percobaan pendahuluan perbandingan daya serap unsur minor

32
Penanggung Jawab: Kapuslit Metalurgi LIPI Dewan Redaksi : Ketua Merangkap Anggota: Ir. Ronald Nasoetion, MT Anggota: Dr. Ir. Rudi Subagja Dr. Ir. F. Firdiyono Dr. Agung Imadudin Dr. Ika Kartika, MT Ir. Yusuf Ir. Adil Jamali, M.Sc (UPT BPM LIPI) Prof. Riset. Dr. Ir. Pramusanto (Puslitbang TEKMIRA) Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi, DEA (UI) Dr. Ir. Sunara, M.Sc (ITB) Sekretariat Redaksi: Pius Sebleku, ST Tri Arini, ST Arif Nurhakim, S.Sos Lia Andriyah, ST Penerbit: Pusat Penelitian Metalurgi LIPI Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Gedung 470 Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553 Alamat Sekretariat: Pusat Penelitian Metalurgi LIPI Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Gedung 470 Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553 E-mail : [email protected] Majalah ilmu dan teknologi terbit berkala setiap tahun, satu volume terdiri atas 3 nomor. VOLUME 27 NOMOR 1, APRIL 2012 ISSN 0216 3188 AKREDITASI : SK 187/AU1/P2MBI/08/2009 Pengantar Redaksi………………….. iii Abstrak ………………………..….... v Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat Metalurgi Menggunakan Larutan HCl Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri......1 Aplikasi Severe Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik 316L Efendi Mabruri ....................……….……..… 7 Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat F. Firdiyono, dkk …………….………15 Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo Ika Kartika ………………..……………...... 27 Sifat Listrik Superkonduktor YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti Didin S.Winatapura, dkk ..………..…… 35 Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan Hidrogen Padat Hadi Suwarno ……………………………..... 43 Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik Sulistioso Giat S dan Wisnu Ari Adi ……. 51 Indeks

Upload: dinhmien

Post on 31-Dec-2016

239 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Penanggung Jawab:

Kapuslit Metalurgi – LIPI

Dewan Redaksi :

Ketua Merangkap Anggota:

Ir. Ronald Nasoetion, MT

Anggota:

Dr. Ir. Rudi Subagja

Dr. Ir. F. Firdiyono

Dr. Agung Imadudin

Dr. Ika Kartika, MT

Ir. Yusuf

Ir. Adil Jamali, M.Sc (UPT BPM – LIPI)

Prof. Riset. Dr. Ir. Pramusanto

(Puslitbang TEKMIRA)

Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi, DEA (UI)

Dr. Ir. Sunara, M.Sc (ITB)

Sekretariat Redaksi:

Pius Sebleku, ST

Tri Arini, ST

Arif Nurhakim, S.Sos

Lia Andriyah, ST

Penerbit:

Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI

Kawasan PUSPIPTEK, Serpong,

Gedung 470

Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553

Alamat Sekretariat:

Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI

Kawasan PUSPIPTEK, Serpong,

Gedung 470

Telp: (021) 7560911, Fax: (021) 7560553

E-mail : [email protected]

Majalah ilmu dan teknologi terbit

berkala setiap tahun, satu volume

terdiri atas 3 nomor.

VOLUME 27 NOMOR 1, APRIL 2012 ISSN 0216 – 3188

AKREDITASI : SK 187/AU1/P2MBI/08/2009

Pengantar Redaksi………………….. iii

Abstrak ………………………..…..….. v

Pengaruh Waktu Pelindian pada

Proses Pemurnian Silikon Tingkat

Metalurgi Menggunakan Larutan

HCl

Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri......1

Aplikasi Severe Plastic Deformation

(SPD) dan Heavy Cold Rolling pada

Baja Tahan Karat Austenitik 316L

Efendi Mabruri ....................……….……..… 7

Percobaan Pendahuluan

Perbandingan Daya Serap Unsur

Minor dalam Larutan Natrium

Silikat

F. Firdiyono, dkk ……………….………15

Fenomena Dynamic Strain Aging

pada Proses Tempa Panas Paduan

Co-33Ni-20Cr-10Mo

Ika Kartika ………………..……………...... 27

Sifat Listrik Superkonduktor

YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan

dengan Dopant Ti

Didin S.Winatapura, dkk …..………..…… 35

Percobaan Pengisian-Pengeluaran

Hidrogen Sebuah Tangki Simpan

Hidrogen Padat

Hadi Suwarno ……………………………..... 43

Pembentukan Nanopartikel Paduan

CoCrMo dengan Metoda Pemaduan

Mekanik

Sulistioso Giat S dan Wisnu Ari Adi ……. 51

Indeks

Page 2: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

ii | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Page 3: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Pengantar Redaksi | iii

PENGANTAR REDAKSI

Syukur Alhamdulillah Majalah Metalurgi Volume 27 Nomor 1, April 2012 kali ini

menampilkan 7 buah tulisan.

Tulisan pertama hasil penelitian disampaikan oleh Bintang Adjiantoro dan Efendi

Mabruri berjudul “Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat

Metalurgi Menggunakan Larutan HCl”. Selanjutnya Efendi Mabruri tentang ”Aplikasi Severe

Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik

316L”. F. Firdiyono dan Kawan-Kawan juga menulis tentang ”Percobaan Pendahuluan

Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat”. Ika Kartika

menulis tentang ”Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan Co-

33Ni-20Cr-10Mo”. Didin S.Winatapura dan Kawan-Kawan menulis tentang “Sifat Listrik

Superkonduktor YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti“ dan Hadi Suwarno

juga menulis tentang “Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan

Hidrogen Padat”. Berikutnya Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi menulis tentang

”Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik”.

Semoga penerbitan Majalah Metalurgi volume ini dapat bermanfaat bagi perkembangan

dunia penelitian di Indonesia.

REDAKSI

Page 4: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

iv | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Page 5: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Abstrak | v

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 669.540

Bintang Adjiantoro dan Efendi Mabruri (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Pengaruh Waktu Pelindian pada Proses Pemurnian Silikon Tingkat Metalurgi Menggunakan Larutan HCl

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Proses pemurnian silikon tingkat metalurgi (MG-Si) dengan menggunakan metoda pelindian asam pada

konsentrasi 2,45mol/L HCl telah dilakukan dengan memvariasikan waktu pelindian pada temperatur didih

(±100 °C) dan gerakan pengadukan mekanik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pelindian MG-Si

dengan HCl dapat digunakan untuk menghilangkan unsur pengotor logam. Persentase hasil efisiensi ekstraksi

dari unsur pengotor yang terkandung di dalam MG-Si dengan pelarutan HCl masing-masing mencapai

99,996 % untuk Al, 98,247 % untuk Ti dan 98,491 % untuk Fe pada waktu pelindian 120 jam. Sedangkan

efisiensi larutan HCl terhadap unsur pengotor dengan gerakan pengadukan mekanik mencapai 99,04 %.

Kata kunci : Silikon tingkat metalurgi, Pemurnian dengan proses kimia, Pelindian asam, Pengotor

Effect of Leaching Time on Purification Process of Metallurgical Grade Silicon by Using Acid Solution

The purification process of metallurgical grade silicon (MG-Si) using acid leaching method at a

concentration of 2.45 mol/L HCl was performed by varying the leaching time at boiling temperature (±100

°C) and with mechanical stirring. The results showed that the leaching process of MG-Si with HCl can be

used to eliminate the element of metal impurities. The extraction efficiency of impurity elements contained

in the MG-Si by HCl dissolution is 99.996 % for Al, 98.247 % for Ti and 98.491 % for Fe at leaching time

of 120 hours. Whereas the leaching efficiency HCl solution on the impurities with mechanical stirring is

99.04 %.

Keywords : Metallurgical grade silicon, Chemical purification, Acid leaching , Impurities

Page 6: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

vi | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 660

Efendi Mabruri (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Aplikasi Severe Plastic Deformation (SPD) dan Heavy Cold Rolling pada Baja Tahan Karat Austenitik 316L

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Untuk meningkatkan kekuatan baja tahan karat austenitik, penghalusan butir sampai ukuran submikron (ultra

fine grain) merupakan metoda yang efektif. Tulisan ini melaporkan aplikasi severe plastic deformation

(SPD) menggunakan equal channel angular pressing (ECAP) dan aplikasi heavy cold rolling terhadap baja

tahan karat austenitik SS 316L. Hasil percobaaan menunjukkan bahwa sifat mekanik baja tahan karat

austenitik 316L dapat ditingkatkan secara signifikan masing-masing dengan kedua teknik tersebut. ECAP

pass 1 (single pass) dengan regangan 0,65 dapat meningkatkan kekuatan tarik baja tahan karat austenitik

316L menjadi 1,6 kali lipat, sedangkan heavy cold rolling 80 % dengan regangan 1,65 dapat meningkatkan

kekuatan tarik menjadi 2,1 kali lipat. Pemanasan anil pada suhu 750 °C menurunkan kekuatan tarik menjadi 1055,14 MPa tetapi nilai tersebut masih jauh lebih tinggi dari kekuatan tarik pada kondisi awal (solution

treatment) sebesar 655,53 Mpa.

Kata kunci : Baja tahan karat austenitik, Penghalusan butir, Severe plastic deformation, Equal channel

angular pressing, Heavy cold rolling

The Application of Severe Plastic Deformation (SPD) and Heavy Cold Rolling of Austenitic Stainless Steel

316L

The grain refinement down to ultrafine sizes is the efective method for strengthening of austenitic stainless

steel. This paper reports the application of severe plastic deformation (SPD) using equal channel angular

pressing (ECAP) and the application of heavy cold rolling on the austenitic stainless steel (SS) 316L. The

experimental results showed that the mechanical properties of SS 316L can be increased significantly by

these two techniques. The single pass-ECAP with 0.65 strain increased tensile strength of SS 316L by 1.6

times, whereas heavy cold rolling with 80 % reduction and 1.65 strain increased tensile strength by 2.1 times.

