BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis) suatu spesies tropis yang berasal dari Afrika Barat, namun kini tumbuh sebagai hibrida di banyak belahan dunia, termasuk Asia Tenggara dan Amerika Tengah (Fricke, 2009).
Kelapa sawit merupakan tanaman perkebunan yang mengalami pertumbuhan produksi yang cukup pesat dibandingkan dengan tanaman perkebunan lainnya di Indonesia (Ermawati dan Saptia, 2013).
Kelapa sawit adalah tumbuhan pohon yang tingginya bisa mencapai 24 meter. Bunga dan buahnya berupa tandan serta bercabang banyak. Buahnya kecil dan berwarna merah kehitaman apabila masak. Buah sawit menempel pada tandan buah. Buah sawit terdiri dari lapisan kulit, serabut, cangkang, inti buah dan embrio yang mengandung banyak minyak inti berkualitas tinggi. Minyak sawit terkandung dalam serabut buah yang biasa disebut Crude Palm Oil (CPO) dan inti sawit mengandung minyak inti sawit atau Palm Kernel Oil (PKO) (Maryudi, 2104).
Setiap satuan massa tandan buah segar akan menghasilkan minyak sekitar 21% berat dan limbah padat berupa tandan kosong sawit (TKS) 21% berat, cangkang 6% berat, sabut sawit 11% berat dan palm kernel cake 3% (Zahrina, 2102). Limbah padat kelapa sawit biasanya dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler dan menghasilkan abu dengan ukuran butiran yang halus yang disebut Palm
Oil Fly Ash.
2.2 Abu Pembakaran
merupakan padatan dari sisa pembakaran biomassa yang keluar dari tungku dasar boiler. Sebagian abu dasar berupa lelehan abu yang disebut terak (slag) (Armeyn,
2014).
2.2.1Fly Ash Batu Bara
Fly ash batu bara merupakan limbah padat yang dihasilkan dari pembakaran
batu bara yang merupakan material yang memiliki ukuran butiran yang halus dan berwarna keabu-abuan. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat fisik, kimia, teknis dari fly ash adalah tipe batu bara, kemurnian batu bara, tingkat penghancuran, tipe pemanasan dan operasi, metode penyimpanan dan penimbunan (Hadi dan Gunawam, 2011). Adapun komposisi kimia pada abu pembakaran batu bara ditunjukkan pada tabel 2.1 berikut ini :
Tabel 2.1 Komposisi Abu Pembakaran Batu Bara (Aziz et al, 2006)
Komposisi Kimia (%) Bottom Ashµ Fly Ash
Alumina (Al2O3) 24,0 30,8
Calcium oxide (CaO) 2,7 4,0
Silica (SiO2) 63,4 54,0
Ferric oxide (Fe2O3) 5,5 4,6
Magnesium oxide (MgO) 1,3 1,9
Natrium oxide (Na2O) 1,0 1,3
Sulphuric anhydride (SO3) 0,18 0,23
Potassium oxide (K2O) 0,9 6,3
CaO bebas <0,06 <0,06
Kand. Silica - 53,4
Lost of ignition (LOI) 0,68 <0,5
D50 - 15,5 (µm)
D90 - 67,9 (µm)
2.2.2Fly Ash Kelapa Sawit
abu yaitu bottom ash (abu dasar) dan fly ash (abu terbang) (PT. Abdi Budi Mulia, 2015).
