PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB...

60
PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN TERHADAP ANALISIS DAN UJI FISIS GERABAH (Skripsi) Oleh JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG 2019 Latifah Desti Lustikasari

Transcript of PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB...

Page 1: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN TERHADAP ANALISIS

DAN UJI FISIS GERABAH

(Skripsi)

Oleh

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

2019

Latifah Desti Lustikasari

Page 2: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

i

ABSTRAK

PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN TERHADAP ANALISIS

DAN UJI FISIS GERABAH

Oleh

Latifah Desti Lustikasari

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kakrakterisitik dan kualitas gerabah

komposisi 65% mineral lempung dan 35% mineral feldspar. Sampel gerabah

dipanaskan pada variasi suhu 800ºC, 900ºC, 950ºC dan 1000ºC dan waktu 2, 3, 4

dan 5 jam. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai densitas=2,28

gram/cm3 dan kuat tekan=8,96Mpa optimum pada waktu tahan 3 jam suhu

1000ºC. Nilai uji absorbsi dan porositas menurun seiring naiknya suhu

pemanasan. Berdasarkan karakterisasi XRF bahan baku gerabah mengandungan

unsur Si=56,405% dan Al=18,927%. Hasil uji XRD waktu pemanasan 3 jam

variasi suhu 800-1000ºC puncak fasa tertinggi didominasi quartz (PDF-461045)

dengan rentan puncak 2θ(26º-28,7º). Fasa lain yang terbentuk yaitu cristobalite

(PDF-391425) dan tridymite (PDF-421401). Mulai suhu 900ºC terjadi ikatan

Al2SiO5 fasa sillimanite (PDF-380471).

Kata kunci: feldspar, gerabah, sifat fisis, XRD, XRF

Page 3: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

ii

ABSTRACT

THE INFLUENCE OF TEMPERATURE AND TIME HEATING

TOWARDS THE ANALYSIS AND PHYSICAL TEST OF THE POTTERY

By

Latifah Desti Lustikasari

This study aims to know the characteristics and quality of pottery with the

composition of 65% clay and 35% feldspart mineral. Pottery samples were heated

at temperature variations of 800ºC, 900ºC, 950ºC and 1000ºC and time 2, 3, 4 and

5 hours. The results obtained showed that the density value=2,28 gram/cm3 and

compressive srength=8,96 Mpa optimum in 3 hour time heating and 1000ºC

temperature. The value of absorbtion and porosity decreases with increasing

heating temperature. Based on XRF characterization pottery containing

Si=56,405% and Al=18,927%. The XRD test at 800-1000ºC temperature and 3

hour time heating was domination with quartz phase (PDF-461045) at 2θ(26º-

28,7º) peak. Another phase was formed are cristobalite (PDF-391425) dan

tridymite (PDF-421401). Starting at 900ºC Al2SiO5 was bonding sillimanite

phase (PDF-380471).

Keywords: feldspart, pottery, physical properties, XRD, XRF

Page 4: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN TERHADAP ANALISIS

DAN UJI FISIS GERABAH

Oleh

Latifah Desti Lustikasari

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

sarjana sains

Pada

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Univeristas Lampung

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

2019

Page 5: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat
Page 6: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat
Page 7: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat
Page 8: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kecamatan Gisting, Kabupaten Tanggamus

pada tanggal 06 Desember 1995. Penulis merupakan anak ke dua

dari empat bersaudara dan putri satu-satunya dari pasangan Bapak

Tulus, S.Pd. dan Ibu Tuti Lestari. Penulis menyelesaikan pendidikan formal di

SDN 01 Way Ilahan pada tahun 2007, SMPN 03 Pringsewu pada tahun 2010 dan

SMAN 01 Gadingrejo pada tahun 2013.

Tahun 2013, penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Fisika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung melalui jalur

SNMPTN. Selama menjadi mahasiswa penulis lebih aktif menekuni profesi

sebagai Blogger dan Jurnalis di start up media daring kumparan.com. Beberapa

prestasi yang berhasil penulis raih di bidang kepenulisan dan media selama

menjadi mahasiswa yaitu Juara 1 Lomba Cerpen Muslimah yang diadakan oleh

Birohmah Unila (2015), Juara 1 Lomba Cerpen Muslimah Rois FEB Unila

(2015), Juara 3 Els Blog Competition oleh Els Coffee Lampung (2017), Juara 3

Lomba Blog Pesona Kabupaten Semarang oleh Dinas Pariwisata Kabupaten

Semarang (2017), Juara 1 Lomba Web Blog Hut Kabupaten Pringsewu oleh

STMIK Pringsewu (2018), Juara 3 Lomba Menulis Jurnalistik oleh Aliansi

Jurnalis Idependent (AJI) Bandar Lampung (2018) dan Juara 3 UM Metro Blog

Competition Kategori Umum (2019).

Page 9: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

viii

Penulis melakukan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di BPTM-LIPI Lampung

dengan Judul “Proses Reduksi Pasir Besi dengan Reduktor Arang Kayu” dan

melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Buyut Udik, Kecamatan

Gunung Sugih, Kabupaten Lampung Tengah. Penulis melakukan penelitian

dengan judul “Pengaruh Suhu dan Waktu Pemanasan Terhadap Analisis dan Uji

Fisis Gerabah” sebagai tugas akhir dalam menyelesaikan studi di Universitas

Lampung.

Page 10: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

ix

MOTTO

“Perubahan dimulai dari tempatmu berada. Gunakan apa yang kamu punya. Dan lalukan apa yang kamu

bisa.”

--Arthur Ashe

“Memulai dengan penuh keyakinan. Menjalankan dengan penuh keikhlasan. Menyelesaikan dengan

penuh kebahagiaan.”

--Anonim

“Winners are not people who never fall. But people

who never quit”

—Anonim

Page 11: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

x

Saya persembahkan hasil karya ilmiah ini kepada:

“Bapak dan Ibu Tercinta”

Terimakasih kepada kedua Orangtua: Bapak Tulus, S. Pd. dan Ibu Tuti Lestari,

yang selalu mendukung memberikan kepercayaan penuh untuk segala langkah

yang saya ambil.

“Dosen dan Pembimbing”

Terimakasih atas semua ilmu, didikan dan bimbingan penuh hingga saya

menyelesaikan studi di Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Unversitas Lampung.

“Sahabat dan Teman Fisika Angkatan 2013”

Terimakasih atas persahabatan dan kebersamaan selama menempuh pendidikan

di Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unversitas Lampung,

kita adalah saudara.

“Universitas Lampung”

Almamater tercinta.

Page 12: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan kesehatan, rahmat dan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Pengaruh Suhu dan Waktu Pemanasan Terhadap Analisis dan Uji Fisis

Gerabah”. Tujuan penulisan ini sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan

gelar Sarjana dan melatih mahasiswa untuk berpikir cerdas dan kreatif dalam

menulis karya ilmiah.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam skripsi ini,

oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.

Bandarlampung, 18 September 2019

Penulis,

Latifah Desti Lustikasari

Page 13: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xii

SANWACANA

Puji syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Esa, karena atas

karunia-Nya penulis masih diberi kesempatan untuk berterima kasih kepada

pihak-pihak yang terlibat dan banyak membantu serta mendukung dalam

penyelesaian skripsi ini. Ucapan terimakasih penulis sampaikan terutama kepada:

1. Kedua orangtua, Bapak Tulus S, Pd. dan Ibu Tuti Lestari, atas segala

dukungan, doa dan kasih sayang yang tidak pernah padam hinga penulis

berhasil menyelesaikan studi S1-nya.

2. Bapak Gurum Ahmad Pauzi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik

yang banyak memberikan saran, nasihat dan dukungan dari awal perkuliahan

hingga penyelesaian tugas akhir.

3. Bapak Drs. Pulung Karo Karo, M.Si. selaku Pembimbing I yang selalu

memberikan arahan dan bimbingan hingga penulisan tugas akhir ini selesai.

4. Bapak Yayat Iman Supriyatna, S.T., M.T. selaku pembimbing II yang selalu

memberi masukan dan bimbingan dari awal penelitian hingga akhir proses

penulisan.

5. Bapak Muhamma Amin, S.T. selaku Pembimbing Lapangan yang senantiasa

mengarahkan dan membimbing proses penelitian hingga selesai.

6. Bapak Prof. Simon Sembiring, Ph.D. selaku penguji yang telah memberikan

kritik dan saran selama penulisan skripsi.

Page 14: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xiii

7. Bapak Arif Surtono, S.Si., M.Si., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Fisika yang

senantiasa memberikan kelancaran.

8. Bapak Drs. Suratman, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

9. Bapak dan Ibu dosen yang telah berjasa memberikan ilmunya kepada penulis

selama menempuh pendidikan, serta staf Jurusan Fisika FMIPA Universitas

Lampung.

10. Balai Penelitian Teknologi Mineral (BPTM) – Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (LIPI) yang telah memfasilitasi penulis selama proses penelitian

berlangsung.

11. Sahabat seperjuangan Maulida Elviyana Dewi yang telah melakukan

penelitian tugas akhir bersama, Via Apri Setiani serta teman-teman Jurusan

Fisika FMIPA Unila angkatan 2013 yang telah berbagi semangat berjuang

bersama-sama.

Semoga kita semua selalu dalam lindungan Allah SWT.