The annealing treatment at 750 °C decreased tensile strength of 80 % cold rolled-SS 316L down to 1055.14

Mpa, however this value is still much larger compared to that of solution treated ones of 655.53 Mpa.

Keywords : Austenitic stainless steel, Grain refinement, Severe plastic deformation, Equal channel angular

pressing, Heavy cold rolling

Page 7: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Abstrak | vii

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 540

F. Firdiyono, Murni Handayani, Eko Sulistiyono, Iwan Dwi Antoro (Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI)

Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor dalam Larutan Natrium Silikat

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Penelitian tentang kemampuan penyerapan zeolit alam Karangnunggal dan karbon aktif sebagai adsorben

dalam larutan natrium silikat telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efisiensi penyerapan

zeolit dan karbon aktif terhadap unsur pengotor Ca, Mg, Fe, dan Al dalam larutan natrium silikat serta

mengetahui hubungan penyerapan tersebut dengan beberapa parameter adsorpsi. Penentuan kondisi optimum

meliputi masa adsorben, pH, waktu kontak dan temperatur larutan. Hasil analisa menggunakan spektroskopi

serapan atom (SSA) menunjukkan bahwa zeolit alam Karangnunggal tidak efektif untuk menyerap ion Mg

dan Ca dalam larutan natrium silikat, tetapi zeolit tersebut dapat digunakan untuk menyerap ion Fe. Kondisi

optimum penyerapan ion Fe dicapai dengan parameter waktu kontak selama 60 menit, massa zeolit sebanyak 3 gram, pH 3, dan pada temperatur ruang. Efisiensi adsorpsi tertinggi oleh karbon aktif pada larutan sodium

silikat mencapai 88,43% untuk ion Al dan 41,6% untuk ion Fe.

Kata kunci : Pasir kuarsa, Natrium karbonat, Natrium silikat, Adsorpsi, Adsorben, Adsorbat, Zeolit, Karbon

aktif

Preliminary Comparative Study on the Adsorption of Minor Elements in Sodium Silicate Solution

Research studies on the adsorption capacity of Karangnunggal natural zeolite and activated carbon as a

sorbent in solution of sodium silicate has been done. This study aims to determine the efficiency of

adsorption of the zeolite and activated carbon to a solution of sodium silicate impurity elements such as Ca,

Mg, Fe and Al and to know the relationship between the adsorption of the zeolite and activated carbon with

the adsorption parameters. Determination of optimum conditions include the mass of adsorbent, pH, contact

time and temperature of solution. Results of analysis using atomic absorption spectroscopy (AAS) showed

that Karangnunggal natural zeolite is not effective to adsorb Mg and Ca ions in sodium silicate solution, but

zeolite can adsorb Fe ion. The optimum condition of Fe ion absorption is achieved with contact time

parameters for 60 minutes, the mass of zeolite is used as much as 3 gram, pH 3, and at room temperature.

The highest adsorption efficiency by activated carbon on sodium silicate solution reached 88.43% for the Al ion and 41.6% for Fe ion.

Keywords : Quartz sand, Natrium carbonat, Natrium silicate, Adsorption, Adsorbent, Adsorbat, Zeolite,

Activated carbon

Page 8: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

viii | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 530.0285

Ika Kartika (Pusat Penelitian Metalurgi - LIPI)

Fenomena Dynamic Strain Aging pada Proses Tempa Panas Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Pada penelitian ini, telah dilakukan proses tempa panas terhadap bahan paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo pada

selang temperatur 700-900 ºC, laju regangan (έ) berkisar antara 0,01-30 per detik dan regangan (ε) konstan

sebesar 0,5 untuk mempelajari karakteristik deformasinya. Kurva tegangan regangan menunjukkan kecepatan

pengerasan regangan pada temperatur tersebut. Pada temperatur 700-750 ºC, tegangan pada 0,2 % terlihat

menurun dengan meningkatnya laju regangan, sementara pada temperatur 800-850 ºC, tegangan pada 0,2%

tersebut tidak bergantung terhadap laju regangan. Sensitivitas laju regangan yang dihasilkan pada temperatur

700-900 ºC mempunyai nilai negatif yang menandakan bahwa interaksi dislokasi dengan atom terlarut telah

terjadi pada selang temperatur tersebut. Interaksi antara atom terlarut dan kesalahan susun yang diikat oleh

parsial Shockley merupakan fenomena dynamic strain aging (DSA) yang berasal dari segregasi Suzuki. DSA kemudian dikategorikan sebagai salah satu fenomena yang merugikan dalam proses pengerjaan panas dari

paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo.

Kata kunci : Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo, Sensitivitas laju regangan negatif, Dynamic strain aging (DSA),

Tempa panas

Dynamic Strain Aging Phenomena of Co-33Ni-20Cr-10Mo Alloy During Hot Forging

In the present study, hot deformation characteristic in Co-33Ni-20Cr-10Mo superalloy was carried out by

using hot compression test in the temperature range from 700-900 ºC and strain rates ranging from

0.01-30 s–1 with a constant strain 0.5. The flow curves showed high work hardening rate at those

temperatures. At temperatures 700-750 ºC, the 0.2% flow stress decreased with increasing strain rate, while

at temperatures 800-850 ºC, the 0.2% flow stress is independent of a strain rate. Negative strain rate

sensitivity was obtained at temperatures 700-900 ºC, suggesting the dislocation solute interaction occurred in

those temperature ranges. DSA come from Suzuki segregation; chemical interaction between solute atoms

and stacking faults bonded by the shockley partials. DSA is categorized as one of catastrophic phenomena in

a hot working process of Co-33Ni-20Cr-10Mo superalloy.

Keywords : Co-33Ni-20Cr-10Mo alloy, Negative strain rate sensitivity, Dynamic strain aging (DSA), Hot

forging

Page 9: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Abstrak | ix

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 669.620

Didin S.Winatapura, Yustinus M.P, Wisnu A.A, Deswita dan E. Sukirman (Pusat Teknologi Bahan Industri

Nuklir (PTBIN) - BATAN)

Sifat Listrik Superkonduktor YBa2Cu3O7-x Hasil Proses Pelelehan dengan Dopant Ti

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Telah dilakukan pembuatan superkonduktor YBa2Cu3O7-x (YBCO) yang didoping Ti melalui proses modified

melt textured growth (MMTG). Pembuatan cuplikan dilakukan melalui reaksi padatan dengan cara

menambahkan serbuk Ti ke dalam prekursor YBCO dengan variasi komposisi 0,4 %berat, 0,7 %berat, 1,0

%berat dan 1,3 %berat. Proses pelelehan YBCO dilakukan pada 1100 C selama 12 menit, kemudian

didinginkan dengan cepat ke 1000 C dan diikuti dengan pendinginan lambat ke 960 C. Identifikasi fasa di dalam cuplikan dilakukan dengan menganalisis pola difraksi sinar-X dengan metode Rietveld. Rapat arus, Jc

dan suhu kritis, Tc diukur menggunakan four point probe (FPP). Struktur mikro dan komposisi fasa cuplikan

diamati dengan scanning electron microscope (SEM) dan energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). Hasil

pengamatan menunjukkan bahwa cuplikan merupakan bahan superkonduktor Tc tinggi (STT). YBa2Cu3O7-

x/Ti - fasa 123 berstruktur kristal ortorombik dari grup ruang Pmmm no. 47. Rapat arus kritis, Jc cuplikan

Y-0Ti diperoleh sekitar 67 A.cm-2 dan kemudian turun terus dengan kenaikan persentase doping Ti

hingga Jc 4 A.cm-2. Menyusutnya harga Jc disebabkan Ti tidak dapat mencegah pertumbuhan fasa 211. Bila kandungan Ti bertambah, fasa 211 juga bertambah dengan distribusi tidak homogen dan tumbuh terus

serta terbentuk retakan mikro yang sejajar dan memotong butiran YBCO. Akibatnya, fasa YBCO berukuran

lebih pendek dan kecil dibandingkan fasa YBCO tanpa doping Ti. Demikian juga, dengan bertambahnya

kandungan Ti menyebabkan suhu kritis (Tc) berkurang dari 365 C menjadi 350 C.

Kata kunci : Doping, MMTG, Rapat arus kritis, Suhu kritis, Pertumbuhan butir

Electrical Characterictic of YBa2Cu3O7-x Superconductor Doped by Ti Using Melting Process

Synthesis of YBa2Cu3O7-x (YBCO) superconductor which is doped by Ti using modified melt-textured

growth (MMTG) method has been done. The specimen was made by solid state reaction by adding Ti powder

to precursor of YBCO result with composition variation (in weight %) of 0.4, 0.7, 1 and 1.3. The melt

process of YBCO was done at 1100 C for 12 minutes then cooled rapidly to 1000 C followed by slow

cooling to 960 C. Identification of the specimen phase was verified using x-rays diffraction (XRD) and followed by Rietveld method analysis. The critical temperature, Tc and current density, Jc were measured by means of four point probe (FPP). The microstructure and chemical composition of the specimen were

observed using scanning electronmicroscope (SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The

result shows that the specimen was YBa2Cu3O7-x high Tc superconductor of 123-phase having orthorhombic

crystal structure of Pmmm no. 47 space group. The critical current density, Jc of the specimen was obtained

about 67 A.cm-2 and then decreased continuously with increasing of Ti dopant till Jc 4 A.cm-2. Decreasing of Jc caused by Ti can not prevent the growth of 211 phases. In increasing Ti content, 211 phases also

increase with unhomogeneous distribution and continue to grow. There is also formation of microcracks

parallel to and crossing the YBCO grains. As a result, YBCO have smaller and shorter grain size compared to

YBCO grain without Ti doping. Increasing of Ti content also cause decrease from 365 C to 350 C.