Palm Oil Fly Ash berwarna keabuan, menjadi hitam dengan meningkatnya
proporsi karbon yang tidak terbakar. Palm Oil Fly Ash mengandung jumlah silika yang tinggi dan berpotensi sebagai pengganti semen dan porselin. Jumlah silika yang tinggi dapat diperoleh dari Palm Oil Fly Ash dengan harga murah sebagai bahan alternatif untuk banyak industri (Jamo dan Abdul, 2015). Adapun komposisi Fly Ash dan Palm Oil Fly Ash ditunjukkan pada tabel 2.2 sebagai berikut :
Tabel 2.2 Komposisi Fly ash dan Palm Oil Fuel Ash (Liu et al, 2016) Komposisi Kimia (%) Class F-Fly Ash Palm Oil Fly Ash
Silica (SiO2) 57,6 63,4
Ferric oxide (Fe2O3) 5,8 4,2
Calcium oxide (CaO) 0,2 4,3
Magnesium oxide (MgO) 0,9 3,7
Potassium oxide (K2O) 0,9 6,3
Sulphuric anhydride (SO3) 0,2 0,9
Alumina (Al2O3) 28,9 5,5
Lost of ignition (LOI) 3,6 6,0
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 92,3 73,1
2.2.3Sifat-Sifat Fly Ash
Abu terbang (fly ash) memiliki sifat-sifat sebagai berikut: a. Sifat pozolan
Sifat pozolan adalah sifat bahan dalam keadaan halus dapat bereaksi dengan kapur dan air pada suhu kamar (24 oC- 27 oC) membentuk senyawa yang padat tidak larut dalam air dan dapat bersifat sebagai pengikat. Kehalusan butiran abu terbang mempunyai pengaruh pada sifat pozolan, makin halus makin baik sifat pozolannya.
b. Warna
yang sering timbul disebabkan karena adanya karbon yang dapat mempengaruhi mutu abu terbang.
c. Komposisi
Unsur pokok abu terbang adalah silikon dioksida SiO2 (30% - 60%), aluminium oksida Al2O3 (15% - 30%), karbon yang tidak terbakar (bervariasi hingga 30%), kalsium oksida CaO (1% - 7%) dan sejumlah kecil magnesium oksida MgO dan sulfur trioksida SO3.
d. Kepadatan (Densitas)
Kepadatan abu terbang bervariasi, tergantung pada besar butir dan hilang pijarnya. Biasanya berkisar antara 2,43 gr/cc sampai 3 gr/cc. Luas permukaan spesifik rata-rata 225 m2/kg-300m2 /kg. Ukuran butiran yang kecil kadang-kadang terselip dalam butiran yang besar yang mempunyai fraksi lebih besar dari 300 μm.
e. Hilang pijar
Hilang pijar menentukan sifat pozolan abu terbang. Apabila hilang pijar 10% - 20% berarti kadar oksida kurang, sehingga daya ikatnya kurang, yang berarti sifat pozolannya kurang.
(Armeyn, 2014)
2.2.4Pemanfaatan Abu Terbang
Pemanfaatan abu terbang yang tepat dapat mengurangi volume limbah sehingga sangat bermanfaat bagi kelestarian lingkungan (Yuliana et al, 2016). Seiring dengan kemajuan teknologi maka saat ini keberadaan dari fly ash tidah hanya sebagai limbah tidak bermanfaat tetapi telah dipergunakan untuk campuran beragam jenis produk seperti pemanfaatan abu terbang sebagai bahan bangunan, refraktori dan Metal Matrix Composite. Pemakaian abu terbang sebagai bahan campuran atau pengganti sebagian semen Portland, khusunya untuk pembuatan beton massa pada konstruksi bendungan atau beton yang berada di daerah agresif. Kegunaan abu terbang adalah sebagai berikut:
1. Untuk pekerjaan beton/bahan bangunan bersemen :
Sebagai pengganti sebagian semen sehingga lebih murah pada beton, paving block dan lain-lain.
Sebagai bahan pengisi sehingga beton akan lebih kedap terutama untuk DAM, bak penampung dan pipa drainase.
2. Untuk penggunaan lainnya
Pada pekerjaan jalan sebagai jalan penstabil tanah dan bahan pengisi di bawah lapisan drainase.
Bahan baku pembuatan agregat ringan dengan proses kalisinasi.
Sebagai bahan pembuat bahan keramik, pemisah besi, mineral aluminat dan lain-lain.
