J F A
J F A
Jurnal Fisika dan Aplikasinya
ISSN : 1858-036X
VOLUME 9, NOMOR 3 (2013)
JURUSAN FISIKA, FMIPA
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
DAFTAR ISI
Pratondo Busono: Development of A Three-Lead Electrocardiograph with Embedded
Digital Filter on FPGA for Noise Remove ... 95 - 99 Vicran Zharvan, Muris, dan Subaer : Studi Struktur Mikro dan Kuat Lentur Komposit
Geopolimer Serat Bambu dengan Temperatur Curing Berbeda ... 100 - 104
A. Indra Wulan Sari R, Abdul Haris, dan Subaer: Pengaruh Penambahan γ-Al2O3
terhadap Homogenitas Matriks Geopolimer ... 105 - 110 Rifan Satiadi, Erlyta Septa Rosa, dan Shobih: Studi Karakterisasi Listrik Sel Surya
Polimer Hibrid Berbasis P3HT-ZnO di atas Substrat Fleksibel ...111 - 115 Sri Suryani: Penggunaan Konsep Fisikadalam Pertimbangan untuk menentukan
Posisi Persalinan ... 116 - 120 Linda Silvia, Kurniawati Choirur Rosyidah, dan M. Zainuri: Pengaruh Ion
Doping Zn terhadap Sifat Kemagnetan Barium M-Heksaferit BaFe12-xZnxO19
berbasis Pasir Besi Tulungagung ... 121 - 124
Triswantoro Putro, dan Endarko: Pengaruh Variasi Penempatan Kutub Medan
Magnet terhadap Pengurangan Kadar CaCo3 dalam Air ... 125 - 127 Yasin A. Sahodo, Wina I. Lavina, Yuni N. Hidayati, Mefina Y. R., Banatul Mufhati,
Yono H. Pramono, dan Gatut Yudoyono: Karakterisasi Divais Multimode
Interference (MMI) Berbahan Polimer untuk Pembagi Daya 1 X 3 ... 128 - 131
Jurnal Fisika dan Aplikasinya
Penanggung Jawab
Ketua Jurusan Fisika FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya.
Dewan Redaksi
Ketua:
G
ATUTY
UDOYONO, Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya
Anggota:
Internal:
A
GUSP
URWANTO, Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya
D
ARMINTO, Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya
M
ELANIAS
UWENIM, Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya
B
AGUSJ
AYAS, Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya
Eksternal:
A
BARRULI
KRAM, Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PT BIN), Badan Tenaga Atom
Nasional (BATAN), PUSPIPTEK Serpong, Tangerang.
C
UKI
MAWAN, Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia, Jakarta
H
ERMAN, Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Bandung (ITB), Bandung
W
AHYUDI, Jurusan Fisika, Universitas Gajah Mada (UGM), Yogyakarta.
PENGANTAR REDAKSI
Mulai tahun 2013 ini, Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA) terbit 3 (tiga) kali dalam setahun dan
Alham-dulillah, Volume 9 Nomer 3 Edisi Oktober 2013, atas ijin-Nya telah dapat kami terbitkan. Dalam edisi kali
ini JFA menyajikan artikel ilmiah terpilih dari makalah pada Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya yang
diselenggarakan jurusan Fisika, FMIPA-ITS pada tanggal 18 Juni 2013. Redaksi menyampaikan ucapan
terimakasih kepada Dr. Triwikantoro, Endarko, Ph.D., Dr. M. Zaenuri, Dr. Mashuri yang telah membantu
redaksi dalam proses penilaian kelayakan naskah, sehingga dapat dimuat pada edisi kali ini. Redaksi juga
menyampaikan ucapan terimakasih kepada penulis artikel ilmiah yang telah memberi kepercayaan pada JFA
sebagai media untuk mengkomunikasikan hasil penelitian dan kajian ilmiah sehingga dapat tersebar-luaskan
kepada pemerhati fisika.
Pada kesempatan ini, Redaksi kembali mengundang dan memberi kesempatan pada para peneliti
dibidang terkait untuk mempublikasikan hasil penelitiannya melalui jurnal ini. Semoga artikel-artikel dalam
jurnal ini bermanfaat bagi pembaca dan perkembangan ilmu fisika dan aplikasinya.
