I. PENELITI
Kelompok-6, Kelas XII-IPA.2, SMA Negeri 1 Banjar
Kadek Agus Budiartawan
Ayu Ketut Reptiliana
Ni Putu Ayu Prihartini
Putu Emy Trysna Yunita
Ni Luh Eri Erlina
Komang Jon Susila
Made Juni Ertawan
Kadek Trisnayuni
Pembimbing I: Nyoman Sujendra
Pembimbing II: Gede Putra Adnyana
II. JUDUL PENELITIAN
Pemanfaatan IPTEKS dan Oksida logam Dalam Industri Keramik
III. LOKASI PENELITIAN
UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali Jln. By Pasa Ngurah Rai Suwung Kauh Tanah Kilap Denpasar (Bali,Indonesia) Tlp: (0361)723969,723867, Fax : (0361)723867 Email : upt_pstkpbali@yahoo.com
IV. PENDAHULUAN
4.1 Latar Belakang Masalah
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. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. (Yusuf, 1998:2).Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya.
Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas.Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Di samping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya. Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam. sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.
Mengingat industry keramik memiliki pengaruh penting dalam setiap sendi kehidupan. Keramik tidak hanya digunakan sebagai pajangan semata, namun produk keramik dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat. Semua hasil kerajinan terutama dalam bentuk keramik memiliki estetika seni yang membuat hal tersebut menarik perhatian kalangan masyarakat.
Produk keramik buatan Indonesia telah mengalami proses modernisasi. Bukan dengan mengandalkan teknologi asing, namun ditopang oleh hasil karya mandiri. Unit Pelaksana Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali, lebih dikenal sebagai UPT Keramik Bali, yang telah menorehkan prestasi meningkatkan nilai keramik tradisional Indonesia.
Pengaruh globalisasi dalam hidup ini membuat kemajuan yang sangat pesat di berbagai bidang, terutama di industry keramik. Tidak hanya pengaruh IPTEKS, bahan kimia juga berperan dalam pengolahan keramik misalnya bahan –bahan yang mengandung oksida logam. Hal tersebut yang membuat kami sebagai peneliti ingin mengkaji lebih dalam menngenai Pemanfaatan IPTEKS dan Oksida Logam dalam Industri Keramik ke BPPT Pengembangan Seni Keramik dan Porselin Denpasar.
4.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:
1) Bagaimana pemanfaatan IPTEKS dalam pengolahan keramik?
2) Bagaimana pemanfaatan Oksida logam (bahan glasir) pada pengolahan keramik?
4.3 Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penelitian, meliputi:
a) Mengetahui pemanfaatan IPTEKS dalam pengolahan keramik?
b) Mengetahui pemanfaatan Oksida logam (bahan glasir) pada pengolahan keramik?
4.4 Manfaat Penelitian
Adapun yang menjadi manfaat dalam penelitian ini, yaitu:
a) Mengembangkan daya pikir dan daya nalar siswa melalui eksplorasi suatu masalah dan pencarian solusinya, dalam hal ini eksplorasi pemanfaatan ipteks dalam pembuatan keramik.
b) Memberikan nuansa ilmiah pada kalangan siswa sehingga muncul daya pikir yang kritis dalam mencari upaya-upaya solusinya.
c) Guru mendapatkan pengalaman dalam membimbing penyusunan karya ilmiah siswa.
d) Siswa mendapatkan pengalaman dalam penyusunan karya tulis ilmiah.
V. KAJIAN PUSTAKA
5.1 Pengertian Keramik
Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Keramik adalah semua benda-benda yang terbuat dari tanah liat/lempung yang mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi. Pengertian keramik yang lebih luas dan umum adalah “Bahan yang dibakar tinggi” termasuk didalamnya semen, gips, metal dan lainnya.
Ada beberapa jenis keramik diantaranya, pertama, Gerabah (Earthenware), dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000°C. Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori. Agar supaya kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin. Bata, genteng, paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah. Genteng telah banyak dibuat berglasir dengan warna yang menarik sehingga menambah kekuatannya.
