partikel nanopartikel nano fe3o4 berbasis pasir filetujuan penelitiantujuan penelitian partikel nano...

Click here to load reader

Post on 14-Aug-2019

231 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • SEMINAR TUGAS AKHIR

    SINTESIS DAN KARAKTERISASISINTESIS DAN KARAKTERISASI PARTIKEL NANOPARTIKEL NANO FFee OO BERBASISBERBASISPARTIKEL NANO PARTIKEL NANO FFee3OO44 BERBASIS BERBASIS

    PASIR BESI DAN PASIR BESI DAN FFeCleCl22//FFeCleCl3 3 KOMERSIALKOMERSIAL

    Oleh:

    Nur Hamidah

    1106 100 043

    Dosen Pembimbing: Dr. Darminto, M.Sc

    Malik Anjelh Baqiya, M.SiMalik Anjelh Baqiya, M.Si

    JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

    2010

  • LATAR BELAKANGLATAR BELAKANGLATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

    Perkembangan penelitian partikel nano Perkembangan penelitian partikel nano FFee33OO44

    A lik i k l iAplikasi teknologi

    Sifat yang baik

    Metode

    bahan dasar yang ramah lingkungan, efesien

    kopresipitasi

    Partikel nanoPartikel nano FFee33OO44

  • TUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIAN

    partikel nano partikel nano FFee33OO44 bahan pasir besi dan bahan pasir besi dan b h ki i (b h ki i (FF ClCl //FF ClCl ))

    < 100 nm< 100 nm bahan kimia (bahan kimia (FFeCleCl22//FFeCleCl33))

    FasaFasa sifat magnetsifat magnet

    morfologimorfologi partikel partikel bahan kimia bahan kimia PasirPasirmorfologi morfologi dan dan

    distribusi ukurandistribusi ukuran

    pp nano nano FFee33OO44 ((FFeCleCl22//FFeCleCl33)) besibesi

    Dibandingkan

  • BATASAN MASALAHBATASAN MASALAHBATASAN MASALAHBATASAN MASALAH

    partikel partikel nano nano FFee33OO44

    bahan pasir besi dan bahan pasir besi dan bahan kimia (bahan kimia (FFeCleCl22//FFeCleCl33))

    Kemurnian Kemurnian tinggitinggi

    Metode Metode kopresipitasikopresipitasi33 44 bahan kimia (bahan kimia (FFeCleCl22//FFeCleCl33)) tinggitinggi kopresipitasikopresipitasi

    Pengujian partikel Pengujian partikel Nano Nano FFee33OO4 4

    berbahan dasarberbahan dasar Sifat

    magnet Fasa Morfologi

    dan berbahan dasarberbahan dasar pasir besi dan pasir besi dan bahan kimia bahan kimia ((FF ClCl //FF ClCl ))

    magnet dengan VSM

    dengan XRD

    distribuasi ukuran

    dengan TEM ((FFeCleCl22//FFeCleCl33))

  • TINJAUAN PUSTAKATINJAUAN PUSTAKA Pasir BesiPasir Besi

    Kabupaten L j J

    Mengandung i lLumajang, Jawa

    Timur mineral

    magnetik

    Mengandung Kandungan

    lainnya Ti, V, MagnetitMagnetit ((FFee33OO44))

    HematitHematit (α(α--FFee22OO33))

    MaghemitMaghemit (γ(γ--FFee22OO33))Fe (40-50%) Ni, Co dan

    lain-lain

    ((FFee33OO44)) (α(α FFee22OO33))(γ(γ FFee22OO33))

  • MagnetitMagnetit

    pasir magnetit menempel

    pada magnet

    Merupakan mineral ferimagnetik Merupakan mineral ferimagnetik

    dengan rumus kimiadengan rumus kimia FeOFeO FFee22OO33dengan rumus kimiadengan rumus kimia FeO.FeO.FFee22OO3 3 ((FFee33OO44))

    Mempunyai struktur kristal spinel Mempunyai struktur kristal spinel ii

    Serbuk magnetit

    inversinvers

  • Bahan FerimagnetikBahan Ferimagnetik

    Arah momen magnetik bahan ferrimagnetik

    Struktur kristal ferit digolongkan menjadi 2 :