Spesifikasi abu terbang sebagai bahan tambahan untuk campuran beton disebutkan ada 3 jenis abu terbang, yaitu :
a. Abu terbang kelas F, adalah abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batubara, jenis antrasit pada suhu 1560°C.
b. Abu terbang kelas N, adalah hasil kalsinasi dari pozolan alam seperti tanah diatonoce, shale (serpih), tuft, dan batu apung.
c. Abu terbang kelas C adalah abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran limit atau batubara dengan kadar karbon ± 60 %. Abu terbang ini mempunyai sifat pozolan dan sifat seperti semen dengan kadar kapur di atas 10 %.
(Armeyn, 2014)
Selain pemanfaatannya dalam bidang konstruksi bangunan, abu terbang juga telah banyak diteliti kelayakannya sebagai refraktori. Refraktori merupakan bahan tahan api sebagai penahan (isolator) panas pada tanur-tanur suhu tinggi yang banyak digunakan oleh berbagai industry seperti industry peleburan logam, kaca, keramik, semen. Refraktori cor merupakan bahan tahan api berupa bubuk yang jika dicampur dengan air dan dibiarkan beberapa saat akan mengeras. Penggunaannya sebagai isolator panas dilakukan dengan cara pengecoran adonan campuran bahan tersebut dengan air pada dinding tanur yang akan diisolasi.
Ada 3 tipe refraktori cor berdasarkan kandungan CaO-nya yaitu:
- Low cement castables mengandung maksimum CaO 2,5 %
- Ultra - low cement castables mengandung CaO <>
Menurut data produk perdagangan dari Sharada Ceramic Ltd, India (2000),
refraktori cor yang bersifat asam mengandung Al2O3 65 - 95%, dan SiO2 5 - 32%,
tahan terhadap suhu 1750 - 1860°C, bulk density 2,1 - 2,8 g/ml. Bahan refraktori
yang baik harus memiliki kadar Al2O3 lebih tinggi daripada SiO2 dengan
perbandingan Al2O3 : SiO2 = 65% : 35% atau nilai Al2O3/SiO2=1,85 (Aziz et al,
2006).
2.3 Briket
Pembuatan briket merupakan metode yang efektif untuk mengkonversi bahan baku padat menjadi suatu bentuk hasil kompaksi yang lebih mudah digunakan (Solichah dan Afifah, 2011). Dalam penelitian ini tujuan pembentukan briket adalah untuk menguji sifat mekanis menggunakan POFA sebagai bahan baku dan pengujian tersebut hanya bisa dilakukan dengan menggunakan briket dan juga sebagai bahan alternative bahan bakar. Briket POFA adalah POFA yang dirubah bentuk, ukuran dan kerapatannya dengan cara mengepres campuran POFA dengan bahan perekat.
Pembuatan briket meliputi pencampuran bahan baku dengan perekat, kemudian dicetak dengan sistem hidrolik maupun manual dan selanjutnya dikeringkan pada kondisi tertentu sehingga menghasilkan bentuk, ukuran fisik dan sifat kimia tertentu (Setiawan et al, 2012).
Pencetakan bertujuan agar adonan briket menyatu secara padat dengan bahan perekat (Hidayah et al, 2014) selain itu memudahkan dalam pengemasan dan memperoleh bentuk yang seragam dalam penggunaannya, ada berbagai macam alat pencetak yang dapat dipilih tetapi semua itu tergantung tujuan penggunaannnya. Setiap cetakan menghendaki kekerasan atau kekuatan pengempaan tertentu (Kurniawan dan Marsono,2008). Pengempaan juga memiliki tujuan untuk meningkatkan kerapatan, menurunkan masalah penanganan seperti penyimpanan dan pengangkutan serta dapat memperbaiki sifat fisik. Dalam proses pemadatan ada beberapa teknik yang dapat digunakan seperti balling, briquetting dan pelleting dengan pemberian tekanan untuk memadatkan adonan. Pemberian tekanan akan menyebabkan perekat yang masih dalam keadaan cair akan mulai tersebar secara merata ke dalam celah-celah dan keseluruhan permukaan yang menyebabkan ikatan antar partikel semakin kuat sehingga briket yang dihasilkan tidak mudah rapuh (Maryono et al, 2013). Semakin tinggi tekanan kompaksi mampu menaikkan nila densitas, compression strength, durability dan stability.