Bandar Lampung, 18 September 2019

Latifah Desti Lustikasari

Page 15: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xiv

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ...................................................................................................... i

ABSTRACT .................................................................................................... ii

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... v

PERNYATAAN .............................................................................................. vi

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ vii

MOTTO .......................................................................................................... ix

PERSEMBAHAN ............................................................................................ x

KATA PENGANTAR .................................................................................... xi

SANWACANA ............................................................................................... xii

DAFTAR ISI .................................................................................................. xiv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xvii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xix

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ...................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................. 5

C. Batasan Masalah ................................................................................... 5

D. Tujuan Penelitian .................................................................................. 6

E. Manfaat Penelitian ................................................................................ 6

Page 16: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xv

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Keramik Tradisional (Gerabah) ............................................................ 7

B. Mineral Lempung .................................................................................. 9

C. Jenis Mineral Lempung Berdasarkan Proses Pembentukan ................. 11

1. Mineral Lempung Primer ................................................................ 11

2. Mineral Lempung Sekunder ........................................................... 12

D. Mineral Feldspar .................................................................................... 13

E. Silika (SiO2) pada Gerabah .................................................................... 15

F. Metode Analisa X-Ray Difraction (XRD) ............................................. 17

G. Metode Analisa X-Ray Flouresensi (XRF) ............................................ 19

H. Pengujian Fisis pada Gerabah ................................................................ 19

1. Masa Jenis (Densitas) ..................................................................... 20

2. Absorbsi .......................................................................................... 20

3. Porositas .......................................................................................... 21

I. Pengujian Kuat Tekan ............................................................................ 22

J. Pengaruh Suhu Pembakaran Terhadap Keramik Gerabah ..................... 23

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat ................................................................................ 27

B. Alat dan Bahan ...................................................................................... 27

1. Alat .................................................................................................. 27

2. Bahan .............................................................................................. 28

C. Metode Penelitian ................................................................................... 28

1. Pembuatan Sampel Keramik Gerabah ............................................ 28

2. Pengujian Absorpsi Berdasarkan ASTM C 373-88 ......................... 29

3. Pengujian Densitas Berdasarkan ASTM C 373-88 .......................... 30

4. Pengujian Porositas Berdasarkan ASTM C 373-88 ......................... 30

5. Pengujian Kuat Tekan ..................................................................... 31

6. Karakterisasi XRF dan XRD .......................................................... 31

D. Diagram Alir .......................................................................................... 33

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Karakterisasi XRF dan XRD ....................................................... 35

B. Perbandingan Uji Densitas dan Kuat Tekan Gerabah ........................... 41

C. Perbandingan Uji Absorbsi dan Porositas Gerabah .............................. 44

D. Perbandingan Uji Porosutas dan Kuat Tekan Gerabah ......................... 47

V. KESIMPULAN

A. Kesimpulan ........................................................................................... 50

B. Saran ...................................................................................................... 50

Page 17: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xvi

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 18: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xvii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Produk gerabah ................................................................................ 8

Gambar 2. Mineral feldspar dalam bentuk bongkahan ................................... 13

Gambar 3. Komponen alat XRD ...................................................................... 18

Gambar 4. Mekanisme penyatuah leher antarpartikel saat proses

pembakaran ....................................................................................... 24

Gambar 5. Diagram alir preparasi sampel mineral lempung ......................... 33

Gambar 6. Diagram alir preparasi sampel mineral feldspar .......................... 33

Gambar 7. Diagram alir pembuatan, pengujian dan karakterisasi

sampel gerabah ................................................................................. 34

Gambar 8. Hasil karakterisasi XRD gerabah dengan variasi suhu

800ºC dan waktu pemanasan 3 jam ................................................ 37

Gambar 9. Hasil karakterisasi XRD gerabah dengan variasi suhu

900ºC dan waktu pemanasan 3 jam ............................................... 38

Gambar 10. Hasil karakterisasi XRD gerabah dengan variasi suhu

950ºC dan waktu pemanasan 3 jam .............................................. 39

Gambar 11. Hasil karakterisasi XRD gerabah dengan variasi suhu

1000ºC dan waktu pemanasan 3 jam ............................................. 40

Gambar 12. Grafik perbandingan antara nilai densitas terhadap suhu dan

waktu pemanasan sampel gerabah ................................................. 41

Gambar 13. Grafik perbandingan antara nilai kuat tekan terhadap suhu

dan waktu pemanasan gerabah ....................................................... 42

Gambar 14. Grafik perbandingan antara nilai absorbsi terhadap suhu

dan waktu pemanasan gerabah ...................................................... 45

Page 19: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xviii

Gambar 15. Grafik perbandingan antara nilai porositas terhadap suhu

dan waktu pemanasan gerabah ........................................................ 46

Gambar 16. Grafik perbandingan antara nilai porositas terhadap suhu

dan waktu pemanasan gerabah ........................................................ 48

Gambar 17. Grafik perbandingan antara nilai kuat tekan terhadap suhu

dan waktu pemanasan gerabah ........................................................ 48

Page 20: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

xix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Jenis mineral lempung ........................................................................ 10

Tabel 2. Jenis mineral feldspar ........................................................................... 14

Tabel 3. Bentuk utama kristal silika .................................................................. 16

Tabel 4. Hasil karakterisasi XRF bahan baku ................................................... 35

Tabel 5. Hasil karakterisasi XRF sampel gerabah .......................................... 36

Page 21: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Gerabah (earthenware) merupakan bagian dari keramik, istilah keramik sesuai

konteks modern, mencakup material anorganik yang sangat luas, keramik

mengandung elemen non metalik dan metalik dibuat dengan berbagai teknik

manufaktur (Rivai dkk, 2016). Dewasa ini, keramik menjadi salah satu material

yang banyak digunakan mulai dari alat-alat dapur, komponen elektronik,

komponen transportasi hingga bahan bangunan (Husain dkk, 2016). Karena

kegunaan tersebut, keramik menjadi material penting untuk terus dikaji dan

dikembangkan.

Earthenware secara umum dikenal sebagai gerabah atau keramik tradisional.

Hasil dari kerajinan masyarakat pedesaan yang ditekuni secara turun-temurun.

Dibuat dari material tanah liat yang dibentuk dengan beberapa teknik kemudian

dibakar. Produknya digunakan sebagai peralatan yang dapat menunjang

kehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak,

tempat lilin, dan lain sebagainya (Winarno, 2016). Contoh lain produk gerabah

yaitu kendi (tempat air minum) dalam berbagai bentuk dan variasi, kendil (tempat

meracik jamu tradisional), celengan dalam berbagai variasi, guci dan remitan

(miniatur perabotan rumah tangga untuk hiasan maupun mainan anak).

Page 22: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

2

Permintaan konsumen terhadap gerabah termasuk tinggi. Bahkan sering tidak

terpenuhi ketika ada upacara adat serupa dandangan, sekatenan, dan besaran

(Khotimah dkk, 2013).

Bahan baku utama gerabah adalah tanah liat atau mineral lempung. Menurut (Jone

dkk, 2015) kualitas gerabah tergantung pada sifat fisik mineral lempung sebagai

bahan baku utama dan pasir sebagai bahan baku tambahan. Mineral lempung bila

dalam keadaan basah mempunyai sifat plastis, tetapi dalam keadaan kering akan

menjadi keras dan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat (Winarno, 2016).

Mineral lempung merupakan hasil pelapukan kulit bumi yang sebagian besar

terdiri dari batuan feldspatik berupa batuan granit dan batuan beku (Amrin dkk,

2013). Terdiri atas senyawa-senyawa oksida seperti SiO2 dan Al2O3 yang

merupakan bahan untuk kerangka dan membentuk badan keramik, sedangkan

komponen lain berupa Fe2O3 dan TiO2 merupakan senyawa oksida yang dapat

memberikan warna pada gerabah (Septawendar dkk, 2007).

Penggunaan mineral lempung sebagai bahan baku utama pembuatan gerabah dan

bahan tambahan pasir memiliki banyak kelemahan, antara lain mudah retak,

memiliki daya serap air tinggi dan memiliki kuat tekan rendah (Ratri dkk, 2008).

Oleh sebab itu perlu adanya pengembangan metode pembuatan keramik

tradisional yang lebih baik dengan memberikan bahan tambahan lain seperti

mineral feldspar. Berdasarkan penelitian yang dilakukan (Indiani dkk, 2009)

penggunaan mineral feldspar dalam pembuatan keramik berguna sebagai bahan

pencair untuk membentuk fase kaca pada temperatur di bawah 1100ºC.

Page 23: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

3

Mineral feldspar hingga saat ini merupakan grup mineral dengan jumlah paling

besar di kerak bumi, membentuk sekitar 60% batuan terestrial. Feldspar banyak

digunakan pada aplikasi industri yang membutuhkan kandungan alumina dan

alkali pada feldspar. Beberapa produk sehari-hari terbuat dari feldspar yaitu fiber

glass sebagai isolator, lantai keramik, bak mandi dan peralatan makan (Indiani

dkk, 2009). Namun hingga saat ini masih belum banyak industri yang

memanfaatkan kandungan silika pada mineral feldspar.

Sementara pada gerabah padat, kandungan silika berfungsi sebagai bahan pengisi

yang memelihara bentuk gerabah selama proses pembakaran. Silika dan alumina

yang dipanaskan pada suhu tertentu akan membentuk sebuah jaringan kristal yang

mengikat bahan-bahan yang tidak dapat dilarutkan menjadi suatu massa yang kuat

(Ratri dkk, 2008).

Penelitian yang dilakukan (Husain dkk, 2016) membuktikan bahwa suhu

pembakaran mempengaruhi kuat tekan gerabah berbahan mineral lempung yang

ditambah dengan silika dari abu sekam padi. Semakin besar suhu, semakin besar

kuat tekan yang dihasilkan, terjadi pada suhu pembakaran 900ºC dengan kuat

tekan sebesar 128,42 kg. Hasil ini menggunakan komposisi mineral lempung

sebanyak 70% dan abu sekam padi 30%.

Penelitian mengenai komposisi penambahan mineral feldspar pernah dilakukan

oleh (Sukamto dkk, 2011) yang menyimpulkan bahwa komposisi optimum

penambahan feldspar untuk bahan baku keramik sebanyak 34,01% dengan

modulus patah 184,8 kg/cm2 dan penyerapan air sebesar 12,21%.

Page 24: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

4

Penelitian yang dilakukan (Rivai, 2016) melaporkan, setelah melewati temperatur

600ºC tanah liat akan mengalami perubahan fisik dan kimiawi menjadi keras,

padat dan tidak dapat hancur oleh air. Proses perubahan ini disebut perubahan

keramik (ceramic change). Kesimpulan ini diperkuat dengan penelitian yang

dilakukan (Ratri dkk, 2008) pada temperatur antara 400°C-600°C air yang terikat

secara kimia dan zat-zat lain di dalam mineral lempung akan menguap. Setelah

suhu lebih dari 600°C lempung akan mengalami perubahan menjadi mineral yang

padat, keras dan permanen. Pada suhu kisaran 900°C fasa mullite akan terbentuk.

Mullite merupakan senyawa yang sangat stabil yang membuat keramik gerabah

bersifat keras, kompak, dan padat. Sehingga keramik gerabah memiliki kuat tekan

yang tinggi dan daya serap yang rendah.

Melalui penelitian ini akan diteliti tentang pengaruh variasi suhu dan waktu

pembakaran terhadap analisis dan uji fisis keramik gerabah yang diberi campuran

mineral feldspar. Mengetahui suhu dan waktu pembakaran yang tepat untuk

memperoleh produk keramik gerabah dengan kualitas terbaik. Persentase bahan

baku mineral lempung 65%, mineral feldspar 35% dan penambahan air sebanyak

10%. Sampel yang diuji berukuran 3 × 10 × 10 cm akan dibakar pada suhu 800ºC,

900ºC, 950ºC dan 1000ºC dengan waktu tahan masing-masing suhu selama 2 jam,

3 jam, 4 jam dan 5 jam. Sampel yang telah dibakar akan dilakukan uji fisik berupa

porositas, absorbsi, densitas dan kuat tekan. Dilakukan pula karakterisasi berupa

XRF dan XRD. Pemilihan komposisi melanjutkan penelitian sebelumnya yang

berjudul “Pengaruh Penambahan Material Feldspar Terhadap Kualitas Keramik

Gerabah” yang memperoleh hasil optimal pada komposisi mineral lempung 65%

dan mineral feldspar 35%.

Page 25: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

5

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas

sebagai berikut:

1. Bagaimana struktur gerabah dengan komposisi bahan 65% mineral lempung

dan 35% mineral feldspar terhadap perubahan suhu?

2. Bagaimana pengaruh variasi suhu pembakaran terhadap karakteristik gerabah

dengan komposisi bahan 65% mineral lempung dan 35% mineral feldspar?

3. Bagaimana pengaruh variasi waktu pemanasan terhadap karakteristik gerabah

dengan campuran 65% mineral lempung dan 35% mineral feldspar?

4. Berapakah variasi suhu dan waktu ideal yang dapat menghasilkan gerabah

dengan kualitas optimum?

C. Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini sebagai berikut:

1. Digunakan komposisi mineral lempung 65%, mineral feldspar 35% dan

penambahan air 10% dari berat bahan baku sampel, dengan ukuran butir

partikel ayakan mesh 20.

2. Pembakaran sampel menggunakan variasi suhu 800ºC, 900ºC dan 1000ºC

dengan variasi waktu penahanan selama 2 jam, 3 jam, 4 jam dan 5 jam.

3. Karakterisasi yang dilakukan berupa XRF, XRD dan uji sifat fisis berupa

absorpsi, densitas, porositas dan kuat tekan.

Page 26: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

6

4. Mineral lempung yang digunakan berasal dari Desa Serdang, Tanjung

Bintang, Lampung Selatan.

5. Sedangkan mineral feldspar yang digunakan berasal dari Desa Nyukang

Harjo, Selagai Lingga, Lampung Tengah.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Mengetahui karakteristik dan kualitas keramik gerabah yang dihasilkan

dengan variasi suhu 800ºC, 900ºC, 950ºC dan 1000ºC dengan variasi waktu

pembakaran selama 2 jam, 3 jam, 4 jam dan 5 jam.

2. Mendapatkan variasi waktu dan suhu pembakaran terbaik dan keramik

gerabah komposisi mineral lempung 65% dan mineral feldspar 35%.

E. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Mengoptimalkan pemanfaatan mineral feldspar yang banyak terdapat di

provinsi Lampung sebagai bahan baku tambahan pembuatan keramik

gerabah.

2. Memberikan informasi dan referensi baru untuk penelitian selanjutnya

tentang penggunaan mineral feldspar sebagai bahan baku tambahan

pembuatan keramik gerabah.

Page 27: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Keramik Tradisional (Gerabah)

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu

bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan

ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan

teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar. Seperti

gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik

berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua

bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat (Anonim, 2017).

Salah satu jenis keramik adalah gerabah (earthenware) yang dibuat dari jenis

tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan keramik gerabah ini berbentuk

padat karena telah mengalami suatu proses pengerasan melalui pembakaran pada

suhu tinggi atau proses sintering, suhu maksimum ±1000ºC. Kerajinan gerabah

atau keramik tradisional ini merupakan salah satu dari berbagai jenis kerajinan

yang secara khusus menggunakan bahan dasar tanah liat atau lempung (Jone dkk,

2015).

Istilah keramik sesuai konteks modern, mencakup material anorganik yang sangat

luas, keramik mengandung elemen non-metalik dan metalik dan dibuat dengan

berbagai teknik manufaktur. Secara tradisional, keramik dibuat dari mineral

Page 28: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

8

silikat, seperti lempung yang dibakar pada temperatur 1200-1800ºC (Rivai dkk,

2016). Keramik tradisional atau gerabah merupakan produk yang mengacu pada

keramik yang dihasilkan dari tanah liat yang tidak dimurnikan dan kombinasi dari

mineral lempung halus dan bubuk atau butiran non-plastik (Norazlina, 2015).

Gambar Produk yang dihasilkan dari industri gerabah terdapat pada gambar 1.

Gambar 1. Produk gerabah

(Sumber: Norazlina, 2015)

Gerabah merupakan perkakas yang terbuat dari tanah liat yang dibentuk kemudian

dibakar agar dapat digunakan sebagai alat-alat yang berguna untuk membantu

kehidupan manusia. Beberapa produk yang dihasilkan dari kerajinan gerabah

antara lain: kendi (tempat air minum) dalam berbagai bentuk dan variasi, kendil

(digunakan untuk tempat meracik jamu), celengan dalam berbagai variasi, pot,

guci, miniatur perabot rumah tangga yang digunakan untuk mainan anak-anak dan

lain sebagainya (Khotimah, 2013).

Page 29: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

9

B. Mineral Lempung

Mineral lempung didefinisikan sebagai partikel yang sangat halus berdiameter

kurang dari 2 μm. Mineral tanah liat umumnya dibentuk oleh pelapukan mineral

pembentuk batuan. Mineral terfragmentasi juga tergolong mineral tanah liat.

Komposisi kimia dari mineral lempung terutama hidrosilikat dan hidroksida

logam (Hashizume, 2015). Lempung sebetulnya merupakan istilah ukuran butir

yang lebih kecil dari 1/256 mm. apabila butir-butir tersebut sudah kompak

kemudian disebut batu lempung. Di dalam pembicaraan masyarakat yang

dimaksud lempung sama pengertiannya dengan batu lempung (Sukandarrumidi,

1999).

Mineral lempung memiliki sifat mudah mengembang, dan mudah menyerap air

membuat pori-pori yang dimilikinya sering tidak seragam (Suarya 2012). Sifat

yang paling penting dari lempung adalah pastisnya. Sifat ini dapat diperoleh bila

ada air dan karena sifat ini lempung dapat dicetak. Derajat keliatannya tergantung

dari susunan dan kehalusan butiran mineral, banyaknya air yang terkandung,

banyaknya garam lain yang terlarut dalam air dan jumlah bahan organis yang ada.

Makin banyak bagian-bagian kecil yang aktif (berukuran kurang dari 0,01 mm)

makin tinggi sifat keliatannya. Sifat yang lain ialah bila tanah liat dipanaskan atau

dibakar, hingga sebagian atau semua air yang dikandungnya menguap, maka sifat

keliatannya menjadi kurang atau sama sekali hilang terus dan akan mejadi keras

bila diberi air tinggi lagi (Sukandarrumidi, 1999).

Mineral lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila

basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang

Page 30: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

10

mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan

oksida silika dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya (Amrin dkk,

2013). Jenis mineral lempung yang utama ditunjukan pada tabel 3.

Tabel 1. Jenis mineral lempung

Jenis Lempung Rumus Kimia

Kaolinit Al2(Si2O5(H2O)

Illit KAl2(AlSi3O10(OH)2

Montmorilonit Al2O3.4SiO2.H2O+xH2O

Haloisit

Klorit

Al2O3.2SiO2.4H2O

(Mg.Fe)5Al(AlSiO3O10)(OH)

(Sumber: Amrin dkk, 2013)

Mineral lempung merupakan salah satu dari bahan galian yang memiliki cukup

banyak manfaat yang mencukupi kebutuhan masyarakat. Mineral lempung

digunakan untuk pembuatan berbagai produk keramik seperti keramik hias,

genteng, batubata, wastafel, kapur, gips, peralatan dapur dan sebagainya. Melalui

analisis XRD terhadap beberapa contoh mineral lempung diketahui bahwa mineral

lempung dari jenis halloysite (Al2O32SiO2(2-4)H2O) merupakan bagian kelompok

kaolin dengan sifat yang lebih jenuh air (memiliki daya ikat terhadap H2O besar).

Sifat ini dipengaruhi oleh bentuk kristalnya yang menyerupai pipa-pipa tabular

dengan ujung menyudut. Apabila halloysite bertemu air atau uap air maka akan

sangat cepat terserap dalam pipa-pipa tabularnya sehingga sifat mineralnya tidak

stabil. Karena sifat ini maka penambahan dalam pembuatan keramik harus hati-

hati. Bila penambahan air tidak tepat akan mengakibatkan kenaikan muai lembab.

Hal ini akan menyebabkan bahan keramik sulit dibentuk dan mudah pecah atau

retak (Octavianie dkk, 2016).

Page 31: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

11

Dalam prakteknya tanah liat dibakar pada suhu 450-750ºC. Untuk membuang gas

CO2 dari batuan karbonat dan gas SO3 dan gips misalnya maka suhu pembakaran

ditingkatkan lagi antara 950-1250ºC untuk beberapa jam. Pada suhu tersebut FeO

dapat berubah menjadi Fe2O3, karenanya warnanya akan lebih merah pula dan

kekuatan mekanis dari bahan akan menjadi lebih tinggi. Perbaikan sifat yang

terakhir ini, disebabkan bahwa antara suhu-suhu tadi ada beberapa mineral akan

meleleh, dan setelah dingin akan membeku kembali dan mengikat mineral-

mineral lainnya, sehingga masa bahan akan menjadi lebih kompak dan keras.

Warna hasil produksi di sisi tergantung dari pembakaran juga tergantung dari

perbandingan banyak antara Fe2O3 dan (CaO + Al2O3). Makin banyak Fe2O3

makin merah dan sebaliknya akan makin pucat warnanya (Sukandarrumidi, 1999).

C. Jenis Mineral Lempung Berdasarkan Proses Pembentukan

Berdasarkan proses terbentuknya, mineral lempung terdiri dari dua jenis yaitu:

lempung primer dan lempung sekunder.

1. Mineral Lempung Primer

Yang disebut lempung primer merupakan jenis lempung yang dihasilkan dari

pelapukan batuan feldspatik oleh tenaga endogen yang tidak berpindah dari

batuan induk. Selain tenaga air, tenaga uap panas yang keluar dari dalam bumi

mempunyai andil dalam pembentukan lempung primer. Lempung primer

cenderung memiliki ciri-ciri berbutir kasar, tidak plastis, daya leburnya tinggi dan

daya susutnya kecil. Karena tidak tercampur dengan bahan organik seperti humus,

ranting atau daun busuk dan sebagainya, maka lempung berwarna putih atau putih

Page 32: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

12

kusam. Pada umumnya lempung primer bersifat tahan api. Suhu matang berkisar

antara 1300ºC sampai dengan 1750ºC (Husain dkk, 2016).

2. Mineral Lempung Sekunder

Lempung sekunder merupakan jenis lempung hasil pelapukan batuan feldspatik

yang berpindah jauh dari batuan induknya karena tenaga eksogen, dan dalam

perjalanan bercampur dengan bahanbahan organik maupun anorganik sehingga

merubah sifat-sifat kimia maupun fisika lempung tersebut. Jumlah lempung

sekunder lebih banyak daripada lempung primer. Kehadiran berbagai Oksida

logam seperti besi, nikel, titan, mangan dan sebagainya yang dari sudut ilmu

keramik dianggap sebagai bahan pengotor. Bahan organik seperti humus dan daun

busuk juga merupakan bahan pengotor lempung. Karena pembentukannya melalui

proses panjang dan bercampur dengan bahan pengotor, maka lempung sekunder

mempunyai sifat berbutir halus, berwarna krem atau abu-abu atau coklat atau

merah jambu, dengan suhu matang antara 900ºC sampai dengan 1400ºC.

Pada umumnya lempung sekunder lebih plastis dan mempunyai daya susut yang

lebih besar daripada lempung primer. Setelah dibakar, warnanya menjadi lebih

terang dari krem muda, abu-abu muda ke coklat. Semakin tinggi suhu bakarnya

semakin keras dan semakin kecil porositasnya, sehingga benda keramik menjadi

kedap air. Dibanding dengan lempung primer, lempung sekunder mempunyai ciri

tidak murni, warna lebih gelap, berbutir halus dan mempunyai titik lebur yang

relatif rendah. Setelah dibakar biasanya warna krem, abu-abu muda, coklat muda

ke tua (Husain dkk, 2016).

Page 33: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

13

D. Mineral Feldspar

Mineral feldspar merupakan kelompok mineral tektosilikat pembentuk batu yang

membentuk sekitar 60% kerak Bumi. Mineral feldspar mengkristal dari magma

pada batuan beku intrusif dan ekstrusif dalam bentuk lapisan, dan juga ada dalam

berbagai jenis batuan metamorf. Batu yang hampir seluruhnya terbentuk dari

feldspar plagioklas kalsium dikenal sebagai anortosit. Feldspar juga ditemukan di

berbagai jenis batuan sedimen (Anonim, 2016).

Gambar 2. Mineral feldspar saat masih berupa bongkahan

(Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Felspar)

Gambar 2 menunjukkan bentuk mineral feldspar saat masih dalam bentuk

bongkahan. Feldspar hingga saat ini merupakan mineral dengan jumlah paling

besar yang ada di kerak bumi, membentuk sekitar 60% batuan terestrial.

Kebanyakan feldspar yang tersedia berupa sodium feldspar, potasium feldspar dan

feldspar campuran. Feldspar kebanyakan digunakan pada aplikasi-aplikasi industri

yang membutuhkan kandungan feldspar yang berupa alumina dan alkali. Sebagian

besar produk yang digunakan sehari-hari terbuat dari feldspar yaitu gelas untuk

minum, gelas sebagai pengaman, fiberglas sebagai isolator, lantai keramik, bak

mandi dan peralatan makan. Rumus kimia feldspar secara umum yaitu

Page 34: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

14

XAl(Al,Si)Si2O8 dengan X adalah potasium, sodium, kalsium atau barium. Rumus

kimia feldspar dapat dilihat pada Tabel 2 (Indiani dkk, 2009).

Tabel 2. Jenis-jenis feldspar

Jenis Feldspar Rumus Kimia

Albite Na(Si3Al)O8

Anorthite Na(Si2Al2)O8

Orthoclase K(Si3Al)O8

Celsian Ba(Si2Al2)O8

(Sumber: Indiani dkk, 2009)

Feldspar merupakan mineral senyawa bahan alumina silikat sebagai salah satu

komponen pembentuk batuan beku (granit pegmatite, granodiorit, dan gabro) yang

kaya unsur alkali (K2O, Na2O dan CaO) fungsi feldspar dalam bodi keramik

adalah sebagai bahan pelebur (Nuryanto, 2012).

Feldspar merupakan kelompok mineral/mineral dengan komposisi alumunium

silikat, potasium (kalium), sodium (natrium) kadang-kadang kalsium. Feldspar

terjadi selama proses kristalisasi magma baik melalui proses pneumatolytic

ataupun proses hidrothermal dalam urat pegmatik tetapi jarang terjadi karena

proses kristalisasi larutan magma pada suhu rendah. Feldspar merupakan mineral

pembentuk batuan beku terutama pada batuan beku dalam (plutonicrock) yang

bersifat umum tetapi terdapat pula pada batuan erupsi atau metamorf. Pada batuan

granit, feldspar berasosiasi dengan kuarsa, mika, khlorit, beril dan rutil sedang

pada batuan pegmatit feldspar berasosiasi dengan kuarsa, mika dan topas. Mineral

feldspar yang paling umum adalah ortoklas (KAlSi3O8), mikroklin (KAlSi3O8)

dan plagioklas feldsparseris (yang terdapat seri Albite, Ologloklas, Andesin,

Labrodorit Bytownite, Anortit dengan rumus kimia NaAlSi3O8.CaAlSi2O8.

Page 35: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

15

Pada dasarnya feldspar mempunyai jaringan struktur tiga dimensi yang disebut

tektosilikat dan mempunyai 4 atom oksigen yang membentu silikat (SiO4)

tetrahedral, mempunyai warna cerah. Silikat ini dapat mengalami perubahan oleh

unsur alumunium yang membentuk alumunium silikat. Sifat fisik silikat antara

lain berwarna putih, keabuan, hijau muda dan kuning kotor, nilai kekerasan 6,0-

6,5 Mohs, berat jenis 2,4-2,8 dengan titik lebur 1.100-1500ºC (Sukandarrumidi,

1999).

Mineral Feldspar digunakan dalam pembuatan gelas, keramik, cat (sampai batas

tertentu sebagai pengisi dan pemeras), plastik, dan karet. Dalam pembuatan gelas,

alumina feldspar dapat meningkatkan kekerasan produk, daya tahan, dan

ketahanan terhadap korosi kimia. Dalam pembuatan keramik, alkali dalam

feldspar (kalsium oksida, kalium oksida, dan natrium oksida) bertindak sebagai

fluks yang dapat menurunkan suhu leleh campuran. Fluks meleleh pada tahap

awal dalam proses pembakaran, membentuk matriks gelas yang mengikat

komponen lain dari sistem ini bersama-sama (Apodaca, 2008).

E. Silika (SiO2) pada Gerabah

Silikon dioksida, juga dikenal sebagai silika atau asam silikat, merupakan oksida

silikon yang memiliki rumus kimia SiO2. Silika ini paling sering ditemukan di

alam sebagai pasir atau kuarsa. Silika diproduksi dalam beberapa bentuk termasuk

leburan kuarsa, kristal, silika kesal (silica pyrogenic), silika koloid, gel silika, dan

aerogel. Silika digunakan terutama dalam produksi kaca untuk jendela, gelas

minum, botol minuman, dan banyak kegunaan lain. Mayoritas dari serat optik

untuk telekomunikasi juga terbuat dari silika. Ini adalah bahan baku utama untuk

Page 36: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

16

banyak keramik whiteware seperti tembikar, keramik, porselin, serta industri

semen portland (Anonim, 2019).

Pasir silika adalah mineral kuarsa dengan kadar SiO2 tinggi, lebih dari 90%

berukuran pasir 2,362 mm sampai 0,063 mm. Silika secara alami terkandung

dalam pasir, kerikil dan batu-batuan dalam bentuk kuarsa dan dengan pemanasan

dapat diubah menjadi kristobalit atau tridimit. Berdasarkan bentuk kristalnya

silika dapat dibedakan dalam 3 jenis utama yaitu kuarsa, kristobalit dan tridimit.

Variasi lain adalah gelas silika yang amorf. Tiga bentuk utama kristal silika tersaji

dalam Tabel 3.

Tabel 3. Bentuk utama kristal silika

Bentuk Rentang stabilitas (˚C) Modifikasi Kerapatan (kgm-3

)

Kristobalit 1470-1723

β_ (kubik)

α_ (tetragonal)

γ_ (?)

2210

2330

-

Tridimit 870-1470 β_ (heksagonal)

α_ (ortorombik)

2300

2270

Kuarsa <870 β_ (heksagonal)

α_ (trigonal)

2600

2650

(Sumber: Smallman and Bishop, 1999)

Pada kristal kuarsa, ikatan atom Si-O-Si dari tetrahedra yang berdekatan

dihubungkan dalam arah melingkar dan membentuk spiral, sehingga struktur

kuarsa terdiri dari rantai-rantai spiral tersebut. Struktur kristobalit sama dengan

struktur tridimit dengan rangkaian tetrahedra membentuk cincin-cincin datar,

setiap cincin terdiri dari 6 atom Si dan 6 atom O, tetapi karena bidang cincin

sedikit terdistorsi dan tridimit merupakan susunan dari rantai-rantai cincin-cincin

Page 37: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

17

tersebut. Perbedaannya pada distorsi bidang cincin pada kristobalit lebih besar

dibandingkan distorsi bidang cincin pada tridimit. Pemanasan perlahan-lahan

mengakibatkan ikatan atom Si-O-Si antara tetrahedra pada kuarsa akan terputus

dan di atas temperatur 1470°C mulai terbentuk rangkaian tetrahedra baru dari

struktur kristobalit. Selanjutnya kristobalit akan berubah menjadi tridimit apabila

didinginkan antara temperatur 870-1470°C (Rachman dkk, 2012).

Secara teoritis, unsur silika mempunyai sifat menambah kekuatan lentur adonan

keramik dan kekuatan produk keramik. Penguatan badan keramik terjadi karena

adanya pengisian ruang kosong yang ditinggalkan akibat penguapan dari proses

pembakaran adonan dengan leburan silika sedemikian rupa sehingga produk

menjadi lebih rapat (Hanafi dan Nandang, 2010).

F. Metode Analisa X-ray Diffraction (XRD)

Analisa X-ray Diffraction (XRD) merupakan metode karakterisasi yang

digunakan untuk mengetahui struktur kristal dari lapisan yang terbentuk pada

suatu mineral (Pratiwi, 2016). Metode XRD merupakan metode non-magnetik

yang dapat memberi informasi tentang jenis mineral yang terdapat dalam suatu

bahan. Analisa ini dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang mineral-

mineral penyusun suatu batuan (Sudarningsih dkk, 2008). Hasil analisis

menggunakan difraksi sinar-X merupakan instrumen yang digunakan untuk

mengidentifikasi material kristalit maupun non-kristalit, sebagai contoh

identifikasi struktur kristalit (kualitatif) dan fasa (kuantitatif) dalam suatu bahan

Page 38: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

18

dengan memanfaatkan radiasi gelombang elektromagnetik sinar-X (Jone dkk,

2015).

Metode XRD digunakan untuk menganalisa mineral adalah metode serbuk.

Peralatan XRD terdiri atas pesawat sinar X yang berfungsi mempercepat elektron

dan merupakan sumber radiasi. Pancaran elektron yang mengenai spesimen

berinteraksi dengan atom-atom akan menembus, dipantulkan, didifraksikan,

diserap dan terurai. Analisis XRD memberikan data dalam bentuk grafik. Grafik-

grafik ini muncul berdasarkan data elekton yang ada pada masing-masing contoh

yang dianalisis (Budiono dkk, 2008).

Gambar 3. Komponen Alat XRD

(Sumber: Oktamuliani dkk, 2015)

Gambar 3 menunjukkan komponen alat XRD mineralogi batuan secara umum

dapat diketahui dari hasil XRD yang dapat mengidentifikasi kehadiran mineral

tertentu berdasarkan sifat fisik (kisi) struktur dalam mineral, yaitu secara kualitatif

dengan membandingkan nilai pada kurva hasil analisa dengan nilai-nilai pada

beberapa kurva mineral standar. Selain itu hasil XRD juga diolah secara semi

Page 39: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

19

kuantitatif, terutama untuk mengetahui rasio mineral lempung (Yuliyanti dkk,

2013).

G. Metode Analisa X-Ray Fluoresensi (XRF)

Metode lain yang dugunakan dalam menganalisa mineral yaitu metode XRF (X-

Ray Fluoresensi) merupakan salah satu metode analisis yang digunakan untuk

menganalisa unsur-unsur yang terdapat dalam suatu bahan secara kualitatif dan

kuantitatif. Prinsip kerja metode analisis XRF berdasarkan terjadinya tumbukan

atom-atom pada permukaan sampel (bahan) oleh sinar-X. Hasil analisis kualitatif

ditunjukkan oleh puncak spektrum yang mewakili jenis unsur sesuai dengan

energi sinar-X, sedang analisis kuantitatif diperoleh dengan cara membandingkan

intensitas sampel dengan standar. Dalam analisis kuantitatif, faktor-faktor yang

berpengaruh dalam analisis antara lain matriks bahan, kondisi kevakuman dan

konsentrasi unsur dalam bahan, dan pengaruh unsur yang mempunyai energi

karakteristik berdekatan dengan energi karakteristik unsur yang dianalisis (Ron et

all, 1995).

H. Pengujian Fisis pada Gerabah

Uji fisis merupakan uji kualitas suatu produk yang diukur secara objektif.

Berdasarkan hal-hal fisik yang tampak dari suatu produk. Sifat fisik merupakan

segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipresepsikan tanpa

Page 40: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

20

mengubah identitasnya (Anonin, 2016). Prinsip uji fisis yaitu pengujian yang

dilakukan secara kasatmata dengan instrumen dan metode tertentu yang telah

diakui secara akademis. Berikut merupakan tiga uji fisis yang digunakan untuk

mengukur kualitas gerabah:

1. Massa Jenis (Densitas)

Densitas merupakan besaran fisis yaitu perbandingan massa (m) dengan volume

benda (V) (Suarsana dkk, 2017). Densitas adalah pengukuran massa per satuan

volume. Semakin tinggi densitas (massa jenis), maka semakin besar pula massa

setiap volumenya. Kerapatan atau densitas membran dirumuskan sebagai berikut:

.......................................................................................................... (1)

Di mana:

massa jenis objek (gram/cm3)

= massa total objek (gram)

volume total objek (cm3)

2. Absorbsi

Pengujian daya serap air (water absorbtion) bertujuan untuk menentukan besarnya

persentase air yang diserap oleh suatu bahan yang direndam dengan perendaman

selama 24 jam (Puspitasari dkk, 2013). Absorpsi merupakan proses penyerapan

fluida (cairan) oleh suatu penyerap. Standar yang digunakan dalam pengujian ini

adalah ASTM C 373-88 (Alian, 2011). Penghitungan daya serap bahan dilakukan

dengan menghitung selisih berat awal dan berat akhir kemudian membaginya

Page 41: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

21

dengan berat awal. Suatu bahan yang sudah dibakar ditimbang terlebih dahulu

sebagai berat awal. Kemudian direndam dalam air selama 1 hari (24 jam), bahan

diambil dan dibiarkan selam 1 jam. Kemudian ditimbang kembali sebagai berat

akhir (Ratri dkk, 2008).

......................................................................(2)

Di mana:

B= Berat sampel basah

A= Berat sampel kering

3. Porositas

Poros merupakan daerah kosong atau rongga yang terbentuk pada proses

kompaksi yang menyebabkan adanya gas yang terjebak di antara serbuk saat

proses sintering. Adanya poros di dalam suatu material akan memengaruhi sifat

mekaniknya, hal ini dikarenakan poros akan menyebabkan adanya konsentrasi

tegangan sehingga mudah berdeformasi plastis dan lokalisasi tegangan (Yafie

dkk, 2014). Porositas dapat didefenisikan sebagai perbandingan antara jumlah

volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume kosong)

dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh zat padat. Ukuran pori

sangat menentukan kekuatan mekanik benda keramik. Porositas sangat

memengaruhi rapat massa benda keramik yang ditentukan dengan

membandingkan selisi rapat massa teoritis dengan rapat massa ruah (Gonggo dkk,

2013).

...................................................................(3)

Page 42: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

22

Di mana:

Rapat massa teoritis

Rapat massa ruah

I. Pengujian Kuat Tekan

Kuat tekan (compressive strength) adalah salah satu sifat mekanik bahan. Kuat

tekan didapatkan dari gaya F yang diberikan pada bahan dibagi dengan luas

bidang tekan A0. Gaya ini akan menekan bahan sepanjang arah tekan. Kuat tekan

dalam satuan psi (pounds per square inch), Pa (Pascal), atau satuan lain seperti

kg/cm3, N/mm

3. Alat uji tekan memberikan informasi mengenai gaya yang

diberikan dan luas permukaan tekan dihitung sesuai sampel yang digunakan

(Husain dkk, 2016). Uji kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kekuatan dari

keramik gerabah, sampel yang sudah diuji daya serapnya dikeringkan, kemudian

diamplas sampai sama rata permukaannya. Keramik gerabah yang akan diuji

diletakkan pada mesin penekan. Ditekan dengan alat penekan sampai genteng

pecah. Pada saat pecah dicatat besarnya gaya tekan maksimum yang bekerja

(Ratri dkk, 2008) Kuat tekan merupakan ukuran maksimum suatu bahan

menerima beban aksial. Perhitungan kuat tekan dengan rumus (Syamsudin dkk,

2011).