Dewan Redaksi
ALAMAT REDAKSI:
Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA)
Jurusan Fisika, FMIPA, Kampus ITS, Keputih Sukolilo Surabaya 60111
Telp.:(031)5943351; Fax.: (031)5943351
E-mail: jfa@physics.its.ac.id, jfa.fisika.its@gmail.com website: http://jfa.physics.its.ac.id/
JURNALFISIKA DANAPLIKASINYA VOLUME9, NOMOR3 OKTOBER2013
Pengaruh Penambahan γ-Al
2
O
3
pada
Homogenitas Matriks Geopolimer
A. Indra Wulan Sari R, Abdul Haris, dan Subaer∗
Pusat Penelitian Geopolimer - Lab. Fisika Material, Jurusan Fisika-FMIPA Universitas Negeri Makassar
Jl. Daeng Tata Raya, Makassar 90223
Telah dilakukan penelitian tentang struktur mikro geopolimer dengan bahan adisi γ-Al2O3. Bahan dasar yang
digunakan adalah metakaolin yang diperoleh dari dehidroksilasi mineral kaolin pada suhu 750◦C selama 6 jam. Mineral γ-Al2O3 diperoleh dari metakaolin melalui prosedur ekstraksi yang dikembangkan dalam penelitian
ini. Studi ini bertujuan untuk mempelajari morfologi dan homogenitas matriks geopolimer dengan atau tanpa bahan adisi γ-Al2O3. Sintesis geopolimer dilakukan melalui metode aktivasi larutan alkali metakaolin. Mineral
γ-Al2O3 ditambahkan ke dalam pasta geopolimer, diaduk perlahan hingga campuran bersifat homogeny
ke-mudian dicuring pada suhu 60◦C selama 1 jam. Karakterisasi dengan XRD dilakukan untuk mempelajari fase bahan dasar kaolin, metakaolin, mineral γ-Al2O3, serta produk geopolimer. Hasil karakterisasi dengan XRD
memperlihatkan bahwa prosedur ekstraksi berhasil menghasilkan γ-Al2O3dengan persentase antara 7 - 12 wt%.
Sampel geopolimer yang diproduksi dan berusia 28 hari selanjutnya dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa sampel geopolimer dengan bahan adisi γ-Al2O3memiliki
struktur mikro permukaan (matriks) yang lebih homogen dibandingkan geopolimer tanpa adisi γ-Al2O3. Hasil
ini diharapkan berkorelasi positif dengan sifat fisis dan mekanik geopolimer.
ABSTRACT
A study has been conducted on microstructure of geopolymers added with γ-Al2O3. Precursor used was
metakaolin which produced through dehydroxilation of kaolin at 750◦C for 6 hours. γ-Al2O3 mineral was
extracted from metakaolin using a procedure developed in this study. The aims of this study was to investigate the morphology and the homogeneity of geopolymer matrix with and without the addition γ-Al2O3.
Geopoly-mers were synthesized by using alkali activation of metakaolin. γ-Al2O3mineral was poured into geopolymer
paste, stirred gently until the mixture homogenous followed by curing at 60◦C for 1 hour. X-Ray Diffraction characterization was used to examine the phase of kaolin, metakaolin, γ-Al2O3, and geopolymer produced. The
results showed that the extraction procedure were able to produced 7 - 12 wt% of γ-Al2O3mineral.
Geopoly-mers sample produced and aged 28 days were characterized using SEM-EDS. The results showed the matrix of samples with γ-Al2O3was more homogenous that those without γ-Al2O3. These results are expected to have
positive correlation with physical and mechanical properties of geopolymers.
KATA KUNCI: γ-Al2O3extraction, metakaolin, geopolymer, microstructure, homogeneous I. PENDAHULUAN
Material geopolimer menjadi salah satu topik peneli-tian yang semakin intensif dikembangkan sebagai material rekayasa untuk berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan potensi aplikasinya yang sangat luas, baik dalam bentuk murni maupun dengan tambahan penguat
(re-inforced). Salah satu material rekayasa yang dikembangkan
dengan memanfaatkan geopolimer sebagai prekursor adalah komposit geopolimer. Komposit sendiri merupakan material rekayasa yang banyak dikembangkan karena mampu meng-gabungkan beberapa sifat material yang sangat berbeda karak-teristiknya menjadi sifat yang baru dan sesuai dengan yang dikehendaki. Namun demikian, sebagai material dasar
kom-∗
E-MAIL:jzubayir@yahoo.com
posit, geopolimer juga ditemukan mudah pecah dan memi-liki kekuatan tarik yang rendah [1]. Salah satu upaya yang banyak diteliti untuk memperbaiki sifat mekanik komposit geopolimer adalah penambahan serat pendek seperti polyvinyl
alcohol (PVA), polypropylene (PP), serat basalt serta serat
karbon. Kehadiran serat sebagai agregat matriks komposit geopolimer berperan untuk mencegah keretakan serta menam-bah kekuatan tarik matriks geopolimer [2]. Dias [3] mela-porkan peningkatan kekuatan tarik beton geopolimer yang diperkuat dengan serat basalt. Zhao, et al. juga menemukan bahwa penambahan 10 vol% serat pendek Nextel 610 mampu meningkatkan kuat tarik dan kekerasan matriks geopolimer [1]. Hasil-hasil penelitian ini menunjukkan bahwa opti-malisasi matriks akan meningkatkan sifat mekanik komposit geopolimer. Penelitian ini memanfaatkan material γ-Al2O3
sebagai adisi matriks geopolimer. Penelitian terbaru yang dilakukan oleh Hosseini, et al. menunjukkan bahwa mine-ral γ-Alumina (γ-Al2O3) dapat disintesis dari mineral kaolin
(Al2Si2O5(OH)4). γ-Alumina diperoleh dengan
mengek-c
J. FIS.DANAPL., VOL. 9, NO. 3, OKTOBER2013 A.I. WULANSARIR, dkk.
straksi alumina dari metakaolin menggunakan H2SO4 serta
ethanol sebagai agen aluminium sulfat [4]. Merujuk hasil penelitian di atas, penelitian ini diarahkan untuk melihat pe-ngaruh penambahan γ-Al2O3 terhadap homogenitas matriks
geopolimer.
