I. Peneliti
Kelompok IPA-5, Kelas XII IPA-2 SMAN 1 Banjar, Buleleng, Bali
Ketua : Putu Martini
Sekretaris : Putu Tutik Andayani
Bendahara : Putu Mirahastuti
Anggota : Ni Putu Yogi Arin
: Putu Putra Susana
: Gede Yuli Sutrawan
: Kadek Indahyani
: Lisa Ryan
: Putu Dalbo Manik Krisna
Pembimbing I : Ketut Berata, S.Pd.
Pembimbing II: Gede Putra Adnyana, S.Pd.
II. Judul
Proses Fisika dan Kimia pada Pengolahan Keramik di BPPT Bali
III. Lokasi Penelitian
JL.Bypass Ngurah Rai , Tanah Kilap, Suwung Kauh, Denpasar, Bali
IV. Pendahuluan
4.1 Latar Belakang
Keramik adalah salah satu produk industri yang banyak digunakan dalam kebutuhan rumah tangga, industri mekanik, elektronika, filter bahkan dipakai pada bidang teknologi ruang angkasa. Keramik sebagai produk kebudayaan manusia memberikan kemudahan dalam kehidupan masyarakat. Produk keramik dapat menyentuh sebagian besar aktivitas masyarakat seperti aktivitas didapur, kantor, tempat belajar, dan bahkan sebagai hiasan. Selain itu keramik juga mempunyai kegunaan yaitu sebagai pemotong, pembentuk, dan penghancur logam,serta sebagai pelindung panas pada pesawat ulang-alik dan satelit.
Dengan demikian produk keramik memiliki peranan dan fungsi yang langsung dalam rangka meningkatkan kesejahtraan masyarakat. Keramik di satu sisi dapat sebagai bukti hasil kebudayaan manusia dan di sisi lain merupakan salah satu sendi penggerak perekonomian masyarakat. Bahan keramik terbuat dari bahan baku yang berbentuk butiran dan mengalami proses pencampuran, pengeringan, pembakaran dan sintering. Pembuatan keramik dengan cara lain telah dilakukan melalui proses yang terkendali pada sifat-sifat khas fungsional dalam elektromagnetik, mekanik, optik, termal, biokimia, dan sifat lainnya. Kekuatan dan kekerasan keramik dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk butiran serta jenis dan fasa batas butiran. Temperatur pembakaran , model pembentukan dan sejenisnya . penambahan bahan campuran dapat memberi pengaruh yang besar terhadap kenaikan maupun penurunan kekuatannya, dan hal ini sangat tergantung pada jenis bahan baku keramik.
Bahan baku keramik seperti kaolit , kwarsa, feldspar dan lempung (clay) serta campuran lain dapat dicampur dengan perbandingan tertentu, kemudian diproses dan dicetak lalu dibakar akan dapat menghasilkan keramik industri (Marcel.B.2004). Pada saat dibakar bahan-bahan tersebut saling bereaksi satu sama lain sehingga membentuk satu produk yang sifatnya berbeda dengan bahan bakunya. Dalam pengolahan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya, Slip Casting, Pressure Casting, Injection Molding, Exstrusion Molding.
Namun pada kenyataannya, masih banyak masyarakat yang belum dapat mengembangkan pengolahan keramik. Ada beberapa factor yang menyebabkan terhambatnya pengembangan tersebut diantaranya masyarakat belum mengetahui proses pengolahan keramik yang meliputi pemilihan bahan yang berkualitas, pengolahan bahan, pemilihan alat serta proses-proses yang terjadi pada pengolahannya. Selain itu pola kehidupan masyarakat yang masih bersifat konsumtif, yaitu masyarakat hanya bisa menggunakan namun tidak ingin mengetahui proses pengolahannya.
Berdasarkan hal itulah penulis ingin mengkaji lebih dalam lagi mengenai proses- proses yang terlibat dalam pengolahan keramik diantaranya proses fisika dan kimia dengan melakukan penelitian ke BPPT pengolahan keramik, dikawasan Jl.Bypass Ngurah Rai, Tanah Kilap, Suwung Kauh, Denpasar Bali.
4.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:
1) Bagaimana proses fisika yang terjadi pada pengolahan keramik di BPPT Denpasar, Bali?
