TINJUAN PUSTAKA KERAMIK

5/27/2018 TINJUAN PUSTAKA KERAMIK

1/19

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bahan Keramik

Bahan keramik terdiri dari fasa kompleks yang merupakan senyawa unsure metal

dan non metal yang terikat secara ionic maupun kovalen. Keramik pada umumnya

mempunyai struktur kristalin dan sedikit electron bebasnya. Susunan kimia

keramik sangat bermacam-macam yang terdiri dari senyawa yang sederhana

hingga campuran beberapa fasa kompleks. Hampir semua keramik merupakan

senyawa-senyawa antara unsur elektropositif dan elektronegatif. Keramik

memiliki sifat-sifat antara lain mudah pecah dan getas. Kekuatan dan ikatan

keramik menyebabkan tingginya titik lebur, tahan korosi, rendahnya konduktivitas

termal, dan tingginya kekuatan kompresif dari material tersebut. Secara umum

keramik mempunyai senyawa-senyawa kimia antara lain: SiO2, Al2O3, CaO,

Na2O, TiC, UO2, PbS, MgSiO3, dan lain-lain.

2.2. Jenis bahan keramik

2.2.1. Kaolin

Kaolin diklasifikasikan dalam 2 jenis yaitu pertama suatu endapan residu

berasal dari perubahan batu-batuan. Kedua adalah jenis pengendapan yang mana

batu bagus dan partikel-partikel claytelah dipisahkan dari endapan.

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 :

KAlSi 3 O8 HAlSi3O8+ KOH (Hydrolysis)

HAlSi3O8 HAlSiO4 + 2Si O2 (Desilikation)

Universitas Sumatera Utara


2/19

2HAlSiO4+ H2O (OH)4Al2Si2O5 (Hydration)

Kaolin yang dipergunakan dalam pembuatan sampel adalah kaolin yang

berasal dari Kecamatan Bandar Pulau Kabupaten Asahan Sumatera Utara dengan

cadangan dan potensi cukup banyak 7.913.000 ton (Dinas Pertambangan dan

Energi Sumut, 2007).

Garis besar deretan reaksi atau perubahan fasa kaolin yang dipanaskan

adalah sebagai berikut :

a. Tahap pertama : Sekitar 500oC yaitu reaksi endotermis yang

sehubungan dengan hilangnya struktur air atau

dehidrasi kaolinit dan pembentukan metakaolin,

2Al2O3.4SiO2.

b. Tahap kedua : Sekitar 950oC yakni reaksi eksotermis, sehubungan

dengan pengkristalan yang cepat fasa bentuk jarum

(spinel), disebut -Al2O3, oleh Brinley dan Nakahira

dinyatakan dengan 2Al2O3.3SiO2.

c. Tahap ketiga : Sekitar 1050 1100oC, sehubungan dengan reaksi

eksotermis kedua dimana struktur bentuk jarum

berubah menjadi fasa mullit dan selanjutnya muncul

kristobalit. Jika pemanasan diteruskan akhirnya mullit

akan mengkristal dengan baik dengan komposisinya

3Al2O3.2SiO2. (Syukur, 1982)

2.2.2. Feldspar

Feldspar merupakan silikat alamiah pada umumnya digunakan dalam pembuatan

keramik sebagai bahan fluks (Fluxing Material) yaitu sebagai sumber alumina

dalam gas dan sumber alkali dalam gelas serta sumber alkali dalam glasir dan

enamel.



3/19

Bahan ini dapat berupa pelebur (fondaut) dengan kandungan alumino-sifat-alkali

yang beraneka ragam terdiri dari:

a. Arthose : (Si3Al)O8K, Potasisb. Albite : (Si3Al)O8Na, Sodisc. Anorthite : (Si3Al)O8Ca, Kalsis

Dari komposisinya dapat dilihat bahwa struktur feldspar tidak berbeda dengan

struktur tanah liat, merupakan silikat alamiah, berwarna merah jambu

ataukecoklat-coklatan dan merupakan mineral keramik dengan salah satu

komposisinya adalah NaAlSi3O8. Feldspar juga merupakan jaringan silikat dan

satu diantara empat atom silicon digantikan oleh atom aluminium. Diatas

temperature 900oC feldspar umumnya masih dalam keadaan stabil dan tidak

mengalami perubahan fasa.(www.themineralorthoclase.com)

2.2.3. Clay (Lempung).

Clay dikenal sebagai tanah liat (argiles), merupakan sejenis mineral halus

berbentuk kepingan, gentian atau hablur yang terbentuk dari batuan sediment

(sediment rock) dengan ukuran butir < 1/256 mm. pada umumnya ada 2 jenis clay

yaitu: ball clay, dan fire clay.