Kedua, Keramik Batu (Stoneware), dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200°-1300°C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah, Porselin (Porcelain), adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350°C atau 1400°C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500°C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir.
Ketiga, Keramik Baru (New Ceramic), adalah keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.
Gambar 1. Berbagai Jenis Keramik
5.2 Proses Pembuatan Keramik
Proses suatu produk keramik tentu dimulai dari ide. Kemudian ide dituangkan menjadi bentuk dasar, dan diberi warna sesuai kebutuhan. Bentuk dasar dimasukkan dalam tungku pembakaran dengan suhu 900 0C selama 3 hari yang disebut “biscuit†atau setengah jadi, Setelah itu dilakukan penghalusan bentuk secara manual, dilanjutkan dengan proses glasur (perkilapanpermukaan).
Nuansa warna kilap putih, hijau, coklat dari keramik, didapatkan melalui proses pemanasan dalam tungku pembakaran sebesar suhu 1160 0C. Baru setelah proses glasur, keramik tersebut dapat didekorasi sesuai dengan desain pewarna sesuai yang diinginkan. Untuk menyatunya warna secara sempurna, keramik lalu kemudian perlu dipanaskan kembali.
Nuansa warna kilap putih, hijau, coklat dari keramik, didapatkan melalui proses pemanasan dalam tungku pembakaran sebesar suhu 1160 0C. Baru setelah proses glasur, keramik tersebut dapat didekorasi sesuai dengan desain pewarna sesuai yang diinginkan. Untuk menyatunya warna secara sempurna, keramik lalu kemudian perlu dipanaskan kembali.
Ada beberapa teknik dan oksida logam (sebagai bahan glasir) yang bisa digunakan dalam industry keramik diantaranya 1) Membuat keramik dengan teknik putar: alat putar manual (Tradisional), 2) Membuat keramik dengan teknik putar: alat putar listrik (Modern), dan 3) Oksida logam (bahan glasir) yang digunakan dalam industry keramik.
Secara umum alat putar dibedakan menjadi dua: alat putar manual dan alat putar masinal. Alat putar manual dibedakan lagi menjadi dua yaitu alat putar yang digerakkan tangan (hand wheel) dan alat putar yang digerakan kaki (kick wheel). Alat putar ini merupakan alat yang paling sederhana dan digerakkan atau diputar dengan tenaga tangan. Kepala putaran selain sebagai tempat memutar juga berfungsi sebagai beban pemberat agar putaran lebih tahan lama. Bagian-bagian alat putar tangan a) Kepala putaran, b) As putar, c) Lager (bearing), dan d) Dudukan putaran
 |  |
| Gambar 2. Alat Putar | Gambar 3. Alat Putar Kaki (kick wheel) |
Alat putar ini merupakan alat yang digerakkan atau diputar dengan kaki. Penggerak alat putar kaki dapat dibedakan menjadi dua yaitu roda pemutar (fly wheel) dan pedal (treadle wheel). Roda pemutar dan kepala putaran yang menggunakan pedal juga berfungsi sebagai beban pemberat sehingga putaran yang dihasilkan menjadi lebih lama. Bagian-bagian Kick Wheel, a) Kepala putaran, b) As putaran, c) Lager (bearing), d) Roda pemutar (fly wheel), e) Meja, f) Dudukan kaki, g) Dudukan lager, dan h) Tempat duduk
Putar masinal/listrik (electric wheel) merupakan alat putar yang digerakkan motor menggunakan tenaga listrik. Motor berfungsi untuk menggantikan tenaga tangan atau kaki. Alat putar listrik dapat diatur kecepatannya melalui pedal atau tongkat sehingga memungkinkan pemakai lebih berkonsentrasi pada pekerjaan yang dilakukan dengan tangan. Bentuk dan konstruksi alat putar listrik terus mengalami perubahan sesuai kebutuhan, seperti arah putaran yang bisa diubah ke kanan maupun ke kiri sehingga dapat digunakan sesuai kebiasaan pemakai.