Keywords : Doping, MMTG, Critical current density, Critical temperature, Grain growth

Page 10: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

x | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 546.3

Hadi Suwarno (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN)

Percobaan Pengisian-Pengeluaran Hidrogen Sebuah Tangki Simpan Hidrogen Padat

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Menyimpan hidrogen dalam bentuk padat sebagai paduan metal hidrid merupakan metoda baru untuk

keperluan bahan bakar kendaraan transportasi karena memiliki densitas yang lebih besar. Sebuah tangki

simpan hidrogen dengan volume sekitar 1 liter berisi serbuk nano partikel Mg2Ti5Fe6 sekitar 700 gram telah

dirakit menjadi satu kesatuan dan diuji unjuk kerjanya serta dibandingkan dengan tangki kosong bervolume

yang sama. Pengisian dan pengeluaran hidrogen ke dalam/luar tangki dilakukan pada suhu kamar dengan

tekanan bervariasi 2, 6,5 dan 8 bar. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa rasio kapasitas serapan hidrogen

tangki berisi serbuk nano partikel Mg2Ti5Fe6 terhadap tangki kosong berturut-turut 1,3, 2,3 dan 2,8.

Percobaan serapan hidrogen pada tekanan lebih tinggi tidak dapat dilakukan karena keterbatasan sarana,

namun apabila tekanan dalam tangki diperbesar, maka kapasitas serapan hidrogen masih akan bertambah. Dari penelitian ini ditunjukkan bahwa percobaan awal penyimpanan-pengeluaran hidrogen padat dari tangki

telah berhasil baik. Penelitian lanjutan dalam bentuk pemanfaatannya di fuel cell sedang direncanakan.

Kata kunci : Nano partikel, Metal hidrid, Hydrogen storage, Pengisian-pengeluaran

Research of Charging-Discharging Hydrogen of Solid Hyrogen Storage Tank

Storing hydrogen in the form of metal-hydride is one of the most promising fuels for transport vehicles

because of its high gravimetric density. A solid hydrogen storage tank with the volume of tank about one liter

containing about 700 g of nano powders Mg2Ti5Fe6 alloy has been fabricated for performing the hydrogen

charging-discharging cycles. Charging-discharging of hydrogen into/out from the tank is conducted at room temperature at the varied pressure of 2, 6.5 and 8 bars. It is exhibited that the ratio of hydrogen capacity of

the tank containing Mg2Ti5Fe6 nano particle to the empty tank is 1.3, 2.3 and 2.8, respectively. Charging

experiment at higher pressure could not be conducted due to the limit of facility. It is predicted that at higher

pressure the hydrogen capacity of the tank will be increased. From the experimental results it is concluded

that the preliminary study on charging-discharging solid state hydrogen has been done successfully. Further

examination in the form of its application in the fuel cell is being scheduled.

Keywords : Nano particle, Metal hydrid, Hydrogen storage, Charging-discharging

Page 11: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Abstrak | xi

METALURGI

(Metallurgy) ISSN 0216 – 3188 Vol 27 No. 1 April 2012 Kata Kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh diperbanyak tanpa izin dan biaya.

UDC (OXDCF) 546.3

Sulistioso Giat Sukaryo dan Wisnu Ari Adi (Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir – BATAN)

Pembentukan Nanopartikel Paduan CoCrMo dengan Metoda Pemaduan Mekanik

Metalurgi, Vol 27 No. 1 April 2012

Metoda pemaduan mekanik adalah reaksi padatan dari beberapa logam dengan memanfaatkan proses

deformasi untuk membentuk suatu paduan. Pada penelitian ini dibuat paduan Co-Cr-Mo dengan proses wet

milling dengan variasi waktu milling selama 3, 5, 10, 20, dan 30 jam. Proses wet milling sangat efektif untuk

mencegah terjadinya oksidasi dan juga memicu pembentukan paduan Co-Cr-Mo dengan baik. Hasil XRD

menunjukkan bahwa telah terjadi pertumbuhan fasa γ pada durasi milling 3, 5, 10, 20, dan 30 jam, berturut-

turut sebesar 42,80 %; 67,61 %; 82,94 %, 84,63 % dan 88,92 %. Ukuran kristalit fasa γ sebesar 25,9 nm ;

12,5 nm ; 5,1 nm dan 4,9 nm seiring dengan meningkatnya waktu milling. Disimpulkan bahwa telah berhasil

dilakukan pembuatan paduan nanokristalin Co-Cr-Mo dengan metode pemaduan mekanik lebih dari 85 % dengan waktu milling minimum selama 30 jam.

Kata kunci : Paduan Co-Cr-Mo, Pemaduan mekanik, Nano-kristalin

Manufacturing of Co-Cr-Mo Alloy Nano-Particle by Using Mechanical Alloying

Synthesis of Co-Cr-Mo nano-crystalline by mechanical alloying has been carried out. Mechanical alloying is

a solid state reaction of some metals by utilizing the deformation process to form an alloy. In this research,

parameter milling time used for making Co-Cr-Mo alloy by wet milling process is 3, 5, 10, 20 and 30 h. Wet

milling process is very effective to prevent oxidation and triggers the formation of fine Co-Cr-Mo alloys.

Results of XRD pattern refinement shows that Co-Cr-Mo alloys was growth by percentage approximately

around 42.80 %, 67.61 %, 82.94 %, 84.63 % and 88.92 % for milling time 3, 5, 10, 20, and 30 h,

respectively. Otherwise, crystalline size measurement after milling time 5, 10, 20, and 30 h obtained around

25.9 nm, 12.5 nm, 5.1 nm and 4.9 nm, respectively. This research concluded that the optimum milling time

could obtained synthesizes nano-crystalline of Co-Cr-Mo alloy more than 85 % is 30 h.

Keywords : Co-Cr-Mo alloy, Mechanical alloying, Nano-crystalline

Page 12: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

xii | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Page 13: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

PERCOBAAN PENDAHULUAN PERBANDINGAN DAYA SERAP

UNSUR MINOR DALAM LARUTAN NATRIUM SILIKAT

F. Firdiyono, Murni Handayani, Eko Sulistiyono, Iwan Dwi Antoro

Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI

Kawasan Puspiptek Serpong, Gedung 470, Tangerang 15314

E-mail : [email protected]

Masuk tanggal : 23-01-2012, revisi tanggal : 12-03-2012, diterima untuk diterbitkan tanggal : 21-03-2012

Intisari PERCOBAAN PENDAHULUAN PERBANDINGAN DAYA SERAP UNSUR MINOR DALAM

LARUTAN NATRIUM SILIKAT. Penelitian tentang kemampuan penyerapan zeolit alam Karangnunggal dan

karbon aktif sebagai adsorben dalam larutan natrium silikat telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui efisiensi penyerapan zeolit dan karbon aktif terhadap unsur pengotor Ca, Mg, Fe, dan Al dalam

larutan natrium silikat serta mengetahui hubungan penyerapan tersebut dengan beberapa parameter adsorpsi.

Penentuan kondisi optimum meliputi masa adsorben, pH, waktu kontak dan temperatur larutan. Hasil analisa

menggunakan spektroskopi serapan atom (SSA) menunjukkan bahwa zeolit alam Karangnunggal tidak efektif

untuk menyerap ion Mg dan Ca dalam larutan natrium silikat, tetapi zeolit tersebut dapat digunakan untuk

menyerap ion Fe. Kondisi optimum penyerapan ion Fe dicapai dengan parameter waktu kontak selama 60 menit, massa zeolit sebanyak 3 gram, pH 3, dan pada temperatur ruang. Efisiensi adsorpsi tertinggi oleh karbon aktif

pada larutan sodium silikat mencapai 88,43 % untuk ion Al dan 41,6 % untuk ion Fe.

Kata kunci : Pasir kuarsa, Natrium karbonat, Natrium silikat, Adsorpsi, Adsorben, Adsorbat, Zeolit, Karbon

aktif

Abstract

PRELIMINARY COMPARATIVE STUDY ON THE ADSORPTION OF MINOR ELEMENTS IN SODIUM SILICATE SOLUTION. Research studies on the adsorption capacity of Karangnunggal natural zeolite and

activated carbon as a sorbent in solution of sodium silicate has been done. This study aims to determine the

efficiency of adsorption of the zeolite and activated carbon to a solution of sodium silicate impurity elements

such as Ca, Mg, Fe and Al and to know the relationship between the adsorption of the zeolite and activated

carbon with the adsorption parameters. Determination of optimum conditions include the mass of adsorbent, pH,

contact time and temperature of solution. Results of analysis using atomic absorption spectroscopy (AAS)

showed that Karangnunggal natural zeolite is not effective to adsorb Mg and Ca ions in sodium silicate solution,

but zeolite can adsorb Fe ion. The optimum condition of Fe ion absorption is achieved with contact time

parameters for 60 minutes, the mass of zeolite is used as much as 3 gram, pH 3, and at room temperature. The

highest adsorption efficiency by activated carbon on sodium silicate solution reached 88.4 3% for the Al ion and

41.6 % for Fe ion.