Densitas menentukan kualitas briket, angka yang tinggi menunjukkan kekompakan briket. Semakin besar densitas maka volume atau ruang yang diperlukan lebih kecil untuk massa yang sama (Saputro et al, 2012).
Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air dan mengeraskan briket yang masih bersifat basah dan lunak sehingga aman dari gangguan jamur dan benturan fisik. Berdasarkan caranya, dikenal 2 metode pengeringan, yakni penjemuran dengan sinar matahari dan pengeringan dengan oven.
Berikut cara pembuatan briket batu bara dengan proses karbonisasi dan tanpa proses karbonisasi menurut Peraturan Menteri ESDM (2016) ditunjukkan pada gambar 2.1 dan gambar 2.2 sebagai berikut :
1. Briket Batubara Tanpa Karbonisasi
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Briket Batubara Tanpa Karbonisasi
2. Briket Batubara Terkarbonisasi
Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Briket Batubara Terkarbonisasi
2.4 Bahan Perekat
briket sehingga lebih tahan pecah. Tiap jenis perekat memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing. Namun, pada umumnya perekat pati yang lebih banyak digunakan pada saat ini (Budiyanto et al, 2009).
Berdasarkan fungsi dari perekat dan kualitasnya, pemilihan bahan perekat dapat dibagi sebagai berikut:
1. Berdasarkan sifat bahan perekat briket. a. Memiliki gaya kohesi yang baik
b. Mudah didapat dalam jumlah banyak dan murah harganya c. Tidak mengeluarkan bau, tidak beracun dan tidak berbahaya. (Setiawan et al, 2012)
2. Berdasarkan jenis a. Perekat organik
Bahan perekat organik dapat merembes ke dalam permukaan dengan cara terabsorpsi sebagian ke dalam pori-pori atau celah yang ada antara lain seperti molasse dan larutan kanji (Permen ESDM 2016). Perekat organik merupakan bahan perekat yang efektif, misalnya tepung tapioka (kanji). Tepung kanji merupakan produk olahan berupa tepung yang diperoleh dari umbi ketela pohon. Penggunaan perekat kanji memiliki beberapa keuntungan yaitu harga murah, mudah pemakaiannya dan dapat menghasilkan kekuatan rekat yang tinggi. (Lestari et al, 2010). Selain itu bahan perekat dari tumbuh-tumbuhan seperti tapioka memiliki keuntungan dimana jumlah perekat yang dibutuhkan untuk jenis ini jauh lebih sedikit dibandingkan dengan bahan perekat hidrokarbon (Karim et al, 2014). b. Perekat anorganik
2.5 Komposit
Komposit adalah material hasil kombinasi makroskopis dari dua atau lebih komponen yang berbeda dengan tujuan untuk medapatkan material yang baru sifat fisik dan mekanik tertentu yang lebih baik dari pada sifat masing-masing komponen penyusunnya.
Pada umumnya komposit terdiri dari dua unsur utama yaitu penguat (reinforcement) dan bahan pengikat yang disebut matrix. Penguat adalah bahan utama yang menentukan karakteristik dari komposit seperti kekakuan, kekuatan, dan ketahanan terhadap aus. Sedang matrix bertugas melindungi dan mengikat serat agar bekerja dengan baik. Bahan penguat dapat berupa serat panjang, serat pendek, dan dalam bentuk partikel yang umumnya keras, kuat tetapi getas seperti boron, karbon, alumina dan SiC. Sedangkan bahan matriks dipilih bahan yang lunak seperti resin, keramik, aluminium, magnesium dan tembaga. Penguat berbentuk partikel dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus, sedang penguat serat panjang dapat meningkatkan kekuatan bending dan ketangguhan (Subarmono et al, 2008).
