Abu Sekam Padi (Rice Husk Ash)

Geopolimer adalah bentuk anorganik alumina-silika yang disintesa melalui material yang mengandung banyak Silika (Si) dan Alumina (Al) yang berasal dari alam atau dari material hasil sampingan industri. Komposisi kimia material geopolimer serupa dengan zeolit, tetapi memiliki mikrostruktur amorphous. Beton Geopolimer merupakan jenis beton yang dibuat tanpa menggunakan Semen Portland (SP) sebagai bahan pengikat. Sebagai pengganti SP dapat digunakan cairan alkaline activator seperti Sodium Silikat, Potassium Silikat, dan NaOH/KOH yang dicampur dengan solid material seperti Abu Terbang (Fly Ash), Metakaolin, Slag, dan Abu Sekam Padi (Rice Husk Ash) dengan perbandingan tertentu.

Abu sekam padi yang mengandung silika sekitar 80–90% dapat digunakan sebagai bahan pengisi dalam pembuatan kompon karet. Abu sekam padi diperoleh dengan pirolisa sekam padi pada temperatur 350 o C selama 24 jam, kemudian dipanaskan selama 48 jam pada temperatur 700 o C. Abu sekam padi dihaluskan dan diayak dengan ukuran bervariasi. Kemudian abu sekam padi dicampur dengan kompon (merupakan campuran : karet SIR-20 100 g, seng oksida 5 g, asam stearat 2 g, CBS (N-Sikloheksil-2-benzthiazol sulphenamida) 1,1 g, dutrex A-737 4 g, dan sulfur 2 gram) dan digiling sampai homogen dan dimasak pada suhu 170 o C. Selanjutnya dilakukan pengukuran kuat sobek kompon karet dengan menggunakan alat tensometer yang mengacu pada standar ASTM D 624-00, pengukuran kekerasan menggunakan alat durometer berdasarkan acuan ASTM D-1415 dan pengukuran ketahanan abrasi dengan menggunakan alat akron abrasion. Hasil menunjukkan bahwa ukuran partikel dan berat abu sekam padi sangat berpengaruh terhadap nilai kekerasan, ketahanan abrasi, dan nilai kuat sobek kompon karet. Lisis dengan menggunakan spektroskopi FTIR. Jumlah penyerapan ion logam kobalt 0.6 ppm sebesar 100%.

Dari tabel diatas pemberian tambahan abu sekam padi, kuat tekannya lebih tinggi dari pada beton tanpa abu sekam padi. Sedangkan, semakin bertambah usia beton kuat tekan betonpun semakin meningkat. Sehingga dapat dikatakan umur beton dan jumlah abu sekam padi memberikan pengaruh terhadap kuat tekan beton. Berikut grafik hasil pengujian rata-rata kuat tekan beton akibat pengaruh faktor umur dan faktor abu sekam padi.

Pada penelitian ini akan dibahas tentang stabilisasi tanah lempung dengan penambahan abu vulkanik dan abu sekam padi sebagai bahan stabilisator yang diharapkan dapat memperbaiki sifat-sifat fisis maupun mekanis dari sampel tanah sehingga didapat tanah lempung yang memenuhi syarat teknis penggunaan pada konstruksi dilapangan.

Penambahan abu sekam padi dapat meningkatkan kuat tekan ketika 10% abu sekam padi digunakan untuk menggantikan semen Portland (Bie, et al., 2015). Pada penelitian ini, penggunaan abu sekam padi sampai 20 % dapat meningkatkan kuat tekan. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Givi, et al. (2010), Zhang, et al. (2000) dan Zhang, et al. (1996) yang mengatakan bahwa optimal kadar abu sekam padi yang dapat digunakan sebagai bahan penganti semen Gambar 1. Hubungan berat jenis beton busa

