KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)
Post on 22-Apr-2015
3080 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
AKKC 358
Dosen Pembimbing :
Drs. Parham Sa’adi, M.SiDrs. Mahdian, M.Si
Hendra Mawardi A1C310203
Noorma Andini A1C310209
Rico Oktavian A1C310235
Nur Halimah A1C310234
Irmayanti A1C310225
Rachmawaty A1C310213
KELOMPOK 3
Disusun Oleh :
A. Definisi KeramikB. Struktur Keramik
C. Sifat KeramikD. Klasifikasi Keramik
E. Bahan Baku Keramik
F. Proses Pembuatan KeramikG. Penggunaan Keramik
H. Pemanfaatan Limbah Keramik
A. Defi nisi Keramik
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.
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
B. Struktur Keramik
Dalam keramik oksida, silicon merupakan komponen minor atau noneksisten. Sebaliknya sejumlah logam bergabung dengan oksigen menghasilkan senyawa seperti alumina (Al2O3), magnesia (MgO), atau itria (Y2O3).
Keramik non-oksida mengandung senyawa yang bebas dari oksigen sebagai komponen utama. Beberapa senyawa penting dalam keramik non-oksida ialah silicon nitride (Si3N4), silicon karbida (SiC), dan boron karbida.
Keramik mengandung berbagai senyawa kimia, dan benda keramik yang berguna hampir selalu merupakan campuran beberapa senyawa. Keramik silikat, yang meliputi jambangan, barang pecah belah, dan batu bata, dibuat dari mineral lempung aluminosilikat.
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
Mikrostruktur benda keramik sangat bergantung pada perincian fabrikasinya (pembuatannya). Teknik-teknik pembentukan dan pembakaran keeping keramik sama pentingnya seperti komposisi kimianya dalam menentukan sifat akhir keramik sebab teknik pembentukan dan pembakaran tersebut akan menghasilkan mikrostruktur yang unik.
Fasa keramik ialah sebaran bagian dari benda utuh yang secara fisis homogeny dan terikat oleh permukaan yang memisahkannya dari bagian lain. Fasa-fasa yang berbeda bias dilihat secara sekilas dalam keeping keramik yang berbutir kasar, dalam keramik berbutir halus, fasa-fasa dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Jika diperiksa pada skala yang lebih halus, kebanyakan keramik, seperti halnya logam, adalah mikrokristal, terdiri atas butir-butir Kristal kecil yang disatukan semen. Mikrostruktur benda seperti ini meliputi ukuran dan bentuk butir, ukuran dan distribusi rongga (celah di antara butigga (celah di antara butir-butir) dan retakan, identitas dan distribusi butiran asing, dan adanya tekanan di dalam struktur. Variasi mikrostruktur sangat penting artinya sebab perubahan sedikit saja pada tingkat ini sangat mempengaruhi sifat keeping keramik.
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
C. Sifat Keramik
Sifat Mekanik
Sifat termalSifat Elektrik
Sifat Optik
Sifat Kimia
Sifat Fisik
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
D. Klasifi kasi Keramik
Keramik tradisional
Keramik modern/ Keramik halus/ Keramik baru
Pada pr ins ipnya
keramik terbag i
atas :
Keramik dapat pula diklasifikasikan menjadi keramik struktural dan keramik fungsional.
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
Ciri khas Bahan Penggunaan Sifat mekanisTahan suhu tinggiTahan gesekanTahan geseranLubrikanPlating khusus Sifat termalTahan termalIsolator termal Konduktor termal
NitridaAlumina boron karbidaTiC, TiN, CW, karbon, boronBoron nitrideAlumina Karbida, nitride, MgOKalsium oksida, titanium oksida, alumina, zirekoniaBoron oksida, karbida, aluminium nitride, alumina
Turbin gasMesin diesel Alat pemotong, onderdil heavy-dutyPelumas padat/bearingMiliter Magnetohidrodinamika (MHD)Tanur industry, reactor nuklir Piranti elektronik, radiator
1. Keramik struktural
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
Ciri khas Bahan Penggunaan Sifat listrik
Tahanan listrik Piezoelektrisitas Konduktor listrik Dielektrik Konduktor ionic Semi konduktor Pemancar electron
Alumina, karbida, berilium oksidaTimbel zirkonat/titanat PLTZ perovskit, litium niobat, kuarsa, lanthanum khromatZirkonia, karbida Berilium titanat, strontium titanatZirkonia, alumina Zirkonia, berilium titanat Lantanum borida
Socket semikonduktor Osilator listrik, printer, alat ignisi/pemijar Resistor eksoterm, kapasitor miniKapasitor tegangan tinggi Detektor oksigen, elektrolit padatDetektor gas, baterai surya, varistor Penembak katoda, layar datar
2. Keramik elektronik/elektroteknik (fungsional)
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
Ciri khas Bahan Penggunaan
Sifat magneticMutu magnet
Sifat opticTransparasi Transmisi optic Polarisator Pendar Fotosensitivitas Optika inframerah
Fe2O3. MnO. BaO Alumina,yttrium oksida, MgO SiO2
Zirkonium oksida, titanium oksida, timbel oksida, lanthanum oksidaKeramik tanah jarang, kalium arsenide, gelas Nd, YAGGelas terhalogenisasi perak Gelas fluoride, kalkogenida
Perekat magnetic ferit, penyimpanan data Lensa optic suhu tinggi, lampu natrium Serat optic, kamera observasi dalam, detector optikMemori optic (reversibel) Laser semikonduktor, diode berpendarGelas tabir lensa, penyimpanan citraMiliter
Ciri khas Bahan Penggunaan Sifat biologis
Sifat kimia
Absorpsi Katalis Antikorosi
Alumina, apatit Silika multipori, gelas alumina multiporiZeolit
Zirkonia, alumina
Gigi buatan, tulang buatan, prostesis Absorben katalis, bioreaktor Katalis, perlindungan lingkunganReaktor suhu tinggi
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
Biokeramik itu dapat berupa:• Kristal tunggal (saffir)• Polikristal (alumina atau hidroksiapatif)• Gelas• Gelas keramik• Komposit (baja-stainless-gelas yang diperkuat serat atau polietilen-
hidroksiapatit)
Pengelompokan biokeramik:• Biokeramik bioinert, misalnya alumina, zirkonia,• Biokeramik terserap ulang yaitu trikalsium fosfat,• Biokeramik bioaktif, misalnya hidroksiapatit, gelas bioaktif, gelas keramik:dan• Biokeramik berpori untuk penumbuhan dalam jaringan, misalnya logam
terlapis hidroksiapatit, alumina.
Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM
3. Biokeramik
E. Bahan Baku Keramik1. Bahan Dasar Keramik
A. Lempung (clay)
Reaksi: K2O.Al2SO3.6SiO2 + CO2 + 2H2O → K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO
Ada sejumlah spesies mineral yang disebut mineral lempung (clay mineral) yang mengandung terutama campuran kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O) , mintmorilonit ([Mg,Ca)O.Al2O3.5SiO2.nH2O]) dan ilit (K2O,MgO,Al2O3,SiO2.2H2O)
Lempung memiliki fungsi, antara lain:• Mempermudah proses pembentukan keramik • Mempunyai sifat plastik sehingga mudah dibentuk • Mempunyai daya ikat bahan baku yang tidak plastis.
Pada umumnya ada 2 jenis lempung (clay), yaitu: ball clay, dan fire clay.
B. Kaolin
Kaolin yang berasal dari preshidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi akibat pengaruh air panas yang terdapat pada retakan dan patahan serta daerah permeable lainnya dalam batu-batuan. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan (sedimentasi) yaitu pelapukan batuan beku dan batuan metamorpik yang reaksinya adalah sebagai berikut :
KAlSi3O8 → HAlSi3O8 + KOH (Hydrolysis)HAlSi3O8 → HAlSiO4 + 2SiO2 ( Desilikation)
2HAlSiO4 + H2O → (OH)4Al2Si2O5 (Hydration)
Sifat-sifat mineral kaolin antara lain, yaitu:kekerasan 2 – 2,5, berat jenis 2,6 – 2,63, plastis, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah, serta pH bervariasi.
C. Pasir Kuarsa (Flint)
Pasir kuarsa mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO, MgO, dan K2O, berwarna putih bening atau warna lain bergantung pada senyawa pengotornya, kekerasan 7 (skala Mohs), berat jenis 2,65, titik lebur 17150C, bentuk kristal hexagonal, panas sfesifik 0,185, dan konduktivitas panas 12 – 1000C.
Kuarsa adalah bentuk lain dari batuan silica (SiO2), yang mempunyai fungsi:• Mengurangi susut kering, jadi mengurangi ada retakan dalam
pengeringan.• Mengurangi susut waktu dibakar sehingga tetap kualitas tetap
baik.• Merupakan rangka dalam pembakaran.
D. Feldspar
Feldspar yang disusun oleh K2O. Al2SO3 . 6 SiO2
Feldspar secara kimiawi dibagi menjadi empat kelompok mineral yaitu kalium feldspar (KAlSi3O8), natrium feldspar (NaAlSi3O8), kalsium feldspar (CaAl2Si2O8) dan barium feldspar (Ba Al2Si2O8) sedangkan secara mineralogi feldspar dikelompokkan menjadi plagioklas dan K-felspar.
2. Jenis Badan Keramik Menurut Kepadatan
Gerabah (Earthenware),
Keramik Batu (Stoneware),
. Porselin (Porcelain),
Keramik Baru (New Ceramic),
2. Bahan Mentah Keramik
Bahan Pengikat
Bahan Pelebur
Bahan Pengisi
Bahan Tambaha
n
Bahan Glosir
F. Proses Pembuatan Keramik
Pembubukan
Pembentukan
Pengeringan
SinteringAneling dan
AgingAplikasi Akhir
G. Penggunaan Keramik
Peralatan yang dibuat dari alumina dan silikon nitrida dapat digunakan sebagai pemotong, pembentuk dan penghancur logam.
Keramik tipe zirconias, silikon nitrida maupun karbida dapat digunakan untuk saluran pada rotorturbocharger diesel temperatur tinggi dan Gas-Turbine Engine.
Keramik sebagai insulator adalah aluminum oksida (AlO3). Keramik sebagai semikonduktor adalah barium titanate (BaTiO3) dan strontium titanate (SrTiO3). Sebagai superkonduktor adalah senyawa berbasis tembaga oksida.
Keramik dengan campuran semen dan logam digunakan untuk pelapis pelindung panas pada pesawat ulang-alik dan satelit.
Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.
Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.
Keramik berbasis feldspar dan tanah liat digunakan pada industri bahan bangunan.
Keramik juga digunakan sebagai coating (pelapis) untuk mencagah korosi. Keramik yang digunakan adalah jenis enamel. Peralatan rumah tangga yang menggunakan pelapisan enamel ini diantaranya adalah kulkas, kompor gas, mesin cuci, mesin pengering.
H. Pemanfaatan Limbah Keramik
Material Beton Pot Bunga
Perbaikan Tanah
Bermasalah
Daur Ulang Gipsum
Wassalam
top related