Ball clay digunakan pada keramik karena memiliki plastisitas tinggi dengan

tegangan patah tinggi serta pernah digunakan sendiri. Fire clay terdiri dari tiga

jenis yaitu: flin fire clay yang memiliki struktur kuat, plastic fire clay yang

memiliki workabilityyang baik, serta high alumina clayyang sering dipergunakan

sebagai refraktori dan bahan tahan api.

http://www.themineralorthoclase.com/http://www.themineralorthoclase.com/


4/19

2.2.4. Kuarsa (silica)

Kuarsa adalah salah satu mineral yang berupa kristal sempurna, terdiri dari

Kristal-kristal silica (SiO2). Kuarsa merupakan hasil dari proses pelapukan yang

mengandung mineral utama seperti: Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, Na2O3, TiO2, K2O.

Kuarsa berwarna putih bening,memiliki sifat-sifat fisis dan mekanis tertentu.

(www.refractron.com)

2.3. Pembentukan keramik

Proses pembentukan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain:

a. Die pressing:Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga mebentuk bubuk, lalu

dicampur dengan pengikat (binder) organic, kemudian dimasukkan

kedalam cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup

kuat. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik

elektronik, atau produksi dengan cukup sederhana karena metode ini

cukup murah.

b. Rubber mold pressingMetode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak

seragam dan disebutrubber mold pressing, karena dalam pembuatannya

menggunakan sarung yang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan kedalam

sarung karet, kemudian dibentuk kedalam cetakan hidrostatis.

c.

Extrusion Molding.Pembentukan keramik pada metode ini melalui lobang cetakan. Metode ini

bias digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reaktor, atau material

lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap.



5/19

d. Slip CastingMetode ini dilakukan untuk memperkeras suspensi dengan air dari cairan

lainnya, dituang kedalam plaster berpori, air akan diserap dari daerah

kontak kedalam cetakan dan lapisan yang kuat akan terbentuk.

e. Injection moldingBahan yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada

cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda-benda

yang mempunyai bentuk yang kompleks.

2.4. Bahan Dasar Keramik

Bahan dasar keramik terdiri dari fasa kompleks yang merupakan senyawa

netral dan non netral yang terikat secara ionic maupun kovalen. Keramik pada

umumnya mempunyai struktur kristallin dan sedikit electron bebasnya. Susunan

senyawa kimianya sangat bervariasi, terdiri dari senyawa yang sederhana hingga

campuran dari beberapa fasa kompleks.

Pada dasarnya bahan baku keramik terdiri dari :

a. Bahan PlastisBahan ini berupa tanah liat (argiles) dengan kandungan mineral yang

bersifat liat dan mineral tambahannyang berasal dari endapan kotoran.Mineral berupa silikat, Mg, Fe, bersifat kapur dan alkali.

b. Bahan PeleburBahan ini berupa feldspar dengan kandungan alumino silikat alkalin yang

beraneka ragam terdiri dari :



6/19

Orthose : (Si3Al)O8K, Potasis Albithe : (Si3Al)8Na, Sodis Anorthite : (Si3Al)O8Ca, Kalsis

c. Bahan penghilang LemakBahan ini adalah bahan baku yang mudah di haluskan dan koefisien

penyusutannya sangat rendah. Biasanya bahan ini berfungsi sebagai

penutup kekurangan-kekurangan yang ada karena plastisitas yang eksesif

dari tanah liat, terdiri silica (SiO2) atau kwarsa yang berbeda bentuknya.

d. Bahan tahan panasBahan ini terdapat bahan yang mengandung Mg dan SIlikat aluminium

(Sembiring, Anwar D, 1990)

e. Bahan pencampurBahan penguat selalu digunakan kaolin, bahan ini merupakan bahan baku

utama dalam pembuatan keramik, berfungsi untuk mengontrol tentang

pembahasan dan distorsi selama pembakaran. Kaolin akan membentuk

fasa cair pertama dalam system pada sekitar suhu 9000C. kemudian fasa

kristalisasi utama dan berkutnya Mullite (Relva,C,Buchanan, 1990).