Keywords : Quartz sand, Natrium carbonat, Natrium silicate, Adsorption, Adsorbent, Adsorbat, Zeolite,

Activated carbon

PENDAHULUAN

Al, Fe, Ca, Mg, Ti dan lain-lain

merupakan ion-ion pengotor dalam pasir

kuarsa dari Indonesia. Pasir kuarsa ini

meskipun memiliki kemurnian yang tinggi

dengan kenampakan kristal yang baik,

ternyata memiliki pengotor dalam bentuk

ikatan kristal yang kompleks dengan

senyawa SiO2. Ikatan kompleks tersebut

membentuk senyawa kompleks di dalam

mineral pasir kuarsa. Hal ini menyebabkan

pengotor yang terkandung dalam pasir

kuarsa tersebut tidak dapat dipisahkan

dengan menggunakan proses pemisahan

fisik seperti pencucian, flotasi,

Page 14: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

16 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

magnetisasi, dan lain-lain. Indonesia

memiliki cadangan pasir kuarsa yang

berlimpah dan belum termanfaatkan secara

maksimum. Pemanfaatan pasir kuarsa

tersebut akan menjadi lebih optimal bila

unsur-unsur pengotor tersebut dapat

dieliminasi. Sampai saat ini pemanfaatan

pasir kuarsa yang ada hanya memberikan

nilai tambah yang kecil, yaitu untuk

keperluan industri gelas/kaca, industri

semen, bahan bangunan atau di ekspor

mentah untuk diolah di luar negeri. Logam

silikon merupakan bahan baku utama

dalam pembuatan panel surya, sedangkan

pasir kuarsa merupakan bahan baku untuk

pembuatan logam silikon tersebut. Untuk

dapat memberikan nilai tambah yang besar

maka pasir kuarsa harus diolah sampai

mempunyai tingkat kemurnian yang tinggi

sehingga dapat digunakan sebagai bahan

baku untuk pembuatan logam silikon.

Percobaan yang dilakukan bertujuan untuk

mengeliminasi ion-ion pengotor yang ada

dalam pasir kuarsa sehingga diperoleh

kemurnian yang tinggi. Diperlukan

bantuan senyawa alkali dan temperatur

yang tinggi untuk dapat merubah senyawa

kompleks pasir kuarsa menjadi senyawa

alkali silikat yang larut dalam air.

Senyawa kompleks yang sudah terurai

menjadi larutan silikat mengandung ion-

ion pengotor Al, Fe, Ti, Ca, Mg dan lain-

lain. Ion pengotor tersebut dapat diambil

dengan menggunakan metode ion

exchange, pengikatan organik, koagulasi

polimer dan adsorpsi menggunakan

adsorben karbon aktif, zeolit dan lain-lain.

Dalam penelitian ini eliminasi unsur-unsur

pengotor akan dilakukan dengan

menggunakan zeolit dan karbon aktif.

TINJAUAN PUSTAKA

Potensi Pasir Kuarsa

Data Departemen Pertambangan dan

Energi menunjukkan jumlah produksi pasir

kuarsa yang dipasarkan di dalam negeri

cenderung meningkat dari tahun ke tahun

(1989: 167.200 ton, 1991: 190.500 ton, dan

1993: 300.000 ton). Sampai saat ini

pemanfaatannya untuk pabrik semen

portland 77,80 %, botol pecah belah 10,90

%, kaca lembaran 9,10 %, dan bahan

refraktori 2,20 %.

Cadangan pasir kuarsa di Indonesia

sangat besar dengan sebaran yang cukup

dominan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Potensi pasir kuarsa

No DAERAH DEPOSIT

( Ton )

KADAR

SiO2

1 Mandor, Kalimantan Barat 1.000.000.000 95,0 %

2 Ketapang, Kalimantan Barat 89.200.000 99,6 %

3 Pleihari, Kalimantan Selatan 144.150.000 97,3 %

4 P. Belitung 5.180.000 97,3 %

5 P. Bangka 35.350.000 98,0 %

6 Sawah Lunto, Sumatera Barat 1.000.000.000 -

7 Badagai, Sumatera Utara 34.000.000 89,2 %

8 Tuban, Jawa Timur 3.950.000 93,5 %

Pasir kuarsa yang mengandung bahan

pengotor harus dirubah ke dalam bentuk

senyawa yang lebih sederhana atau

senyawa alkali silikat yang larut dalam air.

Senyawa alkali silikat tersebut diperoleh

dengan cara mereaksikan pasir kuarsa

dengan natrium karbonat dengan reaksi :

Na2CO3 + SiO2 == Na2SiO3 + CO2 ... (1)

Proses reaksi tersebut didahului dengan

proses pembentukan Na2O terlebih dahulu.

Pembentukan Na2O terjadi pada

temperatur 900 °C, kemudian jika

temperatur dinaikkan maka mulai terjadi

proses peleburan antara Na2O dan SiO2,

adapun reaksinya sebagai berikut :

Na2CO3 == Na2O + CO2 ................. (2)

Pembentukan reaksi antara Na2O dan

SiO2 berdasarkan teori dipengaruhi oleh

faktor temperatur dan komposisi campuran

Na2O dan SiO2. Adapun reaksi yang

mungkin terjadi adalah :

Na2O + SiO2 == Na2SiO3 ............ (3)

Na2O + 2 SiO2 == Na2Si2O5 .............(4)

2 Na2O + SiO2 == Na4SiO6 ............ (5)

Pada reaksi (3) terbentuk keseimbangan

antara Na2O dan SiO2 yang menghasilkan

natrium metasilikat atau water glass.

Reaksi (4) adalah pembentukan natrium

disilikat atau disebut juga Na2Si2O5 yang

Page 15: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Percobaan Pendahuluan Perbandingan …../ F. Firdiyono | 17

merupakan padatan seperti kaca pada

temperatur kamar. Reaksi (5) adalah

pembentukan dinatrium silikat ( Na4SiO6 )

atau kristobalit, berupa padatan yang

mudah menyerap air atau higroskopis dan

bersifat reaktif. Proses pembentukan

metasilikat (reaksi 3) terjadi pada

temperatur di atas 1300 °C dengan

perbandingan mol yang sama. Sedangkan

reaksi natrium disilikat / orthosilikat dapat

terjadi pada temperatur 800 °C sampai

900 °C, dengan perbandingan mol Na2O

dan SiO2 adalah 1 : 2 sampai 1 : 2,3. Hal

ini dapat dilihat pada diagram fasa yang

tercantum pada Gambar 1.

Keuntungan dari proses orthosilikat

adalah temperatur operasi cukup rendah

bisa dibawah 1000 °C dan penggunaan

natrium karbonat bisa dihemat serta

natrium orthosilikat atau natrium silikat

masih dapat larut dengan sempurna dalam

air. Larutan natrium silikat ini selanjutnya

dilakukan proses eliminasi pengotor-

pengotornya.

Ada empat metode proses yang dapat

digunakan dalam pemurnian silika dari

unsur-unsur pengotor seperti Al, Fe, Ti,

Ca, Mg dan Mn yaitu ion exchange,

adsorpsi, koagulasi polimer dan pengikatan

secara organometalik. Dari keempat

metode ini, metode yang akan digunakan

dalam percobaan ini ialah metoda adsorpsi

yang dilakukan dengan menggunakan

zeolit dan karbon aktif.

Gambar 1. Diagram fasa Na2O dan SiO2

Metoda Adsorpsi

Adsorpsi merupakan suatu proses

penyerapan oleh padatan tertentu terhadap

zat tertentu yang terjadi pada permukaan

zat padat karena adanya gaya tarik atom

atau molekul pada permukaan zat padat

tanpa meresap ke dalam[1]

.

Adanya gaya ini, padatan cenderung

menarik molekul-molekul yang lain yang

bersentuhan dengan permukaan padatan,

baik fasa gas atau fasa larutan ke dalam

permukaannya. Akibatnya, konsentrasi

molekul pada permukaan menjadi lebih

besar daripada dalam fasa gas atau zat

terlarut dalam larutan. Adsorpsi dapat

terjadi pada antar fasa padat-cair, padat-gas

atau gas-cair. Molekul yang terikat pada

bagian antarmuka disebut adsorbat,

sedangkan permukaan yang menyerap

molekul-molekul adsorbat disebut

adsorben.

Berdasarkan besarnya interaksi antara

adsorben dan adsorbat, adsorpsi dibedakan

menjadi dua macam yaitu adsorpsi kimia

dan adsorpsi fisika.

Adsorpsi Kimia

Pada adsorpsi kimia, molekul-molekul

yang teradsorpsi pada permukaan adsorben

bereaksi secara kimia. Hal ini disebabkan

pada adsorpsi kimia terjadi pemutusan dan

pembentukan ikatan. Ikatan antara

adsorben dengan adsorbat dapat cukup

kuat sehingga spesies aslinya tidak dapat

ditemukan kembali. Adsorpsi ini bersifat

irreversible dan diperlukan energi yang

besar untuk melepaskan kembali. Pada

umumnya, dalam adsorpsi kimia jumlah

(kapasitas) adsorpsi bertambah besar

dengan naiknya temperatur. Zat yang

teradsorpsi membentuk satu lapisan

monomolekuler.

Adsorpsi Fisika

Dalam adsorpsi fisika, molekul-molekul

teradsorpsi pada permukaan adsorben

dengan ikatan yang lemah. Adsorpsi ini

bersifat reversible, sehingga molekul-

molekul yang teradsorpsi mudah

dilepaskan kembali dengan cara

menurunkan tekanan gas atau konsentrasi

Page 16: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

18 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

zat terlarut. Adsorpsi fisika umumnya

terjadi pada temperatur yang rendah dan

jumlah zat yang teradsorpsi akan semakin

kecil dengan naiknya suhu. Banyaknya zat

yang teradsorpsi dapat membentuk

beberapa lapisan monomolekuler.

