CRITICAL BOOK REPORT
“NANO KRISTAL”
Dosen Pengampu : Elfrida Ginting, PhD
DISUSUN OLEH :
Refi Artika (4201210007) Sarah Umairoh (4203210004) Sarah Thry Sukma (4203510004) Tania Evelyn (4203210001) Yandi Darma Harita (4202510004)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
T.A 2023
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami haturkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami bisa menyelesaikan makalah CBR tentang “Nano Kristal”.
Tidak lupa juga kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah turut memberikan kontribusi dalam penyusunan makalah CBR ini. Tentunya, tidak akan bisa maksimal jika tidak mendapat dukungan dari berbagai pihak.
Sebagai penyusun, kami menyadari bahwa masih terdapat kekurangan, baik dari penyusunan maupun tata bahasa penyampaian dalam makalah CBR ini. Oleh karena itu, kami dengan rendah hati menerima saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah CBR ini.
Kami berharap semoga makalah CBR yang kami susun ini memberikan manfaat dan juga inspirasi untuk pembaca.
Medan, Mei 2023
Kelompok 2
3 DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... 2
DAFTAR ISI ... 3
BAB I ... 4
PENDAHULUAN ... 4
1.1 Latar Belakang ... 4
1.2 Rumusan Masalah ... 5
1.3 Tujuan ... 5
BAB II ... 6
IDENTITAS BUKU ... 6
2.1 Buku Pertama ... 6
2.2 Buku Kedua ... 6
BAB III ... 7
PEMBAHASAN ... 7
3.1 Ringkasan Buku Pertama ... 7
3.2 Ringkasan Buku Kedua ... 9
BAB III ... 11
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BUKU ... 11
3.1 Kelebihan dan Kekurangan Buku ... 11
A. Kelebihan Buku Pertama... 11
B. Kelebihan Buku Kedua ... 12
C. Kekurangan Buku Pertama ... 14
D. Kekurangan Buku Kedua ... 14
BAB IV ... 15
PENUTUP ... 15
4.1 Kesimpulan ... 15
DAFTAR PUSTAKA ... 16
4 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Nano kristal adalah material dengan ukuran partikel di dalam skala nanometer. Nano kristal memiliki struktur kristal yang teratur, namun dengan dimensi yang sangat kecil, biasanya berkisar antara 1 hingga 100 nanometer. Ukurannya yang sangat kecil ini memberikan sifat dan karakteristik yang unik pada material tersebut.
Nano kristal sering kali memiliki sifat fisika, kimia, dan optik yang berbeda dari material dengan ukuran partikel yang lebih besar. Salah satu sifat yang paling menonjol adalah perubahan dalam sifat optik. Misalnya, nano kristal logam seperti nano emas atau nano perak dapat menunjukkan efek plasmonik yang kuat, yaitu resonansi kolektif elektron di permukaan partikel, yang mengarah pada sifat optik yang menarik seperti penguatan optik dan fluoresensi yang kuat.
Keuntungan lain dari nano kristal adalah luas permukaan yang besar dibandingkan dengan volume materialnya. Hal ini dapat meningkatkan sifat katalisis, sehingga nano kristal sering digunakan dalam aplikasi katalisis seperti dalam industri kimia dan pengolahan energi.
Selain itu, nano kristal juga memiliki potensi dalam bidang elektronik, optoelektronik, dan pengolahan informasi. Partikel-partikel nano dapat diatur dan disusun secara teratur untuk membentuk struktur-struktur kompleks, seperti film tipis, kabel nano, dan titik kuantum. Hal ini membuka peluang untuk pengembangan komponen elektronik berukuran kecil dengan performa yang lebih baik.
Namun, dalam penggunaan nano kristal, perlu diperhatikan juga tentang dampak lingkungan dan kesehatan. Karakteristik nano kristal yang unik dapat memberikan efek toksik pada organisme hidup jika tidak ditangani dengan baik. Oleh karena itu, perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai potensi risiko dan pengembangan metode produksi yang aman untuk memastikan penggunaan yang bertanggung jawab dari nano kristal dalam berbagai aplikasi.
