PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERAMIK BERPORI
DENGAN BAHAN BAKU KAOLIN, ALUMINA, DEBU
VULKANIK GUNUNG SINABUNG DAN
KARBON AKTIF
SKRIPSI
FAUZI HANDOKO 110801088
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERAMIK BERPORI
DENGAN BAHAN BAKU KAOLIN, ALUMINA, DEBU
VULKANIK GUNUNG SINABUNG DAN
KARBON AKTIF
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FAUZI HANDOKO 110801088
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul :
Kategori : Skripsi
Nama : Fauzi Handoko
NomorIndukMahasiswa : 110801088
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERAMIK BERPORI DENGAN BAHAN BAKU KAOLIN, ALUMINA, DEBU VULKANIK GUNUNG
SINABUNG DAN KARBON AKTIF
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli2016
KATA PENGANTAR
Pertama, penulis panjatkan atas puji dan syukur berkat rahmat Allah SWT dengan limpahan karunia-Nya skripsi ini dapat diselesaikan dengan judul “Pembuatan dan Karakterisasi Keramik Berpori Dengan Bahan Baku Kaolin, Alumina, Debu Vulkanik Gunung Sinabung Dan Karbon Aktif”. Shalawat dan salam senantiasa dicurahkan kepada junjungan alam Rasulullah Shallallahu’alaihiwassalam dan para sahabatnya sebagai petunjuk dalam menjalani kehidupan ini, semoga syafa’at Beliau Shallallahu’alaihiwassalam dapat dirasakan dikemudian hari, Aamiin Allahumma Aamiin.
Skripsi ini dapat terwujud atas dukungan dan kesempatan serta berbagai fasilitas dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang tulus kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, M.Hum selaku Rektor Uniersitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
3. Kepada Ketua jurusan Fisika, Bapak Dr. Marhaposan Situmorang beserta staf jurusan dan seluruh dosen yang mengajar di Fisika S-1. Terimakasih atas semua fasilitas dan dukungan, kesempatan berkreasi, pemantapan moral dan etika, serta ilmu yang telah diberikan kepada penulis.
4. Kepada Dosen pembimbing 1, bapak Dr. Perdinan Sinahaji, MS dan Dosen pembimbing 2, bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS yang telah membimbing dan mengarahkan penulis baik secara langsung maupun tidak langsung ditengah kesibukan akademik beliau.
5. Kepada keluarga ku: Ayahanda, Suartono dan Ibunda Jamilah br Ginting, atas rasa cinta dan perhatian serta kasih sayang yang luar biasa saat masa-masa sulit dalam hidupku serta dukungan moril dan material kepada penulis dan juga semangat.
6. Ucapan terimakasih juga kepada sahabat ku Ali, Dhana, Dhea, Jihad, Aisyah, Bayu, Andri, Monika, Aneka, Mahya dan Alumni XII IPA 1 SMA Negeri 1 Tg. Morawa tahun 2010 atas dukungan dan bantuan mereka yang telah membantu penulis menyelesaikan skripsi ini.
7. Keluarga besar Laboratorium Fisika Dasar UPT LIDA USU, atas kesempatan untuk mengembangkan diri menjadi seorang asisten dan menimba ilmu secara praktek. Juga kepada Bapak Tulus Ikhsan Nasution, S.Si, M.Sc serta staf ahli atas nasehat dan arahan selama ini, rekan sesama asisten Hamid, Eva, Gias, Ari, Dina, Halim, Roby, Rudi, Diego, Ilhamsyah, Dodi, Hardi, Reza, Nur Rahmah, Siti Rahmah, Miska, Mona, Yara, Roza, Fitri, Zaky dan Yosatria dan Kak Pepi atas dukungan dan doa selama menjadi asisten.
atas bantuan dan dukungan kalian baik secara langsung maupun tidak langsung.
9. Kepada kakak senior Moraida, Ikhwanuddin, Melisa, Rika, Siti Nuraini, Zailani Ray yang senantiasa menasehati, menyemangati dan meneliti bareng. Kepada junior tercinta angkatan 2012, 2013 dan 2014 atas doa dan kata-kata semangat yang memotivasi penulis.
10. Kepada kepala Laboratorium Material Test PTKI Medan Bapak Ir. Warman, MT dan laboran Ibu Fitri dan Bapak Berry yang telah membantu saya penelitian dan pembuatan sampel di laboratorium.
11. Kepada staf Laboratorium IKM BARISTAND Industri Medan atas kesediaannya untuk melakukan analisis AAS.
Sebagai hasil dari keterbatasan manusia, maka tentu hasil dari penelitian ini sangat terbuka untuk menerima masukan demi proses pemeliharaan perkembangan ilmu pengetahuan dalam institusi pendidikan tinggi. Akhir kata semoga penelitian ini dapat membawa manfaat.