2.5. Keramik Berpori

Keramik berpori memiliki sifat-sifat yang dibutuhkan sebagai filter antara

lain tahan korosi, tidak bereaksi dengan campuran yang dipisahkan serta pori dan

kekuatannya dapat diatur. Porositas dapat diatur antara lain dengan menambahkan

bahan aditif seperti serbuk kayu dan bahan lain misalnya grog yang dapat

menghasilkan gas pada saat dibakar sehingga meninggalkan rongga yang disebut

pori. Hasil pengukuran keramik cordieriteberpori menunjukkan bahwa densitas



7/19

berkisar 0,75-1,17 gr/cm3, porositas 58, kekuatan patah 0,5-2 MPa, kekerasan

(HV) 0,3-1,8 GPa (Sebayang.P, 2006).

Swedish Ceramic Institute dapat membuat keramik berpori dengan tehnik

yang berbeda yang dinamakan tehnik protein suspensi hingga memperoleh

porositas antara 50-80% dari volume keramik.Refractron Technologies Corp New

York USAadalah badan yang meneliti dan memproduksi keramik berpori, dimana

mereka memproduksi keramik berpori dengan karakteristik standar porositas

antara 40-50% sedangkanHP Technical Ceramicsmemproduksi keramik berpori

dengan standar porositas 35-50%.

Pembuatan keramik berpori dari bahan limbah juga telah dilakukan oleh

Sasai, dkk (2003) dengan mencampur limbah pabrik kertas, serbuk gergajian kayu

(K2CO3) sebagai activatordan claysebagai aditif dan dikalsinasi pada suhu 8500

C selama 1 jam pada tekanan 2 atmosfer. (Sasai,dkk. 2003)

2.6. Limbah Padat Pulp

Limbah padat pada umumnya merupakan sisa olahan dari suatu industri,

terkadang jumlahnya cukup besar tergantung pada jenis industrinya. Limbah padat

pulp pada dasarnya dapat mengganggu aktivitas maupun lingkungan pabrik itu

sendiri maupun kawasan sekitarnya.

Pencemaran lingkungan bisa berdampak negatif pada kenyamanan dan

kesehatan di sekitarnya baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang justru

itulah pemerintah harus bijaksana dalam menanggulangi dan mengambil

keputusan melalui AMDAL.

Nama baru yang merupakan komitmen setelah berganti nama dari

sebelumnya PT. Indorayon dan sekarang berganti nama menjadi PT. Toba Pulp

Lestari, Tbk menegaskan komitmen untuk menjaga kelestarian lingkungan. Sejak

kembali beroperasi pada akhir Maret 2003 setelah sekitar 4,5 tahun berhenti.

Perusahaan ini telah menutup produksi yang berpotensi ini menjadi polutan,



8/19

melakukan pengelolaan limbah, serta menggunakan kayu eucalyptus dan akasia

yang berasal dari tanaman industry sendiri.

Saat ini pabrik yang beberapa waktu lalu sempat mengalami beberapa kali

penutupan karena masalah lingkungan tersebut baru memproduksi bubur kertas

sebanyak 90 100 ribu ton dari kapasitas maksimalnya yaitu 240 ribu ton per

tahun. Sekitar 60 70 persen produksinya saat ini ditujukan untuk diekspor

dengan negara tujuan Korea, Jepang, Taiwan dan Hongkong. Untuk ekspor pulp

ini, mereka harus melakukan tes kualitas ke Cina. Bentuk limbah pada dasarnya

cair atau padat, terkadang jumlahnya cukup besar.

Menurut pantauan dilapangan, jumlah limbah padat pulp di PT. TPL

Porsea Tobasa ini mencapai 7 ton perhari. Dapat dibayangkan penumpukan

limbah ini setiap bulan dan bagaimana pula setiap tahunnya. Untuk tujuan dan

menjaga kelestarian ini tentu pihak terkait akan mengupayakan jalan keluarnya.

Timbullah pemikiran bagaimana cara mengolah limbah padat menjadi

material baru yang berguna dan bernilai dalam meningkatkan nilai ekonomi

masyarakat. Berdasarkan pantauan dan analisis senyawa kimia di lapangan,limbah padat ini sangat dominan mengandung senyawa bahan baku keramik,

logam dan polimer. Oleh sebab itu diharapkan limbah padat pulp dapat dijadikan

sebagai basis bahan keramik berpori. (lihat lampiran E)

Limbah padat pulp terdiri dari gugusan yang merupakan proses-proses sisa olahan

secara bertahap. Gugusan ini terdiri dari : grit, dreg dan bio sludge.

Gritberasal dari proses recousstisizing berupa bahan yang tidak bereaksiantara green liquoer dan kapur tohor, yang kandungan utamanya adalah

bata dan pasir yang mengandung hidrokarbon

Dreg merupakan bahan endapan dari green liquoer yaitu smelt yangdilarutkan dengan weak washdari lime mud washer. Kandungan utamanya

adalah silika dan bahan karbon residu organik yang tidak sempat terbakar

dalam boiler. Bahan ini kaya akan karbon karena tidak bereaksi.



9/19

Bio sludge : Merupakan campuran dari endapan limbah cair, yangdiperoleh dari proses primary dan secondary yang kandungan utamanya

adalah selulosa dan bakteri yang mati. Dengan demikian perlu dilakukan

pengamatan dan analisa lebih lanjut tentang senyawa-senyawa atau fasa

yang dominan dari kandungan limbah padat pulp tersebut, sehingga cocok

digunakan untuk membentuk material keramik.

Dengan demikian perlu dilakukan pengamatan dan analisis lebih lanjut tentang

senyawa-senyawa kimianya maupun fasa dominan agar dipadukan dengan bahan

campuran yang ideal, sehingga dapat dilakukan pembuatan keramik berpori yang

tepat guna.

2.7. Absorbsi

Absorbsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi (absorbet) pada

permukaan yang dapat menyerap (absorbent) . Absorbsi dapat terjadi diantara zat

padat dan zat cair, zat padat dengan gas, zat cair dengan zat cair, dan zat cair

dengan gas.

Absorbsi terjadi karena molekul-molekul pada permukaan zat yang

memiliki gaya tarik dalam keadaan tidak setimbang yang cenderung tertarik

kearah dalam (gaya kohesi absorben lebih besar dari gaya adhesinya).

Ketidakseimbangan gaya tarik tersebut mengakibatkan zat yang digunakan

sebagai absorben cenderung menarik zat-zat lain yang bersentuhan dengan

permukaannya.

Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorbent dengan

absorbet, absorbsi dibagi menjadi dua bagian, yaitu absorbsi fisika dan absorbsi

kimia. Absorbsi fisika terjadi bila gaya intermolekuler lebih besar dari gaya tarik

antar molekul atau gaya tarik menarik yang relatif lemah antara absorbetdengan

permukaan absorbent, gaya ini disebut gaya Van der Waals. Adsorbsi ini

berlangsung cepat, dapat membentuk lapisan jamak (multilayer), dan dapat

bereaksi balik (reversible) karena energi yang dibutuhkan relatif rendah.



10/19

Absorbsi kimia terjadi karena adanya reaksi antara molekul-molekul

absorbet dengan adsorbent dimana terbentuk ikatan kovalen dengan ion. Gaya

ikat absorbentini bervariasi tergantung pada zat yang bereaksi. Absorbsi jenis ini

bersifat irreversible dan hanya dapat membentuk lapisan tunggal

(monolayer).(Moressi, 1978)

2.8. Porositas

Porositas adalah untuk mengetahui pori-pori (porositas) yang terdapat dalam

sampel. Porositas merupakan satuan yang menyatakan keporositasan suatu

material yang dihitung dengan mencari persen (%) berdasarkan daya serap bahan

terhadap air dengan perbandingan volume air yang diserap terhadap volume total

sampel. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :

Dimana : mb = massa basah (g)

mk = massa kering (g)

= massa jenis (g/cm3)

Vt = Volume total sample (cm3)

2.9. Densitas

Densitas pada material didefinisikan sebagai perbandingan antara massa (m)

dengan volume (V).

Densitas dinyatakan dalam g/cm3dan dilambangkan dengan (rho)

..........(2.1)%100V

)mm(porositas

tair

kb

=

..........(2.2)Vm

=



11/19

Dimana : m = massa (g)

: V = Volume (cm3)

: = Densitas (g/cm3)

2.10. Kekerasan

Kekerasan didefenisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi pada

permukaan, namun pada umumnya kekerasan menyatakan ketahanan terhadap

deformasi plastis karena pada bahan yang ulet kekerasan memiliki hubungan yang

sejajar dengan kekuatan. Untuk menguji kekerasan suatu material bisa digunakan

berbagai macam cara, salah satu diantaranya adalah metode Vickers.

Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat digitalEquotip Hardness Tester,

dimana hasilnya dapat dibaca secara langsung dan diperoleh dalam satuan HB

(Hardness of Brinnel) yang dapat dikorelasikan nilainya ke satuanHardness of

Vickersdari tabel korelasi nilai kekerasanBrinell, Rockwell dan Vickers.

Hv= 1,854 . (2.3)

Dimana : d = panjang rata-rata garis diagonal (mm)

= beban penekanan grf

2.11. Kuat Tekan

Nilai kuat tekan sampel didapat melalui tata cara pengujian secara manual

dengan memberikan beban tekan bertingkat dengan peningkatan beban tertentu

atas benda uji.

Kekuatan tekan = ..(2.4)

Dimana : = beban tekan maksimum (kgf)



12/19

A = luas penampang (mm)

2.12. Kuat impak (Impact Strength)

Suatu bahan mungkin memiliki kekuatan tarik yang tinggi tetapi tidak

memenuhi syarat untuk kondisi pembebanan kejut. Ketahanan impak biasanya

diukur dengan menggunakan metod Izod atau Charpy yang bertakik maupun tidak

bertakik. Pada pengujian ini beban diayun dari ketinggian tertentu untuk memukul

benda uji, kemudian diukur energi yang diserap oleh perpatahan (Smallmann,

1991).

............(2.5.)

dimana : = kuat impak (J/m3)

E = energi yang dihasilkan godam (J/m)

A = Luas Benda Uji di bawah takik (m2)

2.13. Susut Massa

Pengukuran susut massa dilakukan pada sampel uji yang berbentuk pelet

dengan massa awal (sebelum dibakar).

Dimana : mo = massa sebelum dibakar

ms = massa sesudah dibakar

%100xm

mm

massaSusuto

so

=..........(2.6)



13/19

2.14. Susut Volume

Pengukuran susut volume dilakukan pada benda uji yang berbentuk pelet

dengan volume awal (sebelum dibakar).

Susut Volume = %100xV

VV

o

so

Dimana : Vo = Volume sebelum dibakar

Vs = Volume sesudah di bakar (Sembiring, A.D, 1990)

2.15. Difraksi Sinar-X

Difraksi merupakan gejala hamburan yang terjadi apabila sinar-X datang

pada atom-atom dalam bidang kristal. Pada tahun 1912 fisikawan Jerman Max

Van Laue menyatakan bahwa jika kristal terdiri dari barisan-barisan atom-atom

yang teratur dan sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai

panjang gelombang yang sama dengan jarak antar atom pada kristal, maka kristaltersebut dapat mendifraksikan sinar-X.

Apabila suatu kristal dihamburkan dengan berkas sinar-X, maka setiap atom

dalam kristal yang dilalui oleh sinar-X mengabsorbsi energi dan kemudian

memancarkan kembali ke segala arah. Dengan demikian atom-atom itu

merupakan sumber energi sekunder atau dapat dikatakan bahwa sinar x

dihamburkan oleh atom-atom dalam kristal. Sinar sekunder yang berasal dari

berbagai atom saling berinterferensi, ada yang saling menguat dan ada pula yang

saling memusnahkan.

Kemudian pada tahun 1913 teori tersebut dikembangkan oleh W. L. Bragg,

yang beranggapan bahwa sinar-x yang menembus kristal akan dipantulkan oleh

lapisan atom yang berikutnya seperti terlihat pada gambar dibawah ini :

..........(2.7)



14/19

Gambar.2.4 Difraksi Sinar X (Glenn, 2007)

Agar terjadi interferensi maksimum (saling menguat), sinar 1 dan sinar 2

harus se-fase. Ini berarti bahwa beda lintasan kedua harus sama dengan panjang

gelombang sinar atau kelipatannya.

Jadi hubungannya memenuhi persamaan : 2d sin = n . Persamaan

tersebut dikenal dengan Hukum Bragg.

Dimana : = Panjang gelombang

n = orde difraksi

= sudut hamburan Bragg

d = Jarak antar bidang.

Besar Sudut difraksi tergantung pada panjang gelombang berkas sinar

x dan jarak d antar bidang. (Syukur.M, 1982).

2.16. Gas Analyzer

Untuk mengetahui besar persentase gas buang dari kendaraan bermotor

yang terserap oleh sampel dapat ditentukan dengan persamaan matematis sebagai

berikut :

Perubahan emisi

Dimana : Xo = banyaknya gas CO, CO2dan HC sebelum menggunakan filter

12

Bidang

Bidang

%100xXo

XsXo = ..........(2.8)



15/19

Xs = banyaknya gas CO, CO2dan HC sesudah menggunakan filter

(Tugaswati, T.A, 2000)

2.17. Pencemaran Udara

Secara umum, terdapat 2 sumber pencemaran udara, yaitu pencemaran

akibat sumber alamiah (natural sources) seperti letusan gunung berapi, dan yang

berasal dari kegiatan manusia (antropogenic sources), seperti yang berasal dari

transportasi , emisi pabrik, dan lain-lain. Di dunia, dikenal 6 jenis zat pencemar

udara utama yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources) yaitu :

karbon monoksida(CO), Oksida Sulfur (SOx), Oksida nitrogen (NOx), Partikulat,

Hidrokarbon (HC), dan Oksida fotokimia, termasuk ozon.

Pencemaran udara yang terjadi di kota-kota besar telah menyebabkan

menurunnya kualitas udara sehingga mengganggu kenyamanan, bahkan telah

menyebabkan terjadinya gangguan terhadap kesehatan. Menurunnya kualitas

udara tersebut terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil untuk

sarana transportasi dan industri yang umumnya terpusat di kota-kota besar. Proses

pembakaran fosil tersebut sepenuhnya tidaklah sempurna, sehingga gas hasil

buangannya mengandung gas-gas yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan.

Selain itu, efek rumah kaca juga menjadi penyebab utama atas meningkatnya

pencemaran udara, sehingga memicu terjadinya global warming, yaitu

meningkatnya suhu permukaan bumi akibat adanya pencemaran di berbagai

lingkungan, salah satunya pencemaran udara yang disebabkan oleh meningkatnya

produksi polusi udara dari hasil pembakaran bahan bakar fosil.

Untuk mencegah terjadinya pencemaran udara tersebut ini, perlu dilakukan

usaha untuk mengendalikan pencemaran, yaitu dengan mengurangi konsentrasi

zat-zat berbahaya yang dilepaskan ke lingkungan. Cara yang dilakukan dapat

berupa usaha untuk mengkonversikan gas-gas berbahaya tersebut menjadi gas

yang ramah lingkungannya.



