Mg, Fe, dan Al dalam larutan natrium silikat serta mengetahui hubungan penyerapan tersebut dengan beberapa parameter adsorpsi. Penentuan kondisi optimum meliputi masa adsorben, pH, waktu kontak dan temperatur larutan. Hasil analisa menggunakan spektroskopi serapan atom (SSA) menunjukkan bahwa zeolit alam Karangnunggal tidak efektif untuk menyerap ion Mg dan Ca dalam larutan natrium silikat, tetapi zeolit tersebut dapat digunakan untuk menyerap ion Fe. Kondisi optimum penyerapan ion Fe dicapai dengan parameter waktu kontak selama 60 menit, massa zeolit sebanyak 3 gram, pH 3, dan pada temperatur ruang. Efisiensi adsorpsi tertinggi oleh karbon aktif pada larutan sodium silikat mencapai 88,43 % untuk ion Al dan 41,6 % untuk ion Fe.

Kata kunci : Pasir kuarsa, Natrium karbonat, Natrium silikat, Adsorpsi, Adsorben, Adsorbat, Zeolit, Karbon aktif

Abstract

PRELIMINARY COMPARATIVE STUDY ON THE ADSORPTION OF MINOR ELEMENTS IN SODIUM

SILICATE SOLUTION. Research studies on the adsorption capacity of Karangnunggal natural zeolite and

activated carbon as a sorbent in solution of sodium silicate has been done. This study aims to determine the efficiency of adsorption of the zeolite and activated carbon to a solution of sodium silicate impurity elements such as Ca, Mg, Fe and Al and to know the relationship between the adsorption of the zeolite and activated carbon with the adsorption parameters. Determination of optimum conditions include the mass of adsorbent, pH, contact time and temperature of solution. Results of analysis using atomic absorption spectroscopy (AAS) showed that Karangnunggal natural zeolite is not effective to adsorb Mg and Ca ions in sodium silicate solution, but zeolite can adsorb Fe ion. The optimum condition of Fe ion absorption is achieved with contact time parameters for 60 minutes, the mass of zeolite is used as much as 3 gram, pH 3, and at room temperature. The highest adsorption efficiency by activated carbon on sodium silicate solution reached 88.4 3% for the Al ion and 41.6 % for Fe ion.

Keywords : Quartz sand, Natrium carbonat, Natrium silicate, Adsorption, Adsorbent, Adsorbat, Zeolite, Activated carbon

PENDAHULUAN

Al, Fe, Ca, Mg, Ti dan lain-lain merupakan ion-ion pengotor dalam pasir kuarsa dari Indonesia. Pasir kuarsa ini meskipun memiliki kemurnian yang tinggi dengan kenampakan kristal yang baik, ternyata memiliki pengotor dalam bentuk

ikatan kristal yang kompleks dengan senyawa SiO2. Ikatan kompleks tersebut

(14)

16 |Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

magnetisasi, dan lain-lain. Indonesia memiliki cadangan pasir kuarsa yang berlimpah dan belum termanfaatkan secara maksimum. Pemanfaatan pasir kuarsa tersebut akan menjadi lebih optimal bila unsur-unsur pengotor tersebut dapat dieliminasi. Sampai saat ini pemanfaatan pasir kuarsa yang ada hanya memberikan nilai tambah yang kecil, yaitu untuk keperluan industri gelas/kaca, industri semen, bahan bangunan atau di ekspor mentah untuk diolah di luar negeri. Logam silikon merupakan bahan baku utama dalam pembuatan panel surya, sedangkan pasir kuarsa merupakan bahan baku untuk pembuatan logam silikon tersebut. Untuk dapat memberikan nilai tambah yang besar maka pasir kuarsa harus diolah sampai mempunyai tingkat kemurnian yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan logam silikon. Percobaan yang dilakukan bertujuan untuk mengeliminasi ion-ion pengotor yang ada dalam pasir kuarsa sehingga diperoleh kemurnian yang tinggi. Diperlukan bantuan senyawa alkali dan temperatur yang tinggi untuk dapat merubah senyawa kompleks pasir kuarsa menjadi senyawa alkali silikat yang larut dalam air.

Senyawa kompleks yang sudah terurai menjadi larutan silikat mengandung ion-ion pengotor Al, Fe, Ti, Ca, Mg dan lain-lain. Ion pengotor tersebut dapat diambil dengan menggunakan metode ion

exchange, pengikatan organik, koagulasi

polimer dan adsorpsi menggunakan adsorben karbon aktif, zeolit dan lain-lain. Dalam penelitian ini eliminasi unsur-unsur pengotor akan dilakukan dengan menggunakan zeolit dan karbon aktif.