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KERAMIK BERPORI DENGAN BAHAN BAKU KAOLIN, ALUMINA, DEBU VULKANIK GUNUNG
SINABUNG DAN KARBON AKTIF
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan keramik. Keramik dibuat dengan bahan dasar kaolin, alumina, debu vulkanik gunung Sinabung dan karbon aktif. Metode yang digunakan adalah dye pressing, perbandingan kaolin dan alumina (4:1) sebagai variabel tetap. Komposisi sebagai berikut (50:50:0), (50:45:5), (50:40:10), (50:35:15) dan (50:30:20). Karakterisasi keramik berpori yang telah diuji yaitu densitas 1,57-2,12gr/cm3; porositas 12,19-31,24%; susut massa 7,86-26,82%; susut bakar 14,75-20,21%; kuat tekan 8,63-38,40 MPa; kekerasan 39,32-87,14 MPa..
MANUFACTURING AND CHARACTERISTIC POROUS CERAMIC WITH KAOLIN, ALUMINA, SINABUNG VOLCANIC ASH AND
ACTIVATED CARBON
ABSTRACT
It was done the research about manufacturing porous ceramics. The ceramics were manufactured with basic materials such as Kaolin, Alumina, Sinabung volcanic ash and activated carbon. The method that was used was dye pressing by the comparison of Kaolin and Alumina ratio (4:1) as control variable. The compositions as follows (50:50:0), (50:45:5), (50:40:10), (50:35:15), and (50:30:20).. The characterization of porous ceramics that had been examined as follows density 1,57-2,12 gr/cm3; porosity 12,19-31,24%; mass loss 7,86-26,82%; ignition loss 14,75-20,21%; compressive strength 8,63-38,40 MPa; hardness 39,32-87,14 MPa.
DAFTAR ISI
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Sistematika Penulisan 4
BAB II Tinjauan Pustaka 5
2.1 Pengertian Keramik 5
2.2 Keramik Berpori 6
2.3 Bahan Baku Keramik 7
2.3.1 Kaolin 7
2.3.2 Alumina 7
2.3.3 Debu Vulkanik Gunung Sinabung 8
2.3.4 Karbon Aktif 9
2.4 Pembentukan Keramik 10
2.5 Karakterisasi 14
2.7.1 Karakterisasi Sifat Fisis 14
2.7.1.1 Densitas 14
2.7.1.2 Porositas 15
2.7.1.3 Susut Massa dan Susut Bakar 15
2.7.2 Karakterisasi Sifat Mekanik 16
2.7.2.1 Kuat Tekan 16
2.7.2.2 Kekerasan 16
BAB III Metode Penelitian 21
3.1 Tempat Penelitian 21
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian 21
3.2.1 Peralatan 21
3.2.2 Bahan 22
3.3 Variabel Penelitian 22
3.4.1 Pengolahan Bahan Baku dan Pengeringan 23
3.4.2 Penghalusan dan Pengayakan 23
3.4.3 Pencampuran 23
3.5 Diagram Alir Penelitian 25
BAB IV Hasil dan Pembahasan 26
4.1 Analisis Senyawa Debu Vulkanik Gunung Sinabung 26
4.2 Karakterisasi Sifat Fisis 27
4.2.1 Densitas 27
4.2.2 Porositas 28
4.2.3 Susut Massa 29
4.2.4 Susut Volume 31
4.3 Karakterisasi Sifat Mekanik 32
4.3.1 Kuat Tekan 32
4.3.2 Kekerasan 33
BAB V Kesimpulan dan Saran 47
5.1 Kesimpulan 47
5.2 Saran 48
Daftar Pustaka 49
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1 Karakterisasi Alumina 8
3.1 Persentase Keramik Berpori Kaolin, Alumina, Debu Vulkanik
Gunung Sinabung dan Karbon Aktif 22
4.1 Komposisi Senyawa Debu Vulkanik Gunung Sinabung 26 4.2 Hasil Pengukuran Densitas Keramik Berpori 27 4.3 Hasil Pengukuran Porositas Keramik Berpori 28 4.4 Hasil Pengukuran Susut Massa Keramik Berpori 30 4.5 Hasil Pengukuran Susut Bakar Keramik Berpori 31
4.6 Hasil Pengukuran Kuat Tekan 32
4.7 Hasil Pengukuran Kekerasan 34
4.8 Karakterisasi Keramik Berpori Berbahan Baku Kaolin dengan
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1 Erupsi Gunung Sinabung tanggal 31 Desember 2013 9 4.1 Grafik Hubungan Antara Densitas Dengan Karbon
Aktif 27
4.2 Grafik Hubungan Antara Porositas Dengan Karbon
Aktif 29
4.3 Grafik Hubungan Antara Susut Massa Dengan Karbon
Aktif 30
4.4 Grafik Hubungan Antara Susut bakar Dengan Karbon
Aktif 31
4.5 Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan Dengan Karbon
Aktif 33
4.6 Grafik Hubungan Antara Kekerasan Dengan Karbon
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A Tabel Pengukuran Diameter dan Tinggi Sampel 50
Lampiran B Tabel Pengukuran Volume Sampel dan Susut Bakar 51
Lampiran C Tabel Pengukuran Massa dan Susut Massa 52
Lampiran D Tabel Pengukuran Densitas 53
Lampiran E Tabel Pengukuran Porositas 54
Lampiran F Tabel Pengukuran Kekerasan 55
Lampiran G Tabel Pengukuran Kuat Tekan 56
