rekayasa material penyerap gelombang radar … · 2020. 4. 26. · rekayasa material penyerap...

82
i TUGAS AKHIR - SF 141501 REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR BATUAN BESI LATERIT DAN KARBON AKTIF KULIT SINGKONG PADA RENTANG FREKUENSI X BAND Astrid Delia Aisyah NRP 1111 100 064 Dosen Pembimbing Dr. Mochamad Zainuri, M.Si Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2015

Upload: others

Post on 15-Mar-2021

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

i

TUGAS AKHIR - SF 141501

REKAYASA MATERIAL PENYERAPGELOMBANG RADAR BERBAHAN DASARBATUAN BESI LATERIT DAN KARBON AKTIFKULIT SINGKONG PADA RENTANGFREKUENSI X BAND

Astrid Delia AisyahNRP 1111 100 064

Dosen PembimbingDr. Mochamad Zainuri, M.Si

Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015

Page 2: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

ii

FINAL PROJECT - SF 141501

RADAR ABSORBING MATERIALSENGINEERING FROM LATERITE IRON ROCKSAND ACTIVED CARBON OF CASSAVA PEEL INX BAND FREQUENCY RANGE

Astrid Delia AisyahNRP 1111 100 064

AdvisorDr. Mochamad Zainuri, M.Si

Department of PhysicsFaculty of Mathematics and Natural ScienceSepuluh Nopember Institute of TechnologhySurabaya 2015

Page 3: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut
Page 4: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

iv

REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANGRADAR BERBAHAN DASAR BATUAN BESI

LATERIT DAN KARBON AKTIF KULIT SINGKONGPADA RENTANG FREKUENSI X BAND

Nama : Astrid Delia AisyahNRP : 1111100064Jurusan : Fisika, FMIPA-ITSPembimbing : Dr. Mochammad Zainuri, M.Si

AbstrakStealth technology (teknologi siluman) merupakan suatu

teknologi yang memungkinkan kapal tidak akan terdeteksi olehradar (Radio Detection and Ranging) dan dapat diterapkandengan melapisi kapal menggunakan Radar Absorbing Material(RAM). RAM merupakan suatu material yang mampu menyerapgelombang elektromagnetik melalui mekanisme polarisasikemagnetan dan sifat induksi kelistrikan. Penelitian ini bertujanuntuk mensintesis RAM dengan menggunakan bahan baku alamberupa batuan besi laterit hasil tambang dari Kab. Tanah LautProvinsi Kalimantan Selatan yang direduksi menjadi pasir besilaterit sebagai material magnetik yang dikombinasikan denganmaterial dielektrik berupa karbon aktif berbahan baku kulitsingkong. RAM pada penelitian ini merupakan campuran pasirbesi laterit-karbon aktif kulit singkong dengan variasi massa 1:1,1:2, 2:1, 2:3 dan cat sebagai bahan perekatnya. RAM tersebutakan dilapiskan pada plat baja grade A tipe AH36 dengan metodepelapisan Dallenbach single layer. Penyerapan gelombang mikrodiidentifikasi dengan pengujian VNA dan didapatkan bahwa nilairugi refleksi maksimum terdapat pada komposisi 1:1 dengan nilairugi refleksi -24.2 dB pada frekuensi 12.06 GHz. Nilai rugirefleksi variasi komposisi 1:2, 2:1 dan 2:3 masing-masing adalah-18.01 dB, -9.51 dB dan -10.1 dB pada rentang frekuensi x band.

Kata kunci: frekuensi x band, Radar Absorbing Material(RAM), rugi refleksi, teknologi siluman

Page 5: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

v

RADAR ABSORBING MATERIALS ENGINEERINGFROM LATERITE IRON ROCKS AND ACTIVED

CARBON OF CASSAVA PEEL IN X BANDFREQUENCY RANGE

Name : Astrid Delia AisyahNRP : 1111100064Major : Physics, FMIPA-ITSAdvisor : Dr. Mochammad Zainuri, M.Si

AbstractStealth technology is a technology that enables the ship

to be undetected by radar (Radio Detection and Ranging) andcan be applied by coating the ship using radar absorbingmaterial (RAM). RAM is a material that can absorbelectromagnetic waves through the mechanism of magnetismpolarization and the nature of electricity induction. This researchaims to synthesize RAM using natural raw material such aslaterite iron rocks from Tanah Laut district of South Kalimantanwhich is reduced to laterite iron sand as magnetic materialcombined with a dielectric material such as active carbon madefrom cassava peel. RAM in this research is a mixture of lateriteiron sand-cassava peel’s active carbon with mass variation of 1:1, 1: 2, 2: 1, 2: 3 and paint as an adhesive. RAM will besuperimposed on the grade A type AH36 steel plate withDallenbach single layer coating method. The absorption ofmicrowave identified by VNA testing and found that the maximumreflection loss (RL) value contained in the composition of 1: 1with RL value of -24.2 dB at 12:06 GHz frequency. RL value ofanother variations 1: 2, 2: 1 and 2: 3 are respectively at -18.01dB, -9.51 dB and -10.1 dB in the x band frequency range.

Keywords: Radar Absorbing Materials (RAM), reflection loss,stealth technology, x band frequency

Page 6: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atassegala limpahan rahmat berkah, rahmat, dan petunjukNya atasnikmat iman, islam, dan ikhsan yang diberikan kepada penulissehingga dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir (TA) inidengan optimal dan tepat waktu. Sholawat serta salam senantiasatercurahkan kepada Rasulullah, Nabi Muhammad SAW yangtelah menuntun kami dari kebodohan menuju cahaya kebenaran.

Tugas Akhir (TA) ini penulis susun untuk memenuhipersyaratan menyelesaikan pendidikan strata satu (S1) di JurusanFisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, InstitutTeknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Tugas Akhir ini ditulisdengan judul :

“Rekayasa Material Penyerap Gelombang RadarBerbahan Dasar Batuan Besi Laterit dan Karbon Aktif

Kulit Singkong Pada Rentang Frekuensi X Band”

Penulis persembahkan kepada masyarakat Indonesiaguna berpartisipasi untuk mengembangkan ilmu pegetahuandalam bidang sains dan teknologi.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang membantu penyusunanlaporan Tugas Akhir (TA) dan proses penelitiannya.

1. Kedua orang tua tercinta. Ibu Atika Dewi dan Papa AbdulJa’far yang telah mendidik, mendoakan dan memberisemangat bagi penulis sejak kecil sampai dewasa.

2. Uthi Hamnah Mahfudz atas seluruh dukungan, doa danmotivasi yang diberikan kepada penulis.

3. Bapak Dr. Mochammad Zainuri, M.Si sebagai dosenpembimbing yang telah membagi pengalaman serta

Page 7: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

vii

memberikan pengarahan selama proses penelitian danpenyusunan laporan.

