BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Genteng
Genteng merupakan bagian utama dari suatu bangunan sebagai penutup atap rumah. Fungsi utama genteng adalah menahan panas sinar matahari dan guyuran air hujan. Jenis genteng bermacam-macam, ada genteng beton, genteng tanah liat, genteng keramik, genteng seng dan genteng kayu (sirap). Keunggulan genteng tanah liat (lempung) selain murah, bahan ini tahan segala cuaca, dan lebih ringan dibanding genteng beton. Sedangkan kelemahannya, genteng ini bisa pecah karena kejatuhan benda atau menerima beban tekanan yang besar melebihi kapasitasnya. Kualitas genteng sangat ditentukan dari bahan dan suhu pembakaran, karena hal tersebut akan menentukan daya serap air dan daya tekan genteng. (Aryadi, Y, 2010)
Genteng merupakan salah satu komponen penting pembangunan perumahan yang memiliki fungsi untuk melindungi rumah dari suhu,hujan maupun fungsi lainnya. Agar kualitas genteng optimal, maka daya serap air harus seminimal mungkin, agar kebocoran dapat diminimalisir. (Musabbikhah, 2007)
Genteng merupakan benda yang berfungsi untuk atap suatu bangunan.
Dahulu genteng berasal dari tanah liat yang dicetak dan dipanaskan sampai kering.
Seiring dengan kemajuan ilmu dan teknologi dewasa ini genteng telah banyak
memiliki macam dan bentuk dan tidak lagi berasal dari tanah liat semata, tetapi
secara umum genteng dibuat dari semen, agregat (pasir) dan air yang dicampur
dengan material lain dengan perbandingan tertentu. Selain itu, untuk menambah
kekuatan genteng juga digunakan campuran seperti serat alam, serat asbes, serat
gelas, perekat aspal dan biji-biji logam yang memperkuat mutu genteng.
Dengan mengingat fungsi genteng sebagai atap yang berperan penting dalam
suatu bangunan untuk pelindung rumah dari terik matahari, hujan dan perubahan
cuaca lainnya. Maka genteng harus mempunyai sifat mekanis yang baik, seperti
2.1.1. Jenis - Jenis Genteng
Setiap jenis penutup atap rumah punya kelebihan dan kekurangannya
masing-masing. Kita dapat memilihnya dengan mempertimbangkan penampilan,
kepraktisan, bentuk dan umur rencananya masing-masing. Berikut akan dibahas
beberapa jenis genteng yang popular saat ini :
a. Genteng Kayu (Sirap)
Penutup atap yang terbuat dari kepingan tipis kayu ulin (eusideroxylon
zwageri) ini umur kerjanya tergantung keadaan lingkungan, kualitas kayu besi yang digunakan, dan besarnya sudut atap. Penutup atap jenis ini bisa bertahan antara 25
tahun hingga selamanya.
b. Genteng Tanah Liat Tradisional
Material ini banyak dipergunakan pada rumah umumnya. Genteng terbuat
dari tanah liat yang dipress dan dibakar dan kekuatannya cukup bagus. Genteng
tanah liat membutuhkan rangka untuk pemasangannya. Genteng dipasang pada atap
miring. Warna dan penampilan genteng ini akan berubah seiring waktu yang
berjalan. Biasanya akan tumbuh jamur di bagian badan genteng.
c. Genteng Keramik
Bahan dasarnya tetap keramik yang berasal dari tanah liat. Namun genteng
ini telah mengalami proses finishing yaitu lapisan glazur pada permukaannya.
Lapisan ini dapat diberi warna yang beragam dan melindungi genteng dari lumut.