II. DASAR TEORI
Geopolimer pertama kali diperkenalkan oleh Davidovits, diawal tahun 1980-an [5]. Geopolimer termasuk inorganic
polymer yang didefinisikan sebagai polimer yang atom-atom
utamanya tidak tersusun atas rantai karbon dan terhubung an-tara yang satu dengan yang lainnya melalui ikatan kovalen. Geopolimerisasi melibatkan reaksi kimia berbagai oksida alu-minasilikat (Al3+ dalam koordinasi IV) dengan larutan si-likat pada kondisi alkali tinggi, dan menghasilkan material polimerik dengan ikatan Si-O-Al-Si [5, 6]. Material yang dihasilkan memiliki struktur amorf dengan jaringan polimer tiga-dimensi. Material baru ini digolongkan sebagai kelu-arga poly(sialate) (PS) yang terdiri atas jaringan tetrahedral SiO4 dan AlO4 dengan membagi rata semua atom oksigen
serta berasosiasi dengan ion Na+ atau K+. Model polimerik
geopolimer serupa dengan formasi pembentukan zeolite. Ru-mus empiris dari poly(sialate) dinyatakan sebagai berikut [5].
Mn[(−SiO2)z− AlO2]n.wH2O (1)
Mnadalah kation (elemen alkali), n derajat polikondensasi, w
≤ 3, dan z = 1, 2 atau 3.
Menurut Davidovits, (1991) [5] geopolimer terdiri atas
poly(sialate) dasar dengan struktur jaringan seperti
ditun-jukkan pada Gambar 1. Kristalin poly(sialate) dapat diperoleh secara hidrothermal, sedangkan pengerasan (setting) pada temperatur tinggi akan menghasilkan sistem amorf atau gelas yang derajat ketidakteraturan atom-atom penyusunnya dapat dipelajari dengan XRD.
Struktur kaolin dibentuk oleh lapisan-lapisan berulang dan diikat oleh gaya elektrostatik dan membentuk struktur tiga di-mensi. Lembaran tetrahedral dibentuk oleh ion Si4+ yang berkoordinasi dengan anion O2− dan lembaran oktahedral
dibentuk oleh kation Al3+ yang berkoordinasi dengan
an-ion OH−. Kedua lembaran dihubungkan oleh oksigen yang berasal dari lembaran tetrahedral. Metakaolin merupakan produk dehidroksilasi dari kaolin. Proses dehidroksilasi ke-banyakan kaolin berlangsung pada temperatur 500◦C dan di-ikuti oleh kehilangan berat sekitar 14%. Reaksi eksotermal dehidroksilasi kaolin dinyatakan menurut persamaan,
Al2Si2O5(OH)4 → Al2Si2O5(OH)xO2−x
+ (2 −x
2)H2O (2)
dengan nilai x sekitar 10% dari residu grup hidroksil di dalam metakaolin. Reaktivitas metakaolin sangat bergantung pada parameter kalsinasi seperti temperatur, waktu, dan jenis kiln yang digunakan. Temperatur kalsinasi yang ideal terletak an-tara 700 dan 800◦C dengan waktu kalsinasi sekitar 6 jam. Kalsinasi kaolin di bawah 700◦C serta proses kalsinasi yang
cepat dengan rotary kiln akan menghasilkan metakaolin yang kekurangan Al koordinasi IV-V dan sulit bereaksi dengan sodium atau potasium silikat [7].
Alumina (Al2O3) merupakan salah satu mineral utama
dunia industri dan teknologi, khususnya yang berkaitan de-ngan sintesis keramik dan komposit. Terdapat dua modifikasi fase kristalin Al2O3 yakni γ-Al2O3 dan α-Al2O3. Fase
α-Al2O3memiliki tingkat kristalin yang tinggi dan merupakan
fase alumina paling stabil secara termodinamika. Tingkat kekristalan fase γ-Al2O3lebih rendah dan mudah larut dalam
larutan alkali.
Alumina adalah material keramik dengan sifat isolator ter-mal dan listrik yang menunjukkan chemical inertness yang sangat baik dan transparansi optik yang tinggi. Alumina ter-diri dari beberapa fase metastabil (κ, χ, θ, η, γ, δ) dan fase yang paling stabil secara termodinamika yaitu fase α de-ngan titik leleh tinggi (2047◦C) dan memiliki kekerasan re-latif tinggi. Jumlah fase metastabil terjadi dengan meningkat-nya temperatur annealing sampai pada pembentukan fase α-Al2O3 stabil dan rentang suhu keberadaannya bergantung
pada kedua komposisi dan struktur awal bahan (diaspore,
gibbsite, tohdit, boehmite, bayerite) [8].
Sumber utama oksida alumina adalah mineral bauxites yang diekstrak melalui proses Bayer. Sintesis alumina dari mineral non-bauxites seperti alunite, sillimanite, andalusite,
kyanite, kaolin, mica, dan fly ash banyak mendapat
perha-tian akhir-akhir ini dengan menggunakan sulfates, nitrates, dan chlorides sebagai prekursor alumina. Alumina yang di-hasilkan memiliki tingkat kemurnian yang tinggi [1]. Hal ini sangat menguntungkan karena selain jumlah mineral non-bauxite berlimpah, proses sintesis tidak memerlukan ener-gi tingener-gi. γ-Al2O3 merupakan sumber produksi material
berukuran nano, digunakan sebagai katalis dan substrat katalis pada industri otomotif dan petrolium, komposit struktural untuk pesawat terbang, pelapis (coating) abrasif dan
ther-mal wear. Fase tunggal serbuk γ-Al2O3 dapat menurunkan
temperatur densifikasi dibandingkan dengan fase α-Al2O3.
Pada umumnya, mineral kaolin mengandung sekitar 20 - 26 wt% alumina. Produksi γ-Al2O3 dari mineral kaolin akan
dilakukan menurut prosedur yang dikembangkan oleh Hos-seini, (2011) [4]. Tingkat kekristalan dan kemurnian γ-Al2O3
yang diproduksi diukur dengan menggunakan XRD dan XRF sedangkan morfologi struktur mikronya diukur dengan meng-gunakan SEM. Gambar 1 memperlihatkan difraktogram dan morfologi γ-Al2O3yang diproduksi dari kaolin [4]. Kiner-ja
oksida logam, sebagai katalis dan substrat katalis sangat ter-gantung dari struktur kristal dan sifat teksturnya.
Prosedur ekstraksi γ-Al2O3 dari mineral kaolin lainnya
dikembangkan oleh Yang, (2009) [9] . Prosedur sintesis nano
γ-Al2O3 berasal dari kaolin yang telah dikalsinasi dengan
bantuan zat asam. Aluminium hidroksida dipresipitasi den-gan amonia dari proses pelepasan polyethylene glycol. Serbuk putih dari partikel nano γ-Al2O3diamati setelah dikalsinasi,
adapun karakterisasi yang dilakukan menggunakan XRD, DSC-TG, TEM, FTIR dan MAS NMR. γ-Al2O3 yang
di-hasilkan menunjukkan morfologi seperti batang dengan lebar 7 nm dan panjang sekitar 20 nm. Kaolin tersebut lalu dikalsi-nasi menjadi metakaolin dengan laju pemanasan 10◦C/menit -106
J. FIS.DANAPL., VOL. 9, NO. 3, OKTOBER2013 A.I. WULANSARIR, dkk.
(a) (b)
Gambar 1: (a) Difraktogram γ-Al2O3, (b) Morfologi mikro γ-Al2O3yang diproduksi dari kaolin [4].
Gambar 2: Skema mekanisme sintesis γ-Al2O3.
dan suhu tersebut bertahan selama 3 jam. Metakaolin lalu diaktivasi dengan HCl 6M pada suhu 90◦C dan distirrer se-lama 2,5 jam, larutan tersebut lalu difilter dan hasil filtrasi yang terkumpul menghasilkan aluminium hidroksida. Setelah penambahan polyethylene glycol (PEG, massa molar 6000), amonia 2,6 M kemudian ditambahkan. Hasil presipitasi dicuci dengan menggunakan aquades dan dikeringkan, selanjutnya dikalsinasi hingga menghasilkan partikel nano γ-Al2O3.
Gambar 2 menunjukkan mekanisme sintesis γ-Al2O3,
mu-lai dari dehidroksilasi kaolin hingga menjadi metakaolin. Pada proses dehidroksilasi, terjadi perubahan fasa dari kristal menjadi amorf dan gugus hidroksil dari kaolin dilepaskan menjadi metakaolin. Berikutnya proses filtrasi dengan meng-gunakan asam kuat yang bertujuan untuk memisahkan antara kandungan silika dan alumina yang terdapat pada metakaolin. Selanjutnya proses presipitasi aluminium sulfat dengan meng-gunakan alkohol dan dicuci dengan aquades. Setelah proses presipitasi dilanjutkan dengan proses kalsinasi.
Gambar 3(a) memperlihatkan difraktogram sinar-x yang menunjukkan fasa γ-Al2O3yang terletak pada rentang sudut
2θ, antara 20-70◦. Pada Gambar 3(b) tampak morfologi γ-Al2O3 yang berbentuk batang yang diambil dengan TEM.
Difraksi elektron (Gambar 3(c)) memperlihatkan bahwa γ-Al2O3bersifat amorf.