2) Bagaimana proses kimia yang terjadi pada pengolahan keramik di BPPT Denpasar, Bali?
4.3 Tujuan
Tujuan diadakannya penelitian ini adalah:
1) Untuk mengetahui proses fisika yag terjadi pada pengolahan keramik di BPPT Denpasar, Bali.
2) Untuk mengetahui proses kimia yag terjadi pada pengolahan keramik di BPPT Denpasar, Bali.
4.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1) Memberikan pengalaman nyata kepada siswa untuk melakukan penelitian sehingga mampu menghubungkan materi yang didapat di sekolah dengan kehidupan nyata sehari-hari, dalam rangka meningkatkan pemikiran yang kritis di kalangan siswa.
2) Memberikan nuansa ilmiah dilingkungan sekolah sehingga mampu meningkatkan sikap ilmiah yang meliputi jujur, obyektif, kritis, dan bertanggungjawab dalam rangka mewujudkan kompetisi yang sehat dilingkungan sekolah.
3) Memberikan informasi yang lebih detail mengenai proses fisika dan kimia yang terjadi pada pengolahan keramik.
4) Memberikan informasi kepada masyarakat khususnya bagi mereka yang ingin mengembangkan teknik pengolahan keramik.
V. KAJIAN PUSTAKA
5.1 Deskripsi Keramik
Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiklopedi 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 Suvenir Keramik / Souvenir Keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. (Yusuf, 1998:2).
Gambar 1. Berbagai Jenis Keramik
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 Suvenir Keramik & Souvenir 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 Kerajinan Keramik / Pernak Pernik 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.(Jual Pernak Pernik)
5.2 Sifat Keramik
Sifat yang umum dari Kerajinan Keramik / Pernak Pernik 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 (Jual Pernak Pernik). 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.
5.3 Senyawa Keramik
Bahan keramik terdiri dari fasa kompleks yang merupakan senyawa unsur metal dan nonmetal yang terikat secara ionik 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 kompleks.
Pada dasarnya bahan baku keramik adalah: a) Bahan Plastis, bahan ini berupa tanah liat (argiles) dengan kandungan mineral yang bersifat liat dan mineral tambahan yang brasal dari endapan kotoran. Mineral ini berupa silikat, Mg, Fe, bersifat kapur dan alkalis, b) Bahan Fondant (Pelebur), di mana bahan ini berupa feldsfar dengan kandungan alumino silikat alkalin beranekaragam yang terdiri dari 1). Ortose : (Si3Al)O5K : Potassis, 2). Albite : (Si3Al) Na : Sodis, 3). Anorthite : (Si3Al) Ca, c) Bahan Penghilang Lemak, yaitu bahan ini adalah bahan baku yang mudah dihaluskan dan koefisien penyusutannya sangat rendah. Biasanya bahan ini berfungsi sebagai penutup kekurangan-kekurangan yang ada. Karena plastisitas yang eksesif dari tanah liat, terdiri dari silica(SiO2) atau kwarsa yang berbeda bentuknya. Untuk bahan baku keramik tahan panas adalah terdiri dari bahan yang mengandung Mg dan Silikat Aluminium, dan d) Bahan Tahan Panas, bahan ini terdiri dari bahan yang mengandung Mg dan Silikat Aluminium.
5.4 Bahan –bahan Keramik
a) Kaolin
Kaolin dipercaya berasal dari bahasa cina kaoling, yang berarti pegunungan tinggi(Norton.1973) yaitu gunung yang terletak didekat sauchaufa yang tanah lempungnya telah diambil sejak dahulu kala. Kaolin digolongkan dalam 2 type yaitu: 1) Kaolin yang berasal dari proses hidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi akibat pengaruh air panas yang terdapat pada retakan, patahan dan daerah permeable lainnya dalam batu-batuan, dan 2) Kaolin yang berasal dari proses pelapukan (sedimentasi), yaitu pelapukan batuan beku dan batuan metamorphic, yang reaksinya adalah:
KAlSi3O5 HAlSi3O5 – KOH (hydrolysis) 
HAlSi3O5 HAlSiO4 + 2SiO2 (desilikation)
2HAlSiO4 – H2O (OH)4Al2Si2O5 (hydration)Kaoilin pada suhu diatas 6000 C bersifat amorf, tetapi pada saat suhunya mencapai 13000 C berubah menjadi mulit (M.Syukur.1982), hingga pada grafik XRD tidak ditemukan lagi puncak-puncak (peak) yang dipergunakan untuk pembuatan sampel adalah kaolin yang berasal dari Kec. Bandar Pulau Kab. Asahan Sumatera Utara dengan spesifikasi SiO2 71,20%, Al2O3 13,36%, Fe2O3 2,00%, LiO2 0,26%, CaO 0,15%, MgO 3,55%, K2O 0,27%, Na2O 0,51%, LOI 8,70%. (Lampiran A). Hasil analisa sinar X dari kaolin ditunjukan dalam lampiran B.
