SKRIPSI Jurusan Fisika - Fakultas MIPA UM, 2017

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Sintesis dan Karakterisasi Nanosilika (SiO2) Hydrophobic Berbasis Mineral Piropilit Sebagai Pelapis Uang Kertas Rupiah

Fithrotun Nisa'.

Abstrak


ABSTRAK

 

Nisa’, Fithrotun. 2017. Sintesis dan Karakterisasi Nanosilika (SiO2) Hydrophobic Berbasis Mineral Piropilit Sebagai Pelapis Uang Kertas Rupiah. Skripsi, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Drs. Abdulloh Fuad, M.Si., (II) Dr. Sunaryono, M.Si.

 

Kata Kunci: nanosilika, hydrophobic, uang kertas, resin, kekasaran

 

Uang kertas yang beredar di Indonesia kerap kali dijumpai dalam keadaan tak layak edar seperti lusuh, lecek, robek, penuh dengan coretan bolpoin, dan lain-lain. Angka pemusnahan uang kertas tak layak edar di Indonesia selalu meningkat dan menghabiskan dana sebesar Rp 475 milyar untuk impor kertas sekuritas uang setiap tahunnya. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh adanya gejala alam pada daun bunga lotus (Nelumbo nucifera) yang bersifat hydrophobic. Efek lotus adalah gejala penolakan air oleh struktur permukaan daun yang terlihat halus tetapi memiliki kekasaran permukaan yang berukuran mikro hingga nanoskopik. Salah satu hasil mekanisme ini adalah sifat self-cleaning di mana partikel seperti debu, polutan, dan lainnya yang menempel pada daun lotus akan ikut terbawa oleh tetes air.

Pada penelitian sebelumnya, telah berhasil dilakukan pelapisan nanosilika hydrophobic pada substrat kaca. Pada penelitian ini, telah diterapkan sifat SiO2 hydrophobic pada uang kertas dan kertas cetak. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan ketahanan kertas dari kerusakan yang diakibatkan oleh lingkungan yang kotor dan lembap, zat kimia, suhu, dan perlakuan fisik lainnya. Nanosilika diekstrak dari mineral piropilit dan disintesis melalui metode kopresipitasi. Kemudian, nanosilika dimodifikasi dengan trimethylchlorosilane (TMCS) sebagai agen pemodifikasi permukaan dan resin epoksi sebagai substansi adhesif. Metode pelapisan menggunakan metode spray coating.

Diperoleh kemurnian nanosilika sebesar 98,6% dan ukuran partikel rata-rata sebesar 58,16 nm. Peningkatan massa nanosilika sebanyak 1-3 gram akan meningkatkan kekasaran berukuran mikro hingga nanometer (micro to nano-sized roughness) permukaan uang, hydrophobicity, sudut kontak air (water contact angle/ WCA), dan daya tembus udara (air penetrability/ AP). WCA rata-rata pada uang kertas dengan massa nanosilika sebanyak 1, 2, dan 3 gram masing-masing adalah 115,0°, 116,8°, dan 131,1° sedangkan AP masing-masing adalah 41 mL/menit, 73 mL/menit, dan 154 mL/menit. Diperoleh daya serap air optimum pada uang kertas dengan massa nanosilika sebanyak 2 gram yakni 11,35 g/m2. Sudut kontak air pada uang kertas tanpa resin lebih besar daripada sudut kontak air pada uang kertas dengan resin. Penambahan resin dapat menurunkan sudut kontak air dan hydrophobicity namun meningkatkan kerekatan nanosilika pada uang kertas. Hal ini disebabkan karena resin adalah polimer yang bersifat hydrophilic atau cenderung menyerap air.