TINJAUAN PUSTAKA

Potensi Pasir Kuarsa

Data Departemen Pertambangan dan Energi menunjukkan jumlah produksi pasir kuarsa yang dipasarkan di dalam negeri cenderung meningkat dari tahun ke tahun (1989: 167.200 ton, 1991: 190.500 ton, dan

1993: 300.000 ton). Sampai saat ini pemanfaatannya untuk pabrik semen portland 77,80 %, botol pecah belah 10,90 %, kaca lembaran 9,10 %, dan bahan refraktori 2,20 %.

Cadangan pasir kuarsa di Indonesia sangat besar dengan sebaran yang cukup dominan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Potensi pasir kuarsa

No DAERAH DEPOSIT

( Ton )

KADAR SiO2

1 Mandor, Kalimantan Barat 1.000.000.000 95,0 %

2 Ketapang, Kalimantan Barat 89.200.000 99,6 %

3 Pleihari, Kalimantan Selatan 144.150.000 97,3 %

4 P. Belitung 5.180.000 97,3 %

5 P. Bangka 35.350.000 98,0 %

6 Sawah Lunto, Sumatera Barat 1.000.000.000 -

7 Badagai, Sumatera Utara 34.000.000 89,2 %

8 Tuban, Jawa Timur 3.950.000 93,5 %

Pasir kuarsa yang mengandung bahan pengotor harus dirubah ke dalam bentuk senyawa yang lebih sederhana atau senyawa alkali silikat yang larut dalam air. Senyawa alkali silikat tersebut diperoleh dengan cara mereaksikan pasir kuarsa dengan natrium karbonat dengan reaksi : Na2CO3 + SiO2 == Na2SiO3 + CO2 ... (1)

Proses reaksi tersebut didahului dengan proses pembentukan Na2O terlebih dahulu.

Pembentukan Na2O terjadi pada

temperatur 900 °C, kemudian jika temperatur dinaikkan maka mulai terjadi proses peleburan antara Na2O dan SiO2,

adapun reaksinya sebagai berikut :

Na2CO3 == Na2O + CO2 ... (2)

Pembentukan reaksi antara Na2O dan

SiO2 berdasarkan teori dipengaruhi oleh

faktor temperatur dan komposisi campuran Na2O dan SiO2. Adapun reaksi yang

mungkin terjadi adalah :

Na2O + SiO2 == Na2SiO3 ... (3)

Na2O + 2 SiO2 == Na2Si2O5 ...(4)

2 Na2O + SiO2 == Na4SiO6 ... (5)

Pada reaksi (3) terbentuk keseimbangan antara Na2O dan SiO2 yang menghasilkan

(15)

Percobaan Pendahuluan Perbandingan …../ F. Firdiyono | 17

merupakan padatan seperti kaca pada temperatur kamar. Reaksi (5) adalah pembentukan dinatrium silikat ( Na4SiO6 )

atau kristobalit, berupa padatan yang mudah menyerap air atau higroskopis dan bersifat reaktif. Proses pembentukan metasilikat (reaksi 3) terjadi pada temperatur di atas 1300 °C dengan perbandingan mol yang sama. Sedangkan reaksi natrium disilikat / orthosilikat dapat terjadi pada temperatur 800 °C sampai 900 °C, dengan perbandingan mol Na2O

dan SiO2 adalah 1 : 2 sampai 1 : 2,3. Hal

ini dapat dilihat pada diagram fasa yang tercantum pada Gambar 1.

Keuntungan dari proses orthosilikat adalah temperatur operasi cukup rendah bisa dibawah 1000 °C dan penggunaan natrium karbonat bisa dihemat serta natrium orthosilikat atau natrium silikat masih dapat larut dengan sempurna dalam air. Larutan natrium silikat ini selanjutnya dilakukan proses eliminasi pengotor-pengotornya.

Ada empat metode proses yang dapat digunakan dalam pemurnian silika dari unsur-unsur pengotor seperti Al, Fe, Ti, Ca, Mg dan Mn yaitu ion exchange, adsorpsi, koagulasi polimer dan pengikatan secara organometalik. Dari keempat metode ini, metode yang akan digunakan dalam percobaan ini ialah metoda adsorpsi yang dilakukan dengan menggunakan zeolit dan karbon aktif.

Gambar 1. Diagram fasa Na2O dan SiO2

Metoda Adsorpsi

Adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan oleh padatan tertentu terhadap

zat tertentu yang terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat tanpa meresap ke dalam[1].

Adanya gaya ini, padatan cenderung menarik molekul-molekul yang lain yang bersentuhan dengan permukaan padatan, baik fasa gas atau fasa larutan ke dalam permukaannya. Akibatnya, konsentrasi molekul pada permukaan menjadi lebih besar daripada dalam fasa gas atau zat terlarut dalam larutan. Adsorpsi dapat terjadi pada antar fasa padat-cair, padat-gas atau gas-cair. Molekul yang terikat pada bagian antarmuka disebut adsorbat, sedangkan permukaan yang menyerap molekul-molekul adsorbat disebut adsorben.