Umurnya bisa 20 – 50 tahun dapat ditanyakan ke distributor.
d. Genteng Beton
Bentuk dan ukurannya hampir sama dengan genteng tanah tradisional, hanya
bahan dasarnya adalah campuran semen dan pasir kasar, kemudian diberi lapisan
tipis yang berfungsi sebagai pewarna dan kedap air. Sebenarnya atap ini bisa
bertahan hampir selamanya, tetapi lapisan pelindungnya hanya akan bertahan
antara 30 tahun hingga 40 tahun.
e. Genteng Metal
Bentuknya lembaran, mirip seng. Genteng ini ditaman pada balok gording
rangka atap, menggunakan sekrup. Bentuk lain berupa genteng lembaran.
yang lebih besar. Ukuran yang tersedia bervariasi, 60-120 cm (lebar), dengan
ketebalan 0,3 mm dan panjang antara 1,2-12 m.
f. Genteng Seng
Atap ini sebenarnya dibuat dari lembaran baja tipis yang diberi lapisan zinc
secara elektrolisa. Tujuannya untuk membuatnya menjadi tahan karat. Jadi, kata
seng berasal dari bahan pelapisnya. Jenis ini akan bertahan selama lapisan zinc ini
belum hilang, yang terjadi sekitar tahun ke-30-an. Setelah itu, atap akan mulai bocor
apabila ada bagian yang terserang karat.
g. Genteng Aspal
Genteng dari aspal ini tentu tak sepenuhnya dari material aspal. Genteng
merupakan perpaduan antara bubuk kertas, serat organik, resin, serta aspal. Material
ini diolah sehingga menghasilkan sebuah genteng yang ringan, lentur dan tahan air.
Aspal dalam hal ini berfungsi sebagai anti tahan air sehingga atap menjadi tahan
terhadap kebocoran. Selain anti bocor, genteng aspal juga lebih ringan
dibandingkan genteng tanah liat, beton atau keramik. Dengan bobot yang ringan
konstruksi atap pun bisa diminimalkan.(Sigit, 2013)
2.2.Polimer
Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit berulang
sederhana. Bahan-bahan seperti plastik, serat, film dan sebagainya yang biasanya
dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari mempunyai berat molekul. Bahan
dengan berat molekul yang besar itu disebut polimer, mempunyai struktur dan sifat
yang rumit disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang lebih besar dibandingkan
senyawa yang berat atomnya rendah. Umumnya polimer dibangun oleh satuan
struktur tersusun secara berulang diikat oleh gaya tarik-menarik yang disebut ikatan
kovalen, dimana ikatan setiap atom dari pasangan menyumbangkan satu elektron
untuk membentuk sepasang electron. (Surdia,1999).
Molekul polimer disusun dalam satu struktur rantai seperti polietilen dan
polipropilen, dalam struktur tiga dimensi dengan ikatan kovalen seperti phenol dan
resin epoksi, dalam struktur hubungan silang seperti karet dimana sebagian molekul
rantai terikat satu sama lain. Sifat-sifat termik dan mekanik dari polimer sangat
Sebagai contoh, kebanyakan molekul rantai memberikan sifat termoplastik
dengan menaikkan temperatur, dapat mencair dan mengalir. Bahan tersebut
dinamakan polimer termoplastik. Dilain pihak polimer yang struktur tiga
dimensinya terkeraskan karena pemanasan, tidak bersifat dapat mengalir lagi
karena pemanasan. Bahan tersebut dinamakan resin termoset. Polimer yang
dihubung-silangkan secara tepat seperti halnya karet menunjukkan sifat elastomer,
dapat berdeformasi karena direnggangkan dan kembali ke asal apabila dilepas.
Beberapa diantaranya polimer rantai seperti polietilen, nylon dan sebagainya
mempunyai molekul-molekul yang tersusun secara teratur membentuk kristal.
Sifat-sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut :
a. Kemampuan cetaknya baik.
Pada temperature rendah bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan,
ekstruksi dan seterusnya.
b. Produk ringan dan kuat.
Berat jenis polimer rendah dibandingkan dengan logam dan keramik, yaitu n =
1,2 – 1,7 yang memungkinkan membuat barang kuat dan ringan.
c. Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga
dibuat konduktor dengan jalan mencampurnya dengan serbuk logam butiran
karbon dan sebagainya.
d. Baik sekali ketahanannya terhadap air dan zat kimia.
e. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada
cara pembuatannya.
f. Umumnya bahan polimer lebih murah harganya.
g. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu cukup diperhatikan pada
penggunaanya.
h. Kekerasan permukaan yang sangat kurang
i. Kurang tahan terhadap pelarut.
j. Mudah termuati listrik secara elektrostatis.
k. Beberapa bahan tahan abrasi atau mempunyai koefisien gesek yang kecil
2.3.Genteng Polimer
Genteng berbasis polimer merupakan suatu alternatif pengganti genteng yang kita
kenal selama ini, dibuat dengan mencampur polimer sebagai matriks dan pengisi
(filter) dari bahan alam. Genteng komposit polimer dibuat secara partikel komposit
dengan terlebih dahulu mengubah bentuk bahan pengisi menjadi partikel, partikel
ini kemudian dicampur dengan matrik polimer pada suhu titik leleh polimer
tersebut. Matrik yang digunakan adalah polietilen, polipropilen, dan paduan
polietilen - karet alam. Mutu genteng komposit polimer yan dihasilkan bergantung
pada bahan matriks, pengisi dan perbandingan antara matrik dan pengisi. Terhadap
komposit yang diperoleh dilakukan uji fisik, mekanik, dan termal. Komposit
polimer yang memberikan sifat yang diinginkan lalu dicetak dengan bentuk genteng
sehingga diperoleh genteng komposit polimer. Secara keseluruhan genteng
komposit polimer mempunyai beberapa keunggulan seperti ringan, kuat, ekonomis
dan elastis serta menggunakan bahan alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi.
(Fitri, 2014)
Secara keseluruhan genteng komposit polimer mempunyai beberapa
keunggulan seperti ringan, kuat, ekonomis dan estetis serta menggunakan bahan
alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi. Keuntungan dari genteng polimer ini
yaitu : ramah lingkungan, tahan lama, pemeliharaannya mudah, dan fleksibel.
Berdasarkan sistemnya, genteng ini memiliki struktur polimer khusus yang
meningkatkan fleksibilitas. Kekuatan tarik produk meningkat karena usia
pembuatan lapisan lebih kuat dan lebih tahan lama untuk menyediakan produk
dengan kinerja yang sangat baik (Latif, 2009).
2.4.Bahan Baku Genteng Polimer 2.4.1 Pasir
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya berukuran
antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida,
di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur. Batu
pasir (standstone) adalah endapan yang terdiri dari mineral berukuran pasir atau
butiran batuan. Sebagian besar batu pasir terbentuk oleh kuarsa atau feldfar karena
Menurut asalnya pasir alam digolongkan menjadi 3 macam yaitu:
1. Pasir galian yaitu pasir yang diperoleh langsung dari permukaan tanah atau
dengan menggali terlebih dahulu. Pasir ini biasanya berbutir tajam, bersudut,
berpori dan bebas kandungan garam.
2. Pasir sungai yaitu pasir yang diperoleh langsung dari dasar sungai yang pada
umumnya berbutir halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Bila digunakan
sebagai bahan susun beton daya lekat antar butirannya agak kurang, tetapi
karena butirannya yang bulat maka cukup baik untuk memplester tembok.
3. Pasir laut yaitu pasir yang diambil dari pantai, butirannya halus dan bulat
karena gesekan. Pasir ini merupakan jenis pasir yang paling jelek dibandingkan
pasir galian dan pasir sungai. Apabila dibuat beton maka harus dicuci terlebih
dahulu dengan air tawar karena pasir ini akan menyerap banyak kandungan air
di udara dan pasir ini selalu agak basah, juga menyebabkan pengembangan
volume pasir bila sudah menjadi bangunan. (Astuti, 2014)
Agregat yang digunakan pembuatan genteng adalah pasir. Adapun kegunaan
pasir ini adalah untuk mencegah keretakan pada genteng apabila sudah mengering.