5 1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan nano kristal?
2. Apa saja klasifikasi struktur dari nano kistal?
3. Apa kelebihan dan kekurangan dari masing masing buku?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui lebih luas mengenai nano kristal 2. Untuk mengetahui klasifikasi struktur dari nano kistal
3. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing masing buku?
6 BAB II IDENTITAS BUKU 2.1 Buku Pertama
INDIKATOR KETERANGAN
Judul Sintesis, Klasifikasi dan Sifat Bahan Nano
Penulis Kiki Rezki Lestari
Penerbit LP Unas
Tahun Terbit 2021
Kota Terbit Jakarta Selatan
ISBN 978-623-7376-92-7
2.2 Buku Kedua
INDIKATOR KETERANGAN
Judul Fisika Material : Material Biokomposit
Penulis Fitria Hidayanti
Penerbit LP Unas
Tahun Terbit 2021
Kota Terbit Jakarta Selatan
ISBN 978-623-7273-07-3
7 BAB III PEMBAHASAN 3.1 Ringkasan Buku Pertama
Bahan nano adalah nama umum yang diberikan untuk semua jenis bahan yang ditemukan di skala nano. Ini adalah material yang memiliki ukuran satuan mulai dari 1 hingga 100 nm.
Mereka dapat terjadi secara alami atau secara kimiawi, mekanis, fisik, atau biologis yang disintesis dengan berbagai struktur. Klasifikasi tersebut meliputi dimensi nol, dimensi satu, dimensi dua, dan dimensi tiga (Cao et al., 2015).
1. Nol Dimensi
Struktur nol dimensi (0-D) mencakup bahan dengan semua dimensi ( x, y, z) pada skala nano 1 hingga 100 nm. Sebagian besar bahan ini berbentuk bola, namun juga ditemukan bentuk kubus dan poligonal pada dimensi nano di kelas ini. Contohnya adalah partikel nano logam, seperti partikel nano perak dan emas, titik kuantum dengan susunan partikel seragam, susunan partikel heterogen, titik kuantum inti-kulit, bawang, bola berongga, dan lensa nano. Sebagai gambaran paling umum dari bahan nano 0-D, partikel nano dapat:
• Berupa amorphous atau kristal (kristal tunggal atau polycrystalline)
• Berupa logam, keramik, atau polimer
• Terdiri dari elemen tunggal atau multikimia
• Menunjukan berbagai bentuk dan wujud
• Hidup secara individual atau tergabung ke dalam matriks
2. Satu Dimensi
Struktur satu dimensi (1-D) adalah bahan dengan dua dimensi (x, y) pada skala nano dan dimensi lainnya berada di luar skala nano (>100 nm), yang berarti bahwa dimensi satu berada di luar skala nano. Contoh bahan nano 1-D adalah kawat nano, nanorods, dan tabung nano dari logam atau oksida logam, serat, filamen, spiral, ikat pinggang, pegas, kolom, jarum, bundel, tali, dan pilar. 1-D bahan nano dapat berupa:
• Amorphous atau Kristal
• Kristal tunggal atau polycrystalline
8
• Murni secara kimiawi atau tidak murni
• Bahan mandiri atau tertanam dalam media lain
• Metalik, keramik, atau polimer
3. Dua Dimensi
Struktur dua dimensi (2-D) adalah bahan dengan satu dimensi pada skala nano, dan dua dimensi tidak terbatas pada skala nano. Bahan nano 2-D menunjukkan bentuk seperti plat dan dapat berupa :
• Amorf atau kristal
• Terdiri dari berbagai komposisi kimia
• Digunakan sebagai lapisan tunggal atau sebagai struktur multilayer yang disimpan di atas substrat
• Terintegrasi dengan material matriks sekitarnya
• Metalik, keramik, atau polimer
Ada banyak contoh bahan nano di bawah kategori ini (Krishnan et al. 2014 ).