III. METODOLOGI
Penelitian ini diarahkan untuk mensintesis komposit geopolimer dengan agregat γ-Alumina (Al2O3). γ-Alumina
diperoleh dengan mengekstraksi kaolin dengan menggunakan
(a)
(b) (c)
Gambar 3: (a)Difraktogram Al(hydr)oxide dan setelah dikalsinasi pada temperatur yang berbeda. (b) Gambar TEM dari γ-Al2O3(c)
pola SAED.
dua prosedur yaitu prosedur yang dikembangkan oleh Hos-seini [4] dan prosedur yang dikembangkan oleh Yang [9]. Hasil sintesis komposit geopolimer kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS (Tescan Vega3SB) untuk mengetahui struktur mikro dan morfologi komposit serta komposisis elementalnya. Serta dilakukan karakterisasi XRD (Rigaku MiniFlexII) untuk memperoleh informasi kualitatif dan kuantitatif fase yang terbentuk dari proses ekstraksi alu-mina. XRD dilakukan pada sudut 2θ antara 5-80◦ den-gan scan speed 2◦/s dan step 0,02◦. Sintesis komposit geopolimer dilakukan melalui metode aktivasi larutan alkali mineral metakaolin. Mineral γ-Al2O3ditambahkan ke dalam
campuran pasta geopolimer, diaduk perlahan hingga campu-ran bersifat homogen lalu dimasukkan ke dalam cetakan
J. FIS.DANAPL., VOL. 9, NO. 3, OKTOBER2013 A.I. WULANSARIR, dkk.
(a) (b)
Gambar 4: Difraktogram hasil ekstraksi γ-Al2O3(eks-1). (a) Hasil pengukuran (b) Analisis dengan search and match.
Gambar 5: Foto SEM hasil ekstraksi γ-Al2O3(eks-1).
tik polycarbonate, diikuti dengan curing pada suhu 60◦C se-lama 1 jam. Sese-lama proses curing berlangsung air reaksi dipertahankan dengan menutup cetakan rapat-rapat. Karakter-isasi dengan XRD dilakukan dengan mempelajari fase bahan dasar kaolin dan metakaolin, mineral γ-Al2O3yang diperoleh
dari hasil ekstraksi, serta produk geopolimer.
IV. HASIL DAN DISKUSI
Penelitian ini menggunakan dua prosedur ekstraksi γ-alumina, yaitu prosedur ekstraksi 1 (eks-1) yang dikem-bangkan oleh Hosseini [4] dan prosedur ekstraksi 2 (eks-2) yang dikembangkan oleh Yang [9].
Difraktogram hasil ekstraksi 1 ditunjukkan Gambar 4. Gambar 4 menunjukkan bahwa setelah dilakukan autosearch dengan PDXL 2 tampak bahwa fasa dominan hasil ekstraksi 1 adalah pyrophylite-1A dehydroxilated (Al2(Si4O10)O). Hal
(a)
(b)
Gambar 6: (a) Bar chart komposisi elemental (b) Spektrum EDS hasil ekstraksi γ-Al2O3(eks-1).
ini menunjukkan bahwa hasil ekstraksi dengan prosedur eks-1 belum menunjukkan terbentuknya fase γ-Al2O3. Fasa
py-rophyllite yang terbentuk masih memiliki gugus hidroksil
walaupun menggunakan prekursor yang disintering hingga suhu 800◦C dan 850◦C, namun sifat kristal dari kaolin jus-tru kembali muncul di atas suhu 750◦C. Hal ini juga menun-jukkan bahwa larutan asam sulfat 2M yang digunakan tidak mampu memisahkan antara kandungan alumina dan silika dari prekursor dengan baik. Selain itu juga terlihat fasa quartz syn (SiO2) pada sudut 2θ sebesar 26,709◦dengan intensitas
J. FIS.DANAPL., VOL. 9, NO. 3, OKTOBER2013 A.I. WULANSARIR, dkk.
(a) (b)
Gambar 7: Difraktogram hasil ekstraksi γ-Al2O3(eks-2) (a) sebelum Search and Match (b) setelah Search and Match.
(a) (b)
Gambar 8: Difraktogram hasil ekstraksi γ-Al2O3(eks-2) (a) tanpa agregat γ-Al2O3(b) dengan agregat γ-Al2O3.
sar 13649 counts. Fasa ini merupakan pengotor yang berasal dari kaolin yang digunakan.
Gambar 5 menunjukkan bahwa butir yang terlihat dari hasil ekstraksi tidak homogen. Adapun bar chart dengan menggu-nakan EDS (Gambar 6) menunjukkan bahwa elemen dengan komposisi terbanyak adalah oksigen. Aluminium dalam ben-tuk unsur ditemukan sebesar 4,7%wt, silikon 30,4%wt, na-trium 2,0%wt dan fluor 2,0%wt.
Gambar 7 menunjukkan difraktogram hasil ekstraksi γ-Al2O3 dengan menggunakan prosedur ekstraksi 2 (eks-2)
yang merunut pada prosedur ekstraksi yang dikembangkan oleh Yang [9]. Hasil search and match dengan PDXL 2 me-nunjukkan bahwa hasil ekstraksi γ-Al2O3dengan kode
prose-dur eks-2, fasa yang terbentuk berupa γ-Al2O3 yang berada
pada rentang sudut 2θ antara 35-70◦.
