Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis senyawa hematite dengan menggunakan pasir besi yang berasal dari Bonto Kanang Kabupaten Takalar. Perlakukan awal pada sampel dengan melakukan saparasi magnetic untuk memisahkan pengotornya. Variasi sampel ditentukan dengan hasil gerusan yang lolos pada ayakan 100 mesh, 200 mesh dan 300 mesh. Hasil karakterisasi X-Ray Diffraction sampel pasir besi dengan variasi ukuran partikel sampel pasir besi menunjukkan bahwa senyawa hematite berhasil terbentuk untuk masing-masing ukuran. Senyawa hematite yang diperoleh dari pasir Bonto Kanang kabupaten Takalar memiliki potensi untuk dikembangkan lebih lanjut

Bakri, Al Irsyad

English

Universitas Muslim Maros e-Journals

JURNAL ILMU FISIKA: TEORI DAN APLIKASINYA  p-ISSN 2622-5468  VOL. 2 N0. 2 September 2020      55  PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MIPA-UNIVERSITAS MUSLIM MAROS https://ejournals.umma.ac.id/index.php/jifta Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Hematite Berbahan Dasar Pasir Besi Bonto Kanang Takalar Kabupaten Takalar   Al Irsyad*, Subaer Junaedi, dan Jasruddin Daud Malago  Program Studi Fisika, Universitas Negeri Makassar *irsyadalbakri11@gmail.com  ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis senyawa hematite dengan menggunakan pasir besi yang berasal dari Bonto Kanang Kabupaten Takalar. Perlakukan awal pada sampel dengan melakukan saparasi magnetic untuk memisahkan pengotornya. Variasi sampel ditentukan dengan hasil gerusan yang lolos pada ayakan 100 mesh, 200 mesh dan 300 mesh. Hasil karakterisasi X-Ray Diffraction sampel pasir besi dengan variasi ukuran partikel sampel pasir besi menunjukkan bahwa senyawa hematite berhasil terbentuk untuk masing-masing ukuran. Senyawa hematite yang diperoleh dari pasir Bonto Kanang kabupaten Takalar memiliki potensi untuk dikembangkan lebih lanjut. Kata Kunci: pasir besi, hematite, Bonto Kanang ABSTRACT This study aims to synthesize hematite compounds using iron sand from Bonto Kanang Takalar Regency. Pre-treat the sample by doing magnetic saparation to align the impurities. Sample variation is determined by the results of the scour that passes through the 100 mesh, 200 mesh and 300 mesh sieves. The results of X-Ray characterization. Diffraction of iron sand samples with variations in the particle size of iron sand samples showed that hematite compounds were successfully formed for each size. Hematite compounds obtained from the sand of Bonto Kanang in Takalar district have the potential to be further developed. Keywords: iron sand, hematite, Bonto Kanang I. PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara yang memiliki sumber daya alam yang melimpah. Salah satu jenis sumber daya alam yang berpotensi adalah pasir besi. Pasir besi adalah jenis pasir dengan konsentrasi besi yang dominan dan biasanya berwarna gelap abu-abu atau kehitaman. Pasir besi termasuk material yang mengandung senyawa oksida, seperti Magnetit (Fe3O4), Ilmenit (FeTiO3), dan Hematite (Fe2O3) (Kurniawan dkk. 2017). Senyawa besi oksida dapat ditemukan di dalam pasir besi alam (Sari dkk. 2017). Potensi pasir besi dapat dijumpai di pulau Sulawesi yaitu Sulawesi Selatan, Sulawesi Barat, Sulawesi Tengah dan Sulawesi Utara. Di provinsi Sulawesi Selatan endapan pasir besi terdapat di tiga kabupaten yaitu Kabupaten Jeneponto, Selayar, dan Takalar. Kandungan pasir besi terbesar di Sulawesi Selatan berada di Bonto Kanang Kecamatan Galesong Selatan Kabupatan Takalar dengan sumber daya konsentrat tereka 2.865.000 ton dan kadar Fe2O3 7,5% dan FeO 6,7% (Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Badan Geologi, 2014). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Fahlepy (2018) diketahui bahwa kandungan pasir besi di Bonto Kanang Kabupaten Takalar Sulawesi Selatan yaitu Fe sebesar 44,25% . Pemanfaatan pasir besi tidak hanya dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan semen dan besi baja, namun juga dapat dikembangkan menjadi material nano yang memiliki banyak aplikasi. Seperti, sebagai salah satu campuran bahan magnet yang sekarang -Fe2O3), merupakan mineral yang berwarna merah kecokelatan dan berstruktur kristal hekasagonal (Rhombohedral). Hematite yang dapat diekstraksi dari pasir besi dapat berpotensi untuk berbagai aplikasi seperti pigmen baterai, lithium ion, sensor gas, keramik, pigmen, anoda pada sel photo-elektrokimia, medan efek transistor dan katalis (Pailhé dkk. 2008; Wagloehner dkk. 2008). Hematite telah digunakan untuk mendegradasi polutan. Selain itu, hematite stabil didalam kondisi ruangan, ketahanan terhadap korosi dan sifat semikonduktor dengan lebar celah pita 2,2 eV yang merupakan fotokatalis kualitas baik (Lubis, dkk. 2018). JURNAL ILMU FISIKA: TEORI DAN APLIKASINYA  p-ISSN 2622-5468  VOL. 2 N0. 2 September 2020      56  PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MIPA-UNIVERSITAS MUSLIM MAROS https://ejournals.umma.ac.id/index.php/jifta Penelitian tentang sintesis dan karakterisasi material hematite berbahan dasar pasir besi telah banyak dilakukan. Seperti penelitian yang dilakukan oleh Rosanti (2015) menunjukkan bahwa kalsinasi pada suhu 700 oC membuat puncak-puncak semakin tinggi hingga kuantitas hematite yang diperoleh mencapai 100%. Pada penelitian ini dilakukan sintesis dan karakterisasi senyawa hematite berbahan dasar pasir besi dari Bonto Kanang Kab. Takalar. Penelitian ini juga mengkaji pengaruh ukuran partikel pasir besi terhadap ukuran stuktur fasa kristal senyawa hematite yang terbentuk. Karakterisasi dilakukan dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) merek Rigaku MiniFlex II dan analisis secara kuantitatif menggunakan perangkat lunak Reitica. II. METODE Jenis Penelitian ini merupakan penelitian bersifat eksperimen. Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi ayakan, magnet neodymium kotak, furnace, mortar dan pastel, oven, hot plate magnetic stirrer, gelas kimia, crussible, batang pengaduk, termometer dan pipet tetes, sonicator, XRD (X-ray Diffraction) merek Rigaku MiniFlex II. Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pasir besi, Alkohol 96%, Aquadest, Kertas pH, kertas saring, NH4OH, dan HCl 12 M. Bahan dasar diperoleh di daerah Bonto Kanang Kabupaten Takalar. Kemudian dilakukan saparasi magnet dengan menggunakan batang neodymium untuk memisahkan pengotor yang terkandung didalamnya. Pasir besi kemudian di haluskan dengan menggunakan mortar. Untuk memperoleh beragam ukuran material maka digunakan 3 jenis variasai saringan untuk melakukan pengayakan yaitu 100 mesh, 200 mesh, dan 300 mesh. Pemurnian pasir besi dilakukan dengan menggunakan metode presipitasi 50 g sampel pasir besi dilarutkan dengan menggunakan 280 mL larutan 12 M HCl kemudian di aduk kosntan menggunakan magnetic stirrer dengan suhu 145 oC selama 30 menit. Larutan kemudian disaring dan ditambahkan ammonium hydroxide (NH4OH) 25% dengan cara ditetesi hingga diperoleh pH 6 dimana diperoleh endapan cokelat. Endapan disaring, dan dicuci dengan menggunakan air suling, dan dikeringkan pada suhu 100 oC selama 3 jam dan dikalsinasi pada suhu 700oC selama 5 jam. Endapan tersebut dikarakterisasi dan dianalisis menggunakan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) merek Rigaku MiniFlex II. III. HASIL DAN PEMBAHASAN  Proses pengolahan sampel pasir besi yang diperoleh dari Pantai Bonto Kanang Kab. Takalar yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 1. Pasir besi yang digunakan tampak berwarna abu-abu sesaat setelah pengambilan sampel dan berubah warna tampak seperti merah bata setelah dilakukan sintesis dengan metode kopresipitasi yang selanjutnya menjadi kehitaman setelah proses kalsinasi. Perlakuan awal yang dilakukan yaitu melakukan separasi pada pasir besi agar diperoleh material yang bersifat magnetik. Saparasi dilakukan sebayak pasir sebanyak 35 kali, guna memastikan pasir besi terpisah dari pengotor lainnya dengan menggunakan batang magnet neodyum sehingga partikel yang tidak termasuk partikel magnetik tidak akan ditarik oleh magnet.  Gambar 1.  Proses pengolahan sampel pasir besi yang dimulai dari a) penggerusan, b) pengendapan dan c) hasil kalsinasi pada suhu 700 oC. JURNAL ILMU FISIKA: TEORI DAN APLIKASINYA  p-ISSN 2622-5468  VOL. 2 N0. 