Bahan yang paling umum adalah:
• Nanosheets, nanowalls, nanocoatings, dan nanostraw
• Nanofilm, film fullerene, serat, film, dan film hetero dari partikel hetero
• Film berlapis dan lapisan nano
• Fullereno-bubuk dan jembatan
4. Tiga Dimensi
Struktur tiga dimensi (3-D) adalah bahan yang memiliki tiga dimensi sembarang di luar skala nano (>100 nm). Namun, material ini memiliki struktur nanokristalin atau melibatkan fitur pada skala nano. Mereka dapat terdiri dari beberapa susunan kristal berukuran nano, biasanya dalam orientasi yang berbeda. Ini termasuk bahan curah yang terdiri dari blok individu, seperti fullerites; kerangka serat dan tabung nano; lapisan kerangka bangunan, sarang lebah, dan busa; kerangka serat lapis;
9
komposit lapisan, serat, dan partikel dalam matriks; dan membran dan serat bubuk atau nanopartikel (Pokropivny & Skorokhod 2007).
Titik kuantum adalah kristal nano semikonduktor autofluorescent yang banyak digunakan untuk pencitraan biomedis vivo. Karena kurungan kuantumnya, mereka menunjukkan beberapa sifat optik yang unik dan menarik, seperti spektrum emisi yang tajam dan simetris, hasil kuantum tinggi, sifat kimia khusus, dan kemampuan foto yang tinggi. Contohnya adalah kompleks logam biner, seperti CdSe, CdS, dan CdZn.
3.2 Ringkasan Buku Kedua
Kristal nano menampilkan rasio aspek tinggi dengan panjang dari 100 hingga 3000 nm dan lebar dari 3 hingga 50 nm. Mereka juga memiliki sifat mekanik yang sangat baik, sebanding dengan nanomaterial penguat sintetis berbiaya tinggi seperti nanotube karbon. Morfologi nanokristal selulosa (CNC) ini sangat bergantung pada bahan sumber selulosa alami dan kondisi preparasi CNC yang digunakan. Ketika menggunakan CNC sebagai bahan pengisi penguat dalam matriks polimer, nanokomposit yang dihasilkan sering menampilkan sifat yang bergantung pada morfologi pengisi. Bab ini membahas kelebihan, kekurangan dan perbedaan antara sumber CNC dengan fokus pada morfologi CNC yang dihasilkan dan pengaruhnya terhadap sifat mekanik CNC yang mengandung polimer nanokomposit. Selain itu, temuan baru-baru ini di bidang nanokomposit polimerik multifiller yang diperkuat CNC akan disorot dan dikontraskan dengan nanokomposit polimerik CNC monofiller.
Jumlah selulosa yang ada dalam bahan yang mengandung selulosa tertentu, persentase selulosa yang berbentuk kristal, dan polimorf struktural dari selulosa kristal yang ada sangat bergantung pada sumber selulosa tertentu. Sumber tanaman seperti kayu mengandung kira-kira 50% selulosa, di mana hanya sekitar 50% yang berbentuk kristal, dan selulosa kristal tersusun di kedua selulosa I.α dan akuβ struktur kristal. Sebagai alternatif, selulosa turunan tunik yang mengandung tunik kira-kira 60% selulosa.
Yang semakin menarik saat ini adalah isolasi kristal selulosa skala nano dari sumber daya alam dan pemanfaatannya sebagai penguat mekanis dalam komposit polimer. Untuk mengisolasi nanokristal selulosa (CNC) para peneliti telah menggunakan berbagai metode individu dan
10
gabungan, yang umumnya termasuk dalam kategori perlakuan kimia, perlakuan mekanis atau perlakuan enzimatik.
A. Nanoselulosa
1. Keuntungan pada Skala Nano
Pertama kali diisolasi oleh ahli kimia Prancis Anselme Payen pada tahun 1839, selulosa ada di mana-mana dalam masyarakat modern (Purves 1954).
Namun, baru pada awal 1980-an bahan nanoselulosa mulai menarik.