4. Bapak Prof. Suminar Pratapa selaku dosen wali dari penulis.5. Bapak dan Ibu dosen jurusan fisika yang telah berkenan

membagi ilmunya selama penulis belajar di jurusan Fisika6. Mbak Umi, Mbak Aini, Millah, Rahmania, Ridlo, Yova, Nofy

dan Ananta yang telah bersedia menjadi teman bertukarpikiran dan diskusi dalam pengerjaan tugas akhir.

7. Mas Deby Nur Sanjaya yang telah membantu danmemberikan motivasi dalam pengerjaan tugas akhir.

8. Kambings Kiki, Keysha, Ipeh, Mentari, Dhita dan Sahabat 10tahun amalia yang selalu ada menemani serta membantupenulis.

9. Teman-teman bidang Material yang menjadi teman belajarpenulis.

10.Keluarga Foton Fisika 2011 atas segala doa dan dukungannya11.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini masih jauhdari sempurna. Oleh karena itu penulis mohon kritik dan saranmembangun dari pembaca guna menyempurnakan laporan inidemi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di masamendatang. Akhir kata penulis berharap semoga laporan TugasAkhir ini bermanfaat bagi semua pihak, terutama untuk penelitianselanjutnya. Amiin Ya Rabbal Alamin.

Surabaya, Agustus 2015

[email protected]

Page 8: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................... iCOVER PAGE............................................................................ iiLEMBAR PENGESAHAN....................................................... iiiABSTRAK.................................................................................. ivABSTRACT ................................................................................ vKATA PENGANTAR ............................................................... viDAFTAR ISI ............................................................................ viiiDAFTAR TABEL....................................................................... xDAFTAR GAMBAR ................................................................. xiDAFTAR LAMPIRAN ........................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................... 11.1 Latar Belakang................................................................. 11.2 Rumusan Masalah............................................................ 31.3 Tujuan Penelitian............................................................. 31.4 Batasan Masalah .............................................................. 41.5 Manfaat Penelitian .......................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................ 52.1 Pasir Besi Laterit.............................................................. 52.2 Magnetit........................................................................... 92.3 Karbon Aktif.................................................................. 122.5 Radar Absorbing Material (RAM)................................. 14

BAB III METODOLOGI......................................................... 173.1 Alat dan Bahan .............................................................. 173.2 Prosedur Eksperimen..................................................... 173.3 Desain Eksperimen ........................................................ 193.4 Karakterisasi .................................................................. 193.5 Diagram Alir Penelitian................................................. 21

Page 9: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

ix

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ................254.1 Analisis Pasir Besi Laterit ..............................................25

4.1.1 Kandungan Mineral, Morfologi danFasa dari Pasir Besi ..............................................25

4.1.2 Sifat Magnetik Pasir Besi Laterit .........................294.2 Analisa Karbon Aktif Kulit Singkong ............................31

4.2.1 Analisis morfologi dan Ikatan AntarMolekul Karbon Kulit Singkong.........................33

4.2.2 Sifat Kelistrikan Karbon Aktif Kulit Singkong.....374.3 Analisis Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Kulit

Singkong.........................................................................384.3.1 Bentuk Mikrostruktur, Fasa dan Ikatan Antar

Molekul dalam Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Kulit Singkong...............................39

4.3.2 Bentuk Mikrostruktur, Fasa dan Ikatan AntarMolekul dalam Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Kulit Singkong...............................43

4.3.3 Sifat Kelistrikan dari Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Kulit Singkong...............................44

4.4 Analisis Penyerapan Material RAM...............................47

BAB V KESIMPULAN.............................................................535.1 Kesimpulan.....................................................................535.2 Saran...............................................................................54

DAFTAR PUSTAKA ................................................................55

LAMPIRAN ...............................................................................59

BIOGRAFI PENULIS ..............................................................67

Page 10: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kandungan Kulit singkong....................... ................ 13

Tabel 3.1 Penamaan pelapisan material.................................... 19

Tabel 4.1 Hasil Pengujian XRF (X-Ray Flourescence) Batu BesiSebelum Pencuci ...................................................... 26

Tabel 4.2 Hasil Pengujian XRF (X-Ray Flourescence) Batu BesiSetelah Pencucian..................................................... 27

Tabel 4.3 Hasil Kesesuaian Bilangan Gelombang dengan GugusFungsi Karbon Aktif Kulit Singkong ....................... 35

Page 11: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Batu Besi Tanah Laut......... .....................................6

Gambar 2.2 Pasir Besi Tanah Laut yang Telah dihancurkanSebelum Pencucian..................................................7

Gambar 2.3 Spektrum Data XRF Pasir Besi SebelumPencucian.................................................................7

Gambar 2.4 Pasir Besi Tanah Laut Setelah Pencucian................8

Gambar 2.5 Spektrum Data XRF Batu Besi SebelumPencucian.................................................................9

Gambar 2.6 Struktur Kubik Ferit...............................................11

Gambar 2.7 Struktur Heksagonal Fe3O4......... .........................11

Gambar 2.8 (a) Pyramidal absorber, (b) Tapered loadingabsorber (Saville, 2005) dan (c) Matching layerabsorber......... ........................................................15

Gambar 2.9 (a) Salisbury screen dan (b) Jaumann layer......... ..16

Gambar 3.1 Model pelapisan single layer......... ........................19

Gambar 3.2 Diagram alir ekstraksi Pasir besi laterit......... ........21

Gambar 3.3 Diagram alir sintesis karbon aktif..........................22

Gambar 3.4 Diagram alir sintesis campuran pasir besi laterit-karbon aktif............................................................23

Page 12: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

xii

Gambar 3.5 Diagram alir Pelapisan single layer pada bajakapal......... .............................................................. 24

Gambar 4.1 Pasir Besi Laterit Sebelum Pencucian................... 25

Gambar 4.2 Pasir Besi Laterit Setelah Pencucian .................... 26

Gambar 4.3. Pola XRD Pasir Besi Laterit Sebelum dan SesudahPencucian ............................................................... 27

Gambar 4.4 (a), (b) dan (c) Hasil Pengamatan dengan SEMuntuk sampel pasir besi laterit................................ 29

Gambar 4.5. Kurva Histerisi Pasir Besi Laterit......................... 29

Gambar 4.6 Karbon Aktif Kulit Singkong................................ 33

Gambar 4.7 Hasil Uji XRD Karbon Kulit Singkong Sebelum danSetelah Aktivasi ..................................................... 33

Gambar 4.8 Spektrum FTIR Karbon Aktif Kulit Singkong...... 34

Gambar 4.9(a) dan (b) Hasil SEM Karbon Aktif KulitSingkong ................................................................ 36

Gambar4.10 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadap FrekuensiKarbon Aktif Kulit Singkong................................. 38

Gambar 4.11 Hasil Uji XRD Campuran dengan Komposisi 2:3............................................................................... 40