Alat putar listrik memiliki kecepatan putar antara 200 - 300 rpm yang berarti dalam 1 menit dapat berputar sebanyak 200 - 300 kali. Pengaturan kecepatan alat putar listrik memiliki sistem yang berbeda-beda, antara lain: sistem putaran motor dihambat oleh tekanan pedal atau tongkat. Apabila pedal ditekan maka putaran sumbu motor akan terbebas dari tekanan rem sehingga motor dapat berputar secara maksimal, sebaliknya apabila pedal tidak ditekan berarti putaran motor mendapat tekanan sehingga putaran motor menjadi lambat
c) Sistem roda pemutar (fly wheel).
Pada system ini, jika kita menekan pedal maka saklar akan memutar motor kemudian putaran motor menekan kampas pada batang as, sehingga kepala putaran berputar. Apabila pedal dilepaskan maka putaran motor akan berhenti tetapi putaran akan tetap berputar, karena adanya beban roda pemutar (fly wheel). Fly wheel berfungsi untuk mempertahankan kecepatan putaran. Alat putar dengan sistem ini selain digerakkan dengan tenaga listrik juga dapat digerakkan dengan kaki.
d) Sistem rheostat (variabel resistor).
Pada sistem ini, rheostat berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran motor yang digerakkan melalui pedal. Semakin dalam pedal ditekan semakin besar arus yang masuk sehingga motor berputar lebih cepat, sebaliknya apabila pedal tidak ditekan maka arus tidak masuk sehingga motor tidak berputar.
e) Sistem cone.
Pada sistem ini, putaran motor dipindahkan ke puli as kepala putaran melalui cone. Cone berfungsi sebagi alat untuk mempercepat atau memperlambat putaran. Apabila pedal ditekan maka cone yang berputar akan menekan puli sehingga berputar semakin cepat, hal ini terjadi karena diameter cone yang menekan lebih besar dari diameter puli, jadi semakin besar diameter cone maka semakin cepat putaran puli.
5.3 Oksida logam (bahan glasir) yang digunakan dalam industry keramik
Saat ini dalam industri perdagangan sudah banyak dijumpai campuran glasir yang sudah jadi dan disiapkan untuk digunakan sesuai dengan suhu kematangan glasirnya, hal ini tentu akan sangat membantu untuk kelancaran suatu proses produksi benda keramik. Campuran atau larutan glasir juga dapat dibuat seseuai keinginan tertentu, namun ketersediaan bahan-bahan mentah glasir perlu menjadi pertimbangan. Bahan-bahan yang digunakan untuk menyusun suatu campuran atau larutan glasir beragam jenis dan fungsinya, untuk itu perlu ketelitian dan kecermatan yang tinggi untuk memilih bahan berdasarkan formula atau resep yang ada.
Glasir siap pakai merupakan bahan glasir yang langsung dapat digunakan tanpa mencampur dengan bahan glasir lainnya. Pada umumnya glasir tersebut berupa glasir transparan dan penutup (opaq) dengan berbagai suhu bakar yang berbeda. Bahan glasir siap pakai berbentuk bubuk (powder) dan cara mengolahnya dengan menambahkan air 40%-60% dari berat kering.