Nanomaterials secara luas didefinisikan sebagai bahan dengan setidaknya satu dimensi dalam skala nano. Oleh karena itu, nanoselulosa hanya mewakili beberapa susunan selulosa dengan satu atau lebih dimensi skala nano
2. Kelas Nanoselulosa
Nanoselulosa yang mengandung daerah amorf dan kristal biasanya tersusun menjadi struktur berserat yang umumnya dilambangkan sebagai selulosa nanofibrilasi (NFC) atau serat nano selulosa (CNFs). Ketika daerah selulosa amorf dihilangkan (biasanya dengan hidrolisis asam), yang tersisa adalah batang yang tidak jelas seperti kristal selulosa. Ini disebut sebagai selulosa nanokristalin (NCC) atau nanokristal selulosa (CNC).
3. Kristal Nano Selulosa
CNCs adalah kristal selulosa murni umumnya berbentuk seperti kumis atau batang tipis. Morfologi CNC (rasio aspek, struktur kristal, polidispersitas dan kristalinitas) sangat bervariasi dan bergantung pada sumber selulosa, proses ekstraksi CNC.
11 BAB III
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BUKU 3.1 Kelebihan dan Kekurangan Buku
A. Kelebihan Buku Pertama
Cover Dari sampul bukunya cukup menarik. Buku ini juga mencakup:
a. Judul buku b. Nama penulis c. Penerbit
d. ISBN dengan barcode
Jelasnya, agar dapat memudahkan pembaca dalam menganalisis identitas buku tersebut.
Presentasi Daftar Isi Daftar isi yang disajikan sesuai dengan materi yang dibahas dalam isi buku ini. Sehingga memudahkan pembaca untuk menemukan materi yang ingin dibaca/dipelajari. Tidak ada materi yang disajikan dalam isi buku tetapi tidak disajikan dalam daftar isi.
Tampilan Buku Tampilan buku ini sangat menarik, karena penuh warna dan tidak hanya hitam putih. Buku ini juga menyajikan banyak grafik/data berwarna, agar pembaca tidak bosan saat membaca buku ini.
Aspek Kelayakan Konten
(cakupan materi dan pembaruan)
Konten yang disajikan sangat pas dan sesuai dengan apa yang dicari pembaca. Materi dan penjelasan juga disajikan secara sistematis dan cukup jelas sehingga memudahkan pembaca untuk memahami isi yang disajikan.
12 Aspek Kelayakan Bahasa
(komunikatif, penggunaan istilah, dan simbol)
Bahasa yang digunakan mudah dipahami dan cocok digunakan oleh pemula karena materi dijelaskan dengan bahasa yang baku dan tidak rumit.
Aspek Presentasi
(teknik presentasi, penunjang presentasi)
Penyajian materi dalam buku ini sangat mendukung jika dijadikan sebagai bahan ajar karena memberikan contoh-contoh untuk memudahkan pembaca melatih kemampuannya dalam mengolah data.
Sistematik Disusun secara sistematis, seperti:
1. Tutup bagian dalam 2. Lembar pengenalan buku 3. Kata pengantar
4. Daftar isi 5. Diskusi 6. Referensi
B. Kelebihan Buku Kedua
Cover Dari sampul bukunya cukup menarik. Buku ini juga mencakup:
a. Judul buku b. Nama penulis c. Penerbit dan
d. ISBN dengan barcode
Jelasnya, agar dapat memudahkan pembaca dalam menganalisis identitas buku tersebut.
Presentasi Daftar Isi Daftar isi yang disajikan sesuai dengan materi yang dibahas dalam isi buku ini. Sehingga memudahkan pembaca untuk menemukan materi yang ingin dibaca/dipelajari. Tidak ada
13
materi yang disajikan dalam isi buku tetapi tidak disajikan dalam daftar isi.
Tampilan Buku Buku ini memberikan rumusan yang lengkap dan data yang relevan, kemudian materi yang disajikan juga singkat dan jelas.
Aspek Kelayakan Konten
(cakupan materi dan pembaruan)
Konten yang disajikan juga sangat pas dan sesuai dengan apa yang dicari oleh para pembaca.
Aspek Kelayakan Bahasa (komunikatif, penggunaan istilah, dan simbol)
Bahasa yang digunakan tidak terlalu sulit karena menggunakan bahasa baku yang mudah dipahami oleh semua kalangan dan penyampaian materinya juga tidak ribet.