Berdasarkan besarnya interaksi antara adsorben dan adsorbat, adsorpsi dibedakan menjadi dua macam yaitu adsorpsi kimia dan adsorpsi fisika.

Adsorpsi Kimia

Pada adsorpsi kimia, molekul-molekul yang teradsorpsi pada permukaan adsorben bereaksi secara kimia. Hal ini disebabkan pada adsorpsi kimia terjadi pemutusan dan pembentukan ikatan. Ikatan antara adsorben dengan adsorbat dapat cukup kuat sehingga spesies aslinya tidak dapat ditemukan kembali. Adsorpsi ini bersifat

irreversible dan diperlukan energi yang

besar untuk melepaskan kembali. Pada umumnya, dalam adsorpsi kimia jumlah (kapasitas) adsorpsi bertambah besar dengan naiknya temperatur. Zat yang teradsorpsi membentuk satu lapisan monomolekuler.

Adsorpsi Fisika

(16)

zat terlarut. Adsorpsi fisika umumnya terjadi pada temperatur yang rendah dan jumlah zat yang teradsorpsi akan semakin kecil dengan naiknya suhu. Banyaknya zat yang teradsorpsi dapat membentuk beberapa lapisan monomolekuler.

Zeolit

Zeolit adalah silikat hidrat dengan struktur sel berpori yang biasanya diisi oleh air dan mempunyai sisi aktif yang mengikat kation yang dapat dipertukarkan. Struktur inilah yang membuat zeolit mampu melakukan pertukaran ion. Bila zeolit dipanaskan maka air tersebut akan keluar. Zeolit yang telah dipanaskan dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan[2].

Gambar 2. Struktur penyusun zeolit

Ion-ion pada rongga berguna untuk menjaga kenetralan zeolit. Ion-ion ini dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion yang terjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya. Sifat sebagai penukar ion dari zeolit antara lain tergantung dari sifat kation, suhu, dan jenis anion[3]. Zeolit dapat dimanfaatkan sebagai penyaring molekuler, senyawa penukar ion, sebagai filter dan katalis. Zeolit terbentuk dari abu vulkanik yang telah mengendap jutaan tahun silam. Sifat-sifat mineral zeolit sangat bervariasi tergantung dari jenis dan kadar mineral zeolit.

Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral [AlO4] dan [SiO4]

yang saling berhubungan melalui atom O. Dalam struktur tersebut Si4+ dapat diganti Al3+, sehingga rumus umum komposisi zeolit dapat dinyatakan sebagai berikut :

Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y] m H2O pada umumnya mempunyai ukuran pori-pori yang tidak sama. Proses aktivasi zeolit alam dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu secara fisika melalui pemanasan dengan tujuan untuk menguapkan air yang terperangkap di dalam pori-pori kristal zeolit, sehingga luas permukaannya bertambah[2] dan dengan cara kimia untuk membersihkan permukaan pori, membuang senyawa pengotor dan mengatur kembali letak atom yang dapat dipertukarkan. Proses aktivasi zeolit dengan perlakuan asam HCl menyebabkan zeolit mengalami dealuminasi dan dekationisasi yaitu keluarnya Al dan kation-kation dalam kerangka zeolit sehingga permukaan zeolit bertambah dan kemampuan zeolit dalam menyerap akan meningkat[4-5].

Zeolit yang digunakan dalam percobaan ini ialah zeolit alam dari Karangnunggal, Cipatujah dan Cikalong, Kabupaten Tasikmalaya. Hasil analisis kandungan senyawa oksida dalam mineral zeolit alam Karangnunggal dengan menggunakan XRF dapat dilihat pada Tabel 2.

(17)

Karbon Aktif

Tabel 3. Karakteristik karbon aktif dari berbagai jenis bahan baku

Karakteristik Karbon aktif Pori-pori mikro Tinggi Tinggi Sedang Rendah Pori-pori makro Rendah Sedang Tinggi Tinggi

Kekerasan Tinggi Tinggi Tinggi -

Kadar abu 5% 10% 20% 5%

Solouble ash dust Tinggi Rendah Tinggi Medium

Debu Rendah Sedang Tinggi -

Reaktivitas Baik Baik Lemah -

Rapat jenis 0,48 g/cc 0,48 g/cc 0,4 g/cc 0,35 g/cc

Karbon aktif adalah arang yang telah diaktifkan baik secara fisika maupun kimia, yang menghasilkan karbon dengan pori-pori lebih terbuka sehingga luas permukaan persatuan massa besar yaitu mencapai 400-1600 m2/g karbon aktif dan memiliki volume pori-pori besar lebih dari 30 cm3/100 g. Hal ini menyebabkan karbon aktif dapat menyerap gas atau zat lain dalam larutan dan udara. Karbon aktif yang telah jenuh dapat direaktifasi kembali, meskipun demikian tidak jarang disarankan untuk sekali pakai[7]. Karakteristik karbon aktif dari berbagai bahan baku dapat dilihat pada Tabel 3.