b) Kuarsa (Silika)
Kuarsa adalah salah satu mineral yang berupa Kristal yang sempurna yang terdiri dari krital-kristal silika (SiO2). Kuarsa merupakan hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral utama seperti, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, Na2O3, TiO2, K2O. Hasil pelapukan kemudian tercuci dan terbawa oleh air dan angin dan terendapkan di tepi-tepi sungai, danau atau laut. Endapan yang berupa hasil pelapukan tersebut jika sudah bertahun-tahun dapat membentuk semacam bukit batu yang sangat keras dan kokoh.
Kuarsa mempunyai struktur atomic tetrahedron (SiO4) dalam tiga dimensi, dimana tiap atom silicon di kelilingi oleh empat atom oksigen. Kuarsa berwarna putih bening atau warna lain bergantung pada senyawa pengotornya, memiliki sifat-sifat fisik antara lain, kekerasan 7 (skala Mohs), berat jenis 2,65 , titik lebur 17,160C, panas spesifik 0,185, dan konduktivitas panas 12-1000C.
Kuarsa yang dipergunakan untuk pembuatan sampel berasal dari Desa Naga Timbul Kec.Parmonangon Kab. Tapanuli Utara, dengan spesifikasi sebagai berikut: SiO b2 98,66% ; Al2O3 0,39% ; Fe2O3 0,07% ; TiO2 0,01% ; CaO 0,10% ; MgO 0,02% ; K2O 0,12% ; Na2O 0,09% ; LOI 0,54%.
c) Feldspar
Feldspar terbentuk dari pengkristalan magma intisiv maupun ekstrusiv dan merupakan mineral batuan metamorphic, batuan pegmatic dan juga batuan sedimen. Feldspar berwarna kemerah-merahan atau pink pucat dan memiliki kekerasan 6 ( skala Mohs). Sebagai mineral silikat pembentuk batuan, feldspar mempunyai kerangka struktur tektosilikat yang menunjukkan empat atom oksigen dalam struktur tetrahedral SiO2 yang dipakai juga oleh struktur tetrahedral lainnya. Kondisi ini menghasilkan kisi-kisi Kristal seimbang terutama bila ada kation lain yang masuk kedalam struktur tersebut seperti pengantian silicon oleh aluminium.
Terlepas dari bentuk strukturnya, apakah triklin atau monoklin, feldspar secara kimia dibagi menjadi empat kelompok mineral, yaitu kalium feldspar (KAlSi3O5), natrium feldspar (NaAlSi3O5), kalsium feldspar (CaAl2Si2O5), barium feldspar (Ba Al2Si2O5), sedangkan secara mineralogy feldspar dikelompokkan menjadi plagioklas dan K- feldspar. Plagioklas merupakan seri larutan padat yang tersusun dari variasi komposisi natrium feldspar dan kalsium feldspar. Feldspar yang digunakan untuk pembuatan sampel berasal dari Dolok Matutung di Desa Tanggahambing Kec. Pangaribuan Kab. Tapanuli Utara, dengan spesifikasi sebagai berikut: SiO2 66,87% ; Al2O3 19,46% ; Fe2O3 0,10% ; TiO2 0,36% ; CaO 1,23% ; MgO 0,07% ; K2O 0,34% ; Na2O 10,83% ; LOI 0,74%. Dan digolongkan dalam K-feldspar. K-feldspar dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu (Amerthyst Galleries Ine. 2008), 1) Microcline (Potassium Aluminium Silicate), 2) Sanidine (Potassium Sodium Alumium Silicate), dan 3) Orthoclase (Potassium Aluminium Silicate)
Golongan K-feldspar ini disebut polymorphs, sebab ketiganya mempunyai sifat kimia yang sama ( KAlSi3O5)., tapi berbeda strukturnya.