    1. Kubik magnet lunak

    2. Heksagonal magnet keras

  • FFee OO merupakan strukturmerupakan struktur sel unit kubik yang terdiri dari 32 ionsel unit kubik yang terdiri dari 32 ionFFee33OO44 merupakan struktur merupakan struktur sel unit kubik yang terdiri dari 32 ionsel unit kubik yang terdiri dari 32 ion oksigen,oksigen, dimana celahdimana celah--celahnya ditempati oleh ion Fe2+ dan Fe3+celahnya ditempati oleh ion Fe2+ dan Fe3+

  • Metodologi

    Sintesis Partikel Nano Sintesis Partikel Nano FFee33OO44 berbahan dasar pasir besiberbahan dasar pasir besi

    Pasir besi Lumajang yang telah diekstrak

    Dilarutkan dengan HCl Penyaringantelah diekstrak

    P dP dPenyaringan Pengendapan Pengendapan dengan NHdengan NH44OHOH

    Pencucian denganPencucian dengan aquades sampai 7xaquades sampai 7x

    Penyaringan (diambil hasil

    endapan)

    Dikeringkan di ovenDikeringkan di oven pada suhu 70 Cpada suhu 70 C Serbuk nano Serbuk nano

    FFee OOselama 5 jamselama 5 jam FFee33OO44

  • Sintesis partikel nanoSintesis partikel nano FFee OO berbahan dasar bahan kimiaberbahan dasar bahan kimiaSintesis partikel nano Sintesis partikel nano FFee33OO44 berbahan dasar bahan kimia berbahan dasar bahan kimia ((FFeCleCl22//FFeCleCl33))

    FFeCleCl33.6H.6H22OO FFeCleCl33.6H.6H22OO dilarutkandilarutkan

    Ditambahkan Ditambahkan FFeCleCl22.4H.4H22O dan O dan

    dilarutkandilarutkan dengan dengan HH22OO

    dilarutkan dilarutkan dengan dengan HH22OO

    Dil tkDil tkP iP iPengendapanPengendapan Dilarutkan Dilarutkan dengan HCldengan HCl

    Penyaringan Penyaringan hasil reaksihasil reaksi

    g pg p dengan dengan NHNH44OHOH

    Pencucian Pencucian sampai 7xsampai 7x

    PenyaringanPenyaringan endapanendapan

    Pengeringan Pengeringan pada suhupada suhu Serbuk nano Serbuk nano

    FFee OOsampai 7xsampai 7x endapanendapan 70 C (3 jam)70 C (3 jam) FFee33OO44

  • Metode Analisis Data

    Fasa kristal

    F O

    Kandungan sampel

    Fe3O4 Distribusi ukuran

    dan morfologidan morfologi

    Sif ikSifat magnetik

  • ANALISIS DATA DAN ANALISIS DATA DAN PEMBAHASANPEMBAHASAN

    Analisis Serbuk Hasil SintesisAnalisis Serbuk Hasil Sintesis

    KandunganKandungan FFee33OO44 64,15 %64,15 %

    Pola XRD pasir besi Lumajang

  • Hasil sintesis serbuk nano Hasil sintesis serbuk nano FFee33OO44

    (b)(a)

    a) Dengan bahan dasar a) Dengan bahan dasar FFeCleCl22//FFeCleCl33 b) Dengan bahan dasar pasir besi Lumajangb) Dengan bahan dasar pasir besi Lumajang

  • Analisis Difraksi SinarAnalisis Difraksi Sinar XXAnalisis Difraksi SinarAnalisis Difraksi Sinar--XX

    Pola XRDPola XRD FFee33OO44 hasil hasil Search MatchSearch Match a) dari pasir besi dan b) a) dari pasir besi dan b) b h ki i (b h ki i (FF ClCl //FF ClCl ))bahan kimia (bahan kimia (FFeCleCl22//FFeCleCl33))

    a)

    b)b)

  • Analisis kualitatif serbuk nano Fe3O4 pada pasir besi menggunakan Metode Hanawalt

    Data Hasil Percobaan Data Standard dari JCPDS d spacing (Ao) d spacing (Ao)

