UA-82266412-1

Metode Konvensional Penentuan Bahan Hilang Pijar (Loss Of Ignition) Pada Sampel Tanah Lempung (Clay) Sebagai Bahan Baku Keramik Secara Gravimetri

ceramic industryIndustri keramik (Picture from https://www.stiavelli.com)

Istilah keramik mencakup material sintetik yang komponen pentingnya berupa material nonlogam anorganik. Definisi yang luas ini meliputi semen, beton, kaca di samping produk lempung yang di bakar lebih tradisional seperti batu bata, genteng, tembikar dan porselin. Keramik telah digunakan sejak dahulu; bangkitnya peradaban dari keadaan primitif ditandai dengan serpihan-serpihan tembikar. Keramik mempunyai kelebihan dalam hal kekakuan, kekerasan, tahan aus, dan tahan korosi (terutama oleh oksigen dan air), meskipun pada suhu tinggi. Keramik memiliki kerapatan lebih kecil daripada kebanyakan logam, yang membuatnya disukai sebagai pengganti logam bila bobot merupakan hal yang dipertimbangkan. Kebanyakan keramik merupakan isolator listrik yang baik pada suhu normal, suatu sifat yang dimanfaatkan dalam elektronika dan transmisi daya (Oxtoby et al. 2003). Salah satu bahan baku yang sangat penting untuk pembuatan keramik adalah tanah lempung (Clay).

Tanah liat atau lempung (Clay) adalah salah satu komoditi mineral yang mempunyai arti penting dalam kehidupan manusia dan dapat juga memberikan keuntungan. Tanah liat terdiri dari kumpulan mineral-mineral silikat hidrous yang mengandung unsur alumina, besi, alkali, dan alkali tanah. Secara megaskopis lempung berwarna abu abu kekuningan sampai coklat dan berukuran butir sangat halus. Istilah tanah liat atau disebut pula dengan nama lempung mempunyai arti sebagai endapan mineral yang memiliki partikel halus dengan diameter lebih kecil dari 2 mikron dan bersifat plastis jika diberi air. Pengelompokan lempung didasarkan jenis mineral penyusunnya, sifat dan pemakaian, atau penamaan dari ahli ynag menemukan, seperti ahli ekonomi, geologi dan ahli lainnya. Pengelompokan menurut ahli ekonomi ialah kaolin, bentonit, fuller’s earth, lempung bola, lempung asam, lempung refraktori, lempung kembang, lempung batu, dan lempung semen dengan sifat dan penggunaan yang berbeda pula (Riyanto 2002).

Clay soilTanah lempung (Clay) (Picture from https://www.humicgreen.com)

Penggunaan tanah lempung sebagai bahan baku keramik, tentunya harus memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan oleh industri keramik. Spesifikasi tersebut terdiri dari 2 jenis pengujian yaitu uji kimia dan fisika. Uji parameter kimia terdiri dari penentuan komposisi logam oksida dengan Alat X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRF) , analisis bahan hilang pijar dan silika bebas dilakukan secara gravimetri yang merupakan metode analisis konvensional dan proses analisis membutuhkan waktu lama. Uji parameter fisika terdiri dari uji daya isap air dan penyusutan total setelah dibentuk pelet dan proses firing. Analisis hilang pijar didasarkan pada perubahan bobot tanah lempung sebelum dan sesudah dipijarkan dengan tanur. Pada suhu 550oC senyawa yang hilang pada analisis bahan hilang pijar ialah senyawaan organik dan pada suhu 1000oC senyawa yang hilang ialah senyawaan karbonat yang berubah menjadi CO2 dan kisi hidroksi pada tanah lempung (Dean 1974). Persamaan reaksinya adalah

MgCO3(s) ⇒ MgO(s) + CO2(g)

CaCO3(s) ⇒ CaO(s) + CO2(g)

Tahap Preparasi

Sampel tanah disimpan dalam kantong plastik lalu dicampur di tempat yang datar beralaskan plastik. Sebanyak 500 gram sampel tanah ditimbang, dituang ke dalam pot mill, dan ditambah 500 ml akuades. Pot mill ditutup, disimpan dalam mesin penggiling, diset waktu penggilingan selama 5 menit pada mesin dan ditekan tombol ON. Setelah proses penggilingan selesai, tanah diambil dari dalam pot mill dan disaring. Hasi penyaringan ditampung dalam loyang dan diberi identitas sampel dengan kertas. Loyang yang telah berisi gilingan tanah, dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 6 jam. Setelah kering, sampel tanah ditumbuk dalam mortar hingga halus.

Silahkan baca juga:

analisis bahan hilang pijar

sampel analsisi bahan hilang pijar

(Picture from palaeoenvironmentblog.wordpress.com)

Metode Analisis Bahan Hilang Pijar

Sampel tanah yang telah ditumbuk halus dalam mortar pada tahap preparasi, disaring dengan saringan 100 mesh lalu disimpan dalam kantong pastik. Sampel tanah diaduk dalam kantong plastik sampai homogen lalu disimpan dalam kotak sampel hingga mencapai ¾ dari volume kotak sampel dan disimpan dalam oven dengan suhu 105oC selama 3 jam. Setelah itu, sampel tanah diambil dari dalam oven, disimpan dalam desiktor selama 15 menit.

Cawan porselen kosong dipijarkan dalam tanur dengan suhu 1050oC selama 30 menit. Cawan porselen diambil dari tanur setelah suhu tanur turun menjadi 300oC, disimpan dalam desikator selama 15 menit, ditimbang dengan neraca analitik, dan dicatat bobot kosongnya sesuai dengan kode yang tertera pada cawan di buku data hilang pijar. Sebanyak 0,5 gram sampel tanah ditimbang secara teliti dalam cawan porselen yang telah diketahui bobot kosongnya lalu disimpan dalam tanur dengan suhu 1050oC selama 30 menit. Setelah itu, cawan porselen disimpan dalam desikator selama 15 menit, ditimbang, dan dicatat hasilnya pada buku data analisis bahan hilang pijar. Nilai bahan hilang pijar dapat dihitung berdasarkan data hasil penimbangan yang didapat. Cawan porselen yang telah dipakai, dicuci dengan akuades.

Silahkan baca juga:

Sumber Pustaka

Dean EW. 1974. Determination of carbonat and organic matter in calcareous sediment and sedimentary rock by loss on ignitation: comparison with other method. J Sedimentary Petrology Vol 44 No.1: 242-248.

Oxtoby DW, Gillis HP, & Nachtrieb NH. 1990. Kimia Modern. SS Achmadi, penerjemah; Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Principles Of Modern Chemistry.

Riyanto A. 2002. Referensi Bahan Galian Industri Edisi III. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *