KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

25

description

kimia industri - keramik created by : chemistry 2010 FKIP UNLAM

Transcript of KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

Page 1: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)
Page 2: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

AKKC 358

Dosen Pembimbing :

Drs. Parham Sa’adi, M.SiDrs. Mahdian, M.Si

Page 3: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

Hendra Mawardi A1C310203

Noorma Andini A1C310209

Rico Oktavian A1C310235

Nur Halimah A1C310234

Irmayanti A1C310225

Rachmawaty A1C310213

KELOMPOK 3

Disusun Oleh :

Page 4: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

A. Definisi KeramikB. Struktur Keramik

C. Sifat KeramikD. Klasifikasi Keramik

E. Bahan Baku Keramik

F. Proses Pembuatan KeramikG. Penggunaan Keramik

H. Pemanfaatan Limbah Keramik

Page 5: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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

Page 6: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 7: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 8: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

C. Sifat Keramik

Sifat Mekanik

Sifat termalSifat Elektrik

Sifat Optik

Sifat Kimia

Sifat Fisik

Kelompok 3 Chemistry 2010 UNLAM

Page 9: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 10: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 11: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 12: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 13: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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

Page 14: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP 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

Page 15: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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.

Page 16: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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.

Page 17: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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.

Page 18: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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.

Page 19: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

2. Jenis Badan Keramik Menurut Kepadatan

Gerabah (Earthenware),

Keramik Batu (Stoneware),

. Porselin (Porcelain),

Keramik Baru (New Ceramic),

Page 20: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

2. Bahan Mentah Keramik

Bahan Pengikat

Bahan Pelebur

Bahan Pengisi

Bahan Tambaha

n

Bahan Glosir

Page 21: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

F. Proses Pembuatan Keramik

Pembubukan

Pembentukan

Pengeringan

SinteringAneling dan

AgingAplikasi Akhir

Page 22: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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.

Page 23: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

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.

Page 24: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

H. Pemanfaatan Limbah Keramik

Material Beton Pot Bunga

Perbaikan Tanah

Bermasalah

Daur Ulang Gipsum

Page 25: KIMIA INDUSTRI ~ KERAMIK (Rha_FKIP UNLAM)

Wassalam