Bentuk penyusun utama dari material komposit terdiri atas beberapa bentuk antara lain:
1. Fiber composite, particle composite (komposit berbentuk partikel) 2. Laminae/layers composite (komposit berlapis)
3. Flake composite (komposit serpihan) 4. Filler composite (komposit dengan pengisi)
Pada prinsipnya komposit dapat dibentuk dari berbagai kombinasi dari dua atau lebih material, baik logam maupun non logam berdasarkan matriksnya komposit dibagi menjadi tiga jenis yaitu:
a. Komposit bermatriks polimer atau Polymer Matrix Composite (PMCs) b. Komposit bermatriks logam atau Metal Matrix Composite (MMC) c. Komposit bermatriks keramik atau Ceramic Matrix Composite (CMCs) (Hadi dan Gunawan, 2011)
Komposit matriks polimer atau dikenal dengan istilah Polymer Matrix Composites (PMC). Untuk pembuatan komposit ini, jenis polimer yang banyak
digunakan antara lain adalah :
1. Polimer termoplastik seperti poliester, nilon 66, polieter sulfon, polipropilene, dan polieter eterketon. Komposit ini dapat didaur ulang.
2. Polimer termoset (untuk aplikasi temperatur tinggi) seperti epoksida, bismaleimida (BMI), poli-imida (PI). Komposit ini tidak dapat didaur ulang.
(Hadi dan Gunawan, 2011) b. Metal Matrix Composite (MMCs)
Metal Matrix Composite adalah penggabungan dari beberapa komponen, sedikitnya dua komponen / unsur yang mana komponen pertama merupakan Metal Matrix dan komponen kedua merupakan penguatnya, umumnya campuran intermetalik, seperti Oxide, Carbide, Nitrid dan lain-lain. Material Metal Matrix Composite (MMCs) pada mulanya yang diteliti adalah Continious Filamen yang digunakan dalam aplikasi aerospace. Bila ditinjau dari segi sifat mekanis dan sifat struktur materialnya maka Metal Matrix Composite (MMCs) memiliki sifat sebagai berikut :
Memiliki kekuatan yang tinggi.
Memiliki kekerasan yang tinggi.
Modulus elastisitas tinggi.
Memiliki ketahanan impak tinggi.
Tahan terhadap perubahan perubahan suhu secara mendadak.
Ketahanan permukaan yang tinggi.
Tahan terhadap korosi.
Tahan terhadap lingkungan hampa udara.
Tahan terhadap perubahan struktur. (Hadi dan Gunawan, 2011)
Aplikasi Metal Matrix Composite (MMC) pada kehidupan sehari-hari dan dalam dunia keteknikan,yaitu :
3) Komponen automotive (blok silinder mesin, pully, poros garden,dll ) 4) peralatan elektronik.
Menurut Triono (2015), pada umumnya MMC dikelompokkan berdasarkan pada bentuk pengikatnya.
a. Particulate MMC
Particulate MMC adalah jenis utama paling sering digunakan serta
dikembangkan dalam industri, aplikasinya di dalam dunia industri juga sangat luas sekali, contohnya: Fan Exit Guide Vanes (FEGV) dari mesin turbin gas, Rotating blade sleeves pada helicopter.
Bahan penguat yang umum adalah SiC atau Al2O3 SiC bereaksi dengan Al pada saat meleleh dan SiC bahkan bereaksi dengan Ti pada keadaan padat. Alumunia bersifat kurang efektif, dibandingkan SiC dalam paduan Al, tetapi alumunia sangat bereksi trhadap Ti. Stabilitas yang paling baik untuk Al2O3 dengan matriks Mg. Umumnya partikulat MMC maksimal mengandung keramik hingga 80% volume jika digunakan untuk pengepakan elektrik.
Particulate MMC pada umumnya dibuat dengan cara dilelehkan dan
diteruskan dengan teknik pengecoran atau pencampuran serbuk (powder blending) dan penggabungan (consolidation)
b. Short Fiber MMC
Short Fiber MMC pertama kali menarik perhatian publik pada pertengahan
tahun 1980, ketika dikembangkannya mesin diesel dimana material yang digunakan diperkuat dengan short alumunia fiber. Fiber ini mempunyai butir-butir polycrystalline yang kecil. Karakteristiknya dipengaruhi oleh derajat reaksi selama proses. Pengolahan fiber lebih lanjut, seperti forging dan ekstrusi, dapat dilakukan jika memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.
c. Long Fiber MMC
deretan atau rangkaian. Material yang termasuk dalam golongan ini antara lain karbon, SiC, dan berbagai macam oksida. Beberapa multifilamen umum digunakan namun sebagian besar tidak dapat bertahan pada temperatur yang terjadi selama proses produksi MMC.