Berdasarkan hasil analisis ragam peubah data yang diamati, perlakuan pemberian takaran abu sekam padi berpengaruh sangat nyata pada pengamatan umur tanaman saat berbunga pertama. Hal ini disebabkan meningkatnya ketersediaan unsur P dalam tanah karena sudah terlepas dari Fe yang memfiksasinya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengurangi sampah botol plastik yang tidak ter- biodegradable dan untuk mendapatkan komposisi pengisi abu sekam padi dan sekam padi di dalam komposit hibrid LBPKM serta pengaruh penambahan gliserol sebagai plasticizer dalam menghasilkan sifat mekanik seperti kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur (impact strength), serta penyerapan air (water absorption) yang terbaik dan di dukung oleh analisa scanning electron microscopy (SEM) dan karakteristik Fourier Transform Infra-Red (FTIR) . Komposit hibrid dibuat menggunakan ektruder pada temperatur 265 o C dengan mencampurkan limbah botol plastik kemasan minuman dengan pengisi sekam padi dan abu sekam padi pada ukuran partikel sekam padi dan abu sekam padi 100 mesh dengan rasio antara matriks dan pengisi 95/5, 90/10 dan 85/15 (b/b) serta ditambahkan gliserol sebagai plasticizer sebanyak 3% dari volume LBPKM pada masing-masing rasio, kemudian di hotpress pada temperatur 265 o C selama 5 menit . Dari karakteristik FT-IR diketahui terdapat gugus O-H, C-H, C=O, dan C-O-C yang menandakan telah terjadinya interaksi antara matriks dengan pengisi . Hasil pengujian sifat-sifat mekanik menunjukkan bahwa LBPKM-abu sekam padi dan sekam padi dengan penambahan gliserol pada rasio 95/5 diperoleh kekuatan tarik maksimum sebesar 2,717 MPa, nilai modulus Young sebesar 98.964 MPa, pemanjangan pada saat putus sebesar 2,603%, nilai kekuatan lentur diperoleh sebesar 6,619 MPa, nilai kekuatan bentur diperoleh sebesar 1776,4 J/m 2 . Hasil analisa SEM pada komposit hibrid LBPKM-abu sekam padi-sekam padi dengan penambahan gliserol pada rasio 95/5 menunjukkan penyebaran pengisi yang merata pada permukaan matriks. Hasil uji penyerapan air yang paling tinggi terjadi pada rasio 85/15 dengan penyerapan air sebesar 4,378%.

Hasil penyaringan dengan menggunakan ayakan berukuran 45 µm atau 325 mesh menunjukkan bahwa persentase lolos ayakan abu sekam padi adalah 75 %. Walaupun beberapa hasil analisis menunjukkan bahwa ukuran butiran partikel abu sekam padi lebih kecil dari semen namun pada Tabel 1 menunjukkan bahwa jumlah butiran partikel yang memiliki ukuran lebih besar dari 45 µm atau tidak lolos ayakan 45 µm cukup banyak terdapat pada abu sekam padi yaitu sebesar 25 %. Hal ini disebabkan karena abu sekam padi yang dibuat masih mengandung karbon terikat dalam jumlah yang cukup besar dalam senyawa hilang pijar berbentuk partikel arang halus.

• Untuk mengetahui karakteristik komposit hibrid limbah botol plastik kemasan minuman dengan pengisi sekam padi dan abu sekam padi dengan penambahan gliserol sebagai plasticizer terhadap kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur (impact strength), penyerapan air (water absorption) dan didukung oleh analisa Scanning Electron Microscope (SEM) dan Fourier Transform Infra-Red (FTIR).

Bahan mentah yang telah dibiarkan 2 – 3 hari dan sudah mempunyai sifat plastisitas sesuai rencana, kemudian dibentuk dengan alat cetak yang terbuat dari kayu atau kaca sesuai ukuran standar NI 15-2094-1991 atau SII-0021-78. Supaya tanah liat tidak menempel pada cetakan, maka cetakan kayu atau kaca tersebut dibasahi air terlebih dahulu. Lantai dasar pencetakan batu bata merah permukaannya harus rata dan ditaburi abu sekam padi. Langkah awal pencetakan batu bata yaitu letakkan cetakan pada lantai dasar pencetakan, kemudian tanah liat yang telah siap dilemparkan pada bingkai cetakan dengan tangan sambil ditekan-tekan ingat tanah liat memenuhi segala sudut ruangan pada bingkai cetakan. Selanjutnya cetakan diangkat dan batu bata mentah hasil dari cetakan dibiarkan begitu saja agar terkena sinar matahari. Batu bata mentah tersebut kemudian dikumpulkan pada tempat yangterlindung untuk diangin-anginkan.

3. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, nilai kuat tekan rata-rata pada umur 28 hari dengan perbandingan prekursor (abu terbang:abu sekam padi) 100:0, 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25 berturut-turut adalah 17.43834 MPa, 3.571159 MPa, 6.940354 MPa, 7.093094 MPa, 3.051927 MPa, 2.960489 MPa.

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia-Nya, serta kemudahan dan kelapangan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir II dengan judul ”Sintesis dan Karakterisasi Bahan Keramik Cordierite dari Abu Sekam Padi”. Tugas Akhir II ini disusun sebagai syarat untuk mencapai gelar sarjana Sains pada Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang.

Penggunaan bahan pengganti sebagian semen (SCM) melalui komposisi campuran yang inovatif akan mengurangi jumlah semen yang digunakan sehingga dapat mengurangi emisi gas-gas rumah kaca dan penggunaan konsumsi energi fosil bumi pada industri semen (Bakri, 2009).Penggunaan perekat atau matriks keramik atau anorganik untuk serat alami mulai dikembangkan di berbagai negara termasuk penggunaan serat alami Abu Sekam Padi dan Abu Boiler Kelapa Sawit. Mortar yang menggunakan Abu Boiler Kelapa Sawit yang berasal dari Malaysia (Salihuddin, 1993, dalam Muhardi, dkk, 2004) dan Thailand (Hussin, 1997 dalam Muhardi dkk, 2004) sebagai pengganti sebagian semen menunjukkan bahwa kuat tekan maksimum diperoleh pada kadar Abu Boiler Kelapa Sawit 20 % dan 30 %. Beton ringan mungkin dapat dibuat dari Abu Sekam Padi karena sifat serat Abu Sekam Padi pada campuran beton dapat mengurangi kerapatan beton

Abu Sekam Padi merupakan bahan berlignosellulosa seperti biomassa lainnya namun mengandung silika yang tinggi. Silika Abu Sekam Padi dalam bentuk kristalin (quartz dan opal) dan amorf terkonsentrasi pada permukaan luar dan sedikit dipermukaan dalam (Bakri dan Baharuddin, 2009). Kandungan kimia Abu Sekam Padi terdiri atas 50 % sellulosa, 25-30 % lignin, dan 15-20 % silika (Ismail dan Waliuddin, 1996). Porositas Abu Sekam Padi yang sangat tinggi menyebabkan Abu Sekam Padi dapat menyerap air dalam jumlah banyak (Kaboosi, 2007).

Bab ini mencakup hal-hal yang dijadikan penulis sebagai dasar dalam membahas pengaruh penambahan abu gunung vulkanik dan abu sekam padi pada tanah lempung, terhadap peningkatan daya dukung tanah dengan pengujian CBR Laboratorium (California Bearing Ratio) dan pengujian kuat tekan bebas (unconfined compression test).

