1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan teknlogi yang pesat dalam dua dekade terakhir ini telah
membawa pengaruh yang sangat luas dalam berbagai kehidupan manusia
terutama dalam bidang ilmu sains yang salah satunya ialah perkembangan
nanoteknologi. Nanoteknologi merupakan ilmu dan rekayasa dalam penciptaan
material, struktur fungsional, maupun piranti dalam skala nanometer (Abdullah
& Khairurrijal, 2009). Material dalam skala nanometer ini disebut juga
nanomaterial. Nanomaterial saat ini menjadi kajian yang menarik bagi ilmuan
karena bahan bahan yang berukuran nanometer, dapat memiliki banyak
keunggulan serta karakteristik yang sangat berbeda dibandingkan material yang
sama dalam ukuran besar (bulk) (Ghatreh-Samani & Mostafaei, 2014).
Nanopartikel telah banyak dikaji dalam berbagai aplikasi teknologi dan telah
banyak dipakai dalam penelitian ilmu material kimia, fisika, biologi serta ilmu
lingkungan. Nanopartikel merupakan suatu partikel dengan ukuran nanometer,
yaitu dengan ukuran sekitar 1-100 nm (Hosokawa et al., 2007).
Pada dasarnya, pengembangan nanoteknologi didasarkan pada
rekayasa untuk membuat ukuran material berada pada skala nanometer. Saat
suatu material berada pada ukuran nanometer, maka sifat dari material tersebut
akan berubah sehingga berbeda dengan material bulk-nya. Hal ini disebabkan
adanya peningkatan fraksi permukaan atom akibat berkurangnya ukuran
material.
Sintesis nanopartikel dapat dilakukan dalam fase padat, cair maupun gas. Dan
proses sintesis dapat berlangsung secara fisika atau kimia. Secara fisika tidak
melibatkan reaksi kimia, yang terjadi hanya pemecahan material besar menjadi
material berukuran nanometer atau penggabungan material berukuran sangat
kecil seperti kluster, menjadi partikel berukuran nanometer tanpa mengubah sifat
bahan (Abdullah, M. 2008).
MgFe2O4 merupakan material yang bersifat soft magnetik dan
merupakan semikonduktor tipe n dengan struktur spinel normal (Maensiri, dkk.,
2008). Beberapa alasan yang menyebabkan MgFe2O4 banyak menarik perhatian
2
para peneliti dibandingkan ferrite yang lainnya adalah potensinya yang besar
untuk di aplikasikan, karena MgFe2O4 memiliki nilai magnetisasi saturasi yang
tinggi, Curie temperature dan electrical resistivity yang tinggi (Thant, dkk.,
2010).
Proses sintesis secara kimia melibatkan reaksi kimia dari sejumlah
material awal (precursor) sehingga dihasilkan material lain yang berukuran
nanometer. Beberapa metode proses sintesis kimia adalah kopresipitasi, reverse
micelle method, sintesis microwave plasma, metode sol-gel, freeze drying,
ultrasound irradiation, metode hidrotermal dan teknik pirolisis lase.r (Aigo et
al. 2008; H. Yan et al. 2009). Diantara metode tersebut, metode kopresipitasi
merupakan metode yang cukup efektif dan dapat bekerja pada suhu rendah.
Selain itu, karena dapat mengontrol ukuran partikel, metode kopresipitasi dapat
digunakan untuk mengevaluasi ketergantungan sifat magnetik terhadap ukuran
partikel (Y, Qu. 2006).
Parameter sintesis yang divariasi pada penelitian ini adalah konsentrasi
kopresipitan karena laju pembentukan partikel sangat bergantung pada
konsentrasi (de Jong, 2009), terutama terhadap ukuran butir yang dihasilkan
(Godbole, 2013 dan Briceno, 2012).
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang dipaparkan, maka dirumuskan permasalahan
dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana cara pembuatan nanopartikel MgFe2O4 dengan metode
kopresipitasi?
2. Bagaimana efek variasi konsentrasi NH4OH terhadap struktur kristal dan
ukuran partikel nanopartikel MgFe2O4 dengan metode kopresipitasi?
3. Bagaimana efek variasi konsentrasi NH4OH terhadap sifat magnet pada
sintesis nanopartikel MgFe2O4?
3
1.3Batasan Masalah
Dalam penelitian ini batasan masalah yang dibahas meliputi :
1. Bahan yang digunakan dalam sintesis nanopartikel MgFe2O4 adalah Pasir
Besi dan serbuk Magnesiumacetat Tetrahidrat Mg (CH3COO)2 . 4 H2O)
sebagai bahan dasar.
2. Pelarut yang digunakan adalah Hydrochloric Acid (HCl).
3. Metode pembuatan serbuk nanopartikel MgFe2O4 adalah metode
kopresipitasi.
4. Larutan Am moniu m Hydr oxide So lution (NH4OH) dengan variasi
konsentrasi 0,5, 0,9, 1,5 dan 2 M.
5. Serbuk dikarakterisasi dengan metode FE-SEM, XRD, True Density, OM,
VSM dan AAS.
1.4Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Mensintesis nanopartikel MgFe2O4 dengan metode kopresipitasi
2. Mengetahui efek variasi konsentrasi NH4OH 0,5, 0,9, 1,5 dan 2 M terhadap
sifat magnetik nanopartikel MgFe2O4.
3. Mengetahui karakterisasi nanopartikel MgFe2O4 dengan menggunakan
metode FE-SEM, XRD, True Density, OM, VSM dan AAS.
4. Mengetahui efek variasi konsentrasi NH4OH pada nanopartikel MgFe2O4
sebagai adsorben limbah logam berat Pb.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Memperoleh informasi tentang efek variasi konsentrasi NH4OH pada sintesis
nanopartikel MgFe2O4 dengan metode kopresipitasi.
2. Memperoleh informasi tentang ukuran partikel dan sifat kemagnetan
nanopartikel MgFe2O4 yang bisa digunakan dalam aplikasi yang sesuai.
4
1.6 Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan sistematika
sebagai berikut:
BAB 1 Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan
masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, tempat penelitian dan sistematika penelitian.
BAB 2 Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi
acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta
pembahasan dari penelitian yang dilakukan.
BAB 3 Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian,
diagram penelitian (prosedur penelitian), dan karakterisasi
cuplikan yang dilakukan.
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB 5 Kesimpulan
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari
penelitian dan saran untuk penelitian lebih lanjut.