Carbon fiber tidak begitu popular untuk digunakan sebagai penguat pada MMC dikarenakan korosi galvanis yang terjadi. Masalah karena reaksi kimia juga muncul pada paduan Al, Ti dan besi. Pada Al, reaksi yang terjadi bersifat higroskopik, dimana Al yang diperkuat dengan graphite fiber akan cenderung mengalami korosi yang terus-menerus dalam lingkungan berair. Berbagai cara dilakukan untuk melindungi carbon fiber dengan melapisi permukaannya menggunakan titanium nitrida, namun pada umumnya cara ini masih mahal dan sulit dilakukan pada multifilament.
d. Cermets
Struktur mikro cermets terdiri dari rangkaian partikel keramik yang diikat oleh metal (dalam porsi kecil), cermets dapat dianggap sebagai jenis MMC yang spesial. Faktor utama yang menyebabkan cermets banyak diminati oleh dunia industri adalah proses produksinya yang mudah. Biasanya MMC ini diproduksi dengan mencampurkan serbuk keramik berkisar 1-10. Untuk produksi cermets dengan base oksida perlu diberikan tekanan hidrostatik untuk menghilangkan porositas.
e. Metalic Foams
c. Komposit matriks keramik atau yang dikenal dengan istilah Ceramic Matrix Composite (CMC).
Adapun keuntungan yang diperoleh dari komposit matriks keramik seperti : a) Tahan pada temperatur tinggi (creep).
b) Kekuatan tinggi, ketahanan korosi, dan tahan aus. Sedangkan kelemahan komposit matriks keramik yaitu :
a) Susah diproduksi dalam jumlah besar. b) Biaya mahal.
c) Hanya untuk kasus-kasus tertentu. (Hadi dan Gunawan, 2011)
2.6 Metalurgi Serbuk
Metalurgi serbuk adalah suatu proses pembuatan komponen dari serbuk logam atau campuran bahan baku logam melalui penekanan dan disertai dengan pemanasan pada suhu (logam padat) di bawah temperatur cair serbuk. Pemanasan selama proses penekanan atau sesudah penekanan dikenal dengan istilah sinter. Produk hasil metalurgi serbuk dapat terdiri dari produk campuran berbagai serbuk logam atau dapat pula terdiri dari campuran bahan bukan logam, untuk meningkatkan ikatan partikel dan mutu benda jadi.
Teknik pemprosesan dengan metode metalurgi serbuk memiliki keuntungan pada produk yang akan dihasilkan yaitu sebagai berikut :
Mengurangi biaya pada permesinan.
Penggunaan bahan baku yang sangat efisien.
Kemampuan untuk membuat komponen dengan tingkat kerumitan yang tinggi dan toleransi dimensi yang baik dengan kualiitas tinggi.
Dapat mengontrol besarnya densitas dan porositas sesuai yang diinginkan. Alloy dan komposit yang sulit dicampur dengan peleburan (Dhian ekawati,
2008)
Namun selain memiliki kelebihan proses metalurgi serbuk juga memiliki kekurangan yaitu sebagai berikut :
Sulit untuk mendapatkan distribusi partikel yang merata pada produk. Membutuhkan kebersihan proses dengan tingkat yang cukup tinggi
Terbentuknya inklusi didalam produk yang dapat memberikan efek beracun. Desain komponen harus sesuai dibuat sedemikian serupa sehingga dapat
dengan mudah dikeluarkan dari cetakan (Dhian ekawati, 2008) Adapun beberapa tahapan dalam proses metalurgi serbuk yaitu :
1. Karakteristik serbuk meliputi ukuran dan distribusi ukuran serbuk, bentuk serbuk, serta komposisi kimia serbuk.
2. Mixing atau blending (pencampuran serbuk) 3. Kompaksi (penekanan)
4. Sintering (pemanasan)
Tahapan diatas akan sangat mempengaruhi sifat mekanik yang dihasilkan dan sangat erat kaitannya dengan mikrostruktur dan makrostruktur dari produk yang dihasilkan.