Karbon aktif yang digunakan dalam percobaan ini terbuat dari tempurung kelapa yang diaktifasi dengan HCl.

Proses adsorpsi dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu[8] :

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorpsi menuju lapisan film yang mengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi melalui lapisan film (film diffusion

process).

3. Difusi zat terlarut yang teradsopsi melalui kapiler/pori dalam adsorben

(pore diffusion process).

4. _{Adsorpsi zat terlarut yang teradsorpsi}

pada dinding pori atau permukaan adsorben (proses adsorpsi sebenarnya).

Gambar 3. Mekanisme adsorpsi oleh karbon aktif

PROSEDUR PERCOBAAN

Pasir kuarsa yang digunakan adalah pasir kuarsa yang berasal dari daerah Samboja, Kalimantan Timur. Pasir dicuci dengan menggunakan air bersih sampai hilang kotoran berupa humus maupun lumpur. Setelah bersih, ditandai dengan air cucian yang sudah jernih. Campuran dikeringkan dalam oven pada temperatur 110 °C selama 1 jam.

(18)

Tabel 4. Hasil analisa AAS pasir kuarsa

Senyawa Jumlah (%) selanjutnya dilebur dengan natrium karbonat agar terbentuk natrium silikat yang larut dalam air. Proses pembuatan natrium silikat dilakukan dengan cara melebur 165 gr pasir kuarsa dengan 135 gr natrium karbonat dalam tanur pada temperatur 1200 °C selama 2 jam. Hasil leburan selanjutnya dilarutkan dalam air mendidih. Hasil pelarutan kemudian disaring agar diperoleh filtrat bersih yang bebas dari pengotor yang tidak larut. Untuk lebih jelasnya preparasi sampel larutan natrium silikat dapat dilihat pada diagram alir proses dibawah ini.

Na2CO3 Mixing Pasir Kuarsa

Roasting, 1200°C, 2 jam

Terhadap larutan natrium silikat selanjutnya dilakukan proses eliminasi pengotor dengan cara mencampurkan larutan tersebut dengan zeolit atau karbon aktif pada kondisi tertentu. Variabel yang digunakan dalam percobaan meliputi temperatur, konsentrasi absorben, pH dan waktu proses.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Eliminasi Ion Ca dan Mg dengan Zeolit

Pengaruh Massa Zeolit

Zeolit dengan variabel massa 1, 3, 5, dan 7 gram dimasukkan ke dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan pH 10 dan diaduk selama 60 menit.

Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa zeolit tidak dapat menyerap ion Mg dan ion Ca dalam berbagai massa zeolit yang digunakan. Hal ini karena dengan kenaikan massa zeolit akan mengakibatkan penurunan pH, sehingga selama proses adsorpsi terjadi pelepasan ion H+ di dalam larutan natrium silikat. Penurunan pH terjadi karena zeolit yang digunakan sudah diaktivasi dengan asam.

Zeolit sebanyak 2,5 gram dimasukan ke dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan pH 10 dan variabel waktu yang digunakan adalah 5, 10, 20, 30, 40, dan 60 menit.

(19)

adsorpsi terjadi penurunan pH yang mengakibatkan adanya pelepasan ion H+ di dalam larutan natrium silikat. Penurunan pH terjadi karena zeolit yang digunakan sudah diaktifasi dengan asam.

Tabel 6. Pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi

ion Mg dan Ca

Zeolit sebanyak 2,5 gram dimasukkan ke dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan variabel pH yang digunakan adalah 2, 3, 4, 6, 8, dan 10. Percobaan dilakukan Ion-ion logam tersebut tidak dapat diserap pada suasana asam karena logam magnesium dan kalsium yang terdapat di dalam zeolit ikut larut dalam larutan natrium silikat. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya peningkatan konsentrasi ion Mg dan ion Ca setelah proses adsorpsi.

Peningkatan konsentrasi ion Mgdan ion Ca yang tidak terlalu besar didapat pada larutan natrium silikat dengan pH 10, hal ini karena pada pH 10 ion Mg dan ion Ca mengendap. Keasaman dan kebasaan larutan natrium silikat mempengaruhi adsorpsi ion Mg dan ion Ca. Hal ini berhubungan dengan protonasi atau deprotonasi permukaan sisi aktif dari adsorben[9].