......................................................................................................... (4)

Di mana:

Page 43: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

23

= Kuat tekan (kg/cm2)

A = Luas penampang benda uji (cm2)

P = Beban (kg)

J. Pengaruh Suhu Pembakaran Terhadap Gerabah

Suhu pembakaran sangat mempengaruhi proses pembuatan genting maupun

gerabah. Semakin tinggi suhu bakar maka silika akan mengelas memasuki pori-

pori dan mengikat semua partikel lempung dengan membentuk ikatan yang

dikenal sebagai ikatan alumina silika. Perubahan pertama yang terjadi dalam

lempung ketika dibakar adalah hilangnya air yang ditambahkan saat pencetakan

dan berada di permukaan pada temperatur bakar ± 150ºC. Agar lempung menjadi

gerabah harus melalui proses pembakaran dengan suhu melebihi 600ºC, pada

temperatur antara 400-600ºC air yang terikat secara kimia dan zat-zat lain di

dalam lempung akan menguap. Setelah suhu lebih dari 600ºC lempung akan

mengalami perubahan menjadi suatu mineral yang padat, keras dan permanen,

perubahan ini disebut ceramic change (perubahan keramik).

Suhu juga berpengaruh pada kuat tekan. Dalam pembakaran, partikel-partikel

yang semula terikat lemah karena hanya melakukan kontak lemah satu sama lain,

mulai memperluas permukaan kontak akibat difusi atom. Kontak tersebut tumbuh

menjadi leher (neck), yang ukurannya bergantung pada lama pemanasan dan suhu

Page 44: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

24

pemanasan. Semakin lama waktu pemanasan dan tingginya suhu pemanasan maka

ukuran leher semakin besar sehingga ikatan antar partikel semakin kuat.

Genteng atau gerabah yang dibakar pada suhu 600°C baru mengalami reaksi

dehidroksilasi berupa hilangnya molekul air yang terserap pada kisi-kisi kristal

dan menuju pada pembentukan metakaolin. Metakaolin merupakan senyawa

antara menuju senyawa berikutnya (mullite). Pembakaran pada suhu lebih dari

800°C menyebabkan genteng atau gerabah mulai mengalami pembentukan fasa

kristalin dari metakaolin.

Gambar 4. Mekanisme penyatuan leher antarpartikel saat proses pembakaran

(Sumber: Ratri dkk, 2008)

Pada suhu 900°C sudah mulai mengalami fasa pembentukan kristalin yaitu fasa

mullite. Semakin tinggi suhu maka silika akan mengelas memasuki pori-pori dan

Page 45: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

25

mengikat semua partikel tanah liat dengan membentuk ikatan yang dikenal

sebagai ikatan alumina silika. Adanya pengelasan maka pori-pori genteng atau

gerabah semakin rapat, sehingga air tidak banyak yang menembus. Pori sangat

mempengaruhi daya serap air semakin banyak pori maka akan meningkatkan daya

serap air.

Perubahan fasa secara umum merupakan proses perubahan bentuk suatu zat

menjadi bentuk lain. Salah satu penyebab perubahan fasa adalah kalor (Anonim,

2015). Proses pembakaran membuktikan bahwa dengan adanya pemanasan maka

OH yang terikat pada Al banyak terlepas dan hal itu mengakibatkan terbentuk

ikatan dengan SiO, membentuk ikatan silika alumina, ikatan yang terjadi adalah

ikatan kovalen. Pada sampel genteng maupun sampel lempung terdapat Si-O dan

Al-O. Fasa mullite akan terbentuk apabila suhu pembakaran genteng tinggi atau

lebih dari 900°C. Mullite merupakan senyawa yang sangat stabil, sehingga dapat

dikatakan pembentukan mullite ini merupakan tujuan dari pembakaran keramik,

karena dengan adanya mullite, sifat-sifat keramik yang keras, kompak, dan padat

mulai terbentuk. Hal ini mempertegas pernyataan bahwa genteng atau keramik

gerabah yang dibakar pada suhu pembakaran 900°C akan memiliki kuat tekan

yang tinggi dan daya serap yang rendah karena fasa mullite telah terbentuk (Ratri

dkk, 2008).

Sesuai dengan reaksi pembakaran mineral lokal, maka terjadinya reaksi mullite

seperti berikut:

Al2Si2O5(OH)4 → Al2Si2O7 + 2H2O................................................ (5)

Meta Kaolinite

2(Al2O3.3SiO2) → 2Al2O3.3SiO2+SiO2............................................(6)

Page 46: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

26

Silicone Spinel

Reaksi (5) dan (6) ini merupakan reaksi kristalisasi yaitu terjadi reaksi

transformasi senyawa-senyawa oksida dan membentuk senyawa-senyawa kristalin

secara serempak tergantung pada waktu pemanasan atau waktu penahanan.

Pemanasan sampai dengan tahap ini, kaolin (Al2O3, 2SiO2, 2H2O) diduga telah

mengurai total menjadi alumina amorf dan silika amorf. Selain itu, juga telah

terjadi reaksi oksidasi senyawa-senyawa pengotor yang mudah teroksidasi pada

suhu tinggi. Adanya oksidasi ini akan berpengaruh positif terhadap pembentukan

monolit keramik dan dengan terbentuknya spinel magnesia aluminat di dalamnya.

Pada pemanasan lanjut pada suhu 1100˚C, diduga sebagian mineral sudah

mengalami reaksi rekristalisasi silika dari bentuk amorf yang pada pemanasan

lanjut akan terbentuk crystobalite (SiO2) sesuai dengan reaksi:

2Al2O3 3SiO2 → 2(Al2O3 3SiO2) + SiO2......................................(7)

Pseudo Mullite Crystobalite

Pori monolit yang ada akibat ditinggal oleh air dan senyawa organik yang

teroksidasi akibat adanya reaksi dehidrasi dan oksidasi, sudah mulai merapat dan

pori yang terbentuk menjadi semakin kecil. Kondisi ini yang memungkinkan

terjadinya penurunan sifat serap air monolit. Terhadap karakteristik ketahanan

tekan yang diperoleh, pada pemanasan yang semakin tinggi akan menghasilkan

ketahanan tekan yang semakin tinggi pula. Hal ini terjadi karena pada pemanasan

yang semakin tinggi, seusai reaksi (7) maka pori monolit akan semakin rendah

sehingga ketahanan tekannya semakiin naik (Susetyaningsih, 2008).

Page 47: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada 04 September 2017 sampai dengan 04 Mei 2018

di Laboratorium Beton Teknik Sipil Universitas Lampung, Laboratorium Heat

Treatment Balai Penelitian Teknologi Mineral - Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (BPTM - LIPI) dan Laboratorium Analisis Kimia Balai Penelitian

Teknologi Mineral - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (BPTM - LIPI) yang

beralamat di Jl. Ir Sutami KM. 15 Tanjung Bintang, Lampung Selatan, Lampung.

B. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:

1. Alat

Alat yang dilakukan pada penelitian ini berupa timbangan analog merek Five

Goat made in China capacity 5 kg serta graduation 20 gram, ayakan mesh No. 20

dan 200, mixer B10 made in China capacity 10 liter serta rotation 360/164 rpm,

cetakan ukuran 10 × 10 × 3 cm, oven merek Memmert, panel electrical furnace,

timbangan digital merek Gold series Ohaus, gelas ukur Pyrex 25 mL, mesin uji

XRF (X-Ray Flourescence) made in Netherlands, dan mesin uji XRD (X-Ray

Difraction) Typenr 9430 030 40602 made in Netherlands.

Page 48: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

28

2. Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu mineral lempung,

mineral feldspar dan air. Mineral lempung berasal dari Desa Serdang Kecamatan

Tanjung Bintang Kabupaten Lampung Selatan Provinsi Lampung, sedangkan

mineral feldspar berasal dari Desa Nyukang Harjo Kecamatan Selagai Lingga

Kabupaten Lampung Tengah Provinsi Lampung.

C. Metode Penelitian

Adapun metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode studi

literatur yang berkaitan dengan penelitian dan dilanjutkan dengan metode

eksperimen (percobaan langsung) seperti berikut:

1. Pembuatan Sampel Keramik Gerabah

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan keramik gerabah

dengan penambahan mineral feldspar sebagai berikut:

a. Menyiapkan bahan baku yang dibutuhkan berupa mineral lempung, mineral

feldspar dan air.

b. Mengeringkan mineral feldspar dan mineral lempung menggunakan bantuan

cahaya matahari untuk mengurangi kadar airnya.

c. Mengayak mineral feldspar dan mineral lempung dengan ukuran lolos mesh

20 untuk menseragamkan butir bahan baku.

d. Menimbang bahan baku dengan komposisi mineral feldspar sebanyak 35%

dan mineral lempung sebanyak 65%.