    2θ (deg) d-spacing (Ao)

    percobaan I/Is percobaan 2θ (deg) d-spacing (Ao)

    standard I/Is standard 18,381 4,822 5,32 18,269 4,848 8 30 109 2 965 20 24 30 095 2 969 3030,109 2,965 20,24 30,095 2,969 30 35,552 2,523 100 35,422 2,532 100 37,123 2,419 7,86 37,052 2,424 8 43,206 2,092 21,58 43,052 2,099 20 53,514 1,711 12,49 53,391 1,714 10 57,171 1,609 39,85 56,942 1,616 30, , , , , 62,802 1,478 56,56 62,515 1,484 40

    65,743 1,419 2 68 226 1 373 0 6 70 925 1 328 468,226 1,373 0,6 70,925 1,328 4 71,082 1,325 3,18 73,943 1,280 10 74,004 1,279 7,68 74,96 1,266 4 79,453 1,205 2,84 78,929 1,212 2 87,175 1,117 4,47 86,702 1,122 4 89,641 1,092 5,68 89,617 1,093 12

  • Analisis serbuk nano Fe3O4 berbahan dasar FeCl2/FeCl3) dengan metode Hanawalt Data Hasil Percobaan Data Standard dari JCPDS d-spacing (Ao) d-spacing (Ao)

    2θ (deg) d-spacing (A )

    percobaan I/Is percobaan 2θ (deg) d-spacing (A )

    standard I/Is standard 18,350 4,830 5,13 18,269 4,848 8 30 265 2 950 24 79 30 095 2 969 3030,265 2,950 24,79 30,095 2,969 30 35,463 2,529 100 35,422 2,532 100 37,185 2,415 6,40 37,052 2,424 8 43,255 2,309 23,58 43,052 2,099 20 53,728 1,704 12,16 53,391 1,714 10 57,118 1,611 45,98 56,942 1,616 30 62,743 1,479 62,21 62,515 1,484 40

    65,743 1,419 2 71 074 1 325 4 00 70 925 1 328 471,074 1,325 4,00 70,925 1,328 4 74,054 1,279 11,48 73,943 1,280 10 75,348 1,260 7,11 74,96 1,266 4 79,118 1,209 3,24 78,929 1,212 2 87,146 1,117 4,66 86,702 1,122 4 89,850 1,090 4,48 89,617 1,093 12

  • Data yang diperoleh dari Refinement MaudData yang diperoleh dari Refinement Maud

    Bahan dasar sampelBahan dasar sampel ParameterParameter Distribusi ukuranDistribusi ukuranBahan dasar sampelBahan dasar sampel FeFe33OO44

    Parameter Parameter kisi kisi ((Ao))

    Distribusi ukuran Distribusi ukuran (nm)(nm)

    Pasir besiPasir besi 8,3764 10,91 ± 3,45

    F ClF Cl /F Cl/F Cl 8 3710 10 98 ± 1 86FeClFeCl22/FeCl/FeCl33 8,3710 10,98 ± 1,86

    a) Serbuk nano a) Serbuk nano FFee33OO44 dari pasir besidari pasir besi b) Serbukb) Serbuk nano Fnano Fee33OO44 dari dari FFeCleCl22//FFeCleCl33

  • Di ib i ik l b kDi ib i ik l b k FF OO ) d i i b i d b)) d i i b i d b)Distribusi partikel serbuk nano Distribusi partikel serbuk nano FFee33OO44 a) dari pasir besi dan b) a) dari pasir besi dan b) bahan kimia (bahan kimia (FFeCleCl22//FFeCleCl33))

    0.04

    0.05

    0 02

    0.03

    ue ns

    i

    a

    0.01

    0.02

    Fr ek

    u

    b

    -0.01

    0 0 20 40 60 80 100

    Ukuran Kristal (nm)

  • Analisis Karakterisasi TEMAnalisis Karakterisasi TEMAnalisis Karakterisasi TEMAnalisis Karakterisasi TEM

    (b)( )

    50 nm

    50 nm50 nm

    a) Serbuk nano a) Serbuk nano FFee33OO44 dari pasir besidari pasir besi

    50 nm50 nm

    b) Serbukb) Serbuk nano Fnano Fee33OO44 dari dari FFeCleCl22//FFeCleCl33

  • Analisis Sifat MagnetAnalisis Sifat MagnetAnalisis Sifat MagnetAnalisis Sifat Magnet

    (a) (b)

    Pem

View more