Karena dengan adanya pasir akan mengurangi penyusutan yang terjadi mulai dari
pracetakan hingga pengeringan.
Pasir ini sangat penting dalam pembuatan genteng, tetapi apabila kadarnya
terlalu besar akan mengakibatkan kerapuhan jika sudah mengering. Ini disebabkan
daya rekat antara partikel-partikel berkurang dengan adanya pasir dalam jumlah
yang besar, sebab pasir tersebut tidak bersifat merekat akan tetapi hanya sebagai
pengisi (filler). (Sari, Mega, 2013)
2.4.2 Limbah Padat Pulp Dregs
Pulp (bubur kertas) merupakan susunan yang terdiri dari komponen-komponen senyawa organik, antara lain : selulosa, hemiselulosa, zat ekstraktif dan lignin dalam jumlah kecil. Selulosa diperoleh dari biomassa seperti kayu, jerami, batang tebu, bambu dan lain-lain.
terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, serat selulosa sebagai bahan baku pembuat pulp (bubur kertas) dapat diperoleh dari bahan baku kayu dan non kayu. Secara ilmiah kandungan tiap-tiap zat berbeda. Unsur-unsur kimia yang terdapat di dalamnya terdiri dari karbon, oksigen, hidrogen dan sejumlah kecil nitrogen.
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengelolahan industri pulp. Limbah ini berupa grits, dregs, dan bio sludge. Grits berasal dari proses recousstisizing yang tidak bereaksi antara green liquor dan kapur tohor, berwarna coklat muda, kandungan utamanya pasir yang mengandung hidroksida. Grits mempunyai berat jenis 1,88 g/cm .
Dregs adalah material padat yang berwarna abu-abu kecoklatan yang merupakan bahan endapan dari green liquor yaitu smelt yang dilarutkan dengan weak wuash dari lime mud washer. Kandungan silica dan karbon residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boller, bahan ini kaya akan karbon karena tidak bereaksi. Dregs mempunyai berat jenis 1,92 g/cm . Bio sludge merupakan limbah dari proses pembuatan pulp dan industri kertas yang berupa campuran dari endapan limbah cair, berwarna coklat kehitaman, kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati. Bio sludge mempunyai berat jenis 1,65 g/cm . (Harefa, Fani, 2009)
Dregs berasal dari produk samping sisa proses pencampuran pada bagian pembuatan atau pengolahan yang menghasilkan produk (recautizing) industri pabrik pulp. Dreg merupakan bahan endapan green liquoer yaitu smelt yang dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Kandungan silika dan karbon residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler.
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Limbah Padat Pulp
No Parameter Komposisi %
1. CaO 31,1
2. Al2O3 12,3
3. SiO2 10,6
4. Fe2O3 1,68
5. MgO 1,04
6. K2O 0,62
2.4.3 Resin Poliester
Resin Poliester adalah resin thermoset yang berbentuk seperti cairan dengan memiliki viskositas yang relatif rendah, dengan penambahan katalis, poliester mengeras pada suhu kamar. Resin poliester banyak mengandung monomer stiren sehingga suhu deformasi termal lebih rendah dari pada resin thermoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjang adalah kira-kira 110 – 140oC. Ketahanan dingin
resin ini relatif baik. (Suryati, 2012)
Resin poliester mempunyai kekuatan yang tinggi dan E-modulus serta penyerapan air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan serat industri yang lain. Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei ranjang, penutup tempat tidur, tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam pengutan ban, tali, kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat. (Rambe, Muhammad Saleh, 2011)
2.4.4 Thinner
Thinner adalah zat cair yang biasanya berfungsi untuk mengencerkan bahan polimer serta bahan-bahan lainnya. Bahan-bahan finishing biasanya merupakan bahan padat yang sifatnya kental sehingga sulit untuk diaduk dan diratakan tanpa diencerkan terlebih dahulu.