Beberapa jenis glasir tersebut antara lain, a) Glasir TSG (Transparent Soft Glaze), b) Glasir frit, c) Glasir matt, d) Glasir 107, e) Glasir stoneware, dan f) Glasir opaq
Beberapa bahan yang umum digunakan untuk menyusun suatu campuran atau larutan glasir, diantaranya adalah 1) Silika (SiO2), 2) Feldspar, 3) Whiting/kapur/calcium oxide (CaO), 4) Alumina (Al2O3), 5) Zinc oxide (ZnO), 6) Dolomite (CaMg(CO3) 2), 7) Magnesium carbonate/magnesit (MgCO3), 8) Colemanite/gerstley borate/calcium borate (2CaO. 3B2O3 .5H2O), 9) Kaolin/chinaclay (Al2O3 .2SiO2 .2H2O), 10) Rutile/titanium oxide (TiO2), 11) Tin oxide/stannic oxide (SnO2), dan 12) Talk (3MgO.4SiO2.H2O)
Berbagai macam oksida logam atau pigmen warna (stain) dapat ditambahkan untuk memberikan warna pada glasir yang digunakan. Sedangkan untuk mendapatkan glasir penutup atau matt dapat ditambahkan beberapa oksida yang dapat memberikan sifat dop seperti: oksida timah/tin (SnO2), oksida zircon (ZrO2), oksida calcium (CaO), oksida zinc (ZnO), magnesium carbonate (MgO), dan lain-lain.
Oksida pewarna merupakan kombinasi (persenyawaan) suatu senyawa oksigen dengan unsur lain. Di dalam keramik senyawa oksida logam digunakan sebagai sumber pewarna, penggunaan oksida pewarna dalam glasir dapat berdiri sendiri atau campuran dari beberapa oksida pewarna. Yang perlu diperhatikan adalah persentase yang digunakan dalam suatu formula glasir.
Beberapa oksida pewarna glasir yang umum digunakan adalah a) Cobalt oxide/cobalt carbonate untuk menghasikan warna biru, b) Copper oxide/copper carbonate untuk menghasikan warna hijau, c) Chrom oxide untuk menghasikan warna hijau, d) Iron oxide untuk menghasikan warna coklat, dan e) Manganese carbonate untuk menghasikan warna ungu.
Pewarna Stain/Pigmen merupakan bahan pewarna glasir atau tanah liat yang terbuat dari bahan-bahan oksida logam melalui proses pembakaran sehingga dihasilkan warna yang lebih stabil. Untuk menghasilkan glasir warna, bahan pewarna stain dicampurkan ke dalam campuran glasir.
VI. METODE PENELITIAN
6.1 Rancangan Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian eksploratif dengan tujuan mengetahui pemanfaatan IPTEKS dan oksida logam dalam industri keramik. Penelitian ini dilaksanakan oleh kelompok 6, siswa jurusan ilmu alam yang berjumlah 8 orang di UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali, Jln. By Pasa Ngurah Rai Suwung Kauh Tanah Kilap Denpasar (Bali,Indonesia). Waktu dilaksanakannya penelitian adalah pada hari senin, 20 Desember 2010. Waktu observasi dilakukan selama 2 jam 30 menit yang telah disepakati oleh siswa dan petugas UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali.
6.2 Variabel Penelitian
Adapun yang menjadi variabel dalam penelitian ini adalah : 1)cara membuat keramik dengan teknik putar: penyiapan tanah liat, 2)cara membuat keramik dengan teknik putar: alat putar listrik , 3)cara membuat keramik dengan teknik putar: alat putar manual, 4)Oksida logam apa saja yang digunakan dalam industry keramik .Variabel-variabel tersebut sudah ada dan terjadi pada kawasan tersebut. Dalam hal ini tim peneliti akan melakukan observasi untuk mendapatkan informasi yang sejelas-jelasnya terhadap variable yang dimaksud.
6.3 Teknik Pengumpulan Data
Data atau informasi yang dikumpulkan dalam karya tulis ini terdiri dari kegiatan pada UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali. Metode yang digunakan utnuk mengumpulkan data atau informasi, meliputi metode observasi, dokumentasi, wawancara, dan telaah pustaka.Metode observasi dilakukan untuk mendapatkan data atau informasi tentang Pemanfaatan IPTEKS dan Oksida logam dalam Industri Keramik di UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali dengan mengamati langsung ke tempat lokasi. Metode dokumentasi digunakan untuk mengumpulkan data-data yang diperoleh dan melakukan dokumentasi (mengambil gambar) kondisi objektif di kawasan tersebut. Sedangkan metode wawancara (Tanya Jawab) dilakukan dengan audensi dengan staf pimpinan dan karyawan UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali berkaitan dengan kegiatannya. Dan metode telaah pustaka dilakukan dengan mengkaji media internet maupun ensiklopedia untuk memperoleh data atau informasi yang relevan dengan masalah tersebut.