d) Lempung (Clay)
Lempung(clay) dikenali sebagai tanah liat, merupakan jenis mineral halus, berbentuk kepingan ,gentian atau hablur yang terbentuk dari batuan sedimen (sedimensary rock) dengan ukuran butir < 1/256 mm(skalawentworth), clay tersusun atas group alumina silikat(seperti Al,Fe,Mg,Si) bisa terbentuk dilaut (marine clay), atau di darat (terrestrial clay), dengan proses pembentukan dapat secara anallogic clay (dari luar cekungan sedimentas) atau secara authigenic clay (terbentuk di dalam lingkaran sedimentasi), misalnya perubahan atau proses alterasi dari mineral feldspar menbjadi clay mineral. Lempung (clay) membentuk gumpalan keras dan kaku apabila kering, bersifat plastis dan melekit apabila basah kena air dan bersifat fiterius bila dibakar pada suhu tinggi. Yang termasuk clay adalah : ball clay, fire clay, kaolin, brick clay. Ball clay biasanya digunakan untuk pembuatan keramik putih memiliki plastisitas tinggi dan tegangan patah yang baik.
Fire clay merupakan yang terdiri dari mineral kaolinit yang bentuk kristalnya tidak sempurna, mengandung sedikit mika kuarsa dan mineral lempung yang bersifat lunak yang tidak mempunyai perlapisan, fire clay tahan terhadap suhu tinggi (> 1500oC). Fire clay terbentuk karena soil yang tertimbun oleh sedimen lain didaratan atau cekungan lakustrim ataupun delta yang umumnya mengandung batu bara. Fire clay digunakan untuk pembuatan refraktori, batu tahan panas.
Clay yang digunakan untuk pembuatan sampel berasal dari desa Ranggitgit Kec. Parmonangan Kab. Tapanuli Utara, dengan spesifikasi sebagai berikut : SiO2 62,94% ; Al2O3 23,83% ; Fe2O3 0,62% ; TiO2 0,93% ; CaO 0,88%; MgO 0,19% ; K2O 0,52% ; Na2O 0,45% ; LOI 9,64%.
e) Karbon Aktif
Karbon aktif adalah bahan yang mengandung karbon yang telah ditingkatkan daya absopsinya. Aktifasi merupakan suatu proses yang menyebabkan perubahan fisik pada permukaan karbon melalui penghilangan hidrokarbon, gas-gas dan air dari permukaan tersebut sehingga permukaan karbon semakin luas dan berpori. Sehingga akan lebih mudah menyerap zat-zat lain. Karbon aktif atau karbon berpori digunakan secara luas sebagai adsorben dalam proses industri untuk menghilangkan sejumlah pengotor, terutama yang berhubungan dengan zat warna, pengolahan limbah, pemurnian air, obat-obatan, yang biasanya digunakan dalam bentuk bubuk. Untuk adsorben gas biasanya digunakan dalam bentuk padatan (gramilar). Bahan baku utama dalam pembuatan karbon aktif adalah semua bahan anorganik yang memiliki kandungan karbon tinggi seperti tempurung kelapa, kayu, gambut, tulang, batu bara,dll.
Hak paten pertama dalam pembuatan karbon aktif diproleh R.V.Ostrejko pada tahun 1900, dan pada tahun 1909 didirikan pabrik penghasil karbon aktif pertama di Raciborz Jerman dengan nama EPONIT, dan pada tahun 1911 diproduksi karbon aktif.
Secara umum factor yang menyebabkan adanya daya serap karbon aktif antara lain adalah: a) Dengan adanya pori-pori mikro yang sangat banyak jumlahnya pada karbon aktif, agar menimbulkan gaya kapiler yang menyebabkan adanya daya serap dan b) Luas permukaan yang dimiliki karbon aktif dapat menimbulkan daya serap.