Thinner bergunakan untuk menurunkan viskositas (kekentalan) dari bahan-bahan yang diaplikasikan dengan menggunakan alat penyemprot maupun kuas. Selain berguna untuk menurunkan viskositas, thinner juga beguna untuk mengatur sifat-sifat dari bahan finishing sehingga bahan tersebut bisa diaplikasikan sesuai dengan kebutuhan. Dengan menggunakan thinner suatu bahan finishing bisa diatur kecepatan waktu pengeringannya serta ketebalan lapisan finishing bisa ditentukan dengan ukuran tertentu sesuai dengan kebutuhan.(http://www.sarana-bangunan.com/2012/06/macam-macam-thinner.html)
pengerjaannya. Pada umumnya thinner dapat dipakai untuk campuran genteng. ,Bila dipakai untuk campuran genteng akan dapat mengubah sifat-sifat resin dan menurunkan kekuatannya. Selain itu, thinner juga dapat mengurangi gaya tarik-menarik kemampuan senyawa antara agregat dengan resin dan mempengaruhi kemudahan pengerjaan.
Thinner berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung thinner setelah proses hidrasi selesai, sedangkan thinner yang terlalu sedikit dapat menyebabkan proses hidrasi tidak sempurna. Sebagai akibatnya genteng yang dihasilkan memiliki kekuatan yang kecil. (Limbong, 2014)
2.4.5 Katalis
Katalis adalah zat yang dapat meningkatkan laju reaksi tanpa terpakai pada reaksi kimia itu sendiri. Katalis bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi antara reaktan dan produk. Dengan, katalis reaksi terjadi lebih cepat dan membutuhkan lebih sedikit energi aktivasi. Karena katalis tidak dikonsumsi dalam reaksi, katalis dapat terus mengkatalisis reaksi lebih laju. Umumnya katalis digunakan dalam jumlah sedikit.
2.5 Pengujian Sampel
Pengujian sampel dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dan mekanik dari keadaan genteng yang telah diteliti. Sampel yang diuji akan diketahui kelebihan dan kekurangan dan untuk mengetahui kualitasnya.
2.5.1 Pengujian Fisis
Pengujian sifat fisis meliputi pengujian densitas, daya serap air dan porositas yang telah dilakukan terhadap sampel genteng polimer untuk mengetahui kualitasnya.
2.5.1.1Pengujian Densitas
Massa jenis adalah perbandingan antara massa suatu zat dengan volumenya. Massa jenis merupakan ciri khas setiap zat. Oleh karena itu zat yang berbeda jenisnya pasti memiliki massa jenis yang berbeda pula. Massa jenis zat dapat diukur. Secara matematis, massa jenis zat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
� =� .
dengan :
ρ = Massa jenis zat (kg/m3 atau g/cm3)
m = Massa benda (kg atau g)
V = Volume benda (m3 atau cm3) (Wawan, 2010)
2.5.1.2Pengujian Daya Serap Air
Besar kecilnya penyerapan air pada sampel sangat dipengaruhi oleh pori yang terdapat pada sampel. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam sampel maka akan semakin besar pula penyerapan sehingga ketahanannya akan berkurang. Rongga (pori) yang terdapat pada sampel terjadi karena kurang tepatnya kualitas dan komposisi material dan penyusunannya. Pada saat terbentuk sampel kemungkinan ada terjadinya udara yang terjebak dalam lapisan agregat atau terjadi karena dekomposisi mineral yang terbentuk akibat perubahan cuaca, maka terbentuklah lubang atau rongga kecil di dalam butiran agregat (pori). Pori dalam sampel bervariasi dan menyebar di seluruh butiran.