2.7 Prosedur Pengujian Bahan Baku 2.7.1 Komposisi Kimia
Pengujian komposisi kimia dilakukan untuk mengetahui kandungan senyawa kimia yang terdapat didalam bahan baku Palm Oil Fly Ash (POFA), pengujian ini dilakukan di pusat penelitian kelapa sawit (PPKS) yang telah sesuai dengan standarisasi ISO 9001:2008. Senyawa kimia yang dilihat pada bahan baku Palm Oil Fly Ash yaitu Silicon Dioxide (SiO2), Alumunium Oxide (Al2O3),
Magnesium Oxide (MgO), Ferric Oxide (Fe2O3), Calcium-Oxide (CaO) dan Pottasium Oxide (K2O). Hasil senyawa kimia pada POFA akan dilihat dan disesuaikan dengan ASTM C618 (ASTM,2004).
2.7.2 Ukuran Butiran
shaker akan berukuran lebih kecil dari 0,175 μm. Kemudian hasil dari ukuran butiran POFA tersebut di simpulkan dengan menurut ACI Committee 226.
2.7.3 Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (disingkat FTIR) adalah
sama dengan Spektrofotometer Infra Red dispersi, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistem optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Pengujian FTIR mengacu pada prosedur dan kondisi proses yang telah dilakukan oleh Vempati (2002), namun dengan sumber silika yang berasal dari Palm Oil Fly Ash (POFA).
Pada dasarnya FTIR dilakukan untuk melihat gugus fungsi senyawa kimia yang terdapat pada Palm Oil Fly Ash, pengujian ini menggunakan alat spektroskopi FTIR dan dilakukan di laboratorium farmasi universitas sumatera utara. Pembacaan gugus fungsi pada POFA menggunnakan metode dari principle of instrumental analysis (skoog, 1998) kemudian hasil dari pengujian FTIR akan
dibandingkan dengan hasil pengujian komposisi yang bertujuan untuk melihat apakah hasil dari FTIR segaris lurus dengan hasil pengujian komposisi kimia.
2.7.4 Kuat Tekan dan Kekerasan
Uji kuat tekan dan kekerasan dilakukan dengan menggunakan force gauge yang di uji di laboratorium MIPA universitas sumatera utara, pengujian ini untuk mengetahui kekuatan dan kekerasan briket dalam menahan beban dengan tekanan tertentu. Kuat tekan briket dapat dihitung dengan persamaan :
Kuat tekan (N/cm2) =
Kekerasan (σ) =
Dimana :
σ = kekerasan (kg/cm2)
F = beban yang diberikan (kg)
2.7.5 Densitas
Densitas briket sangat dipengaruhi oleh tekanan kompaksi. Hubungan antara densitas dengan nilai kalor menunjukkan kandungan energi per volume, kandungan energi per volume naik seiring dengan naiknya densitas briket (Saputro dkk, 2012: A-395). Menurut Gandhi (2010:3) Pengujian densitas dilakukan dengan menimbang berat briket yang diinginkan, kemudian ukur tinggi dan diameter briket tersebut, kemudian dikalikan hasilnya. Prosedur perhitungan densitas dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
ρ =
Keterangan :
ρ = Massa jenis (gram/cm3) m = Massa briket (gram) υ = Volume ( cm3)
2.7.6 Makrostruktur
Pengujian makrostruktur dilakukan untuk mengetahui karbonisasi yang sempurna atau tidak sempurna pada briket, karena prinsip karbonisasi yaitu proses pembakaran dikatakan sempurna jika hasil akhir pembakaran berupa abu berwarna keputihan dan seluruh energi di dalam bahan organik dibebaskan ke lingkungan (Erikson sinurat, 2011).