Tabel 7. Pengaruh pH larutan terhadap adsorpsi ion

Mg dan Ca Fe dan Al dengan Karbon Aktif

Pengaruh Massa

Zeolit dengan variabel massa 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11 gram dan karbon aktif dengan variabel massa 1, 2, 3, 4, dan 5 gram, masing-masing dimasukkan ke dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan pH 3 pada temperatur kamar dan waktu proses selama 60 menit untuk zeolit dan 30 menit untuk karbon aktif.

(20)

22 |Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26 adsorpsi yang semakin menurun dengan

bertambahnya massa adsorben. Hal ini dikarenakan pada saat ada peningkatan massa adsorben, maka ada peningkatan presentase nilai efisiensi adsorpsi dan penurunan kapasitas adsorpsi[10].

Fe, zeolit Fe, karbon aktif Al, karbon aktif

Gambar 5. Pengaruh massa adsorben terhadap

persen adsorpsi

Pengaruh pH

Zeolit sebanyak 3 gram dan karbon aktif sebanyak 1 gram masing-masing dimasukkan ke dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan variabel pH antara 2 sampai 8 dan kemudian diaduk pada temperatur kamar dengan kecepatan putaran konstan selama 60 menit untuk zeolit dan 30 menit untuk karbon aktif.

Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa adsorpsi optimum oleh zeolit dihasilkan pada larutan natrium silikat dengan pH 3, yaitu sebesar 76,05 %. Adsorpsi ion logam Fe pada larutan natrium silikat dengan pH kurang dari 3 tidak optimal. Kondisi pH optimum untuk penyerapan logam Al oleh karbon aktif terjadi pada kondisi pH 5 dengan nilai efisiensi adsorpsi sebesar 68,64 %, sedangkan untuk penyerapan logam Fe, pH optimum terjadi pada pH 4 dengan nilai efisiensi adsorpsi sebesar 31,68 %.

Pada kondisi pH asam proses penyerapan semua ion logam rendah. Hal ini karena permukaan adsorben pada pH

rendah dikelilingi oleh ion H+, dimana akan terjadi tolakan antara permukaan adsorben dengan ion logam, sehingga adsorpsinya pun menjadi rendah[11]. Pada pH netral atau cenderung basa efisiensi juga menurun. Hal ini disebabkan pada pH netral ion-ion logam dapat mengalami reaksi hidrolisis dalam larutan sehingga tidak stabil dan menyebabkan kemampuan adsorben untuk menyerap ion logam tersebut menurun. Sedangkan pada kondisi basa atau pH basa, ion-ion logam dapat membentuk endapan hidroksida sehingga proses adsorpsi sulit terjadi[12].

0

Gambar 6. Pengaruh pH larutan natrium silikat masing-masing ion logam, kemudian diaduk dengan variabel waktu kontak antara 5 sampai 150 menit.

Dari Gambar 7 dapat dilihat bahwa adsorpsi optimum oleh zeolit dihasilkan pada larutan natrium silikat yang direaksikan dengan zeolit selama 60 menit, yaitu sebesar 53,64 %.

(21)

sempurnanya reaksi yang terjadi. Setelah proses adsorpsi berlangsung selama 60 menit, prosentase ion logam Fe yang diserap zeolit cenderung mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan proses adsorpsi sudah lewat jenuh sehingga terjadinya pelepasan kembali ion-ion Fe yang sudah terikat pada zeolit. Kemungkinan lain adalah pada proses adsorpsi yang relatif lama menyebabkan pori-pori adsorben mengalami penyusutan kembali[13].

Pada percobaan dengan karbon aktif terlihat bahwa persen adsorpsi akan meningkat seiring dengan meningkatnya waktu proses. Hal ini dapat dimengerti karena dengan bertambahnya waktu maka makin besar pula waktu kontak antara

Gambar 7. Pengaruh waktu kontak terhadap persen

adsorpsi

Pengaruh Temperatur

Zeolit sebanyak 3 gram dan karbon aktif sebanyak 1 gram masing-masing dimasukkan ke dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan variabel temperatur antara 30 °C sampai 80 °C, pada pH dan waktu optimum kemudian diaduk dengan kecepatan putaran konstan.

Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa adsorpsi optimum oleh zeolit dihasilkan pada larutan yang direaksikan pada

temperatur ruang, yaitu sebesar 59,13 %. Semakin tinggi temperatur reaksi, semakin rendah penyerapan ion Fe. Hal yang sama terjadi juga pada percobaan dengan karbon aktif. Penurunan efisiensi adsorpsi terjadi seiring dengan kenaikan suhu. Hal ini dikarenakan dengan semakin tinggi temperatur maka akan menyebabkan pecahnya struktur zeolit. Sehingga menyebabkan kalsit (CaCO3) yang tersisa

dalam struktur zeolit keluar dan mengganggu penyerapan ion Fe. Kemungkinan lainnya karena semakin tinggi temperatur pada proses absorpsi, maka pergerakan ion Fe semakin cepat sehingga jumlah ion Feyang terserap oleh adsorben semakin berkurang[14-16].