Gambar 4.12 Spektrum FTIR dari Campuran Komposisi 1:1 . 40

Gambar 4.13 (a) dan (b) Hasil Pengamatan SEM EDXuntuk 1:2.............................................................. 42

Page 13: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

xiii

Gambar 4.14 Kurva Histerisis Campuran dengan Komposisi 1:2..............................................................................43

Gambar4.15 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadap Frekuensipada Campuran 1:1 ..............................................44

Gambar4.16 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadap Frekuensipada Campuran 1:2 ..............................................45

Gambar4.17 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadap Frekuensipada Campuran 2:1 ..............................................45

Gambar4.18 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadap Frekuensipada Campuran 2:3 ..............................................46

Gambar 4.19 Pelapisan Single Layer pada Plat Baja AH36......47

Gambar 4.20 Distribusi Material RAM dalam Komposit..........48

Gambar4.21 (a)Grafik Nilai Rugi Refleksi Single layerFrekuensi 7-18 GHz, (b) Grafik Nilai Rugi RefleksiSingle layer Frekuensi 8-12.4 GHz ......................50

Page 14: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Gambar 1 Bongkahan Batuan Besi Laterit 1........................ 59

Gambar 2 (a) dan (b) Proses Reduksi Menjadi Pasir BesiLaterit 2......... ...................................................... 59

Gambar 3 Cleaning dengan Ultrasonic Cleaner......... .......... 59

Gambar 4 Kulit Singkong......... ........................................... 60

Gambar 5 Kulit Singkong Hasil Karbonisasi......... .............. 60

Gambar 6 Aktivasi dengan KOH......... ................................ 60

Gambar 7 Plat Baja diamplas dengan Mesh......................... 61

Gambar 8 Plat Baja dicuci dengan Thinner.......................... 61

Gambar 9 Pelapisan Single Layer RAM pada Plat Baja.......61

Gambar 10 Grafik XRD Hasil Search Match! Pasir Besi LateritSebelum Pencucian.............................................. 62

Gambar 11 Grafik XRD Hasil Search Match! Pasir Besi LateritSetelah Pencucian................................................ 63

Gambar 12 Grafik XRD Hasil Search Match! Campuran PasirBesi Laterit-Karbon Aktif Variasi 2:3......... ........ 64

Gambar 13 Hasil FTIR Karbon Setelah Aktivasi................... 65

Gambar 14 Hasil FTIR Campuran Pasir Besi Laterit-KarbonAktif Variasi 1:1......... ......................................... 66

Page 15: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

xv

Tabel 1 Data Posisi Puncak-Puncak Ikatan Molekul HasilFTIR Karbon Setelah Aktivasi......... ....................65

Tabel 2 Data Posisi Puncak-Puncak Ikatan Molekul HasilFTIR Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon AktifVariasi 1:1......... ...................................................66

Page 16: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

1

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangIndonesia merupakan salah satu negara maritim terbesar di

dunia yang 2/3 dari wilayahnya berupa lautan. Maka dari ituIndonesia memerlukan pengamanan wilayah laut yang kuat untukmelindungi dari serangan asing khususnya pada daerahperbatasan. Hal ini sering dihadapkan pada keterbatasan saranaberupa ketersediaan kapal tempur dan kecanggihan teknologikapal yang digunakan dalam pengawasan wilayah perbatasanyang sangat luas. Kecanggihan teknologi kapal tempur ini bisadilihat dari empat aspek yaitu kecanggihan peralatan tempur(weapon system technology), anti deteksi radar (stealthtechnology), kemampuan daya jelajah (seakeeping technology),dan sistem kendali dalam kapal (control system technology).

Stealth technology atau sistem teknologi siluman adalahsalah satu teknologi yang memungkinkan kapal tidak akanterdeteksi oleh radar (Radio Detection and Ranging). Radar dapatterdeteksi berdasarkan Radar Cross Section (RCS) yang berupadaerah pada target yang memantulkan sinyal datang berdasarkanukuran, bentuk maupun jenis materialnya. Teknologi silumanpada dasarnya dikembangkan melalui dua cara yaitu dari desaingeometri kapal dan pelapisan dengan material penyerapgelombang radar. Metode yang pertama pada prinsipnyamemanfaatkan kemampuan desain untuk memantulkan pancarangelombang radar agar tidak kembali ke sistem penerima, sehinggaradar tidak bisa mendeteksi objek. Kelebihan dari model geometrikapal dapat dirancang tanpa ada penambahan bobot dikarenakanbahan yang digunakan tidak mengalami perubahan awal sehinggadari segi operasionalnya bisa lebih efisien. Sedangkankekurangan dari metode yang pertama yaitu dapat mengurangiutilitas dari objek serta aspek aerodinamik untuk memenuhikriteria dari penyerap gelombang yang sempurna. Metode keduamenggunakan sistem penyerap gelombang radar dengan Radar

Page 17: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

2

Absorbing Material (RAM). Prinsip yang digunakan melaluikemampuan untuk mentransformasi energi gelombangelektromagnet dalam bentuk disipasi panas melalui mekanismepolarisasi dipol-dipol magnetik atau terbentuknya muatan induksipada bahan dielektrik. Penerapan teknologi RAM pada objekumumnya dilakukan dengan cara dilapiskan sebagai materialpelapis dengan ketebalan tertentu pada objek. Hal tersebutmenyebabkan adanya penambahan berat dari objek dan akanberpengaruh terhadap efisiensi penggunaan bahan bakar dalamoperasionalnya. Keunggulan metode ini tidak mengorbankanutilitas dan aerodinamik sehingga dapat diterapkan pada berbagaimacam model dari objek.

Radar Absorbing Material (RAM) merupakan suatumaterial yang memiliki kemampuan menyerap gelombangelektromagnetik, dalam orde gelombang mikro. Materialpenyerap gelombang mikro idealnya memiliki nilai rugi refleksimaksimum < -20 dB, rentang frekuensi penyerapan yang cukuplebar, densitas rendah, ringan, mudah didesain, murah dan stabilterhadap pengaruh lingkungan (Mashuri, 2012). Maka darimaterial RAM juga harus memiliki sifat magnetik dan dielektrikyang sesuai untuk memaksimalkan nilai penyerapan gelombangmikro.

Penelitian ini menggunakan bahan baku dari alam untukpembuatan material RAM. Bahan yang digunakan yaitu batuanbesi laterit hasil tambang kabupaten Tanah Laut provinsiKalimantan Selatan sebagai material magnetik dan karbon aktifdari kulit singkong sebagai material dielektrik. Penelitian ini jugabertujuan untuk mereduksi proses pembuatan serbuk magnetdengan cara memanfaatkan batuan besi laterit dari Tanah lautyang dijadikan serbuk pasir besi laterit. Berdasarkan hasil analisastruktur setelah serbuk pasir besi laterit melalui proses cleaningdengan ultrasonic cleaner, terdapat sebagian besar fase yangmengandung magnetit. Fase tersebut dimanfaatkan sebagai bahanyang bersifat magnet dengan dikombinasikan bahan dielektrikdari karbon aktif berbahan kulit singkong. Kedua bahan tersebut

Page 18: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

3

dijadikan pengisi pada matriks resin (cat) dengan memvariasikankomposisi antara bahan magnetik dan dielektriknya. Modelpelapisan RAM pada penelitian ini menggunakan single layersehingga dapat secara sederhana didalam proses penerapannya.Penelitian ini diharapkan mampu untuk menjawab peluangpembuatan material penyerap gelombang dengan penggunaanbahan alam dan proses sintesis yang sederhana.

1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang di atas, maka didapatkan

rumusan masalah sebagai berikut :a. Bagaimana sifat dan karakteristik kemagnetan dari pasir besi

laterit?b. Bagaimana sifat dan karakteristik kelistrikan dari karbon aktif

kulit singkong?c. Bagaimana sifat dan karakteristik kelistrikan dari bahan RAM

campuran pasir besi laterit-karbon aktif kulit singkong?d. Bagaimana pengaruh variasi fraksi massa pasir pasir besi

laterit dan karbon aktif pada pelapisan single layer sebagaimaterial penyerap radar?

1.3 Tujuan penelitianTujuan yang akan diperoleh dari penelitian ini adalah :

a. Untuk mengetahui sifat dan karakteristik kemagnetan daripasir besi laterit.

b. Untuk mengetahui sifat dan karakteristik kelistrikan darikarbon aktif kulit singkong.

c. Untuk mengetahui sifat dan karakteristik kelistrikan daricampuran pasir besi laterit-karbon aktif kulit singkong.

d. Untuk mengetahui pengaruh variasi fraksi massa pasir besilaterit dan karbon aktif pada pelapisan single layer sebagaimaterial penyerap radar.

Page 19: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

4

1.4 Batasan MasalahBatasan Masalah dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :a. Bahan dasar yang digunakan berbasis batuan besi laterit hasil

tambang Kabupaten Tanah Laut provinsi Kalimantan Selatanyang mengandung magnetit yang tinggi.

b. Bahan dielektrik yang digunakan merupakan karbon aktif yangberasal dari kulit singkong yang telah melalui proseskarbonisasi dan aktivasi.

c. Metode pelapisan single layer material dengan metodeDallenbach Layer.

d. Variasi fraksi massa dari serbuk pasir besi dengan karbon aktifadalah 1:1, 1:2, 2:1, dan 2:3.

1.5 Manfaat penelitianManfaat dari penelitian ini dapat memberikan kontribusi

dalam pengembangan RAM dengan menggunakan bahan-bahanalam sehingga diharapkan dalam segi proses lebih sederhanadengan biaya operasional yang rendah.

Page 20: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

5

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pasir Besi LateritPasir besi laterit berasal dari batuan besi laterit yang

dihancurkan secara mekanik. Batuan besi laterit merupakangabungan antara bijih besi laterit dengan tanah berwarnakemerahan (lateritic soil). Tanah laterit (lateritic soil) merupakanhasil pelapukan yang terjadi pada batuan piroksenit/peridotitdengan kandungan bijih besi berupa kumpulan fragmenberukuran granule-cobble dari hematit/geotit. Hasil analisis kimiabeberapa sampel tanah lateritik menunjukkan kisaran kandunganFe total 44,69-49,45 persen.

Batuan besi laterit umumnya terdapat di daerah puncakperbukitan yang relatif landai atau mempunyai kemiringan lerengdi bawah 100, sehingga menjadi salah satu faktor utama dimanaproses pelapukan secara kimiawi akan berperan lebih besar dariproses mekanik. Pada tanah laterit terdapat tiga zona penyusunyaitu zona limonit, zona pelindian dan zona saprolit. Fluktuasi airtanah yang kaya CO2 akan mengakibatkan kontak dengan saprolitbatuan asal dan melarutkan mineral-mineral yang tidak stabilseperti serpentin dan piroksin. Unsur Mg, Si dan Ni dari batuanakan larut dan terbawa aliran air tanah dan akan membentukmineral baru pada saat terjadi proses pengendapan kembali.Unsur-unsur yang tertinggal seperti Fe, Al, Mn, Co dan Ni dalamzona limonit akan terikat sebagai mineral-mineraloksida/hidroksida diantaranya limonit, hematit, geotit, manganitdan lain-lain. (Pardianto, 2000)

Page 21: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

6

Gambar 2.1 Batu Besi Tanah Laut

Pasir besi pada umumnya mempunyai komposisi utamabesi oksida yaitu magnetit (Fe3O4), hematit (α-Fe2O3) danmaghemit (ß-Fe2O3) silikon oksida (SiO2) serta senyawa-senyawalain yang kadar kandungannya yang lebih rendah, seperti fosfordan sulfur, aluminium (Al2O3), vanadium (V2O5) (Andra),titanium dan kromium (Hartono, 2014). Mineral utama besidalam pasir besi ini memiliki sifat kemagnetan yang tinggi,sedangkan pengotornya memiliki sifat kemagnetan yang rendah.Oksida logam di dalam pasir besi yaitu Fe2O3 dan Fe3O4 yangberkontribusi dalam sifat kemagnetan. Fe2O3 memiliki interaksiyang lebih lemah di dalam medan magnet dibandingkan Fe3O4

(Sunaryo dan Widyawidura, 2010)Berdasarkan penelitian Devi (2014), batuan besi direduksi

dengan sistem mekanik untuk dijadikan bahan serbuk sampaiukuran 140 mesh. Kemudian dilakukan separasi antara bahanyang non magnetik dan bahan magnetik. Gambar 2.2 merupakanfoto dari batu besi yang telah direduksi menjadi pasir besisebelum pencucian yang melalui proses separasi menggunakanmagnet permanen tampak berwarna merah bata.

Page 22: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

7

Gambar 2.2 Pasir Besi Tanah Laut yang Telahdihancurkan Sebelum Pencucian

Pada awalnya pasir besi diuji menggunakan XRF (X-RayFlourescence) untuk mengetahui kandungan mineralnya.Spektrum hasil pengujian XRF ditunjukkan pada pada gambar2.3.

Gambar 2.3 Spektrum Data XRF Pasir Besi SebelumPencucian

Page 23: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

8

Pada gambar spektrum 2.3 kandungan mineral yangtertinggi dari pasir besi Tanah Laut adalah unsur Fe 95%, danyang kedua adalah unsur silika sebesar 2.6%. Elemen – elemenlain yang bukan merupakan mineral utama dapat dihilangkandengan perlakuan pembersihan menggunakan larutan basa ataudilarutkan dalam asam (leaching). Pembersihan senyawa-senyawa organik dapat menggunakan larutan alkohol denganproses pembersihan vibrasi ultrasonik dan hasilnya dapat dilihatseperti pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Pasir Besi Tanah Laut Setelah Pencucian

Pada gambar di atas terlihat serbuk pasir besi setelah prosespencucian berwarna hitam kemerahan, berdasarkan pengamatansebelum pembersihan banyak mengandung mineral Fe makakemungkinan besar besi oksida yang terkandung dalam bahantersebut merupakan bahan ferromagneik atau Fe3O4. Selanjutnyadilakukan uji XRF untuk membandingkan kandungan yangterdapat pada pasir besi laterit setelah pencucian.

Page 24: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

9

Gambar 2.5 Spektrum Data XRF Batu Besi SetelahPencucian

Data XRF dapat digunakan sebagai acuan untuk melakukanidentifikasi fasa atau senyawa yang terkandung dalam batuan besisebelum dan setelah pencucian. Terdapat peningkatan kandunganFe sebesar 98% dari sebelumnya 96%. Hal ini mendukunghipotesa proses pencucian dapat meningkatkan kandungan ferro-oksida yang ada dalam serbuk batuan besi (Devi, 2014).

2.2 MagnetitMagnetit merupakan mineral ferimagnetik dengan rumus

kimia Fe3O4, satu dari besi oksida. Nama kimia magnetit menurutIUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)adalah besi (II, III) oksida dan nama kimia secara umum adalahferit oksida. Rumus kimia magnetit juga ditulis dalam bentukFeOFe2O3, dimana satu bagian adalah wustit (FeO) dan bagianlainnya adalah hematit (Fe2O3). Hal ini menunjukkan keadaanoksidasi yang berbeda dari dari besi dalam suatu struktur Kristal.

Dijelaskan oleh Grace Tj. Sulungbudi, Mujamilah danRidwan (2006) bahwasanya fasa kubus magnetite (Fe3O4) yangterdapat pada besi oksida memiliki sifat magnetik yang baik dan

Page 25: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

10

tertinggi daripada fasa lainnya yang terdapat pada besi oksidasehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi penyerapbahan logam maupun gelombang mikro. Optimalisasi sifatmagnetik bahan oksida besi dilakukan dengan mengupayakanpembuatan bahan dengan fasa Fe3O4 semurni mungkin.

Magnetit mempunyai rumus kimia Fe3O4 dan mempunyaistruktur spinel dengan sel unit kubik yang terdiri dari 32 ionksigen, dimana celah-celahnya ditempati oleh ion Fe2+ dan Fe3+.Delapan ion Fe3+ dalam tiap sel berada pada bagian tetrahedral(A), karena berlokasi di tengan sebuah tetrahedron yang keempatsudutnya ditempati ion oksigen (Gambar 2.6a). sisanya delapanion Fe3+ dan delapan ion Fe2+ berada pada bagian octahedral (B),karena ion-ion oksigen disekitarnya menempati sudut-sudutsebuah oktahedron (Gambar 2.6b) yang sudut-sudutnya ditempatioleh enam atom oksigen. Tiap-tiap unit sel berisi sejumlah ion,dimana secara kompleks sulit dibayangkan. Satu sel terbagimenjadi 8 oktan (kubus spinel), masing-masing berukuran a/2(Gambar 2.6c), empat oktan yang berarsir memiliki ukuran isiyang sama, begitu pula dengan cara yang sama, tetrahedral dioktan terarsir dan oktahedral di oktan tidak terarsir (Gambar2.6d). Bentuk heksagonal dari Fe3O4 dapat dilihat pada Gambar2.7. (Solihah, 2010).

Temperatut Curie magnetit yang telah diteliti adalah padasuhu 850 K. Di bawah temperatur Curie, momen magnetik padaposisi tetrahedral ditempati oleh jenis ferrit bersifat ferromagnetiksedangkan momen magnetik pada posisi oktahedral yangditempati oleh ferrous dan ferrit memiliki sifat antiferomagnetikdan saling meniadakan satu sama lain, yang demikian itumerupakan kombinasi sifat yang termasuk ferrimagnetik. Olehkarena itu, pada temperatur ruang, bahan magnetit merupakanferrimagnetik. Ketika temperatur bertambah menuju temperaturCurie, fluktuasi termal merusak kesejajaran momen magnetikferromagnetik pada posisi tetrahedral, oleh karena itu kekuatanferrimagnetik berkurang.

Page 26: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

11

Gambar 2.6 Struktur kubik ferit (Solihah, 2010), (a) posisiion logam dalam kristal tetrahedral (A), (b) posisi ion logam

dalam octahedral (B), (c) gabungan tetrahedral dan octahedral,(d) kubik magnet.

Gambar 2.7 Struktur heksagonal Fe3O4 (Solihah, 2010).(a). Gambar sisi samping dan atas Fe3O4 111).

Page 27: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

12

Ketika temperatur Curi tercapai, jumlah magnetisasi menjadi noldan sifat superparamagnetik teramati. Koersivitas yaitu besarnyamedan magnet yang digunakan untuk menjadikan magnetisasimenjadi nol setelah keadaan saturasi magnet bisa dikontrolselama reaksi presipitasi sehingga nilai koersivitasnya beradapada rentang 2.4 (tipe disk drive recording media) sampai 20.0(magnet permanen real) kAm-1 (Blaney, 2007).

Magnetit merupakan mineral yang paling bersifat magnetikdari semua mineral yang ada di bumi. Butiran kecil magnetitditemukan didalam batuan igneous (igneous rocks), batuanmetamorfik (methamorphic rocks), dan batuan sedimen. Magnetitkadang ditemukan dalam jumlah besar pada pasir pantai. Pasir inibiasa disebut pasir besi (iron sands) atau pasir hitam (blacksands). Pasir besi dari daerah pegunungan terbentuk karena erosidan mengumpul oleh aksi arus gelombang air sungai hinggaterbawa ke pantai (Mashuri, 2012)

2.3 Karbon AktifKarbon aktif atau sering juga disebut sebagai arang aktif,

adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yangsangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbonatau arang tersebut. Dalam satu gram dari karbon aktif, akandidapatkan suatu material dengan luas permukaan kira-kirasebesar 500 m2 (didapat dari pengukuran adsorpsi gas nitrogen).Tujuan dari peningkatan aktivasi karbon untuk meningkatkanterjadinya reaksi permukaan (adsorsen) yang terkait denganpeningkatan luas area spesifik.

Secara komersial karbon aktif tersedia dalam berbagaibentuk bahan yang memiliki kandungan karbon tinggi sepertibatubara, lignit, kayu, gambut, kulit singkong, tempurung kelapa.Proses rekayasa pembuatan karbon aktif terdiri dari dua tahap,karbonisasi dan aktivasi. Proses karbonisasi meliputi pengeringandan pemanasan untuk menghilangkan bahan-bahan yang tidakdiinginkan seperti tar dan hidrokarbon lainnya. Tahapselanjutnya, bahan dasar karbon kemudian dilakukan proses

Page 28: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

13

pyrolyzed (pemanasan dengan kadar oksigen yang sedikit) dankarbonisasi dalam rentang temperatur 400-600 0C di lingkunganyang rendah kandungan oksigennya. Hal ini bertujuan untukmenghilangkan kandungan molekul yang memiliki berat yangcukup rendah sehingga material akan lebih aktif. Proses dikenalsebagai proses aktivasi. Aktivasi dapat dilakukan melaluimekanisme pemanasan dengan cara menggunakan gas oksidasidiatas temperature dari karbon 800 0C (Ferhan Cecen dkk, 2012).

Salah satu bahan alam yang dapat dibuat menjadi karbonaktif adalah kulit singkong. Dimana bahan tersebut secara umumberdasarkan pengujian elemennya mengandung :

Tabel 2.1 Kandungan Kulit singkongElemen C H O N S Ash H2O

Wt % 59.31 9.78 28.74 2.60 0.11 0.3 11.4

Aktivasi karbon aktif dapat dilakukan dengan membukapori-pori arang sehingga permukaannya menjadi lebih luas dari 2m2/g pada menjadi 300–2000 m2/g. Arang aktif disusun olehatom-atom karbon yang terikat secara kovalen dalam kisiheksagonal yang amorf dan berupa bidang datar. Bidang-bidangini bertumpuk satu sama lain dengan gugus hidrokarbon padapermukaannya. Dengan menghilangkan hidrogen dari gugushidrokarbon, maka permukaan dan pusat arang menjadi lebihaktif dan terdapat banyak gugus radikal. Karbon aktif merupakanmaterial yang banyak mengandung porositas 85-90 %. Haltersebut mengakibatkan kemampuan serap (absorbs) dankereaktifan permukaan (adsorbs) sangat tinggi baik untuk larutanatau dalam bentuk gas. Proses aktivasi pada karbon aktif dapatdilakukan dengan melarutkan bahan-bahan kimia sepertipenggunaan basa kuat (KOH) yang bertujuan untuk Untukmempertinggi daya serap yang dimiliki oleh karbon (Suhartana,2006).

Page 29: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

14

2.4 Radar Absorbing Materials (RAM)Radar Absorbing Materials (RAM) merupakan bahan yang

memiliki kemampuan menyerap gelombang elektromagnetiksehingga meminimalkan gelombang yang direfleksikan. Ada tigakondisi yang dapat meminimalkan refleksi gelombang radar.Pertama, admitansi perambatan gelombang yang masuk samadengan admitansi perambatan gelombang medium penyerap atauimpedansi medium gelombang datang sama dengan impedansimedium penyerap.

Kesesuaian impedansi terjadi apabila permitivitas listrikdan permeabilitas magnetnya sama. Kondisi kedua ini dapatmemperkecil koefisien refleksi sehingga meminimalkan refleksigelombang. Sedangkan kondisi ketiga yaitu dengan mengurangigelombang yang merambat ke media penyerap. (Saville, 2005).2.1.1 Jenis Radar Absorbing Materials (RAM)

Penyerap radar dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaituimpedance matching dan resonant absorber.1. Graded Interface-Impedance Matching

Impedance matching RAM dibagi menjadi 3 yaitupyramidal absorber, tapered loading absorber dan matchinglayer absorber. Pyramidal absorber merupakan material tebaldengan struktur piramida dengan pola teratur yang tegak luruspermukaan, lihat Gambar 2.8 (a). Struktur piramida ini dapatmengurangi impedansi dari udara ke media penyerap. Penyerapjenis ini tebal dan mudah rapuh. Tapered loading absorbermerupakan material yang tersusun atas material berporus danmaterial tak berporus, lihat Gambar 2.8 (b). Material berporustersebut tersebar homogen paralel terhadap permukaan, tegaklurus permukaan. Penyerap ini memiliki tampilan yang kurangmenarik tetapi cocok untuk variasi impedansi satu atau lebihpanjang gelombang. Matching layer absorber merupakanmaterial transisi yang diletakkan diatas medium penyerap, lihatGambar 2.8 (c). Material transisi tersebut memiliki nilaiimpedansi antara medium gelombang datang dan medium

Page 30: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

15

penyerap. Kesesuaian impedansi tersebut terjadi apabila ketebalanlapisan transisi seperempat dari panjang gelombang.

Gambar 2.8 Desain (a) Pyramidal absorber, (b)Tapered loading absorber dan (c) Matching layer

absorber (Saville, 2005)

2. Resonant AbsorberMaterial resonan disebut juga tuned atau penyerap

seperempat panjang gelombang. Impedansi material ini tidakharus sesuai dengan dengan medium gelombang datang danmedium penyerap. Gelombang datang pada permukaan materialresonan selanjutnya ditransmisikan ke medium penyerap dandirefleksikan kembali oleh logam. Gelombang refleksi tersebutmerambat kembali ke material resonan hingga ke permukaanantara material resonan dan medium gelombang datang.Gelombang ini mengalami interferensi destruktif sehinggaintensitas total refleksinya nol.

Penyerap jenis ini diklasifikasikan menjadi 3 yaituSalisbury screen, Jaumann layer dan Dallenbach (tuned) layerabsorber. Salisbury screen merupakan lembaran resistif yangdiletakkan pada jarak seperempat panjang gelombang di depanlogam konduktor, biasanya dipisahkan oleh udara, lihat Gambar2.9 (a). Material dengan permitivitas yang tinggi dapat mengganticelah udara. Impedansi efektif dari struktur tersebut yaituberdasarkan resistivitas lembaran. Apabila resistansi lembaranadalah 377 ohm (seperti impedansi ruang hampa) maka

Page 31: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

16

kesesuaian impedansi dapat terjadi. Jaumann layer merupakanmetode untuk meningkatkan lebar pita penyerapan dari Salisburyscreen. Jaumann layer terdiri dari dua atau lebih lembaranresistif, lihat Gambar 2.9 (b).

Gambar 2.9 (a) Salisbury screen dan (b) Jaumannlayer (Saville, 2005)

Dallenbach layer merupakan lapisan penyerap yangdilapiskan diatas pelat konduktor seperti logam, lihat Gambar 2.9.Ketebalan lapisan, permitivitas dan permeabilitas dapat diaturuntuk meminimalkan refleksi pada panjang gelombang yangdiinginkan. Dallenbach layer menyebabkan interferensi destruktifgelombang pantul dari permukaan pertama dan kedua.

Dallenbach layer dapat diaplikasikan untuk satu lapisanatau lebih (multilayer). Multilayer dapat digunakan untukmeningkatkan lebar pita penyerapan. Pada umumnya materialyang digunakan sebagai material lapisan ini yaitu ferit.Penggunaan dua atau lebih lapisan dengan pita penyerapan yangberbeda akan meningkatkan penyerapan lebar pita.

Page 32: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

17

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 Alat dan BahanAlat yang digunakan dalam penelitian ini adalah beaker

glass, pipet, spatula, pengaduk magnetik, timbangan digital,kertas pH, Furnace tipe RHF 1400, Ultrasonic cleaner, ayakan100 mesh, mortar keramik, kertas saring, aluminium foil dankertas karton.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Fe3O4

yang berasal dari batu besi dari Kab Tanah Laut provinsiKalimantan Selatan, kulit singkong, serbuk KOH (pro analis,Merck), Hydrochloric Acid (HCl) (pro analis, Merck), alkohol,plat baja grade A tipe AH36, cat kapal Aghata, thinner, danaquades.

3.2 Prosedur Eksperimen Ekstraksi batu besi menjadi pasir besia. Batuan besi laterit ditumbuk dengan mortar hingga halus.

Kemudian serbuk disaring hingga ukuran 140 mesh denganmenggunakan ayakan.

b. Serbuk kemudian diseparasi dengan magnet permanen sertadilakukan pengujian XRF dan XRD untuk mengetahui kadarunsur yang ada di dalamnya.

c. Tahap selanjutnya, serbuk dicuci dengan alkohol 96% denganmenggunakan ultrasonic cleaner selama 30 menit sebanyak 5kali. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan pengotor yangmenempel pada permukaan material tersebut.

d. Material hasil pencucian dikeringkan (drying) pada suhukamar untuk menguapkan kadar alkoholnya.

e. Dilakukan uji XRF dan XRD kembali untuk mengetahui kadarbesi setelah proses pencucian.

Page 33: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

18

Sintesis karbon aktif dari kulit singkonga. Bagian putih dari kulit singkong dipotong dengan ukuran 50x5

mm lalu dikeringkan dalam oven suhu 105 0C selama 24 jamb. Kulit singkong yang sudah kering dibungkus dengan

aluminium foil dan dimasukkan kedalam furnace suhu 300 0Cselama 2 jam untuk proses karbonisasi

c. Hasil karbonisasi dihaluskan dengan mortar dan di ayakmenggunakan ayakan 100 mesh

d. Sebanyak 25 gram karbon hasil karbonisasi diaktivasi denganKOH 100ml 3 M lalu distirer selama 1 jam

e. Hasil aktivasi diendapkan selama 48 jamf. Endapan dinetralkan dengan Hcl lalu dicuci hingga pH 6-7g. Karbon aktif dikeringkan dalam oven suhu 105 0C selama 24

jam.

Pencampuran pasir besi laterit dengan karbon aktifa. Pasir besi yang telah dicuci dicampur dengan karbon aktif

dengan komposisi tertentu.b. Campuran pasir besi – karbon aktif dilarutkan dalam alkohol

dan di ultrasonic cleaner selama 2 jam.c. Sampel dikeringkan dalam temperatur ruangan agar alkohol

dapat menguap.d. Di furnace suhu 300 0C selama 2 jam.

Pelapisan single layer pada baja kapala. Pengadukan cat kapal Aghata dan material anti radar

dilakukan dengan cara pencampuran mekanik. Pengadukandilakukan selama 10 menit sampai homogen menggunakanalat pencampur berkecepatan ±8000 rpm.

b. Setelah proses pengadukan selesai, bahan kemudian dilapiskanpada plat baja grade A tipe AH36 secara merata.

c. Lapisan material dan cat dikeringkan beberapa hari.

Page 34: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

19

3.3 Desain Eksperimen Pelapisan single layer

Desain pelapisan plat baja pada penelitian ini menggunakanmodel single layer dengan metode Dallenbach layer dan dapatdigambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.1 Model pelapisan single layer

Tabel 3.1 Penamaan pelapisan materialJenis Pelapisan Jenis Material

(Pasir besi : Karbonaktif)

Penamaan

Single layer

1 : 1 A1

1 : 2 A2

2 : 1 A3

2 : 3 A4

3.4 Karakterisasi Difraksi Sinar-X

Untuk mengetahui fase-fase yang menyusun pasir besilaterit dilakukan pengukuran difraksi sinar-X menggunakanPhilips X’Pert MPD (Multi Purpose Diffractometer) diLaboratorium Difraksi Sinar-X Research Center InstitutTeknologi Sepuluh Nopember. Sumber radiasi yang digunakanadalah Cu dengan panjang gelombang 1,54056 Ǻ dioperasikanpada tegangan 40 kV dan arus 30 mA.

Page 35: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

20

Pola difraksi yang diperoleh dianalis secara kualitatif dankuantitatif. Analisis kualitatif dilakukan dengan bantuanperangkat lunak Match!. Untuk mengetahui karakteristik materialsecara kuantitatif berdasarkan data difraksi sinar-X makadilakukan analisis Rietveld. Material akan dikarakterisasi denganmenggunakan perangkat lunak Rietica yang berbasis padapenghalusan Rietveld.

Scanning Electron Microscopy (SEM)Untuk mengetahui struktur mikro atau morfologi serta

ukuran butir rata-rata dari pasir besi laterit, karbon aktif dancampuran pasir besi-karbon aktif dilakukan pengujian SEM.Pengujian SEM dilakukan di Laboratorium Energi InstitutTeknologi Sepuluh Nopember. Pengujian ini menggunakan alatSEM EVO MA 10 dengan perbesaran hingga 1.000.000 kali.

Konduktivitas ListrikPengukuran ini dilakukan untuk mengetahui konduktivitas

listrik dari karbon aktif dan campuran pasir besi laterit-karbonaktif. Metode pengukuran nilai konduktivitas listrik dilakukandengan menggunakan two point probes dengan sampel dalambentuk pelet. Pengujian konduktivitas listrik dilakukan diBATAN, Serpong.

Vibrating Sample Magnetometer (VSM)Pengujian VSM dari pasir besi dilakukan untuk

memperoleh kurva histeris magnetisasi suatu bahan, baik sebagaifungsi temperatur (maksimal 300 K) dan sebagai fungsi medanluar (maksimal ± 1,2 T). Pengujian VSM dilakukan di BATANSerpong. Pengujian tersebut menggunakan VSM tipe OXFORDVSM 1,2H.

Vector Network Analyzer (VNA)Vector Network Analyzer (VNA) digunakan untuk

mengukur gelombang mikro dan parameter scattering suatubahan pada rentang frekuensi 10 MHz sampai 110 GHz.

Page 36: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

21

Pengukuran VNA secara akurat adalah perbandingan kompleksdari sinyal terpantul (refleksi) dengan sinyal awal (S11)sebagaimana perbandingan antara transmisi (terpancar) dengansinyal awal (S21). Pengukuran dilakukan di LIPI Bandung.Pengujian tersebut menggunakan VNA ADVANTEST tipe 3770.