Karbon aktif digunakan dalam pembuatan sampel adalah karbon aktif pruduksi MERCK, dan spesifikasi sebagai berikut:
Substances Soluble in Ethanol < 0,2%
Substances Soluble in Hidrocloric Acid < 1%
pH Value (5% water) 4-7
Chloride (Ch) < 0,01%
Sulphate (SO4) < 0,01%
Heavy metal (as Pb) < 0,003%
Zn (Zinc) < 0,001%
Iyodine absorptife capatity (0,05 mol/I) > 70 ml/gr
Matylene blue absorbtion (0,15% solution) > 12 ml/0,1 gr
Residu on ignation (600oC) < 1%
Loss on drving (120oC) < 10%
Particle size - < 100 µm about 90%
-d 50 about 30 µm
5.5 Klasifikasi Keramik
1) Keramik Tradisional
Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alam seperti kaolin, feldspar, ball clay, kuarsa. Yang termasuk keramik ini adalah : barang pecah belah (dinner ware), keperluan rumah tangga (tile, bricks), dan untuk industri (refractory).
2) Keramik halus
Fine ceramics (keramik modern atau biasa disebut keramik teknik, advanced ceramic, engineering ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO,dll). Penggunaannya: elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis. (Joelianingsih, 2004)
3) Keramik Berpori
Keramik berpori merupakan keramik yang dewasa ini banyak dimanfaatkan seperti filtrasi ion-ion logam berat. Absorbs gas pada temperature tinggi, kromatolografi, vacuum chuck, reactor kimia atau bioreactor. Keramik berporositas telah berhasil dibuat dan dimanfaatkan sebagai filter dalam penuangan logam cair, sebagai katalisator yang biasa ditempatkan dalam system gas buang kendaraan bermotor (Van Vlack, 1985). Demikian halnya yang dilakukan oleh Lindqvist dan Liden pada pembuatan keramik berpori dari bahan alumina melalui cara slip casting dengan cara menambahkan tepung jagung (Lindqvist dan Liden, 2000). Untuk mereduksi pencemaran diatsmosfer digunakan biofilter oleh E.Y.Lee.et al (2001).
Refractron Teclomologies Corp New York Usa adalah badan yang meneliti dan memproduksi keramik berpori, dengan karakteristik standar porositas antara 40-50%, sedangkan HP Teclmical Ceramics memproduksi keramik berpori dengan standar porositas 35-500. Bahkan Swedish ceramic institute dapat membuat keramik berpori dengan tehnik yang berbeda yang dinamakan tehnik protein suspense hingga memperoleh porositas antara 50-800 dari volum keramik.
Pembuatan keramik berpori dari bahan limbah juga telah dilakukan oleh RYO SASAI.et all (2003), dengan mencampur limbah pabrik kertas, serbuk gergajian kayu (K3CO3) sebagai activator dan clay sebagai adiktif dikalsinasi pada suhu 8500C selama 1 jam pada tekanan 2 atsmosfer. Keramik berpori sebagai filter particular gas buang diesel juga tekah dilakukan oleh Richard L.H dan Robert C.Schenck (1989), serta Purbasari (2005) dimana beliau memanfaatkan limbah anorganik dalam hal ini abu terbang dan bahan dasar lempung dan air. Pengujian menunjukkan bahwa sampel produk keramik berpori tersebut memiliki susut bakar 1,2-3,7%. Porositas semu 46,2-51,7%, dengan ukuran pori berkisar antara 10-20 µm. Keramik berpori yang berfungsi sebagai filter lebih banyak digunakan sebagai penyaring air untuk menjernihkan dan menghilangkan aroma, tetapi dewasa ini aplikasinya sudah lebih luas dan variatif.
5.6 Pembuatan Keramik Industri
Keramik industry dibuat dari bubuk yang telah tekanan sedemikian rupa kemudian dipanaskan pada temperatur tinggi. Keramik tradisional seperti porcelain, ubin (keramik lantai) dan terbikar dibuat dari bubuk yang terdiri dari berbagai material seperti tanah liat (lempung), talc, silica dan feldspar. Akan tetapi, sebagian besar keramik industry dibentuk dari bentuk kimia khusus seperti silicon karbida, alumina dan barium titanate. Material yang digunakan untuk membuat keramik ini biasanya digali dari perut bumi dan dihancurkan hingga menjadi bubuk. Produsen sering kali memurnikan bubuk ini dengan mencampurkannya dengan suatu larutan hingga terbentuk endapan pengotor. Kemudian endapan tadi disaring dan bubuk material keramik dipanaskan untuk menghilangkan impuritis dan air. Hasilnya, bubuk dengan tingkat kemurnian tinggi danb berukuran sekitar satu micrometer (0,0001 cm).