Page 49: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

29

e. Mengaduk kedua bahan baku menggunakan mixer selama ±2 menit hingga

homogen.

f. Menambahkan air sebanyak 10% dari berat bahan baku.

g. Mencetak sampel dengan cetakan ukuran 10 × 10 × 3 cm.

h. Mengurangi kandungan air pada sampel yang telah dicetak dengan cara

mendiamkan pada suhu ruang selama 3 hari.

i. Mengeringkan sampel dengan bantuan sinar matahari atau dengan oven

bersuhu 110ºC selama 1 hari.

j. Membakar sampel menggunakan panel electrical furnace dengan variasi suhu

800ºC, 900ºC, 950ºC dan 1000ºC, masing-masig suhu menggunakan variasi

waktu penahanan selama 2 jam, 3 jam, 4 jam dan 5 jam.

k. Mendinginkan sampel yang telah dibakar secara bertahap hingga mencapai

suhu ruang.

l. Melakukan karakterisasi (XRF dan XRD) dan uji fisis (porositas, absorbsi

dan berat jenis).

2. Pengujian Absorbsi Berdasarkan ASTM C 373-88

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian porositas sebagai

berikut:

a. Menimbang sampel menggunakan timbangan digital sebelum dimasukan ke

dalam air.

b. Memasukan sampel ke dalam air dan merendamnya selama 24 jam.

c. Menimbang kembali sampel setelah proses perendaman dan mencatat

hasilnya.

Page 50: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

30

d. Menghitung nilai absorbsi sampel dengan menggunakan persamaan (7).

.................................................................... (7)

Di mana:

= Berat basah setelah direndam (gram)

= Berat kering (gram)

3. Pengujian Densitas Berdasarkan ASTM C 373-88

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian densitas sebagai

berikut:

a. Menimbang sampel menggunakan timbangan digital sebelum dimasukan ke

dalam air.

b. Menghitung volume sampel dengan cara memasukan ke dalam gelas ukur

yang telah dicatat kenaikan volume airnya.

c. Mengitung nilai berat jenis sampel dengan menggunakan persamaan (8).

....................................................................................... (8)

Di mana:

= Berat awal/kering (gram)

= Volume benda (volume)

4. Pengujian Porositas Berdasarkan ASTM C 373-88

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian porositas sebagai

berikut:

a. Menimbang sampel menggunakan timbangan digital sebelum dimasukan ke

dalam air.

b. Memasukan sampel ke dalam air dan merendamnya selama 24 jam.

Page 51: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

31

c. Menimbang kembali sampel setelah proses perendaman dan mencatat

hasilnya.

d. Menghitung nilai porositas sampel dengan menggunakan persamaan (9).

.......................................................... (9)

Di mana:

= Berat awal/kering (gram)

= Berat basah (gram)

= 1 gr/cm3

5. Pengujian Kuat Tekan

Adapun langkah-langkah untuk melakukan uji kuat tekan sebagai berikut:

a. Mengambil masing-masing sampel uji dengan ukuran 5 × 5 × 5 cm yang

sudah dibakar menggunakan furnace pada suhu 800ºC, 900ºC, 950ºC dan

1000ºC dengan waktu tahan selama 2 jam, 3 jam, 4 jam dan 5 jam.

b. Melakukan uji kuat tekan pada masing-masing sampel menggunakan alat

compressing strength mechine. Kuat tekan dihitung menggunakan persamaan

(10).

........................................................................................................(10)

Di mana:

= Kuat tekan (kg/cm2)

A = Luas penampang benda uji (cm2)

P = Beban (kg)

6. Karakterisasi XRD dan XRF

Page 52: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

32

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam karakterisasi XRD dan XRF

sampel sebagai berikut:

a. Menyiapkan sampel yang akan dikarakterisasi berupa row material mineral

lempung, row material mineral feldspar dan keramik gerabah setelah proses

pembakaran.

b. Menumbuk seluruh sampel hingga lolos ayakan mesh 200 sebanyak 50 gram.

c. Melakukan karakterisasi XRF dan XRD pada masing-masing sampel.

d. Pada tahap ini, data yang diperoleh hasil analisis XRF berupa hasil anlisis

kualitatif sampel yaitu mengidentifikasi jenis unsur yang terkandung dalam

sampel yang ditunjukan berupa keberadaan jenis unsur yang terdeteksi oleh

alat XRF, sedangkan analisis kuantitatif yaitu mengidentifikasi jumlah unsur

yang terkandung dalam sampel berupa konsentrasi unsur dalam bilangan

persen dari sampel yang diuji.

e. Sedangkan data yang diperoleh hasil analisis XRD berupa hasil analisis

kualitatif yaitu mengidentifikasi kehadiran mineral tertentu berdasarkan sifat

fisik struktur dalam sampel dengan membandingkan nilai pada kurva hasil

analisa dengan nilai-nilai pada beberapa kurva mineral standar dalam bentuk

grafik. Selain itu hasil XRD juga diolah secara semi kuantitatif untuk

mengetahui rasio mineral yang terkandung dalam sampel.

Page 53: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

33

D. Diagram Alir

Diagram alir preparasi sampel mineral lempung ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Diagram alir preparasi sampel mineral lempung.

Diagram alir preparasi sampel mineral feldspar ditunjukkan pada Gambar 6.

Gambar 6. Diagram alir preparasi sampel mineral feldspar.

Mineral Lempung

Serbuk mineral lempung ukuran mesh 20

Lempung

Mineral Feldspar

Serbuk mineral feldspar ukuran mesh 20

Lempung

Dibersihkan dari pengotor

Dikeringkan pada oven dengan suhu

110ºC atau dengan cahaya matahari

selama 3 jam

Diayak lolos mesh 20

Dibersihkan dari pengotor

Dikeringkan pada oven dengan suhu

110ºC atau dengan cahaya matahari

selama 3 jam

Diayak lolos mesh 20

Page 54: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

34

Diagram alir pembuatan sampel gerabah dan pengujiannya ditunjukkan pada

Gambar 7.

Gambar 7. Diagram alir pembuatan, pengujian dan karakterisasi sampel gerabah.

Mineral Lempung + Mineral Feldspar + Air

Ditimbang sesuai komposisi (65% mineral

lempung dan 35% mineral feldspar)

Diaduk dengan mixer hingga homogen

Ditambah air perlahan sebanyak 10%

Diaduk kembali hingga menjadi adonan kalis

Dicetak ukuran kubus (5×5×5 cm)

Dikeringkan tahap 1 (pada suhu ruang 2-3 hari)

Dikeringkan tahap 2 (pada suhu oven 110ºC

atau cahaya matahari 1 hari)

Dipanaskan pada suhu dan waktu yang telah

ditentukan (800, 900, 950 dan 1000ºC selama 2,

3, 4 dan 5 jam)

Sampel Gerabah

Diuji kuat tekan

Diuji sifat fisis (Absorbsi, densitas,

porositas)

Dikarakterisasi XRF dan XRD

Hasil

Kesimpulan

Selesai

Page 55: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan

adalah sebagai berikut:

1. Uji fisis densitas=2,28 gram/cm3 dan kuat tekan=9,52 Mpa optimum pada

waktu tahan 3 jam dan suhu 1000˚C. Persen porositas dan absorbsi menurun

seiring dengan kenaikan suhu pemanasan. Nilai kuat tekan berbanding lurus

densitas semakin tinggi seiring dengan naiknya suhu pemanasan.

2. Hasil karakterisasi XRF bahan baku gerabah 35% feldspar dan 65% lempung

menunjukkan bahwa kandungan unsur Si=56,405% dan Al=18,927%.

Sehingga pada uji XRD waktu pemanasan 3 jam variasi suhu 800-1000ºC

puncak fasa tertinggi didominasi quartz (PDF-461045) puncak 2θ(26º-28,7º).

Fasa lain yang terbentuk yaitu cristobalite (PDF-391425) dan tridymite (PDF-

421401). Mulai suhu 900ºC terjadi ikatan Al2SiO5 fasa sillimanite (PDF-

380471).

B. Saran

Berdasarkan hasil evaluasi yang telah dilakukan pada pelaksanaan penelitian

maupun pada hasil yang diperoleh, maka diberikan saran sebagai berikut :

Page 56: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

51

1. Pada penelitian selanjutnya disarankan agar melakukan karakterisasi

Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui besar konsentrasi

setiap unsur dari kandungan fasa yang terbentuk dalam sampel gerabah.

2. Pada penelitian selanjutnya disarankan agar melakukan pemanasan

menggunakan suhu yang lebih tinggi 1100-1400ºC untuk melihat

pembentukan fasa mullite (2Al2O3 3SiO2).

Page 57: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

DAFTAR PUSTAKA

Alaa, S. dan Wijaya, D. 2015. Pemngaruh Suhu Pemanasan Lempung Terhadap

Sifat Mekanis Gerabah. Jurnal Fisika. Vol. 1. No.1. Hal. 32-34.

Alian, H. 2011. Pengaruh Variasi Fraksi Volume Semen Putih Terhadap Kekuatan

Tarik dan Impak Komposit Glass Fiber Reinforce Plastic (GFRP)

Berpenguat Serat E-Glass Chop Strand Mat dan Matriks Resin Polyester.

Jurnal Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang. ISBN : 979-

587-395-4. Hal 207 dah 411.

Amrin., dan Ardila, D. 2013. Analisa Besi (Fe) dan Aluminium (Al) dalam Tanah

Lempung Secara Spektrofotometri Serapan Atom. Jurnal Prosidang

Semirata FMIPA Unila. Hal 18.

Anonim. 2015. http://termosulastri.blogspot.co.id/2015/03/perubahan-fase-

zat.html. Diakses pada tanggal 12 Oktober 2017. Pukul 00.21 WIB.

Anonim. 2016. http://duniarempelas.blogspot.co.id/2016/12/kandungan-dan-

kegunaan-feldspar.html. Diakses pada tanggal 16 Agustus 2017. Pukul

22.20 WIB.

Anonim. 2016. http://id.wikipedia.org/wiki/sifat_fisik.html. Diakses pada tanggal

12 Oktober 2017. Pukul 23.18 WIB.

Anonim. 2017. https://id.wikipedia.org/wiki/Keramik. Diakses pada 13 Oktober

2017. Pukul 20.38 WIB.

Apodaca, LE. 2008. Feldspar and Nepheline Synite. U. S. Geologycal Survey

Minerals Year Book. Hal 24.1-24.2.