Penelitian ini bertujuan untuk mengurangi sampah botol plastik yang tidak ter- biodegradable dan untuk mendapatkan komposisi pengisi abu sekam padi dan sekam padi di dalam komposit hibrid LBPKM serta pengaruh penambahan gliserol sebagai plasticizer dalam menghasilkan sifat mekanik seperti kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur (impact strength), serta penyerapan air (water absorption) yang terbaik dan di dukung oleh analisa scanning electron microscopy (SEM) dan karakteristik Fourier Transform Infra-Red (FTIR) . Komposit hibrid dibuat menggunakan ektruder pada temperatur 265 o C dengan mencampurkan limbah botol plastik kemasan minuman dengan pengisi sekam padi dan abu sekam padi pada ukuran partikel sekam padi dan abu sekam padi 100 mesh dengan rasio antara matriks dan pengisi 95/5, 90/10 dan 85/15 (b/b) serta ditambahkan gliserol sebagai plasticizer sebanyak 3% dari volume LBPKM pada masing-masing rasio, kemudian di hotpress pada temperatur 265 o C selama 5 menit . Dari karakteristik FT-IR diketahui terdapat gugus O-H, C-H, C=O, dan C-O-C yang menandakan telah terjadinya interaksi antara matriks dengan pengisi . Hasil pengujian sifat-sifat mekanik menunjukkan bahwa LBPKM-abu sekam padi dan sekam padi dengan penambahan gliserol pada rasio 95/5 diperoleh kekuatan tarik maksimum sebesar 2,717 MPa, nilai modulus Young sebesar 98.964 MPa, pemanjangan pada saat putus sebesar 2,603%, nilai kekuatan lentur diperoleh sebesar 6,619 MPa, nilai kekuatan bentur diperoleh sebesar 1776,4 J/m 2 . Hasil analisa SEM pada komposit hibrid LBPKM-abu sekam padi-sekam padi dengan penambahan gliserol pada rasio 95/5 menunjukkan penyebaran pengisi yang merata pada permukaan matriks. Hasil uji penyerapan air yang paling tinggi terjadi pada rasio 85/15 dengan penyerapan air sebesar 4,378%.

Menurut Mittal (1997) sekam padi merupakan salah satu sumber penghasil silika terbesar setelah dilakukan pembakaran sempurna. Abu sekam padi hasil pembakaran yang terkontrol pada suhu tinggi (500-600 o C) akan menghasilkan abu silika yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai proses kimia (Putro, 2007). Houston (1972) mengatakan bahwa abu sekam padi mengandung silika sebanyak 86%-97% berat kering, dan Mittal (1997) mengatakan abu sekam padi mengandung silika sebanyak 90-98% berat kering. Silika dinotasikan sebagai senyawa silikon dioksida (SiO 2 ), yang

Padi merupakan produk utama pertanian di negara-negara agraris, termasuk Indonesia. Sekam padi merupakan produk samping yang melimpah dari hasil penggilingan padi, dan selama ini hanya digunakan sebagai bahan bakar untuk pembakaran batu merah, pembakaran untuk memasak atau dibuang begitu saja. Penanganan sekam padi yang kurang tepat akan menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan. Dari hasil penelitian sebelumnya telah dilaporkan bahwa sekitar 20 % dari berat padi adalah sekam padi, dan bervariasi dari 13 sampai 29 % dari komposisi sekam adalah abu sekam yang selalu dihasilkan setiap kali sekam dibakar. Nilai paling umum kandungan silika (SiO 2 ) dalam abu sekam padi adalah 94 – 96 % dan

Hasil yang diperoleh dari proses pengabuan sekam padi adalah abu yang berwarna putih dan bercampur sedikit warna hitam. Abu yang berwarna putih menunjukkan bahwa abu tersebut mengandung silika sebagai komponen utamanya, sedangkan warna hitam masih mengandung senyawa karbon yang belum terdekomposisi dan teroksidasi secara sempurna. Abu yang berwarna putih dipisahkan secara manual, kemudian digerus dan diayak dengan ukuran 200 mesh. Penggerusan dan pengayakan dilakukan untuk menghomogenkan ukuran dan memperluas permukaan abu sekam padi sehingga mempercepat adanya interaksi antarmolekul saat pembentukan natrium silikat.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa abu sekam padi yang digunakan pada campuran tanah lunak dapat meningkatkan nilai kuat tekan dan kuat geser tanah lunak, serta memperkecil indeks pengembangan tanah. Peningkatan Kuat tekan tekan dan kuat geser terus naik pada campuran 20% dengan masa pemeraman 7 hari dan nilai indeks pengembangan mengalami penurunan optimum pada campuran 15% 7 hari . Hasil ini membuktikan bahwa abu sekam padi dapat memberikan pengaruh baik terhadap tanah lunak.