Setelah pemurnian, sedikit wex (lilin) biasanya ditambahkan untuk melekatkan bubuk keramik dan menjadikannya mudah dibentuk. Plastik juga dapat ditambahkan untuk mendapatkan kelenturan dan kekerasan tertentu. Bubuk tersebut dapat menjadi bentuk yang berbeda-beda dengan beragam proses pembentukan (molding). Proses pembentukan ini diantaranya adalah slip casting, pressure casting, injection molding, dan extraction. Setelah dibentuk, keramik kemudian dipanaskan dengan proses yang dikenal dengan nama dentifikasi (densification) agar material yang terbentuk lebih kuat dan padat.
1) Slip Casting
Slip casting adalah proses untuk membuat keramik yang berlubang. Proses ini menggunakan cetakan dengan menggunakan yang berlubang-lubang kecil dan memanfaatkan daya kapilaritas air.
2) Pressure Casting
Pada proses ini, bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik yang berbentuk seperti cetakan.
3) Injection Molding
Proses ini digunakan untuk membuat objek yang kecil dan rumit. Metode ini menggunakan piston untuk menekan bubuk keramik melalui pipa panas masuk ke cetakan. Pada cetakan tersebut, bubuk keramik didinginkan dan mengeras sesuai dengan bentuk cetakan. Ketika objek tersebut telah mengeras, cetakan dibuka dan bagian keramik dipisahkan.
4) Extrusion
Extrusion adalah proses kontinu yang mana bubuk keramik dipanaskan didalam sebuah tong yang panjang. Terdapat baling-baling yang memutar dan mendorong material panas tersebut kedalam cetakan. Karena prosesnya yang kontinu, setelah terbentuk dan didinginkan, keramik dipotong pada panjang tertentu. Proses ini digunakan untuk membuat pipa keramik, ubin dan bata modern.
5) Densifikasi
Proses densifikasi mengunakan panas yang tinggi untuk menjadikan sebuah keramik menjadi produk yang keras dan padat. Setelah dibentuk, keramik dipanaskan pada tungku(furnance) dengan temperature antara 1000 sampai 1700 C. pada proses pemanasan,partikel-partikel bubuk menyatu dan memadat. Proses pemadatan ini menyebabkan objek keramik menyusut hingga 20% dari ukuran semula. Tujuan dari proses pemanasan ini adalah untuk memaksimalkan kekerasan keramik dengan mendapatkan struktur internal yang tersusun rapih dan sangat padat.
5.7 Manfaat dan Peranan Keramik
a) Manfaat Keramik
Keramik dinilai dari propertinya. Manfaat keramik beragam disesuaikan dengan kemampuan dan daya tahannya. Keramik dengan property elektrik dan magnetic dapat digunakan sebagai isolator, semikoncuktor, konduktor dan magnet. Keramik dengan property yang berbeda dapat digunakan pada aerospace, biomedis, konstruksi bangunan dan industry nuklir.
Beberapa contoh penggunaan keramik industry, a) Peralatan yang dibuat dari alumina dan silicon nitride dapat digunakan sebagai pemotong, pembentuk dan penghancur logam, b) Keramik tipe zircoinas, silikon nutrida maupun karbida dapat digunakan untuk saluran pada rotortubocharger diesel temperature tinggi dan Gas-Turbineengine, c) Keramik sebagai insulator adalah aluminium oksida (AlO3). Keramik sebagai semikonduktor adalah barium titanate (BaTiO3) dan strontium titanate (SrTiO3). Sebagai superkonduktor adalah senyawa berbasis tembaga oksida, d) Keramik dengan campuran semen dan logam digunakan untuk pelapis pelindung panas pada pesawat ulang-alik dan satelik, e) Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh, f) Butiran uranium termasuk keramik yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Butiran ini dibentuk dari gas uranium hexafluoride (UF6), g) Keramik berbasis feldspar dan tanah liat digunakan pada industry bahan bangunan, h) Keramik juga didunakan sebagai coating (pelapis) untuk mencegah korosi. Keramik yang digunakan adalah jenis enamel. Peralatan rumah tangga yang menggunakan pelapis enamel ini diantaranya adalah kulkas, kompor gas, mesin cuci, mesin pengering.