Zeolit

Zeolit adalah silikat hidrat dengan

struktur sel berpori yang biasanya diisi

oleh air dan mempunyai sisi aktif yang

mengikat kation yang dapat dipertukarkan.

Struktur inilah yang membuat zeolit

mampu melakukan pertukaran ion. Bila

zeolit dipanaskan maka air tersebut akan

keluar. Zeolit yang telah dipanaskan dapat

berfungsi sebagai penyerap gas atau

cairan[2]

.

Gambar 2. Struktur penyusun zeolit

Ion-ion pada rongga berguna untuk

menjaga kenetralan zeolit. Ion-ion ini

dapat bergerak bebas sehingga pertukaran

ion yang terjadi tergantung dari ukuran dan

muatan maupun jenis zeolitnya. Sifat

sebagai penukar ion dari zeolit antara lain

tergantung dari sifat kation, suhu, dan jenis

anion[3]

. Zeolit dapat dimanfaatkan sebagai

penyaring molekuler, senyawa penukar

ion, sebagai filter dan katalis. Zeolit

terbentuk dari abu vulkanik yang telah

mengendap jutaan tahun silam. Sifat-sifat

mineral zeolit sangat bervariasi tergantung

dari jenis dan kadar mineral zeolit.

Kerangka dasar struktur zeolit terdiri

dari unit-unit tetrahedral [AlO4] dan [SiO4]

yang saling berhubungan melalui atom O.

Dalam struktur tersebut Si4+

dapat diganti

Al3+

, sehingga rumus umum komposisi

zeolit dapat dinyatakan sebagai berikut :

Mx/n [(AlO2)x(SiO2)y] m H2O

dimana :

n = Valensi kation M ( alkali / alkali

tanah)

x, y = Jumlah tetrahedron per unit sel

m = Jumlah molekul air per unit sel

M = Kation alkali/alkali tanah

Zeolit dibedakan menjadi 2 jenis yaitu

zeolit alam dan zeolit buatan. Zeolit alam

pada umumnya mempunyai ukuran pori-

pori yang tidak sama. Proses aktivasi zeolit

alam dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu

secara fisika melalui pemanasan dengan

tujuan untuk menguapkan air yang

terperangkap di dalam pori-pori kristal

zeolit, sehingga luas permukaannya

bertambah[2]

dan dengan cara kimia untuk

membersihkan permukaan pori, membuang

senyawa pengotor dan mengatur kembali

letak atom yang dapat dipertukarkan.

Proses aktivasi zeolit dengan perlakuan

asam HCl menyebabkan zeolit mengalami

dealuminasi dan dekationisasi yaitu

keluarnya Al dan kation-kation dalam

kerangka zeolit sehingga permukaan zeolit

bertambah dan kemampuan zeolit dalam

menyerap akan meningkat[4-5]

.

Zeolit yang digunakan dalam percobaan

ini ialah zeolit alam dari Karangnunggal,

Cipatujah dan Cikalong, Kabupaten

Tasikmalaya. Hasil analisis kandungan

senyawa oksida dalam mineral zeolit alam

Karangnunggal dengan menggunakan XRF

dapat dilihat pada Tabel 2.

Hasil analisis lebih lajut menggunakan

XRD untuk menentukan karakteristik

batuan zeolit menunjukkan bahwa zeolit

hijau Karangnunggal merupakan jenis

mineral mordenit yang merupakan

senyawa utama dari sampel ((Na2, Ca, K2)

Al2 Si10 O24.7 H2O)[6]

.

Tabel 2. Hasil analisa XRF zeolit alam

Karangnunggal[6]

Senyawa Zeolit Hijau

CaO 1,65 %

Na2O 2,77 %

K2O 0,72 %

SiO2 78,92 %

Al2O3 15,62 %

MgO 0,05 %

Atom O

Si Al

Page 17: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Percobaan Pendahuluan Perbandingan …../ F. Firdiyono | 19

Karbon Aktif

Tabel 3. Karakteristik karbon aktif dari berbagai jenis bahan baku

Karakteristik Karbon aktif

Tempurung kelapa

Karbon aktif

Batubara

Karbon aktif

Lignit

Karbon aktif

Kayu

Pori-pori mikro Tinggi Tinggi Sedang Rendah

Pori-pori makro Rendah Sedang Tinggi Tinggi

Kekerasan Tinggi Tinggi Tinggi -

Kadar abu 5% 10% 20% 5%

Solouble ash dust Tinggi Rendah Tinggi Medium

Debu Rendah Sedang Tinggi -

Reaktivitas Baik Baik Lemah -

Rapat jenis 0,48 g/cc 0,48 g/cc 0,4 g/cc 0,35 g/cc

Karbon aktif adalah arang yang telah

diaktifkan baik secara fisika maupun

kimia, yang menghasilkan karbon dengan

pori-pori lebih terbuka sehingga luas

permukaan persatuan massa besar yaitu

mencapai 400-1600 m2/g karbon aktif dan

memiliki volume pori-pori besar lebih dari

30 cm3/100 g. Hal ini menyebabkan

karbon aktif dapat menyerap gas atau zat

lain dalam larutan dan udara. Karbon aktif

yang telah jenuh dapat direaktifasi

kembali, meskipun demikian tidak jarang

disarankan untuk sekali pakai[7]

.

Karakteristik karbon aktif dari berbagai

bahan baku dapat dilihat pada Tabel 3.

Karbon aktif yang digunakan dalam

percobaan ini terbuat dari tempurung

kelapa yang diaktifasi dengan HCl.

Proses adsorpsi dapat dibagi menjadi 4

tahap, yaitu[8]

:

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut

yang teradsorpsi menuju lapisan film

yang mengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi

melalui lapisan film (film diffusion

process).

3. Difusi zat terlarut yang teradsopsi

melalui kapiler/pori dalam adsorben

(pore diffusion process).

4. Adsorpsi zat terlarut yang teradsorpsi

pada dinding pori atau permukaan

adsorben (proses adsorpsi sebenarnya).

Gambar 3. Mekanisme adsorpsi oleh karbon aktif

PROSEDUR PERCOBAAN

Pasir kuarsa yang digunakan adalah

pasir kuarsa yang berasal dari daerah

Samboja, Kalimantan Timur. Pasir dicuci

dengan menggunakan air bersih sampai

hilang kotoran berupa humus maupun

lumpur. Setelah bersih, ditandai dengan air

cucian yang sudah jernih. Campuran

dikeringkan dalam oven pada temperatur

110 °C selama 1 jam.

Analisa komposisi kimia pasir kuarsa

yang digunakan dalam percobaan ini

dilakukan dengan menggunakan AAS.

Analisa ini dilakukan untuk mengetahui

senyawa-senyawa pengotor apa saja yang

terdapat di dalam pasir kuarsa. Hasil

analisa AAS dapat dilihat pada Tabel 4.

Page 18: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

20 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

Tabel 4. Hasil analisa AAS pasir kuarsa

Senyawa Jumlah (%)

SiO2 99,2

Fe2O3 0,19

Al2O3 0,063

TiO2 0,048

CaO 0,008

MgO 0,008

K2O 0,023

Na2O 0,020

LOI 0,39

Pasir kuarsa yang telah bersih

selanjutnya dilebur dengan natrium

karbonat agar terbentuk natrium silikat

yang larut dalam air. Proses pembuatan

natrium silikat dilakukan dengan cara

melebur 165 gr pasir kuarsa dengan 135 gr

natrium karbonat dalam tanur pada

temperatur 1200 °C selama 2 jam. Hasil

leburan selanjutnya dilarutkan dalam air

mendidih. Hasil pelarutan kemudian

disaring agar diperoleh filtrat bersih yang

bebas dari pengotor yang tidak larut.

Untuk lebih jelasnya preparasi sampel

larutan natrium silikat dapat dilihat pada

diagram alir proses dibawah ini.

Na2CO3 Mixing Pasir Kuarsa

Roasting, 1200°C, 2 jam

Grinding

Pelarutan dengan Aquades

Mendidih

Saring

Larutan Natrium Silikat

Gambar 4. Preparasi sampel larutan natrium

silikat

Terhadap larutan natrium silikat

selanjutnya dilakukan proses eliminasi

pengotor dengan cara mencampurkan

larutan tersebut dengan zeolit atau karbon

aktif pada kondisi tertentu. Variabel yang

digunakan dalam percobaan meliputi

temperatur, konsentrasi absorben, pH dan

waktu proses.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Eliminasi Ion Ca dan Mg dengan Zeolit

Pengaruh Massa Zeolit

Zeolit dengan variabel massa 1, 3, 5,

dan 7 gram dimasukkan ke dalam 50 ml

larutan natrium silikat dengan pH 10 dan

diaduk selama 60 menit.

Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa zeolit

tidak dapat menyerap ion Mg dan ion Ca

dalam berbagai massa zeolit yang

digunakan. Hal ini karena dengan kenaikan

massa zeolit akan mengakibatkan

penurunan pH, sehingga selama proses

adsorpsi terjadi pelepasan ion H+ di dalam

larutan natrium silikat. Penurunan pH

terjadi karena zeolit yang digunakan sudah

diaktivasi dengan asam.

Tabel 5. Pengaruh massa zeolit terhadap adsorpsi

ion Mg dan Ca

Massa

(gr)

Konsentrasi ion

Mg

Konsentrasi ion

Ca

pH

Akhir Awal

(ppm)

Akhir

(ppm)

Awal

(ppm)

Akhir

(ppm)

1 0,0324 0,0606 0,1960 1,4480 9

3 0,0324 0,0613 0,1960 0,8139 5

5 0,0324 0,0692 0,1960 0,5906 5

7 0,0324 0,0703 0,1960 0,5716 5

Pengaruh Waktu Kontak

Zeolit sebanyak 2,5 gram dimasukan ke

dalam 50 ml larutan natrium silikat dengan

pH 10 dan variabel waktu yang digunakan

adalah 5, 10, 20, 30, 40, dan 60 menit.

Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa zeolit

tidak dapat menyerap ion Mg dan ion Ca

dalam berbagai waktu kontak yang

dilakukan. Hal ini karena selama proses

Page 19: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Percobaan Pendahuluan Perbandingan …../ F. Firdiyono | 21

adsorpsi terjadi penurunan pH yang

mengakibatkan adanya pelepasan ion H+ di

dalam larutan natrium silikat. Penurunan

pH terjadi karena zeolit yang digunakan

sudah diaktifasi dengan asam.

Tabel 6. Pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi

ion Mg dan Ca

Waktu

Kontak

(menit)

Konsentrasi

ion Mg

Konsentrasi

ion Ca

pH

Akhir Awal

(ppm)

Akhir

(ppm)

Awal

(ppm)

Akhir

(ppm)

5 0,0312 0,0581 0,1787 0,6842 9

10 0,0312 0,0585 0,1787 0,7207 9

20 0,0312 0,0593 0,1787 0,7553 8

30 0,0312 0,0552 0,1787 0,7022 6

40 0,0312 0,0625 0,1787 0,6978 6

60 0,0312 0,0735 0,1787 0,7139 5

Pengaruh pH

Zeolit sebanyak 2,5 gram dimasukkan

ke dalam 50 ml larutan natrium silikat

dengan variabel pH yang digunakan adalah

2, 3, 4, 6, 8, dan 10. Percobaan dilakukan

selama 60 menit.

Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa zeolit

tidak dapat menyerap ion Mg dan ion Ca

dalam berbagai pH. Hal ini karena zeolit

mengandung senyawa MgO dan CaO

seperti yang dapat dilihat pada Tabel 2.

Ion-ion logam tersebut tidak dapat diserap

pada suasana asam karena logam

magnesium dan kalsium yang terdapat di

dalam zeolit ikut larut dalam larutan

natrium silikat. Hal tersebut

mengakibatkan terjadinya peningkatan

konsentrasi ion Mg dan ion Ca setelah

proses adsorpsi.

Peningkatan konsentrasi ion Mg dan ion

Ca yang tidak terlalu besar didapat pada

larutan natrium silikat dengan pH 10, hal

ini karena pada pH 10 ion Mg dan ion Ca

mengendap. Keasaman dan kebasaan

larutan natrium silikat mempengaruhi

adsorpsi ion Mg dan ion Ca. Hal ini

berhubungan dengan protonasi atau

deprotonasi permukaan sisi aktif dari

adsorben[9]

.

Tabel 7. Pengaruh pH larutan terhadap adsorpsi ion

Mg dan Ca

pH

Konsentrasi ion

Mg

Konsentrasi ion

Ca

Awal

(ppm)

Akhir

(ppm)

Awal

(ppm)

Akhir

(ppm)

2 0,0747 0,1752 0,6663 10,96

3 0,0549 0,1783 0,3450 9,78

4 0,0613 0,1808 0,3821 10,04

6 0,0470 0,1855 0,2863 9,06

8 0,0627 0,1838 0,5174 8,93

10 0,0520 0,0835 0,3334 0,46

Eliminasi Ion Fe dengan Zeolit dan Ion

Fe dan Al dengan Karbon Aktif

Pengaruh Massa

Zeolit dengan variabel massa 1, 2, 3, 4,

5, 7, 9, 11 gram dan karbon aktif dengan

variabel massa 1, 2, 3, 4, dan 5 gram,

masing-masing dimasukkan ke dalam 50

ml larutan natrium silikat dengan pH 3

pada temperatur kamar dan waktu proses

selama 60 menit untuk zeolit dan 30 menit

untuk karbon aktif.

Gambar 5 menunjukkan bahwa adsorpsi

optimum dihasilkan pada larutan yang

direaksikan dengan 3 gram zeolit, yaitu

sebesar 81,81 %. Larutan yang direaksikan

dengan massa zeolit kurang dari 3 gram

belum optimal. Hal ini dikarenakan

bertambahnya massa zeolit sebanding

dengan bertambahnya sisi aktif dan pori-

pori zeolit, sehingga menyebabkan proses

adsorpsi ion Fe lebih efektif. Larutan yang

direaksikan dengan massa zeolit lebih dari

3 gram juga tidak optimal. Hal ini mungkin

disebabkan dengan jumlah massa zeolit

yang meningkat maka pH larutan akan

menjadi turun, sehingga ion Fe stabil di

dalam larutan. Dari grafik terlihat juga bahwa

penambahan massa karbon aktif akan

meningkatkan persen adsorpsi. Hal ini karena

bertambahnya berat karbon aktif sebanding dengan bertambahnya jumlah partikel dan luas

permukaan karbon aktif yang mengakibatkan

jumlah tempat mengikat ion logam bertambah dan efisiensi adsorpsinya pun meningkat. Dari

hasil penelitian tentang pengaruh massa karbon

aktif ini juga menunjukkan nilai kapasitas

Page 20: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

22 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

adsorpsi yang semakin menurun dengan

bertambahnya massa adsorben. Hal ini dikarenakan pada saat ada peningkatan massa

adsorben, maka ada peningkatan presentase

nilai efisiensi adsorpsi dan penurunan kapasitas adsorpsi

[10].

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Massa, gram

Adsorp

si, %

Fe, zeolit Fe, karbon aktif Al, karbon aktif

Gambar 5. Pengaruh massa adsorben terhadap

persen adsorpsi

Pengaruh pH

Zeolit sebanyak 3 gram dan karbon

aktif sebanyak 1 gram masing-masing

dimasukkan ke dalam 50 ml larutan

natrium silikat dengan variabel pH antara 2

sampai 8 dan kemudian diaduk pada

temperatur kamar dengan kecepatan

putaran konstan selama 60 menit untuk

zeolit dan 30 menit untuk karbon aktif.

Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa

adsorpsi optimum oleh zeolit dihasilkan

pada larutan natrium silikat dengan pH 3,

yaitu sebesar 76,05 %. Adsorpsi ion logam

Fe pada larutan natrium silikat dengan pH

kurang dari 3 tidak optimal. Kondisi pH

optimum untuk penyerapan logam Al oleh

karbon aktif terjadi pada kondisi pH 5

dengan nilai efisiensi adsorpsi sebesar

68,64 %, sedangkan untuk penyerapan

logam Fe, pH optimum terjadi pada pH 4

dengan nilai efisiensi adsorpsi sebesar

31,68 %.

Pada kondisi pH asam proses

penyerapan semua ion logam rendah. Hal

ini karena permukaan adsorben pada pH

rendah dikelilingi oleh ion H+, dimana

akan terjadi tolakan antara permukaan

adsorben dengan ion logam, sehingga

adsorpsinya pun menjadi rendah[11]

. Pada

pH netral atau cenderung basa efisiensi

juga menurun. Hal ini disebabkan pada pH

netral ion-ion logam dapat mengalami

reaksi hidrolisis dalam larutan sehingga

tidak stabil dan menyebabkan kemampuan

adsorben untuk menyerap ion logam

tersebut menurun. Sedangkan pada kondisi

basa atau pH basa, ion-ion logam dapat

membentuk endapan hidroksida sehingga

proses adsorpsi sulit terjadi[12]

.

0

20

40

60

80

100

1 3 5 7 9pH

Adsorpsi, %

Fe, zeolit Fe, karbon aktif Al, karbon aktif

Gambar 6. Pengaruh pH larutan natrium silikat

terhadap persen adsorpsi

Pengaruh Waktu Kontak

Zeolit dan karbon aktif sebanyak 1

gram dimasukkan ke dalam 50 ml larutan

sodium silikat, pada pH optimum dari

masing-masing ion logam, kemudian

diaduk dengan variabel waktu kontak

antara 5 sampai 150 menit.

Dari Gambar 7 dapat dilihat bahwa

adsorpsi optimum oleh zeolit dihasilkan

pada larutan natrium silikat yang

direaksikan dengan zeolit selama 60 menit,

yaitu sebesar 53,64 %.

Zeolit yang direaksikan kurang dari 60

menit belum menyerap ion Fe secara

optimal. Hal ini dikarenakan belum

Page 21: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Percobaan Pendahuluan Perbandingan …../ F. Firdiyono | 23

sempurnanya reaksi yang terjadi. Setelah

proses adsorpsi berlangsung selama 60

menit, prosentase ion logam Fe yang

diserap zeolit cenderung mengalami

penurunan. Hal ini dikarenakan proses

adsorpsi sudah lewat jenuh sehingga

terjadinya pelepasan kembali ion-ion Fe

yang sudah terikat pada zeolit.

Kemungkinan lain adalah pada proses

adsorpsi yang relatif lama menyebabkan

pori-pori adsorben mengalami penyusutan

kembali[13]

.

Pada percobaan dengan karbon aktif

terlihat bahwa persen adsorpsi akan

meningkat seiring dengan meningkatnya

waktu proses. Hal ini dapat dimengerti

karena dengan bertambahnya waktu maka

makin besar pula waktu kontak antara

adsorben dan adsorbat.

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160Waktu kontak, menit

Adsorp

si, %

Fe, zeolit Fe, karbon aktif Al, karbon aktif

Gambar 7. Pengaruh waktu kontak terhadap persen

adsorpsi

Pengaruh Temperatur

Zeolit sebanyak 3 gram dan karbon

aktif sebanyak 1 gram masing-masing

dimasukkan ke dalam 50 ml larutan

natrium silikat dengan variabel temperatur

antara 30 °C sampai 80 °C, pada pH dan

waktu optimum kemudian diaduk dengan

kecepatan putaran konstan.

Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa

adsorpsi optimum oleh zeolit dihasilkan

pada larutan yang direaksikan pada

temperatur ruang, yaitu sebesar 59,13 %.

Semakin tinggi temperatur reaksi, semakin

rendah penyerapan ion Fe. Hal yang sama

terjadi juga pada percobaan dengan karbon

aktif. Penurunan efisiensi adsorpsi terjadi

seiring dengan kenaikan suhu. Hal ini

dikarenakan dengan semakin tinggi

temperatur maka akan menyebabkan

pecahnya struktur zeolit. Sehingga

menyebabkan kalsit (CaCO3) yang tersisa

dalam struktur zeolit keluar dan

mengganggu penyerapan ion Fe.

Kemungkinan lainnya karena semakin

tinggi temperatur pada proses absorpsi,

maka pergerakan ion Fe

semakin cepat

sehingga jumlah ion Fe yang terserap oleh

adsorben semakin berkurang[14-16]

.

0

20

40

60

80

100

20 40 60 80 100

Temperatur, 0C

Adsorp

si, %

Fe, zeolit Fe, karbon aktif Al, karbon aktif

Gambar 8. Pengaruh temperatur larutan natrium silikat terhadap persen adsorpsi

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan

pembahasan, dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

1. Zeolit hijau tidak efektif untuk

menyerap ion Mg dan ion Ca dalam

larutan natrium silikat.

2. Penyerapan optimum ion Fe dalam

larutan natrium silikat dihasilkan

menggunakan zeolit sebanyak 3 gram,

Page 22: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

24 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

pH 3, pada temperatur ruang dan waktu

proses selama 60 menit.

3. Peningkatan jumlah massa karbon aktif

dan waktu proses akan meningkatkan

persen adsorpsi dan sebaliknya

kenaikan temperatur akan menurunkan

persen adsorpsi, sedangkan pH akan

berpengaruh meningkatkan persen

adsorpsi pada proses dengan pH sekitar

4 dan 5.

UCAPAN TERIMAKASIH

Tulisan ini merupakan bagian dari hasil

penelitian dengan judul: Pengembangan

Proses Pembuatan Silika dengan

Kemurnian 99,999 % dari Pasir Kuarsa

untuk Bahan Baku Sel Surya, yang

dibiayai melalui Program Insentif Riset

Kementerian Riset dan Teknologi (KRT)

anggaran tahun 2010. Penulis

mengucapkan terima kasih kepada Sdr. M.

Yahya, Afit Hendrawan, dan Qosim

Sya’ban yang telah membantu penulis

dalam melakukan percobaan ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Atkins P.W. 1999. Kimia Fisika (Alih

bahasa: Dra. Irma I.K), Erlangga,

Jakarta.

[2] Khairinal, Trisunaryanti W.

,,Dealuminasi Zeolit Alam Wonosari

dengan Perlakuan Asam dan Proses

Hidrotermal”. Prosiding Seminar

Nasional Kimia VIII.: 240 – 247.

[3] Bambang P. 1998. ,,Pemanfaatan

Zeolit Alam Indonesia Sebagai

Adsorben Limbah Cair dan Media

fluiditas dalam Kolom Fluidisasi”.

Tesis, Universitas Brawijaya, Malang.

[4] Weitkamp L. And Puppe L.1999.

Catalysis and Zeolit, New York,

Springer.

[5] Heraldy E, Hisyam. S. W, dan

Sulistiyono. 2003. ,,Characterization

and Activation of Natural Zeolite from

Ponorogo”. Indonesian J. Chem. : 3, 2.

[6] Sulistiyono, Eko, et al. 2009. ,,Uji

karakteristik Zeolit Hijau dan Putih

dari Karangnunggal Tasikmalaya”.

Prosiding Seminar, Semarang.

[7] Basuki K. T. 2007. ,,Penurunan

Konsentrasi CO dan NO2 Pada Emisi

Gas Buang Dengan menggunakan

Media Penyisipan TiO2 Lokal Pada

Karbon Aktif”. JFN. : 1, 1.

[8] Reynold T. D. 1982. ,,Unirt Operation

And Processes In Environmental

Engineering”.Brooks/Cole

Engineering Division Monterey,

California.

[9] Nurhasni. 2002. ,,Penggunaan Genjer

(Limnocharis Flava) untuk menyerap

Ion Kadmium, kromium, dan

Tembaga dalam air limbah”. Tesis,

Universitas Andalas, Padang.

[10] Barros L. M, Maedo G. R, Duarte M.

M. L, Silva E. P, and Lobato. 2003.

,,Biosorption Cadmium Using the

Fungus Aspergillus Niger”. Braz J.

Chem. : 20, 1 – 17.

[11] Sembiring, Meilita Tryana, Tuti Sarma

Sinaga. 2003. ,,Arang Aktif,

Pengenalan dan Proses

Pembuatannya”. Universitas Sumatra

Utara, Medan.

[12] Refilda., Rahmania Zein., Rahmayeni.

2001. ,,Pemanfaatan Ampas Tebu

Sebagai Bahan Alteratif Pengganti

Penyerap Sintetik Logam-Logam

Berat Pada Air Limbah”. Tesis,

Universitas Andalas, Padang.

[13] Kadarwati. Sri, dan Bagus Setyo.

2009. ,,Adsorpsi Ion Logam Cu (II)

oleh Zeolit Alam Aktif”. Prosiding

Seminar Nasional Kimia dan

Pendidikan Kimia. : 244 – 247,

Semarang.

[14] Kundari N. A., Slamet Wiyuniati.

2008. ,,Tinjauan Kesetimbangan

Adsorpsi Tembaga dalam Limbah

Pencucian PCB dengan Zeolit”.

Seminar Nasional IV SDM Teknologi

Nuklir. : 320 – 327.

[15] Do D. D. 1998. ,,Adsorption Analysis:

Equillibra and Kinetics”. Imperial

Colleges Press, London.

[16] Susantiani, Evi. 2009. ,,Pengaruh

Temperatur Larutan terhadap Adsorpsi

Page 23: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Percobaan Pendahuluan Perbandingan …../ F. Firdiyono | 25

Ion Cd2+

dengan ion Cu2+

dalam

Berbagai Konsentrasi oleh Arang

Sekam Padi dengan Metoda Batch”.

Tesis, Universitas Negeri Malang,

Malang.

RIWAYAT PENULIS

F. Firdiyono, lahir di Jakarta, 14 Februari

1956. S1 bidang Tambang Metalurgi, ITB,

lulus tahun 1981. S2 bidang Pengolahan

Mineral, Universitas Kyoto, Jepang, lulus

tahun 1987. S3 bidang Pengolahan

Mineral, Universitas Kyoto, lulus tahun

1992. Sejak tahun 2001 – 2006 menjabat

sebagai Kepala Bidang Metalurgi

Ekstraksi, Pulit Metalurgi-LIPI. Sampai

sekarang sebagai peneliti di P2M-LIPI

Page 24: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

26 | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188/ hal 15-26

Page 25: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Indeks |

Indeks Penulis

B Bintang Adjiantoro 1

D Deswita 35 Didin S.Winatapura 35

E E. Sukirman 35

Efendi Mabruri 1, 7

Eko Sulistiyono 15

F F. Firdiyono 15

H Hadi Suwarno 43

I Ika Kartika 27

Iwan Dwi Antoro 15

M Murni Handayani 15

S Sulistioso Giat Sukaryo 51

W Wisnu A.A 35, 51

Y Yustinus M.P 35

Page 26: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

| | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Page 27: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

Indeks |

Indeks

A Acid leaching 1

Activated carbon 15

Adsorbat 15, 17, 23

Adsorben 15, 16, 17, 19, 21, 22, 23, 24

Adsorbent 15

Adsorpsi 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22,

23, 24

Adsorption 15, 24

Austenitic stainless steel 7

B Baja tahan karat austenitik 7, 8, 9, 10, 12

C Charging-discharging 43

Chemical purification 1

Co-33Ni-20Cr-10Mo alloy 27

Co-Cr-Mo 51, 52, 54, 55, 56, 57

Co-Cr-Mo alloy 51

Critical current density 35

Critical temperature 35

D Doping 35, 36, 37, 38, 39, 40

Dynamic strain aging (DSA) 27, 28, 30, 32

E Equal channel angular pressing 7, 8, 12,13

G Grain growth 35

Grain refinement 7

H Heavy cold rolling 7, 8, 9, 10, 11, 12

Hot forging 27

Hydrogen Storage 43, 48, 49, 58

I Impurities 1

K Karbon aktif 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22,

23, 24

Kuarsa sand 15

M Mechanical alloying 48, 49, 51, 52, 57,

58

Metal hidrid 43, 44

Metal hydrid 43

Metallurgical grade silicon 1, 2, 5

MMTG 35. 36

N Nano Particle 43

Nano Partikel 43, 44, 47

Nano-crystalline 51

Nano-kristalin 51, 52

Natrium carbonat 15

Natrium karbonat 15, 16, 17, 20

Natrium silicate 15

Natrium silikat 15, 16, 17, 20, 21, 22, 23

Negative strain rate sensitivity 27

P Paduan Co-33Ni-20Cr-10Mo 27, 28, 29,

30, 31, 32

Pasir kuarsa 15, 16, 19, 20, 23

Pelindian asam 1, 2, 3

Pemaduan mekanik 51, 52, 53, 54, 56, 57

Pemurnian dengan proses kimia 1

Penghalusan butir 7, 13

Pengisian-pengeluaran 43, 45, 47

Pengotor 1, 3, 4, 5, 15, 16, 17, 18, 19, 20

Pertumbuhan butir 35, 39

Page 28: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

| | Majalah Metalurgi, V 27.1.2012, ISSN 0216-3188

Q Quartz sand 15

R Rapat arus kritis 35, 36, 37, 38, 39, 40

S Sensitivitas laju regangan negatif 27

Severe plastic deformation 7, 8

Silikon tingkat metalurgi 1

Suhu kritis 35, 36, 38, 40

T Tempa panas 27, 28, 29, 32

Z Zeolit 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24

Page 29: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

PANDUAN BAGI PENULIS

1. Penulis yang berminat menyumbangkan hasil karyanya untuk dimuat di dalam majalah

Metalurgi, diharuskan mengirim naskah asli dalam bentuk final baik hardcopy atau

softcopy (dalam file doc), disertai pernyataan bahwa naskah tersebut belum pernah

diterbitkan atau tidak sedang menunggu penerbitannya dalam media tertulis manapun.