disebut daya serapan air, sedangkan banyaknya air yang terkandung dalam agregat dan serat disebut kadar air. (Hidayah, 2012). Pengujian daya serap air (Water absorbtion) pada masing – masing sampel dapat dilakukan dengan cara menimbang massa kering sampel dan massa basah. Massa kering adalah massa pada saat sampel dalam keadaan kering, dan massa basah diperoleh setelah sampel mengalami perendaman selama 24 jam pada suhu kamar. Untuk mendapatkan nilai penyerapan air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
� � = − �
� × % .
dengan :
Mb = Massa basah (gr)
Mk = Massa kering (gr)
2.5.1.3Pengujian Porositas
Porositas adalah pori-pori yang terdapat dalam sampel. Porositas merupakan satuan-satuan yang menyatakan keporositasan material yang dihitung dengan cara mencari (%). Porositas juga berhubungan langsung dengan kerapatan. Porositas dinyatakan dalam (%) yang menghubungkan antar volume benda keseluruhan. Berdasarkan ASTM C 373-88, porositas sampel dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
� � % = − �× � � × % .
dengan :
P = Porositas (%) Mb = Massa Basah (gr)
Mk = Massa Kering (gr)
Vb = Volume Benda (m3)
2.5.2 Pengujian Mekanik
2.5.2.1Pengujian Impak (Impact Test)
Kekuatan impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan bahan polimer. Pengujian impak Charphy dalam hal ini sering dipakai. Untuk melihat pengaruh tarikan ada cara pengujian dengan tarikan pada batang uji. Umumnya
kekuatan impak bahan polimer lebih kecil dibandingkan bahan logam.
Prinsip pengujian impak ini adalah menghitung energi yang diberikan beban dan
menghitung energi yang diserap oleh spesimen. Saat beban dinaikkan pada ketinggian
tertentu, beban memiliki energi potensial, kemudian saat menumbuk spesimen energi
kinetik mencapai maksimum. Energi yang diserap spesimen akan menyebabkan
spesimen mengalami kegagalan. Bentuk kegagalan itu tergantung pada jenis
materialnya, apakah patah getas atau patah ulet.
Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energy
serap (Es) dengan luas penampang (A). Kekuatan impak dapat dihitung dengan
persamaan: (Suryati, 2012)
� = � . dengan :
Is = Kekuatan impak (kJ/m2) Es = Energi serap (J)
A = Luas penampang (m2)
Secara umum metode pengujian impak terdiri dari 2 jenis, yaitu : Metode Charpy
Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi specimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal/mendatar, dan arah pembebanan berlawanan dengan arah tarikkan.
Metode Izod
Gambar 2.1. Ilustrasi skematis pembebanan impak pada benda uji Charpy dan Izod
Gambar 2.2. Ilustrasi skematis pengujian impak dengan benda uji Charpy
2.5.2.2Pengujian Kekuatan Lentur
Pengujian kekuatan lentur (UFS) dimaksud untuk mengetahui ketahanan polimer terhadap perbebanan. Dalam metode ini metode yang digunakan adalah tiga titik lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada bagian permukaan bawah akan terjadi tarikkan.
regangan tarik dan regangan tekan. Besarnya perlengkungan pada titik tengah sampel dinamakan defleksi. (Syahfitri, 2013)
Gambar 2.3. Skematis pengujian kekuatan lentur Persamaan yang digunakan untuk memperoleh kekuatan lentur yaitu:
� = � .