0

Gambar 8. Pengaruh temperatur larutan natrium

silikat terhadap persen adsorpsi

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Zeolit hijau tidak efektif untuk menyerap ion Mg dan ion Ca dalam larutan natrium silikat.

(22)

pH 3, pada temperatur ruang dan waktu proses selama 60 menit.

3. Peningkatan jumlah massa karbon aktif dan waktu proses akan meningkatkan persen adsorpsi dan sebaliknya kenaikan temperatur akan menurunkan persen adsorpsi, sedangkan pH akan berpengaruh meningkatkan persen adsorpsi pada proses dengan pH sekitar 4 dan 5.

UCAPAN TERIMAKASIH

Tulisan ini merupakan bagian dari hasil penelitian dengan judul: Pengembangan Proses Pembuatan Silika dengan Kemurnian 99,999 % dari Pasir Kuarsa untuk Bahan Baku Sel Surya, yang dibiayai melalui Program Insentif Riset Kementerian Riset dan Teknologi (KRT) anggaran tahun 2010. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sdr. M. Yahya, Afit Hendrawan, dan Qosim

Sya’ban yang telah membantu penulis

dalam melakukan percobaan ini. ,,Dealuminasi Zeolit Alam Wonosari dengan Perlakuan Asam dan Proses Hidrotermal”. Prosiding Seminar

Nasional Kimia VIII.: 240 – 247.

[3] Bambang P. 1998. ,,Pemanfaatan Zeolit Alam Indonesia Sebagai Adsorben Limbah Cair dan Media fluiditas dalam Kolom Fluidisasi”. Tesis, Universitas Brawijaya, Malang. [4] Weitkamp L. And Puppe L.1999.

Catalysis and Zeolit, New York, Springer.

[5] Heraldy E, Hisyam. S. W, dan Sulistiyono. 2003. ,,Characterization and Activation of Natural Zeolite from Ponorogo”.Indonesian J. Chem. : 3, 2. [6] Sulistiyono, Eko, et al. 2009. ,,Uji karakteristik Zeolit Hijau dan Putih

dari Karangnunggal Tasikmalaya”.

Prosiding Seminar, Semarang.

[7] Basuki K. T. 2007. ,,Penurunan Konsentrasi CO dan NO2 Pada Emisi

Gas Buang Dengan menggunakan Media Penyisipan TiO2 Lokal Pada

Karbon Aktif”.JFN. : 1, 1.

[8] Reynold T. D. 1982. ,,Unirt Operation And Processes In Environmental Engineering”.Brooks/Cole

Engineering Division Monterey, California. ,,Biosorption Cadmium Using the Fungus Aspergillus Niger”. Braz J. Chem. : 20, 1 – 17.

[11]Sembiring, Meilita Tryana, Tuti Sarma Sinaga. 2003. ,,Arang Aktif, Pengenalan dan Proses Pembuatannya”. Universitas Sumatra Utara, Medan.

[12]Refilda., Rahmania Zein., Rahmayeni. 2001. ,,Pemanfaatan Ampas Tebu Sebagai Bahan Alteratif Pengganti Penyerap Sintetik Logam-Logam Berat Pada Air Limbah”. Tesis, 2008. ,,Tinjauan Kesetimbangan Adsorpsi Tembaga dalam Limbah Pencucian PCB dengan Zeolit”.

Seminar Nasional IV SDM Teknologi

Nuklir. : 320 – 327.

[15]Do D. D. 1998. ,,Adsorption Analysis: Equillibra and Kinetics”. Imperial Colleges Press, London.

(23)

Ion Cd2+ dengan ion Cu2+ dalam Berbagai Konsentrasi oleh Arang Sekam Padi dengan Metoda Batch”. Tesis, Universitas Negeri Malang, Malang.