Budiono, K. dan Panggabean, H. 2008. Karakteristik Mineral Lempung pada

Sedimen Resen Perariran Dasar Laut Di Perairan Kota Semarang. Jurnal

SDG. Vol. 18. Hal 233.

Gonggo, ST., Edyanti, F. dan Suherman. 2013. Karakterisasi Fisikokimia Mineral

Lempung Sebagai Bahan Dasar Industri Keramik Di Desa Lembah Bomban

Kecamatan Bolano Lambunu Kabupaten Parigi Moutong. Jurnal Akademika

Kimia. Vol. 2, No. 2. Hal. 107-110.

Hanafi, AS. Dan nandang, AR. 2010. Studi Pengaruh Bentuk Silika dari Abu

Ampas Tebu Terhadap Kekuatan Produk Keramik. Jurnal Kimia Indonesia.

Vo. 5, No. 1. Hal 35.

Page 58: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

53

Hashizume, H. 2015. Adsorption of Nucleic Acid Bases, Ribose adn Phosphate by

Some Clay Minerals. MDPI Life Journal. ISSN 2075-1729. Hal 638.

Hunger, A., Carl, G., Gebhardt, A. and Russel, C. 2010. Young’s Moduli and

Microhardness of Glass–Ceramics in the System

MgO/Al2O3/TiO2/ZrO2/SiO2 Containing Quartz Nanocrystals. Materials

Chemistry and Physics Journal. Vol. 122.

Husain, S., Hadi. N. dan Novalina, T. 2016. Pengaruh Suhu Sintering Sifat

Mekakik Keramik Berbahan Lempung dan Abu Sekam Padi. Jurnal Fisika

FLUX. Vol. 13. No 13. Hal 3-4.

Indiani, E., Ayu, N. dan Umiati, K. 2009. Keramik Porselen Berbasis Feldspar

Sebagai Bahan Isolator Listrik. Jurnal TELKOMNIKA Vol. 7. No 2. ISSN

1693-6930. Hal 85.

Jone, Y. Utamakno, L. dan Cahyono, YD. 2015. Pemanfaatan Lempung Sebagai

Bahan Baku Gerabah. Jurnal Seminar Nasional Sains dan Teknologi

Terapan III. ISBN 978-602-985 69-1-0. Hal 543-544.

Khotimah, T. 2013. Peningkatan Keunggulan Kompetitif pada UMKM Gerabah

Melalui Model E-Business. Jurnal SIMETRIS. Vol. 3. No 1. ISSN 2252-

4983. Hal 31.

Norazlina. 2015. Improvement On Mechanical Properties Sodium Feldspar for

Porcelains Tableware. Mechanical and Manufacturing Engineering. Hal 4-

6.

Nuryanto. dan Edwin, F. 2012. Optimasi Pemanfaatan Potensi Felspar

Banjarnegara Jawa Tengah untuk Industri Keramik. Jurnal Riset Industri.

Vol. VI No. 1. Hal. 88.

Octavianie. dan Rosita, L. 2017. Pemanfaatan Lempung untuk Pembuatan

Keramik Halus Keras (Studi Kasus Di Gunung Siwareng, Kecamatan

Sayegan, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta). Jurnal

Prosidang Seminar Nasionam XI Rekayasa Teknologi Industri dan

Informasi Sekolah Tinggi Teknologi Nasional. Hal 130-132.

Oktamuliani, S. Samsidar. Nasri, MZ., dan Nehru. 2016. Identifikasi Mineral

pada Batuan Granitdi Geopark Merangin Provinsi Jambi Menggunakan X-

Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy. Jurnal JOP.

Vol. 1. No. 1. ISSN 2502-2016. Hal 14.

Pratiwi, PD. 2016. Preparasi Nanomaterial Karbon Menggunakan Metode Liquid

Mechanical Exfoliation dibantu oleh Linear Alkylbenzene Sulfonate dengan

Variasi Waktu Pencampuran Bahan. Jurnal Fisika UNY edisi oktober 2016.

Hal. 5.

Purnamasari, E., Setyo, A. Dan Budi, E. 2012. Pengaruh Aditif Arang Batok

Kelapa Terhadap Densitas dan Porositas Membran Keramik Berbaisi Zeolit

dan Tanah Lempung. Jurnal Seminar Nasional Fisika. Hal 68-69.

Page 59: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

54

Puspita, M. Sembiring, K. dan Humaidi, S. 2013. Analisis dan Karakterisasi

Genteng Polimer Berbahan Baku Ban dalam Bekas , Pasir dan Aspal dengan

Perekat Polipropilena. Jurnal Sf. Vol. 1. No. 1. Hal 4-5.

Rachman, A., Edwin, F. dan Sebleku, P., 2012. Karakterisasi Pasir Sillika

Cibadak Sukabumi Sebagai Bahan Baku Pembuatan Raming Mix Silica.

Majalah Metalurgi. Vol. 3. Hal. 264.

Ratri, AK., Sriatun. dan Darmawan, A. 2008. Pengaruh Serbuk Kaca dan Variasi

Suhu Pembakaran pada Pembuatan Genteng Lempung Sedimentasi Banjir

Kanal Timur Kota Semarang terhadap Kuat Tekan serta Daya Serapnya

terhadap Air. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi. Vol. 11. No. 3. Hal. 64-67.

Retno Susetyaningsih, Endro K Ismolo dan Kristri Basuki. 2008. Pengaruh

Penambahan MgO Pada Peningkatan Kualitas Lempung Kasongan untuk

Immobilisasi Lumpur Limbah Pb Menggunakan Teknologi Keramik. Jurnal

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir. Hal 336.

Rivai, M. dan Hartono, SB. 2016. Pengaruh Proses Sintering pada Temperatur

800ºC Terhadap Kekerasan dan Kekuatan Banding pada Produk Gerabah.

Jurnal TRAKSI. Vo. 16. No. 2. Hal 2.

Ron, J., Gould, R. and Gedke, D. 1995. Quantitative X-Ray Spektrometry Second

Edition. Marcel Dekker, Inc.

Sarkar, R., Ghosh, S., and Kumar, S. 2007. Waste Silica from Aluminum Fluoride

Industries Used for Ceramic Whitewares. American Ceramic Society

Bulletin. Vol. 86, No. 10. Hal 9201.

Saukani, M. dan Febrianti, R. 2016. Analisa Komposisi Fasa Lempung

Kalimantan Selatan Berdasarkan Data Difraksi Sinar X. Jurnal Fisika

FLUX. Volume 13. No. 2.

Septawendar, R., Nuryanto. Suhanda dan Wahyudi, K. 2007. Sifat Fisik Lempung

Tanjung Morawa dalam Transformasi Fasa Mineral Berdasarkan Investigasi

Difraksi Sinar-X. Jurnal Riset Geologi dan Pertambangan. Jilid 17 No. 1.

Hal 17-18.

Smallman, RE. and Bishop, RJ. 1999. Modern Physical Metallurgy and Materials

Engineering 6th

Edition. Butterworth Heinemann. Oxford. Page 24-25.

Suarsana, K. dan Suprapto, I. 2017. Pengaruh Komposisi dan Sintering Pada

Komposit Al/(SiCw+Al2O3) Terhadap Densitas, Porositas dan Keausan. Jurnal Ilmiah Teknik Desain Mekanika. Vol. 6 No. 2. Hal 243 – 248.

Suarya, P. 2012. Karakterisasi Adsorben Komposit Aluminium Oksida pada

Lempung Teraktivasi Asam. Jurnal Kimia. Vol. 6 No. 1. Hal. 93-94.

Page 60: PENGARUH SUHU DAN WAKTU PEMANASAN ...digilib.unila.ac.id/59506/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfkehidupan sehari-hari seperti gentong air, periuk, pot bunga, tempayan, asbak, tempat

55

Sudarningsih. dan Fahruddin. 2008. Penggunaan Metoda Difraksi Sinar X dalam

Menganalisa Kandungan Mineral pada Batuan Ultra Basa Kalimantan

Selatan. Jurnal Fisika FLUX. Vol. 5. No. 2. Hal 167 dan 169.

Sukamto, M., dan Murwani, IK. 2011. Kajian Penggunaan Lempung Nagara

dalam Sistem Badan Keramik Sesuai SNI. Jurnal Inovasi Pendidikan Sains.

Vol. 2. No 2. Hal 27-29.

Sukandarrumidi. 1999. Bahan Galian Industri. Yogyakarta. Gajah Mada

University Press. Hal 103-104 dan hal 160-162.

Syamsuddin, R. Wicaksono, A. dan Fazairin, F. 2011. Pengaruh Air Laut pada

Perawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton

dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan. Jurnal Rekayasa

Sipil. Vol. 5. No. 2. ISSN 1978-5658 Hal. 69.

Winarno, T. 2016. Perbandingan Karakteristik Lempung Kasongan dan Godean

Sebagai Bahan Baku Industri Gerabah Kasongan. Jurnal Teknik. Vol. 1. No.

37. Hal 42.

Yafie, MS. dan Widyastuti. 2014. Pengaruh Variasi Temperatur Sintering dan

Waktu Tahan SIntering Terhadap Densitas dan Kekerasan pada Mmc W-Cu

Melalui Proses Metalurgi Serbuk. Jurnal Teknik Pomits. Vol. 3, No. 1. Hal

45-46.

Yuliyanti, A. Sarah, D. dan Soebowo, E. 2013. Pengaruh Lempung Ekpansif

Terhadap Potensi Amblesan Tanah Di Daerah Semarang. Jurnal Riset

Geologi dan Pertambangan. Vol. 22 No. 2. ISSN 0125-9849. Hal 97.