Fasa lain yang muncul adalah fasa quartz syn (SiO2) yang
sebenarnya merupakan pengotor yang berasal dari kaolin yang digunakan (kaolin yang disuplai dari Intraco, Makas-sar) yang akan tetap ada pada hasil ekstraksi. Gambar 8(a) merupakan difraktogram geopolimer tanpa agregat γ-Al2O3.
Dari gambar tersebut tampak bahwa geopolimer tanpa agre-gat ini bersifat amorf. Fasa yang terbentuk didominasi oleh fasa silicon dioxide yang berasal dari kaolin yang digunakan. Sedangkan Gambar 8(b) menunjukkan difraktogram
kom-posit geopolimer dengan agregat γ-Al2O3. Selain itu, juga
tampak bahwa hump (gundukan) difraksi berbeda dengan hump pada Gambar 8(a). Hal ini dikarenakan kehadiran γ-Al2O3merubah jaringan matriks geopolimer.
Gambar 9(b) merupakan foto SEM sampel komposit geopolimer dengan agregat γ-Al2O3 (KG2D). Berdasarkan
gambar tampak bahwa agregat belum menyatu dengan ma-triks melainkan hanya melekat pada mama-triks geopolimernya. Jika dibandingkan dengan Gambar 9(a) terlihat bahwa kondisi permukaan matriks geopolimer menjadi lebih baik dengan keberadaan agregat γ-Al2O3. Spektrum EDS menunjukkan
bahwa komposit geopolimer dengan agregat Al2O3(KG2D)
secara elemental komposisinya terdiri dari atom Silikon sebesar 3,37%wt, aluminium 2,89%wt, dan sodium sebesar 3,00%wt.
Pada sampel KG2D, kehadiran agregat berpengaruh ter-hadap perbaikan struktur mikro permukaan matriks, namun agregat γ-Al2O3 yang ditambahkan hanya melekat di
per-mukaan matriks. Adapun sampel KG4D yang ditunjukkan pada Gambar 10 menunjukkan bahwa struktur mikro per-mukaan sampel jauh lebih homogen dibandingkan dengan KG2D. Morfologi ini menyerupai morfologi gelas yang dibuat dari bahan Na2O3[10].
J. FIS.DANAPL., VOL. 9, NO. 3, OKTOBER2013 A.I. WULANSARIR, dkk.
(a) (b)
Gambar 9: Foto SEM sampel geopolimer (a) tanpa agregat (KG2T), (b) dengan agregat γ-Al2O3(KG2D).
(a) (b)
Gambar 10: (a) Spektrum EDS komposit geopolimer dengan agregat (KG2D),(b) komposit geopolimer dengan agregat (KG4D).
V. SIMPULAN
Telah disintesis mineral γ-Al2O3 dari bahan dasar
mi-neral kaolin serta komposit geopolimer dengan bahan dasar metakaolin dengan adisi agregat γ-Al2O3. Penambahan
agre-gat γ-Al2O3 pada komposit geopolimer mampu
memper-baiki struktur permukaan matriks geopolimer ditandai dengan berkurangnya pori dan tidak ditemukannya kristal sodium
car-bonate yang tumbuh di permukaan matriks.
[1] Q. Zhao, et al., J. Mater. Sci., 42, 3131-3137 (2007). [2] Y. Zhang, et al., Build. Mater., 22, 370-383 (2008).
[3] D.P. Dias, and C. Thaumaturgo, Cement Concrete Compos, 27, 49-54 (2005).
[4] S.A. Hosseini, A. Niaei, and D. Salari, Open Journal of Physical Chemistry, 1, 23-27 (2011).
[5] J. Davidovits, Journal of thermal analysis, 37, 1633-1656 (1991). [6] Subaer, and A. van Riessen, J. Mater. Sci., 42, 3117-3123 (2006). [7] Kamisawati, Sintesis dan Karakterisasi Keramik Geopolimer
Berbahan Dasar Kaolin dan Pasir Kuarsa dengan Difraksi
Sinar-X, Skripsi, Universitas Negeri Makassar, 2010.
[8] J. Musil, et al., Thermal stability of alumina thin film
contain-ing γ-Al2O3 phase prepared by reactive magnetron sputtering,
Applied Surface Science, (2010). [sciencedirect]
[9] H. Yang, M. Liu, and J. Ouyang, Novel synthesis and
character-ization of nanosized γ-Al2O3from kaolin, Applied Clay Science
(2009). [science direct]
[10] Subaer, Pengantar Fisika Geopolimer (DP2M Dikti Jakarta, 2007).
JURNALFISIKA DANAPLIKASINYA VOLUME9, NOMOR1,2,3 2013
Indeks Subjek
Jurnal Fisika dan Aplikasinya
volume 9 (Tahun 2013)
analisis Rietveld 48-50, 122
apparent diffusion coefficient (ADC) 86, 89 BZT 48-50
CaCO3125-127
Continue Direct Current (CDC) 73-74 curah hujan ekstrim 66, 69-70 curing 100, 103, 105-106 daya isolasi 90-93
densitas 6-8, 10, 12-14, 21, 24, 81
Differential Thermal Analysis (DTA) 15-20 diffusion weighted imaging 86-87
digital filter 95-96 digital penetrometer 87-89 doping Sr 48-50 Electrocardiogram 57-58, 95 elektrodeposisi 73-77 elektromagnetik 2-3, 15, 40, 128 embedded system 95 ethylene glycol 49, 73, 75-79, 106, 107 FD-BPM 128-131 Fe wire 63-65 Fe2O35, 15-16, 18-20, 35, 74, 122 Ferrite 2-4, 15-20, 24, 34, 134 flexural strength 100 formaldehyde 12, 80 FPGA 95-99 generator 3, 12-14 geolistrik 43-44 geopolymer 100-110 gravitasi 117-119 green compact 9-11 HAMR 30-31 homogen 19, 38 hukum Newton 118-119 infrared 66-67 Insertion Loss 90-91
karakterisasi sifat listrik 111-112 karakteristik termal 18-20 kekerasan 6-8, 105-106 kekuatan tarik 7, 24, 105 komposit 5-8, 38 konduktivitas 18, 24, 126-127, kontras 32, 38 kopresipitasi 34-36, 38-39, 121-122, 124 kurva histerisis 6-7, 35-36, 39, 42, 123 lapisan tipis TiO2 52-56
Learning Vector Quantization (LVQ) 57
LSI (Laser Speckle Imaging) 52-53, 55-56, 81-85 magnet magnet bonded 9-14 magnet komposit 5-8 magnet permanen 1, 5, 9, 12-14, 21-2, 24, 27-28, 30, 38, 74, 121 magnetisasi remanensi 121, 123-124 magnetit 37, 73-74, 76-79 magneto-impedansi 63, 64, 65 medan koersif 24, 30, 32, 33, 36, 41 sifat magnet 8-12, 18, 21, 24, 34, 35, 38,121-123 metakaolin 101-102, 105-108, 110 mikrostruktur 6, 48, 103 MMI 128-131 MnO 15-20 MnZn ferrite 18-19 MQEP 10-11
neodymium iron boron 12, 22 NiO 16-17 P3HT: ZnO 114 pandu gelombang 128 pemrosesan citra 57, 59 pixel 60,66, 130 pola spekel 53-56 ,80-83, 85 Polimer hibrid 111-115 polymer MMA 128-131 polyvinyl-alcohol (PVA) 38, 41, 86-89, 105 posisi persalinan 116-118 rangkaian magnetik 1, 3 redaman 22, 30-33 reduksi bising 91 resistivity 45, 114 Schlumberger 43-44 simulasi 1-3, 15-17, 19-21, 24-28 simulasi mikromagnetik 30-31, 33 solenoid 63, 126 sounding 43-45 TRMM 66-67, 69, 71-72 VSM 5-6, 8, 35, 38-39, 41, 122 c
JURNALFISIKA DANAPLIKASINYA VOLUME9, NOMOR1,2,3 2013
Indeks Penulis
Jurnal Fisika dan Aplikasinya
volume 9 (Tahun 2013)
A.H. Ramelan 48 Abdul Haris 105 Achmad Hindasyah 1 Agus Sukarto W 15, 18 Agus Taufik 1 Ahmad Taufiq 37Alpha Hambally Armen 90 Bambang Heru P 1 Banatul Muflihati 128 Budi Legowo 43 Budi Purnama 30, 63 D. F. Saputri 48 Dahyunir Dahlan 52, 73 Darminto 34, 37, 86 Darsono 43 Deswita 5
Didiek Basuki Rahmat 90 Dita Puspita Sari 86 Dwi Yuli Retnowati 34 Dyah Sawitri 21 Endah Purwanti 57 Endarko 125
Erlyta Septa Rosa 111 Franky Chandra A.S. 57 Gatut Yudoyono 128 Gontjang Prajitno 90 Hanafi Eko Prasetyo 63 Harmadi 52, 80 Indra Gunawan 5 Indra Wulan Sari R 105 Ismail 30
Kurniawati Choirur Rosyidah 121 Linda Silvia 121
M. Arief Bustomi 57 M. Zainuri 121
Malik Anjelh Baqiya 34 Mefina Y. Rofianingrum 128 Meli Muchlian 52 Mohammad Ghufron 34 Muris 100 Nanang Sudrajat 9, 12 Neneng Fitrya 80 Novvria Sagita 66 Nurdin 37 Nurul Fitriyah 34 Pratondo Busono 95 Pujiyanto 57 Ratih Prasetya 66 Rifan Satiadi 111 S. Hadiati 48 Sandra 80 Serli Birlina H 43 Setyo Purwanto 1 Shobih 111 Sri Suryani 116 Subaer 100, 105 Sudirman 5 Suharyana 30
Suko Bagus Trisnanto 21 Sunaryono 37 Sylvina Tebriani 73 Syukri 73 Tony Kristiantoro 9, 12 Triswantoro Putro 125 Utari 63 V. Inda Variani 48 Vicran Zharvan 100 Wahyu Bambang W 15, 18 Widhya Budiawan 9 Wina I. Lavina 128 Y. Iriani 48 Yasin A. Sahodo 128 Yerry Susatio 21 Yono H. Pramono 128 Yuni N. Hidayati 128 Zulham Yahya F 15,18 c
Jurnal Fisika dan Aplikasinya
Informasi untuk Penulis
Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA) hanya menerbitkan hasil penelitian yang orisinil, belum pernah diterbitkan ditempat lain serta tidak dalam proses pertimbangan untuk diterbitan ditempat lain, dalam bahasa apapun.