RIWAYAT PENULIS

F. Firdiyono, lahir di Jakarta, 14 Februari

(24)

(25)

Indeks |

Indeks Penulis

B

Bintang Adjiantoro 1

D

Deswita 35

Didin S.Winatapura 35

E

E. Sukirman 35 Efendi Mabruri 1, 7 Eko Sulistiyono 15

F

F. Firdiyono 15

H

Hadi Suwarno 43

I

Ika Kartika 27

Iwan Dwi Antoro 15

M

Murni Handayani 15

S

Sulistioso Giat Sukaryo 51

W

Wisnu A.A 35, 51

Y

(26)

(27)

Indeks |

Charging-discharging 43 Chemical purification 1

Co-33Ni-20Cr-10Mo alloy 27

Dynamic strain aging (DSA) 27, 28, 30, 32

E

Equal channel angular pressing 7, 8, 12,13

G

Negative strain rate sensitivity 27

(28)

| | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Q

Quartz sand 15

R

Rapat arus kritis 35, 36, 37, 38, 39, 40

S

Sensitivitas laju regangan negatif 27 Severe plastic deformation 7, 8 Silikon tingkat metalurgi 1

Suhu kritis 35, 36, 38, 40

T

Tempa panas 27, 28, 29, 32

Z

(29)

PANDUAN BAGI PENULIS

1. Penulis yang berminat menyumbangkan hasil karyanya untuk dimuat di dalam majalah Metalurgi, diharuskan mengirim naskah asli dalam bentuk final baik hardcopy atau softcopy (dalam file doc), disertai pernyataan bahwa naskah tersebut belum pernah diterbitkan atau tidak sedang menunggu penerbitannya dalam media tertulis manapun. 2. Penulis diminta mencantumkan nama tanpa gelar, afiliasi kedudukan dan alamat emailnya

setelah judul karya tulisnya, dan ditulis dengan Times New Roman (TNR), jarak 1 spasi, font 12.

3. Naskah harus diketik dalam TNR font 12 dengan satu (1) spasi. Ditulis dalam bentuk hardcopy dengan kertas putih dengan ukuran A4 pada satu muka saja. Setiap halaman harus diberi nomor dan diusahakan tidak lebih dari 30 halaman

4. Naskah dapat ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris, harus disertai dengan judul yang cukup ringkas dan dapat melukiskan isi makalah secara jelas. Judul ditulis dalam bahasa Indonesia dan bahasa Inggris dengan huruf kapital menggunakan TNR font 14 dan ditebalkan. Untuk yang berbahasa Indonesia, usahakanlah untuk menghindari penggunaan bahasa asing.

5. Isi naskah terdiri dari Judul naskah, Nama Pengarang dan Institusi beserta email, Intisari/Abstract, Pendahuluan, Tata Kerja/Prosedur Percobaan, Hasil Percobaan, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran, Daftar Pustaka, Ucapan Terimakasih dan Riwayat Hidup. Pakailah bahasa yang baik dan benar, singkat tapi cukup jelas, rapi, tepat dan informatif serta mudah dicerna/dimengerti. Sub judul ditulis dengan huruf kapital TNR font 12, ditebalkan tanpa penomoran urutan sub judul, misalnya :

PENDAHULUAN

PROSEDUR PERCOBAAN, dan seterusnya.

6. Naskah harus disertai intisari pendek dalam bahasa Indonesia dan abstract dalam bahasa Inggris ditulis TNR 10 jarak 1 spasi diikuti dengan kata kunci/keywords ditulis miring. Isi dari intisari/abstract merangkum secara singkat dan jelas tentang :

 Tujuan dan Ruang Lingkup Litbang

 Metoda yang Digunakan

 Ringkasan Hasil

 Kesimpulan

7. Isi pendahuluan menguraikan secara jelas tentang :

 Masalah dan Ruang Lingkup

 Status Ilmiah dewasa ini

 Hipotesis

 Cara Pendekatan yang Diharapkan

 Hasil yang Diharapkan

8. Tata kerja/prosedur percobaan ditulis secara jelas sehingga dapat dipahami langkah- langkah percobaan yang dilakukan.

9. Hasil dan pembahasan disusun secara rinci sebagai berikut :

 Data yang disajikan telah diolah, dituangkan dalam bentuk tabel atau gambar, serta diberi keterangan yang mudah dipahami. Penulisan keterangan tabel diletakkan di atas tabel, rata kiri dengan TNR 10 dengan spasi 1. Kata tabel ditulis tebal. Akhir ketrangan tidak

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA

P U S A T P E N E L I T I A N M E T A L U R G I

(30)

PANDUAN BAGI PENULIS

diberi tanda titik .

Contoh : Tabel 1. Harga kekerasan baja SS 316L

Penulisan keterangan gambar ditulis di bawah gambar, rata kiri dengan TNR 10 jarak 1 spasi, format “in line with text”. Kata gambar ditulis tebal. Akhir ketrangan tidak diberi tanda titik.

