SKRIPSI Jurusan Fisika - Fakultas MIPA UM, 2017

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Pengaruh Konsentrasi Surfaktan TMAH terhadap Struktur dan Magneto-Elastisitas Ferogel Berbasis Magnetit (Fe3O4) Monodispersi

Muchlis Fajar Hidayat

Abstrak


ABSTRAK

 

Kekayaan alam indonesia sangat berpotensi dalam pengembangan ilmu pengetahuan demi kesejahteraan masyarakatnya. Salah satu kekayaan alam yang berlimpah di Indonesia adalah pasir alam yang tersebar diberbagai pantai di Indonesia dimana didalamnya terdapat kandungan Fe3O4. Namun, sangat disayangkan pengolahan pasir alam masih sangat terbatas pada penggunaan sebagai bahan bangunan saja, sehingga perlu diadakannya penelitian lebih lanjut dalam menaikkan nilai guna pasir alam. Salah satu produk yang sedang banyak diteliti adalah ferogel yang merupakan gabungan dari matriks gel elastis dengan filler berupa partikel magnet yang banyak dimanfaatkan dalam bidang medis dan industri. Penelitian yang pernah dilakukan masih memungkinkan terjadinya aglomerasi saat proses sintesis partikel nano Fe3O4 sehingga akan berpengaruh pada kinerja ferogel. Pada penelitian ini dilakukan pembungkusan partikel nano Fe3O4 dengan menggunakan surfaktan Tetramethyl Ammonium Hydroxide (TMAH) yang bertujuan untuk meminimalisir munculnya partikel nano yang teraglomerasi dan membuatnya menjadi partikel yang terdistribusi secara monodispersi. Pasir alam yang didapatkan dari pantai diseparasi untuk memisahkan Fe3O4 dari partikel pengotornya menggunakan magnet permanen dan kemudian disintesis menjadi partikel nano Fe3O4 menggunakan metode kopresipitasi yang selanjutnya dilapisi dengan surfaktan TMAH. Partikel nano Fe3O4 yang telah dilapisis TMAH berlaku sebagai filler yang kemudian dicampur dengan hidrogel Polyvinyl Alcohol (PVA).

 

Pengujian XRD dilakukan pada sampel serbuk partikel nano Fe3O4 dan ferogel untuk memperoleh data struktur fase kristal dan distribusi partikel, sedangkan untuk mendapat data kandungan dan gugus fungsi yang terdapat dalam sampel dilakukan pengujian XRF dan FTIR. Selain itu morfologi sampel juga diamati melalui analisis data TEM. Sifat kemagnetan dari ferogel diamati melalui pengujian VSM. Selain mengamati sifat kemagnetan, dilakukan pula pengujian sifat magneto-elastisitas dari ferogel untuk mengetahui responnya terhadap medan magnet luar. Hasil pengujian XRD menunjukkan fase yang muncul merupakan Fe3O4, ditandai dengan adanya puncak tertinggi pada 35,77o, dan diketahui juga bahwa partikel nano Fe3O4 memiliki distribusi ukuran sekitar 11,56 nm yang terkonfirmasi secara visual oleh hasil karakterisasi  TEM yang menunjukkan distribusi ukuran sebesar 11,54 nm. Komponen penyusun ferogel yang berupa partikel nano Fe3O4, TMAH dan PVA terdapat didalam ferogel yang terkonfirmasi melalui data pengujian FTIR. Berdasarkan hasil VSM, sampel dengan komposisi medium memiliki magnetisasi saturasi terbesar yaitu 3,95 emu/gram. Respon ferogel terhadap medan magnet luar semakin baik dengan bertambahnya filler.