2. Penulis diminta mencantumkan nama tanpa gelar, afiliasi kedudukan dan alamat emailnya

setelah judul karya tulisnya, dan ditulis dengan Times New Roman (TNR), jarak 1 spasi,

font 12.

3. Naskah harus diketik dalam TNR font 12 dengan satu (1) spasi. Ditulis dalam bentuk

hardcopy dengan kertas putih dengan ukuran A4 pada satu muka saja. Setiap halaman

harus diberi nomor dan diusahakan tidak lebih dari 30 halaman

4. Naskah dapat ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris, harus disertai dengan

judul yang cukup ringkas dan dapat melukiskan isi makalah secara jelas. Judul ditulis

dalam bahasa Indonesia dan bahasa Inggris dengan huruf kapital menggunakan TNR font

14 dan ditebalkan. Untuk yang berbahasa Indonesia, usahakanlah untuk menghindari

penggunaan bahasa asing.

5. Isi naskah terdiri dari Judul naskah, Nama Pengarang dan Institusi beserta email,

Intisari/Abstract, Pendahuluan, Tata Kerja/Prosedur Percobaan, Hasil Percobaan,

Pembahasan, Kesimpulan dan Saran, Daftar Pustaka, Ucapan Terimakasih dan Riwayat

Hidup. Pakailah bahasa yang baik dan benar, singkat tapi cukup jelas, rapi, tepat dan

informatif serta mudah dicerna/dimengerti. Sub judul ditulis dengan huruf kapital TNR font

12, ditebalkan tanpa penomoran urutan sub judul, misalnya :

PENDAHULUAN

PROSEDUR PERCOBAAN, dan seterusnya.

6. Naskah harus disertai intisari pendek dalam bahasa Indonesia dan abstract dalam bahasa

Inggris ditulis TNR 10 jarak 1 spasi diikuti dengan kata kunci/keywords ditulis miring. Isi

dari intisari/abstract merangkum secara singkat dan jelas tentang :

Tujuan dan Ruang Lingkup Litbang

Metoda yang Digunakan

Ringkasan Hasil

Kesimpulan

7. Isi pendahuluan menguraikan secara jelas tentang :

Masalah dan Ruang Lingkup

Status Ilmiah dewasa ini

Hipotesis

Cara Pendekatan yang Diharapkan

Hasil yang Diharapkan

8. Tata kerja/prosedur percobaan ditulis secara jelas sehingga dapat dipahami langkah-

langkah percobaan yang dilakukan.

9. Hasil dan pembahasan disusun secara rinci sebagai berikut :

Data yang disajikan telah diolah, dituangkan dalam bentuk tabel atau gambar, serta diberi

keterangan yang mudah dipahami. Penulisan keterangan tabel diletakkan di atas tabel,

rata kiri dengan TNR 10 dengan spasi 1. Kata tabel ditulis tebal. Akhir ketrangan tidak

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA P U S A T P E N E L I T I A N M E T A L U R G I Kawasan PUSPIPTEK Serpong 15314, Tlp.021-7560911 Fax. 021-7560553

Page 30: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

PANDUAN BAGI PENULIS

diberi tanda titik .

Contoh : Tabel 1. Harga kekerasan baja SS 316L

Penulisan keterangan gambar ditulis di bawah gambar, rata kiri dengan TNR 10 jarak 1

spasi, format “in line with text”. Kata gambar ditulis tebal. Akhir ketrangan tidak diberi

tanda titik.

Contoh : Gambar 1. Struktur mikro baja SS 316L

Pada bagian pembahasan terlihat adanya kaitan antara hasil yang diperoleh dengan

konsep dasar dan atau hipotesis

Kesesuaian atau pertentangan dengan hasil litbang lainnya

Implikasi hasil litbang baik secara teoritis maupun penerapan

10. Kesimpulan berisi secara singkat dan jelas tentang :

Esensi hasil litbang

Penalaran penulis secara logis dan jujur, fakta yang diperoleh

11. Penggunaan singkatan atau tanda-tanda diusahakan untu memakai aturan nasional atau

internasional. Apabila digunakan sistem satuan maka harus diterapkan Sistem Internasional

(SI)

12. Kutipan atau Sitasi

Penulisan kutipan ditunjukkan dengan membubuhkan angka (dalam format superscript)

sesuai urutan.

Angka kutipan ditulis sebelum tanda titik akhir kalimat tanpa spasi, dengan tanda kurung

siku dan tidak ditebalkan (bold).

Jika menyebut nama, maka angka kutipan langsung dibubuhkan setelah nama tersebut.

Tidak perlu memakai catatan kaki.

Urutan dalam Daftar Pustaka ditulis sesuai dengan nomor urut kutipan dalam naskah.

Contoh: Struktur mikro baja SS 316L[2]

.

13. Penyitiran pustaka dilakukan dengan memberikan nomor di dalam tanda kurung. Daftar

pustaka itu sendiri dicantumkan pada bagian akhir dari naskah. Susunan penulisan dari

pustaka sebagai berikut :

1. Buku dengan satu pengarang atau dua pengarang (hanya nama pengarang yang

dibalik) :

[1] Peristiwady, Teguh. 2006. Ikan-ikan Laut Ekonomis Penting di Indonesia : Petunjuk

Identifikasi. Jakarta : LIPI Press.

[2] Bambang, Dwiloka dan Ratih Riana. 2005. Teknik Menulis Karya Ilmiah. Jakarta :

Rineka Cipta.

2. Buku dengan tiga pengarang atau lebih

[1] Suwahyono, Nurasih dkk. 2004. Pedoman Penampilan Majalah Ilmiah Indonesia.

Jakarta : Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI.

3. Buku tanpa nama pengarang, tapi nama editor dicantumkan.

[1] Brojonegoro, Arjuno dan Darwin (Ed.). 2005. Pemberdayaan UKM melalui Program

Iptekda LIPI, Jakarta : LIPI Press.

4. Buku tanpa pengarang, tapi ditulis atas nama Lembaga.

[1] Pusat Bahasa Departemen Pendidikan dan Nasional. 2006. Kamus Besar bahasa

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA P U S A T P E N E L I T I A N M E T A L U R G I Kawasan PUSPIPTEK Serpong 15314, Tlp.021-7560911 Fax. 021-7560553

Page 31: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor

PANDUAN BAGI PENULIS

Indonesia Jakarta : Balai Pustaka.

5. Artikel dari Jurnal/majalah dan koran (bila tanpa pengarang)

[1] Haris, Syamsudin. 2006.,,Demokratisasi Partai dan Dilema Sistem Kepartaian di

Indonesia”. Jurnal Penelitian Politik.: 67-76 Jakarta.

6. Artikel dari bunga rampai

[1] Oetama, Yacob. 2006.,, Tradisi Intelektualitas, Taufik Abdullah, Jurnalisme

Makna”. Dalam A.B. Lapian dkk. (Ed.), Sejarah dan Dialog Peradaban. Jakarta :

LIPI Press.

7. Bahan yang belum dipublikasikan atau tidak diterbikan

[1] Wijana, I dewa Putu. 2007.,,Bias Gender pada Bahasa Majalah Remaja”. Tesis,

Fakultas Ilmu Budaya Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.

8. Bahan yang belum dipublikasikan atau tidak diterbikan

[1] Wijana, I dewa Putu. 2007.,,Bias Gender pada Bahasa Majalah Remaja”. Tesis,

Fakultas Ilmu Budaya Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.

9. Tulisan Bersumber dari Internet

[1] Rustandy, Tandean. 2006 “Tekan Korupsi Bangun Bangsa”.

(http://www.kpk.go.id/modules/news/article.php?storyid=1291, diakses 14 Januari

2007)

14. Ucapan terimakasih ditulis dengan huruf kapital TNR font 12 dan ditebalkan. Isi dari

ucapan terimakasih ditulis dengan TNR 12 dan spasi 1.

15. Naskah yang dinilai kurang tepat untuk dimuat di dalam majalah akan dikirim kembali

kepada penulis. Saran-saran akan diberikan apabila ketidak tepatan tersebut hanya

disebabkan oleh format atau cara penyajian.

16. Penulis bertanggung jawab penuh atas kebenaran naskahnya.

17. Setiap penerbitan tidak ada dua kali atau lebih penulis utama yang sama. Apabila ada, salah

satu naskahnya penulis utama tersebut ditempatkan pada penulis kedua.

Serpong, April 2012

Redaksi Majalah Metalurgi

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA P U S A T P E N E L I T I A N M E T A L U R G I Kawasan PUSPIPTEK Serpong 15314, Tlp.021-7560911 Fax. 021-7560553

Page 32: Percobaan Pendahuluan Perbandingan Daya Serap Unsur Minor