Contoh : Gambar 1. Struktur mikro baja SS 316L

 Pada bagian pembahasan terlihat adanya kaitan antara hasil yang diperoleh dengan konsep dasar dan atau hipotesis

 Kesesuaian atau pertentangan dengan hasil litbang lainnya

 Implikasi hasil litbang baik secara teoritis maupun penerapan 10.Kesimpulan berisi secara singkat dan jelas tentang :

 Esensi hasil litbang

Penalaran penulis secara logis dan jujur, fakta yang diperoleh

11.Penggunaan singkatan atau tanda-tanda diusahakan untu memakai aturan nasional atau internasional. Apabila digunakan sistem satuan maka harus diterapkan Sistem Internasional (SI)

12.Kutipan atau Sitasi

 Penulisan kutipan ditunjukkan dengan membubuhkan angka (dalam format superscript) sesuai urutan.

 Angka kutipan ditulis sebelum tanda titik akhir kalimat tanpa spasi, dengan tanda kurung siku dan tidak ditebalkan (bold).

 Jika menyebut nama, maka angka kutipan langsung dibubuhkan setelah nama tersebut.

 Tidak perlu memakai catatan kaki.

 Urutan dalam Daftar Pustaka ditulis sesuai dengan nomor urut kutipan dalam naskah.

Contoh: Struktur mikro baja SS 316L[2].

13.Penyitiran pustaka dilakukan dengan memberikan nomor di dalam tanda kurung. Daftar pustaka itu sendiri dicantumkan pada bagian akhir dari naskah. Susunan penulisan dari pustaka sebagai berikut :

1. Buku dengan satu pengarang atau dua pengarang (hanya nama pengarang yang dibalik) :

[1] Peristiwady, Teguh. 2006. Ikan-ikan Laut Ekonomis Penting di Indonesia : Petunjuk

Identifikasi. Jakarta : LIPI Press.

[2] Bambang, Dwiloka dan Ratih Riana. 2005. Teknik Menulis Karya Ilmiah. Jakarta : Rineka Cipta.

2. Buku dengan tiga pengarang atau lebih

[1] Suwahyono, Nurasih dkk. 2004. PedomanPenampilan Majalah Ilmiah Indonesia. Jakarta : Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI.

3. Buku tanpa nama pengarang, tapi nama editor dicantumkan.

[1] Brojonegoro, Arjuno dan Darwin (Ed.). 2005. Pemberdayaan UKM melalui Program

Iptekda LIPI, Jakarta : LIPI Press.

4. Buku tanpa pengarang, tapi ditulis atas nama Lembaga.

[1] Pusat Bahasa Departemen Pendidikan dan Nasional. 2006. Kamus Besar bahasa

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA

P U S A T P E N E L I T I A N M E T A L U R G I

(31)

PANDUAN BAGI PENULIS

Indonesia Jakarta : Balai Pustaka.

5. Artikel dari Jurnal/majalah dan koran (bila tanpa pengarang)

[1] Haris, Syamsudin. 2006.,,Demokratisasi Partai dan Dilema Sistem Kepartaian di Indonesia”. Jurnal Penelitian Politik.: 67-76 Jakarta.

6. Artikel dari bunga rampai

[1] Oetama, Yacob. 2006.,, Tradisi Intelektualitas, Taufik Abdullah, Jurnalisme

Makna”. Dalam A.B. Lapian dkk. (Ed.), Sejarah dan Dialog Peradaban. Jakarta : LIPI Press.

7. Bahan yang belum dipublikasikan atau tidak diterbikan

[1] Wijana, I dewa Putu. 2007.,,Bias Gender pada Bahasa Majalah Remaja”. Tesis,

Fakultas Ilmu Budaya Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.

8. Bahan yang belum dipublikasikan atau tidak diterbikan

[1] Wijana, I dewa Putu. 2007.,,Bias Gender pada Bahasa Majalah Remaja”. Tesis, Fakultas Ilmu Budaya Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.

9. Tulisan Bersumber dari Internet

[1] Rustandy, Tandean. 2006 “Tekan Korupsi Bangun Bangsa”.

(http://www.kpk.go.id/modules/news/article.php?storyid=1291, diakses 14 Januari 2007)

14.Ucapan terimakasih ditulis dengan huruf kapital TNR font 12 dan ditebalkan. Isi dari ucapan terimakasih ditulis dengan TNR 12 dan spasi 1.

15.Naskah yang dinilai kurang tepat untuk dimuat di dalam majalah akan dikirim kembali kepada penulis. Saran-saran akan diberikan apabila ketidak tepatan tersebut hanya disebabkan oleh format atau cara penyajian.

16.Penulis bertanggung jawab penuh atas kebenaran naskahnya.

17.Setiap penerbitan tidak ada dua kali atau lebih penulis utama yang sama. Apabila ada, salah satu naskahnya penulis utama tersebut ditempatkan pada penulis kedua.

Serpong, April 2012 Redaksi Majalah Metalurgi

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA

P U S A T P E N E L I T I A N M E T A L U R G I

(32)