dengan :
UFS = Kekuatan lentur (N m-2) P = Load (beban) (N) L = Jarak dua penumpu (m) b = Lebar sampel (m) d = Tebal sampel uji (m)
2.5.3 Pengujian Mikrostruktur Scanning Electron Microscope
Energy-Dispersive X-Ray (SEM-EDX)
Scanning Electron Microscope Energy-Dispersive X-Ray (SEM-EDX) adalah
2.5.3.1. Prinsip Kerja SEM-EDX
SEM-EDX membentuk suatu gambar dengan menembakkan suatu sinar elektron berenergi tinggi, biasanya dengan energi dari 1 hingga 20 keV, melewati sampel dan kemudian mendeteksi “secondary electron” dan “backscattered electron” yang dikeluarkan. ‘Secondary electron’ berasal pada 5-15 nm dari permukaan sampel dan memberikan informasi topografi dan untuk tingkat yang kurang, pada variasi unsur dalam sampel. “Backscattered electron” terlepas dari daerah sampel yang lebih dalam dan memberikan informasi terutama pada jumlah atom rata-rata dari sampel. Peristiwa tumbukan berkas sinar electron, yaitu ketika memberikan energi pada sampel, dapat menyebabkan emisi dari sinar-x yang merupakan karakteristik dari atom-atom sampel. Energi dari sinar-x digolongkan dalam suatu tebaran energi spectrometer dan dapat digunakan untuk identifikasi unsur-unsur dalam sampel. Berkas elektron primer berinteraksi dengan sampel di sejumlah cara kunci:
elektron primer menghasilkan elektron energi yang rendah sekunder, yang cenderung menekankan sifat topografi specimen
elektron primer dapat backscattered yang menghasilkan gambar dengan tingkat tinggi nomor atom kontras (Z)
atom terionisasi dapat bersantai transisi elektron shell-ke-shell, yang mengakibatkan baik emisi X-ray atau elektron Auger ejeksi. Sinar-X dipancarkan merupakan karakteristik dari unsur-unsur dalam beberapa pM atas sampel
Energy Dispersive X-ray (EDX) analisis adalah alat yang berharga untuk analisis kuantitatif dan kualitatif elemen. Metode ini memungkinkan cepat dan analisis kimia non-destruktif dengan resolusi spasial dalam rezim mikrometer. Hal ini didasarkan pada analisis spektral radiasi sinar-X karakteristik yang dipancarkan dari atom sampel pada iradiasi dengan berkas elektron difokuskan dari SEM-EDX. Dalam sistem kami spektroskopi dari foton sinar-X dipancarkan dilakukan oleh detektor-Li Si dengan resolusi energi sekitar 150 eV pada 5 mm jarak kerja.
2.5.3.2. Aplikasi
SEM-EDX adalah nama (dispersive X-ray spektroskopi) energi analisis yang dilakukan
dengan menggunakan SEM. Alat dipakai umumnya untuk aplikasi yang cukup
bervariasi pada permasalahan eksplorasi dan produksi migas, termasuk didalamnya:
Evaluasi kualitas batuan reservoir melalui studi diagnosa yang meliputi identifikasi dan
interpretasi keberadaan mineral dan distribusinya pada sistem porositas batuan.
Investigasi permasalahan produksi migas seperti efek dari clay minerals, steamfloods
dan chemical treatments yang terjadi pada peralatan pemboran, gravelpacks dan pada
reservoir Identifikasi dari mikrofosil untuk penentuan umur dan lingkungan
pengendapan.
Instrumen ini sangat cocok untuk berbagai jenis investigasi. Hal ini mungkin
untuk menyelidiki misalnya struktur serat kayu dan kertas, logam, permukaan fraktur,
produksi cacat di karet dan plastic. Detail terkecil yang dapat dilihat pada gambar SEM
adalah 4-5 nm (4-5 sepersejuta milimeter). Detail terkecil yang dapat dianalisis adalah
pM 2-3 (2-3 seperseribu milimeter).
Hampir sama dengan SEM hanya saja pada SEM EDX merupakan dua perangkat
analisis yang digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga mempermudah proses
analitis dan lebih efisien. Pada dasarnya SEM EDX merupakan pengembangan SEM.
Analisa SEM EDX dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fitur
material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari
permukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untuk
menganalisis komponen materialnya baik dari kuantitatif mau pun dari
Daftar berikut ini merangkum fungsi yang berkontribusi pada operabilitas luar
biasa dari SEM-EDX.