6.4 Instrumen Penelitian
Istrumen yang digunakan untuk mengumpulkan informasi berkaitan dengan tentang Pemanfaatan IPTEKS dan Oksida logam Dalam Industri Keramik di UPT Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali pedoman observasi dan pedoman wawancara.
Adapun pedoman observasi, disajikan pada tabel berikut:
| No | Aspek dan Subaspek Kajian | Deskripsi Hasil |
| 1 | Pemanfaatan IPTEKS | |
| | a) Relevansi dengan Ilmu Pengetahuan | |
| | b) Jenis Teknologi (sederhana/modern) | |
| | - Jenis alat-alat (nama dan fungsinya) | |
| | - Bahan-bahan yang digunakan (nama dan fungsinya) | |
| | c) tahap-tahap operasi teknologi | |
| | d) dekorasi seni keramik | |
| 2 | Pemanfaatan Oksida Logam | |
| | a) Jenis oksida logam | |
| | b) Asal dan mekanisme pengadaan oksida logam | |
| | c) Nama dan fungsi oksida logam | |
| | d) Jenis-jenis reaksi yang terlibat dengan oksida logam | |
| | e) Hasil sampingan reaksi oksida logam | |
| | f) Upaya antisipasi dampak negative pemanfaatan oksida logam | |
Sedangkan untuk memperkaya informasi yang diperoleh, maka dilakukan wawancara dengan nara sumber dari staf BPPT keramik Denpasar. Adapun pedoman wawancara, disajikan pada tabel berikut:
| No | Daftar Pertanyaan | Jawaban |
| 1 | Pemanfaatan IPTEKS | |
| | a) Bagaimana kesiapan industry keramik dalam mengantisipasi perkembangan IPTEKS | |
| | b) Faktor-faktor apa yang mempengaruhi adaptasi IPTEKS terhadap industry keramik | |
| | c) Kendala apa yang dihadapi industry keramik dalam memanfaatkan IPTEKS | |
| | d) Upaya apa yang dapat dilakukan untuk menyiapkan industry keramik mampu menyesuaikan diri dengan perkembangan IPTEKS | |
| 2 | Pemanfaatan Oksida Logam | |
| | a) Mengapa menggunakan oksida logam dalam proses pengolahan keramik | |
| | b) Bagaimana proses fisika dan kimia yang terjadi pada pemanfaatan oksida logan dalam keramik | |
| | c) Bagaiman dampak postif dan negative pemanfaatan okisda logam dalam pengolahan keramik | |
| | d) Bagaimana upaya untuk meminimalkan dampak negative pemanfaatan oksida logam pada keramik | |
6.5 Teknik Analisis Data
Data atau informasi yang telah terkumpul dari observasi. Sedang data dari hasil wawancara dianalisis dengan analisis deskriptif. Dalam hal ini, data atau informasi dideskripsikan dengan menguraikan fakta-fakta atau data serta dikonfirmasikan berdasarkan hasil telaah pustaka. Selanjutnya dari hasil pengolahan data tersebut ditarik kesimpulan sesuai dengan permasalahan pada karya tulis ini.
DAFTAR PUSTAKA
Anonym. Keramik. Dalam http://www.bppt.go.id/index.php? option=com_ remository &Itemid =81&func=showdown&id=160. diunduh Rabu, 1 Desember 2010
Anonym. Keramik . Dalam http://www.ristek.go.id/?module=News% 20News&id=3747. Diunduh Rabu, 1 Desember 2010
Anonym. Keramik. Dalam http://gurumuda.com/bse/bahan-glasir-2#more-18389. Diunduh Rabu, 1 Desember 2010
Tidak ada komentar:
Posting Komentar