NASKAH
Naskah hendaknya ditulis dengan spasi ganda pada kertas a4 dengan margin: kiri 3cm, atas 2,5cm, kanan 2,5cm, bawah 2,5cm, dan sangat disarankan untuk menggunakan LATEX dengan REVTEX 4-style. Namun demikian makalah
yang ditulis menggunakan word-processor seperti MS-word tetap kami terima.
Bahasa. Naskah ditulis dalam bahasa Indonesia atau Bahasa
Inggris.
Nama Penulis. Nama Penulis ditulis lengkap (tanpa gelar/sebutan apapun) disertai instansi dan alamat lengkap. Penulis yang bertanggung jawab untuk berkorespondensi di-harapkan dapat mencantumkan alamat e-mailnya.
Intisari/Abstract. Intisari/Abstract ditulis dengan jumlah kata
tidak lebih dari 200 kata, dan berisi aspek penting dan hasil pokok penelitian tersebut. Intisari/Abstract ditulis dalam ba-hasa Indonesia dan Baba-hasa Inggris.
Kata Kunci/Keywords. Setiap naskah harus disertai kata kunci/keyword, maksimal 4 (empat) kata kunci. Keywords di-tulis dalam Bahasa Inggris.
GAMBAR DAN TABEL
Setiap gambar dan tabel harus diberi keterangan yang je-las dan dibuat pada kertas tersendiri (tidak ditempelkan pada naskah). Gambar dan table harus diberi nomor secara urut sesuai urutan pemunculannya. Catatan kaki untuk isi tabel harus ditulis tepat dibawah tabel. Jika mengutip gambar, tabel atau foto dari penerbit lain, penulis wajib menyebutkan sum-bernya.
PERSAMAAN
Setiap persamaan harus diberi nomor secara urut sesuau uru-tan pemunculannya. Persamaan yang panjang (tidak bisa dipotong dalam satu kolom) harus ditulis sepanjang dua kolom.
DAFTAR ACUAN
Daftar acuan diletakkan pada akhir naskah, diberi nomor urut dengan angka arab yang selaras dengan urutan perujukkannya dalam naskah, misalnya, ”According to a recent experimental results [1]...” dan dengan pola sebagai berikut:
[1] V. Folli, et al., Phys. Rev. Lett., 108, 2480021-5 (2012). [2] T. Mahmood, et al., Physica B, 420, 74-80 (2013).
[3] J. D. Joannopoulos, R. D. Maede, and J. N. Winn,
Pho-tonic Crystals (Princenton University Press, 1995).
[4] D. Williams, D. West, and T. King, in
Quasi-phasematched Third-Harmonic Generation in Doped Sol-gel Derived Multilayer Stacks, edited by E.
Gia-cobino and O. Poulsen, Technical Digest of the Euro-pean Quantum Electronics Conference, Hamburg, Ger-many, 1996.
[5] B.M. Curtin, Photonic crystal back-reflectors for light
management and enhanced absorption in a-Si:H solar cells, Thesis M.Sc, Iowa State University Ames, Iowa,
2009.
Data yang tidak dipublikasikan atau hanya hasil komunikasi pribadi, tidak boleh dimasukkan dalam daftar acuan.
REVISI
Naskah akan dinilai oleh Dewan Redaksi. Kriteria penilai-an meliputi orisinalitas, kebenarpenilai-an isi, kejelaspenilai-an uraipenilai-an, dan kesesuaian dengan sasaran jurnal. Dewan Redaksi berwenang untuk menerima atau menolak, maupun meminta penulis untuk memperbaiki naskahnya. Apabila naskah diki-rimkan kembali ke penulis untuk diperbaiki, maka hendaknya penulis merevisinya sesuai dengan komentar/saran dari dewan redaksi. Namun demikian, penulis berhak memberikan banta-han atas komentar/saran dewan redaksi tersebut.
ALAMAT REDAKSI
Naskah hendaknya dikirim ke alamat:
Jurnal Fisika dan Aplikasinya (JFA)
Jurusan Fisika, FMIPA, Kampus ITS, Keputih Sukolilo Surabaya 60111
Telp.:(031)5943351; Fax.: (031)5943351
E-mail: jfa@physics.its.ac.id
jfa.fisika.its@gmail.com
Web site: http://jfa.physics.its.ac.id/
Surat menyurat mengenai naskah hendaknya dikirim ke ala-mat di atas, dengan menyebutkan judul lengkap, nama pe-ngarang, dan tanggal pengiriman. Sangat disarankan dalam pengiriman naskah dan surat-menyurat menggunakan e-mail.