Aspek Presentasi
(teknik presentasi, penunjang presentasi)
Buku ini tidak sulit untuk disajikan dan sangat mendukung jika dijadikan sebagai bahan presentasi karena memberikan contoh- contoh untuk memudahkan pembaca dalam melatih kemampuannya dalam mengolah data.
Sistematik Disusun secara sistematis, seperti:
1. Tutup bagian dalam 2. Lembar pengenalan buku 3. Kata pengantar
4. Daftar isi 5. Diskusi 6. Referensi
14 C. Kekurangan Buku Pertama
➢ Cakupannya terlalu luas sehingga terkesan membosankan bagi pembaca jika ingin melihat buku secara cepat. Buku ini tidak memuat ringkasan.
➢ Dalam buku ini, penulis kurang memberikan istilah-istilah ilmiah baru kepada pembaca. Sehingga tidak menambah wawasan bahasa pembaca.
D. Kekurangan Buku Kedua
• Materi yang dijelaskan hanya bersifat umum, tidak cukup untuk dikembangkan dalam pembahasan.
• Dalam buku ini, penulis tidak memberikan penjelasan secara lengkap tentang materi yang dibahasnya, karena penulis hanya fokus menyajikan tentang biokomposit sedangkan untuk nano metal hanya sedikit
15 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan informasi yang disajikan, dapat disimpulkan bahwa bahan nano adalah istilah umum yang digunakan untuk menggambarkan semua jenis bahan dengan ukuran pada skala nano, yaitu antara 1 hingga 100 nm. Bahan nano dapat terjadi secara alami atau disintesis dengan berbagai struktur melalui metode kimia, mekanis, fisik, atau biologis.
Bahan nano dapat diklasifikasikan berdasarkan dimensi mereka, termasuk nol dimensi (0- D), satu dimensi (1-D), dua dimensi (2-D), dan tiga dimensi (3-D). Bahan nano nol dimensi mencakup partikel-partikel nano dengan berbagai bentuk dan komposisi, seperti partikel nano logam, titik kuantum, dan struktur berongga.
Bahan nano satu dimensi melibatkan bahan dengan dua dimensi pada skala nano, seperti kawat nano, nanorods, dan tabung nano. Bahan nano dua dimensi mencakup bahan seperti nanosheets, nanowalls, dan nanocoatings yang memiliki satu dimensi pada skala nano. Sedangkan bahan nano tiga dimensi adalah bahan dengan tiga dimensi sembarang di luar skala nano, tetapi memiliki struktur nanokristalin atau fitur pada skala nano.
Titik kuantum merupakan kristal nano semikonduktor yang sering digunakan dalam pencitraan biomedis vivo karena sifat optiknya yang unik. Selain itu, terdapat juga bahan nano lain seperti nano kristal selulosa dan nanoselulosa yang memiliki keuntungan dan aplikasi khusus.
16
DAFTAR PUSTAKA
Cao, Y., Mishchenko, A., Yu, G. L., Khestanova, E., Rooney, A. P., Prestat, E., ... & Gorbachev, R. V. (2015). Quality Heterostructures From Two-Dimensional Crystals Unstable In Air By Their Assembly In Inert Atmosphere. Nano letters, 15(8), 4914-4921.
Hidayanti, F. (2021). Fisika Material : Material Biokomposit. Jakarta Selatan : LP UNAS
Krishnan, D., Raidongia, R., Shao, J., Huang, J., 2014. Graphene Oxide Assisted Hydrothermal Carbonization Of Carbon Hydrates. ACS Nano 8, 449–457.
Pokropivny, V.V., Skorokhod, V.V., 2007. Classification Of Nanostructures By Dimensionality And Concept Of Surface Forms Engineering In Nanomaterial Science. Mater. Sci. Eng., C. 27 (2007), 990–993.
Lestari, K. R. (2021). Sintesis, Klasifikasi, Dan Sifat Bahan Nano. Jakarta : LP UNAS.
Hidayanti , F . (2021) . Fisika Material : Material Biokomposit . Jakarta Selatan : LP_ UNAS