16/19

Saat ini sudah banyak dikembangkan berbagai teknologi yang ditujukan

untuk mengurangi pencemaran lingkungan akibat berbagai aktivitas mesin-mesin

kendaraan dan industri. Salah satu penelitian yang dikembangkan adalah

mengenai Catalytic Converter. Catalytic Converter adalah merupakan

pengembangan dari jenis katalis padatan yang digunakan untuk membantu proses

konversi, reduksi dan oksidasi zat-zat berbahaya dari hasil pembakaran bahan

bakar kendaraan bermotor dan industri. Pada dasarnya, mesin-mesin sudah di

desain untuk dapat melakukan pembakaran dengan sempurna terhadap bahan

bakar mesin, sehingga zat-zat hasil pembakaran adalah berupaH2O, CO2dan NO2

yang ramah lingkungan. Namun keadaan yang terjadi di lapangan, pembakaran

yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor dan industri selalu tidak sempurna,

sehingga zat-zat yang dihasilkan berupa gas-gas beracun yang berbahaya bagi

lingkungan dan mahkluk hidup, yaitu :gas CO, NOxdan HC. Gas CO, jika terhirup

dan masuk kedalam saluran pernafasan selanjutya akan berikatan dengan

Haemoglobin (Hb), sehingga mengganggu transportasi oksigen. Gas NOx selain

berakibat langsung pada tanaman dan meracuni manusia, hasil akhir

pencemarannya adalah asam nitrat (HNO3) yang terinsepsi ke dalam lingkungan

dalam bentuk garam-garam nitrat dalam air hujan, sehingga terjadilah hujan asam.

Hujan asam dapat menyebabkan tumbuh-tumbuhan rusak, bahkan mati adapun

senyawa HC bersifat karsinogenik, yang jika masuk ke dalam tubuh mahluk

hidup, dengan oksida dan nitrogen, HC akan bereaksi secara foto-oksidasi dan

membentuk Smog. Selanjutnya dengan adanya katalis converter yang berfungsi

untuk mengatasi pencemaran zat-zat yang berbahaya tersebut dengan proses

konversi, yaitu mereduksi dan mengoksidasi gas CO dan HC menjadi CO2 dan

H2O, mereduksi gas NOx menjadi N2, O2 dan NO2 dengan bantuan sebuahpengemban (media/support) dari bahan alam yang ada di Indonesia, seperti batuan

alam zeolit yang memiliki ketahanan termal yang tinggi, sehingga tahan pada

proses bersuhu tinggi.

Uji emisi terhadap gas buang kendaraan bermotor dilakukan sesuai

dengan peraturan Menteri No. 05/2006 tentang ambang batas Emisi Gas Buang

kendaraan bermotor,. Peraturan Pemerintah tersebut juga mewajibkan kepada



17/19

Pemda / Pemko untuk melakukan uji Emisi setiap enam bulan di daerahnya

masing-masing.

Dalam uji tersebut, besarnya polusi yang dihasilkan kendaraan bermotor

yang menggunakan bahan bakar premium, yaitu kendaraan tahun pembuatan

dibawah 2007, gas buang yang dihasilkan berupa Hidro Carbon (HC) tidak

melebihi 1200 dan karbondioksida (CO2) sekitar 4,5%. Sementara untuk

kendaraan tahun pembuatan diatas 2007, ketentuannya lebih ketat, yaitu tingkat

HC sebesar 200 dan CO2 1,5%. Untuk kendaraan yang menggunakan bahan

bakar solar, opastias atau ketebalan asap yang dihasilkan mencapai70%. Pada

dasarnya menurut pengalaman uji emisi yang dilakukan bahwa tinggi polusi yangdihasilkan kendaraan bermotor tidak selalu dipengaruhi oleh tahun pembuatan,

tetapi lebih kepada perawatan mesin kendaraan.

Dari 300 kendaraan roda empat pribadi maupun umum yang diuji di setiap

provinsi, rata-rata ada sebanyak 40 kendaraan tidak lulus uji emisi. Hal ini

menandakan cukup tinggi polusi yang dihasilkan kendaraan bermotor. Emisi

kendaraan bermotor juga mengandung dinitro oksida(N2O) dan methane(CH4)

yang merupakan gas rumah kaca yang menghalangi pantulan sinar matahari,

sehingga dapat meningkatkan suhu bumi atau dapat menimbulkan pemanasan

global.

2.18. Bahaya Karbon monoksida.(CO)

Karbon Monoksida yang dihasilkan dari proses bahan bakar yang tidaksempurna, karbon monoksida umumnya tidak berwarna, tidak berbau, tidak

mudah larut dalam air, tidak menyebabkan iritasi, beracun, dan berbahaya.