b) Peranan Keramik
Keramik yang dibuat untuk tujuan yang murni bernilai ungkap termasuk sebagai ” seni murni ” atau fine art, yang lazim disebut sebagai kramik ekspresi” karena identitas dan emosional penciptanyamenonjol serta tidak mengulang-ulang (tidak digandakan secara massal)yang dibuat oleh individu yang bebas dan tidak terikat (merdeka). Keramik jenis ini melayani kebutuhan atau kehidupan jiwa seperti adanya suasana hati atau batin atau perasaan, hasrat dan ekspresi atau ungkapan serta emosi, secara sadar atow tidak merupakan perwujudan nilai2 tertentu dari kehidupan manusia itu sendiri.
Kramik pakai dibuat untuk tujuan yang bersifat praktis dan fungsional, terutama untuk kebutuhan sehari-hari. Sebagai ” seni pakai” keramik jenis ini merupakan produk hasil dari suatu rancangan atau disain baik untuk keperluan yang bersifat fisik atau material seperti peralatan rumah tangga (wadah atau perabotan), maupun sebagai bahan dan komponen suatu rancang bangun. Keramik pakai bersifat umum dengan kegunaan khusus dan bervariasi, dimana setiap produknya mementingkan segi praktis dan fungsi yang optimal serta efisien. Karena bersifat umum yaitu untuk kepentingan umum, maka keramik pakai harus memenuhi standart industri yang berlaku disetiap negara, kalau dalam negeri disebut Standar Nasional Indonesia (SNI), ada pula Standar Industri Internasional , misalnya ISO dan lain-lain.
VI. Metode Penelitian
6.1 Rancangan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini dirancang melalui tiga tahapan yaitu: tahap perencanaan atau persiapan, tahap pelaksanaan, dan tahap analisis data. Dalam tahap perencanaan atau persiapan dilakukan beberapa kegiatan yaitu perumusan-perumusan masalah, mempersiapkan alat (instrument) penelitian dalam bentuk lembar observasi dan alat-alat lain seperti handphone, kamera, dan alat-alat tulis.
Tahap pelaksanaan penelitian yaitu dengan mengumpulkan data dilokasi penelitian. Dalam hal ini lokasi penelitian yang dipilih adalah UPT Pengembangnan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin-BPPT di kawasan Jl. Bypass Ngurah Rai, Tanah Kilap, Suwung Kauh, Denpasar, Bali.
6.2 Aspek Kajian
Dalam penelitian ini dikaji dua aspek kajian, yaitu: 1) Proses fisika dalam pengolahan keramik dan 2) Proses kimia dalam pengolahan keramik. Aspek kajian dalam proses fisika pengolahan keramik meliputi, alat dan bahan yang digunakan, tahap-tahap pembuatan keramik, dan berbagai produk keramik.
Sedangkan aspek kajian pada proses kimia meliputi alat dan bahan yang digunakan, tahap-tahap pengolahan keramik atau tahap-tahap proses kimia dan produk proses kimia tersebut. Kedua aspek kajian ini dijadikan sebagai acuan untuk menyusun instrumen penelitian.
6.3 Instrumen Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian deskritif, sehingga yang digunakan berupa table observasi dan daftar wawancara. Ada dua instrument dalam penelitian ini, yaitu: instrument tentang proses fisika pengolahan keramik dan proses kimia pengolahan keramik.
Adapun instrumen proses fisika pengolahan keramik disajikan pada tabel berikut:
| No. | Aspek dan Subaspek Penelitian | Hasil Penelitian |
| 1. 2. 3. | Alat dan bahan Tahap-tahap fisika pengolahan keramik
Produk keramik
| |
Untuk memperkuat data yang diperoleh, maka dilakukan wawancara dengan staf BBPPT Keramik. Adapun daftar pertanyaan pada wawancara tersebut, disajikan pada tabel sebagai berikut:
| No | Pertanyaan | Jawaban |
| 1 | Bagaimana jenis bahan-bahan yang digunakan dalam pengolahan keramik | |
| 2 | Bagaimana pengolahan bahan-bahan sebelum digunakan dalam proses pengolahan keramik | |
| 3 | Bagaimana fungsi bahan-bahan tersebut dalam proses pengolahan keramik | |
| 4 | Alat-alat apa saja yang digunakan dalam pengolahan keramik, menyangkut nama dan fungsinya | |
| 5 | Bagaimana tahp-tahap proses fisika dalam pengolahan keramik | |
| 6 | Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pengolahan keramik | |
| 7 | Bagaimana kendala-kendala yang dihadapi pada proses pengolahan keramik | |
| 8 | Upaya-upaya apa yang dilakukan untuk mengantisipasi berbagai kendala tersebut | |
Instrumen proses kimia dalam pengolahan keramik disajiakan pada tabel berikut!