1. Menu Fungsi ini digunakan untuk mengatur secara bersamaan, menyimpan,
dan mengingat parameter untuk analisis SEM dan EDX.
2. Kondisi pengukuran EDX dapat diatur dari Unit SEM (Spektral pengukuran,
multi-titik pengukuran, pemetaan, tampilan menganalisis elemen pada SEM
monitor).
3. Image data yang diperoleh dengan SEM dapat digunakan sebagai data dasar
untuk EDX.
4. Menetapkan kondisi untuk unit SEM secara otomatis dipindahkan ke unit EDX
Namun untuk mengenali jenis atom dipermukaan yang mengandung multi atom para
peneliti lebih banyak mengunakan teknik EDS (Energy Dispersive Spectroscopy).
Sebagian besar alat SEM dilengkapi dengan kemampuan ini, namun tidak semua SEM
punya fitur ini. EDS dihasilkan dari Sinar X karakteristik, yaitu dengan menembakkan
sinar X pada posisi yang ingin kita ketahui komposisinya. Maka setelah ditembakkan
pada posisi yang diinginkan maka akan muncul puncak – puncak tertentu yang
mewakili suatu unsur yang terkandung. Dengan EDS kita juga bisa membuat elemental mapping (pemetaan elemen) dengan memberikan warna berbeda – beda dari masing – masing elemen di permukaan bahan. EDS bisa digunakan untuk menganalisa secara
kunatitatif dari persentase masing – masing elemen. Contoh dari aplikasi EDS
digambarkan pada diagram dibawah ini.
Aplikasi dari teknik SEM – EDS dirangkum sebagai berikut:
1. Topografi: Menganalisa permukaan dan teksture (kekerasan, reflektivitas dsb)
2. Morfologi: Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel
3. Komposisi: Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara kuantitatif
dan kualitatif.
Sedangkan kelemahan dari teknik SEM antara lain:
1. Memerlukan kondisi vakum
2. Hanya menganalisa permukaan (Efhelzen, 2012)
2.5.4 Pengujian Termal Differential Thermal Analysis (DTA)
Differential Thermal Analysis (DTA) merupakan suatu alat untuk menganalisis sifat
polimer dengan perlakuan sampel dipanaskan sampai terurai, yang kemudian transisi-transisi termal dalam sampel tersebut dideteksi dan diukur. Pengujian dengan DTA digunakan untuk menentukan temperatur kritis, temperatur maksimum (Tm), dan perubahan temperatur (∆T), dengan ukuran sampel uji berkisar 30 mg.
Analisis termal bukan saja mampu untuk memberikan informasi tentang perubahan fisik sampel (misalnya titik leleh dan penguapan), tetapi terjadinya proses kimia yang mencakup polimerisasi, degradasi, dekomposisi, dan sebagainya. Dalam bidang campuran polimer (polibren) pengamatan suhu transisi gelas (Tg) sangat penting untuk meramalkan interaksi antara rantai dan mekanisme pencampuran beberapa polimer.
Sifat termal polimer merupakan salah satu sifat yang paling penting karena menentukan sifat mekanis bahan polimer. Senyawa-senyawa polimer menunjukkan suhu transisi gelas pada suhu tertentu. Senyawa polimer amorf seperti polisitirena dan bagian amorf dari polimer semi-kristalin seperti polietilen memiliki suhu transisi gelas (Tg) namun polimer kristalin murni seperti elastomer tidak memiliki suhu transisi gelas, namun hanya menunjukkan suhu leleh (Tm). (Sari, Mega, 2013)
2.6 Syarat Mutu Genteng Menurut Standar Nasional Indonesia
Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) 0099:2007, syarat mutu genteng meliputi:
1. Sifat Tampak
Genteng harus memiliki permukaan atas yang mulus, tidak terdapat retak, atau cacat lain yang mempengaruhi sifat pemakaiannya.
2. Penyerapan Air
Penyerapan air maksimal 10%
3. Ketahanan terhadap perembesan air (Impermeabilitas)