Kendaraan bermotor merupakan sumber polutan karbon monoksida yang utama,

itulah mengapa di kota yang padat lalu lintasnya terdapat banyak sekali gas

karbon monoksida. Karbon monoksida ini dapat masuk ke dalam tubuh manusia

melalui pernafasan dan diabsorbsi di dalam peredaran darah. Karbon monoksida

akan berkaitan dengan haemoglobin yang berfungsi untuk mengangkut oksigen ke



18/19

seluruh tubuh. Kalau karbon monoksida terhisap ke dalam paru-paru, dengan

sendirinya akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen

yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas karbon monoksida

bersifat racun metabolisme, ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah.

Haemoglobin + O2 O2H6(Oksihemoglobin)

Hemoglobin + CO COH6(Karbonsihemaglobin)

Secara sederhana, pembakaran karbon dalam minyak bakar terjadi

melalui beberapa tahap seperti 2C + O2 2CO dan 2CO + O2 2CO2.

Reaksi pertama berlangsung sepuluh kali lebih cepat dari pada reaksi ke dua.

Oleh karena itu karbon monoksida merupakan intermediate pada reaksi

pembakaran tersebut dapat merupakan produk akhir, jika jumlah O2 tidak cukup

untuk melangsungkan reaksi kedua.

Gas karbon monoksida memang sangat berbahaya bagi tubuh kita. Massa

jenisnya sedikit lebih ringan dari udara. Karbon monoksida bersifat tidak stabil

dan membentuk oksigen (O2) untuk mencapai kestabilan gas. Gejala awal yang

dialami penderita yang keracunan gas karbon monoksida adalah: pusing, rileks,

mengantuk, bahkan bisa tidak sadar, fungsi sistem kontrol tubuh menurun, serta

fungsi jantung dan paru-paru menurun. Pencegahan karbon monoksida dapat

dilakukan dengan beberapa cara antara lain:

- melakukan pemeriksaan rutin terhadap sistem pembuangan kendaraanbermotor setiap tahunnya.

-

Jangan menghidupkan mesin kendaraan dalam garasi yang tertutup, karenagas karbon monoksida dapat memenuhi ruangan.

- Jika ingin beristirahat dalam mobil, jangan menutup seluruh kaca mobilketika menghidupkan AC.

- Jangan lupa menggunakan masker pada saat mengendarai sepeda motor.(Budhi Antariksa, 2009).



19/19

2.19. Fluks Emisi Gas Buang

Jumlah fluks emisi gas buang kendaraan bermotor dengan bahan bakar

premium /solar menjadi salah satu factor penting yang harus diperhitungkan pada

saat ini. Hal ini berhubungan dengan angka pertambahan atau pertumbuhan

jumlah kendaraan bermotor setiap tahunnya. Untuk itu perlu di cari solusinya

dengan mengupayakan suatu system yang berkaitan dengan tingkat kemampuan

dalam menggunakan suatu bentuk material yang disebut dengan keramik

berpori yang dirancang sebagai filter yang berfungsi sebagai penyerap emisi gas

buang yang dikeluarkan oleh kendaraan bermotor. Jumlah fluks ini dapat diukur

dengan menggunakan alat Emissi Analyzer Gas dan pengkurannya dilakukanberdasarkan pertambahan konsentrasi gas buang terhadap waktu saat mesin

kendaraan diaktifkan. Hasil pengamatan ini dapat jelas terlihat bahwa jumlah

emisi gas buang akan berkurang selama filter masih ditempatkan pada posisinya.

Dengan pertambahan waktu pemakaiannya, maka filter sebagai pengabsorb,

hingga batas waktu tertentu harus diganti. Pengukuran fluksi ini dapat dilakukan

terhadap interval jangkauan lintasan (kilometer). Tingkat kelayakan pemakaian

filter dan emisinya akan disesuaikan dengan ketentuan Baku Mutu berdasarkan

peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1994, tentang pengendalian Lingkungan

Hidup (Departemen Lingkungan Hidup).


Documents

TINJUAN PUSTAKA KERAMIK