| NO. | Aspek dan Sub Aspek Penelitian | Hasil Penelitian |
| 1. 2. 3. | Alat dan bahan
Tahap-tahap proses kimia
Produk proses kimia | |
Adapun daftar pertanyaan pada wawancara untuk mengeksplorasi proses kimia pada pengolahan keramik, disajikan pada tabel sebagai berikut:
| No | Pertanyaan | Jawaban |
| 1. | Bagaimana proses kimia yang berlangsung pada pengolahan keramik | |
| 2. | Bagaimana tahap-tahap pengolahan keramik yang baik dan benar | |
| 3. | Bagaimana jenis bahan-bahan yang digunakan serta apa fungsi dari setiap bahan tersebut | |
| 4. | Faktor-faktor apa yang mempengaruhi proses kimia dalam pengolahan keramik | |
| 5. | Kendala-kendala apa yang dihadapi dalam proses pengolahan keramik | |
| 6. | Bagaimana upaya mengantisipasi kendala dimaksud. | |
6.4 Teknik Pengumpulan Data
Dalam mengumpulkan data dan informasi kami menggunakan metode diskripsi dengan teknik observasi, wawancara, dokumentasi dan telaah pustaka. Dalam melakukan teknik observasi kami telah membuat daftar kajian mengenai keadaan yang terjadi di desa Suwung Kauh, Denpasar Bali. Hal ini kami lakukan agar kami dapat mengetahui lebih detail tentang keadaan yang terjadi di sana, baik mengenai: tempat pengolahan keramik, proses pengolahan dan hasil produksi dari proses tersebut.
Dalam melakukan teknik wawancara kami telah menyusun daftar pertanyaan yang akan kami gunakan untuk menggali informasi dari pengelola BPPT mengenai proses yang terjadi pada pengolahan keramik serta produk yang dihasilkan dari proses tersebut. Metode dokumentasi dengan cara pemotretan dan penggunaan video mengenai situasi di BPPT terutama dalam proses pengolahan keramik, dalam hal ini digunakan ponsel dan kamera. Telaah pustaka dilakukan untuk mencari informasi dari media elektronik yang berkaitan dengan pengolahan keramik.
6.5 Teknik Analisis Data
Data yang diperoleh pada penelitian ini adalah data kualitatif, yaitu berupa informasi berkaitan dengan proses fisika dan kimia pada pengolahan kramik. Oleh karena itu teknik analisis yang digunakan adalah teknik analisis deskriptif. Dalam analisis deskriptif, data yang diperoleh dijelaskan secara lengkap serta dihubungkan dengan hasil kajian pustaka.
Berdasarkan hasil analisis data tersebut maka dapat ditarik kesimpulan berkaitan dengan proses fisika dan kimia pada pengolahan kramik. Selanjutnya, berdasarkan simpulan maka dapat ditemukan berbagai rekomendasi berkaitan dengan proses pengolahan keramik.
Daftar Pustaka
anonym. 2009. Keramik. Dalam http://kamissore.blogspot. Com/2009/02/ keramik.html. diunduh Rabu, 1 Desember 2010
Anonym. Dalam http:// id.wikipedia.org/wiki/keramik diunduh Rabu, 1 Desember 2010
Budiyanto, Wahyu Gatot, dkk. 2008. Kriya Keramik Jilid 1. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Budiyanto, Wahyu Gatot, dkk. 2008. Kriya Keramik Jilid 2. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Budiyanto, Wahyu Gatot, dkk. 2008. Kriya Keramik Jilid 3. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Sumahamijaya, Inra. 2009. Pembuatan keramik industry. dalam http://majarimagazine. com /2009/03 diunduh Kamis, 2 Desember 2010
Tidak ada komentar:
Posting Komentar