2 September 2020      57  PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MIPA-UNIVERSITAS MUSLIM MAROS https://ejournals.umma.ac.id/index.php/jifta Sampel pasir besi yang telah dikalsinasi kemudian karakterisasi untuk memastikan sturktur fasa yang terbentuk dan dilanjutkan dengan pengujian sifat fotokatalisnya. Analisisa kandungan dan fase dari pasir besi yang diperoleh dengan menggunakan X-Ray Diffraction. Hasil difraktogram sinar X dari mineral pasir besi pada masing-masing sampel dengan variasi ukuran 100 mesh, 200 mesh dan 300 mesh dapat dilihat pada Gambar 2.  Gambar 2 Hasil karakterisasi X- -Fe2O3 dengan variasi ukuran partikel 100 mesh, 200 mesh dan 300 mesh Berdasarkan hasil karakterisasi diperoleh bahwa senyawa hematite yang diperoleh dari ketiga variasi ukuran sampel seluruhnya murni berupa hematite. Hasil ini serupa penelitian yang dilakukan sebelumnya dengan bahan dasar dan lokasi bahan dasar yang sama yang telah dilakukan oleh Fahlepy (2018) dan menunjukkan puncak senyawa hematite ( -Fe2O3) yang terbentuk adalah kristal. Kristal yang didapatkan adalah Rhombohedral R-3C yaitu yang memiliki orientasi kristal pada semua puncak yang terbentuk dengan puncak yang diperoleh merupakan material hematite dengan fasa tunggal (Krehul, 2013). Hasil ini selanjutnya dianalisis secara kuantitatif menggunakan aplikasi reitica yang digunakan untuk menghitung ukuran kristal. Berdasarkan hasil analisis yang diperoleh dengan menggunakan persamaan Scherrer untuk menetukan ukuran kristal. Persamaan Scherrer yaitu D ( .cos ) = k.  dimana -X yang  (Sinaga & Joniwarta, 2020). Hasil pengukuran ukuran kristal yang diperoleh untuk masing-masing sampel yaitu hematite 100 mesh sebesar D = 10 nm, 200 mesh yaitu D = 10 nm, dan 300 mesh terjadi peningkatan ukuran kristal yang diperoleh D = 21 nm. Pengaruh ukuran sampel terhadap ukuran partikel kristal masih perlu dikonfirmasi lebih lanjut dengan menggunakan metode lain dan lengkap untuk memastikan bahan dasar pasir besi dari Bonto Kanang Kabupaten Takalar dapat diaplikasikan lebih lanjut. JURNAL ILMU FISIKA: TEORI DAN APLIKASINYA  p-ISSN 2622-5468  VOL. 2 N0. 2 September 2020      58  PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MIPA-UNIVERSITAS MUSLIM MAROS https://ejournals.umma.ac.id/index.php/jifta IV. KESIMPULAN Telah berhasil disintesis material senyawa -Fe2O3 berbahan dasar dari pasir besi Bontokanang Kab. Takalar dengan menggunakan  metode  kopresipitasi. Proses sintesa dilakukan dengan metode kopresipitasi pada suhu kaksinasi 700 oC. Material  yang  diperoleh  yaitu  hematite  dengan  fasa  tunggal  berstuktur kristal. Pengaruh variasi ukuran sampel dari 100, 200, dan 300 mesh tidak mempengaruhi senyawa yang dibentuk namun mempengaruhi ukuran kristal yang terbentuk namun masih diperlukan konfirmasi lebih lanjut. Berdasarkan hasil yang diperoleh, senyawa hematite dapat disintesis berbahan dasar pasir besi yang berasal dari Bonto Kanang Kabupaten Takalar untuk aplikasi lebih lanjut.   DAFTAR PUSTAKA Fahlepy, M R, V A Tiwow, Dan Subaer. 20Minerals From Natural Iron Sand Of Bonto Kanang Village Takalar For Ink Powder  f Magnetic Elastomer Based PEG-And Engineering 202: 012051. Krehul, S., Stefanic, G., Zadro, K., Krehula, L.J., Marcius, M., Music, S., 2012, Synthesis and  Properties  Of  Iridium-Doped  Hematite  (A-Fe2O3),  Zagreb Croatia, Jornal Of Alloy And Compounds,545. 200-209 -Fe2O3 Composite Using Hematite From Iron Sand For Photodegradation Re 43. -  State Chemistry 181(10): 2697 2704. Rosanti, S.D., dan Puryanti, D. 2015. Pengaruh Temperatur Terhadap Ukuran Partikel Fe3O4 Dengan Template PEG-2000 Menggunakan Metode Kopresipitasi. Jurnal Ilmu Fisika Universitas Andalas. 7(1) : 39-44 ed Fe 3 O 4 Nanoparticles Prepared by Co-Science and Engineering 214: 012021. Pemesinan Milling Menggunakan Metode Karakterisasi XRD, Mechannical Alloying, Dan Ultrasonik Tekanan Tinggi Pada Material Barium Hexaferrite (BaFe12O19Kajian Teknik Mesin. 5(1). 9 - 14 Catalyst             

Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Hematite Berbahan Dasar Pasir Besi Bonto Kanang Takalar Kabupaten Takalar

https://ejournals.umma.ac.id/index.php/jifta/article/download/840/686

Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Hematite Berbahan Dasar Pasir Besi Bonto Kanang Takalar Kabupaten Takalar

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Universitas Muslim Maros e-Journals