3.5 Diagram Alir Penelitian Ekstraksi batu besi menjadi pasir besi

Gambar 3.2 Diagram Alir Ekstraksi Pasir Besi Laterit

Page 37: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

22

Sintesis karbon aktif dari kulit singkong

Gambar 3.3 Diagram Alir Sintesis Karbon Aktif

Page 38: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

23

Pencampuran Pasir Besi Laterit dengan Karbon Aktif

Gambar 3.4 Diagram Alir Sintesis Campuran Pasir BesiLaterit-Karbon Aktif

Page 39: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

24

Pelapisan single layer pada baja kapal

Gambar 3.5 Diagram Alir Pelapisan Single Layer Pada BajaKapal

Page 40: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

25

BAB IVANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Pasir Besi LateritRadar absorbing materials (RAM) merupakan material

yang dapat menyerap gelombang radar. RAM harus memilikisifat magnetik dan dielektrik yang sesuai untuk memaksimalkannilai penyerapan gelombang mikro. Pasir besi laterit merupakanbahan magnetik yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatanRadar absorbing materials (RAM) dan berasal dari batuan besilaterit Kab. Tanah laut Kalimantan selatan.

4.1.1 Kandungan Mineral, Morfologi dan Fasa dari Pasir BesiLateritBatu besi laterit yang masih dalam bongkahan direduksi

secara mekanik dan diseragamkan ukurannya denganmenggunakan penyaring (shieving) yang berukuran 140 mesh.Selanjutnya dilakukan proses separasi dengan magnet yangbertujuan untuk memisahkan material yang magnetik dan nonmagnetik. Serbuk pasir besi laterit yang didapatkan berwarnacoklat kehitaman seperti yang ditunjukkan gambar 4.1.

Gambar 4.1 Pasir Besi Laterit Sebelum Pencucian

Page 41: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

26

Tabel 4.1 Hasil Pengujian XRF (X-Ray Flourescence) Batu BesiSebelum Pencucian

Gambar 4.1 merupakan pasir besi laterit yang belummengalami proses pencucian bahan-bahan organik denganmedia alkohol. Selanjutnya dilakukan uji XRF(X-RayFlourescence) untuk mengetahui kandungan mineral yangterdapat dalam pasir besi laterit yang telah dihaluskan danseparasi dengan magnet. Hasil pengujian XRF ditunjukkanseperti pada tabel 4.1

Berdasarkan hasil uji XRF, kandungan mineral tertinggidari pasir besi laterit adalah unsur Fe sebesar 92%. Sedangkanelemen mineral lainnya selain Si dibawah 1%. Untukmeningkatkan kandungan Fe, dilakukan proses leashing untukmenghilangkan mineral-mineral yang tidak dikehendaki denganUC. Proses ini dilakukan sebanyak 6 kali smpai diperolehsecara kualitatif warna pasir besi yang hitam pekat seperti padagambar 4.3 Terdapat perbedaan warna pasir besi laterit sebelumpencucian yang cenderung berwarna coklat kehitaman dengansetelah pencucian (leaching) yang berwarna hitam pekat. Untukmengetahui perbedaan kandungan mineral sebelum dan setelahpencucian maka dilakukan kembali pengujian XRF.

Gambar 4.2 Pasir Besi Laterit Setelah Pencucian

Page 42: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

27

Tabel 4.2 Hasil Pengujian XRF (X-Ray Flourescence) BatuBesi Setelah Pencucian

Berdasarkan hasil uji XRF setelah pencucian, kandunganmineral besi mengalami peningkatan dari 92 % menjadi 98 %.Sedangkan mineral-mineral lainnya tereduksi cukup signifikanseperti Si yang berkurang hingga menjadi 0.3 % dan juga terdapatbeberapa elemen lainnya yang hilang dalam kandungan lateritseperti Zn, Al, Br dan lain sebagainya.

Untuk mengetahui fasa yang terkandung didalam pasir besilaterit, maka dilakukan uji XRD (X-Ray Diffraction). Uji XRDdilakukan dengan jangkauan sudut 2 theta dari sudut 200 sampaidengan 700. Pola XRD pasir besi laterit sebelum dan setelahpencucian dapat dilihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Pola XRD Pasir Besi Laterit Sebelum dan SesudahPencucian

Page 43: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

28

(a)

Data yang didapat dari hasil uji XRD selanjutnya diolahdengan menggunakan software Match! untuk mengetahui fasayang terdapat dalam pasir besi laterit. Metode Match! digunakanuntuk mengetahui hasil XRD dengan data yang telah dimilikioleh software, dimana dapat diketahui fasa-fasa yang terdapatdalam material (Silvia, 2014). Berdasarkan hasil analisismenggunakan software Match!, pola difraksi sinar X pasir besilaterit sebelum ataupun setelah pencucian teridentifikasimempunyai fasa dominan magnetit (Fe3O4) [PDF 96-900-5839].Puncak-puncak yang terdapat pada hasil XRD pasir besi lateritsesuai dengan data referensi Fe3O4 dimana terdapat puncak padasudut 300, 350, 430 dan lain-lain.

Selanjutnya dialkukan analisis morfologi menggunakanScanning Electron Microscopy (SEM). Pengamatan identifikasimorfologi sangat diperlukan untuk melihat kecenderunganpartikel pasir dalam orde mikron yang diharapkan mempunyaibentuk simetri kubik. Hal ini sesuai dengan pengamatan XRDdari fase magnetit yang terbentuk dengan struktur kristal kubik.Hasil pengamatan SEM ditunjukkan pada gambar 4.4.

Berdasarkan pengamatan, terlihat pada gambar 4.6 (a)ukuran rata-rata partikel antara 5-10 mikron. Pada gambar 4.6 (b)dan (c) menunjukkan perbesaran dari pertikel-partikel pasir besilaterit setelah proses pencucian dan terlihat kecenderungannyamempunyai morfologi berbentuk simetri kubik sesuai denganfasa magnetit yang mempunyai bentuk kristal kubik.

Page 44: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

29

(b) (c)

Gambar 4.4 (a), (b) dan (c) Hasil Pengamatan dengan SEMuntuk sampel pasir besi laterit

4.1.2 Sifat Magnetik Pasir Besi LateritDalam pembuatan RAM, pasir besi laterit berperan sebagai

material magnetik. Untuk mengetahui sifat kemagnetan dari pasirbesi laterit maka dilakukan pengujian Vibrating SampleMagnetometer (VSM). Hasil dari pengujian VSM berupa kurvahisterisis dari pasir besi laterit. Pada kurva histerisis, dapatdiketahui besarnya magnetisasi saturasi (Ms), magnetisasiremanensi (Mr) dan medan koersivitas (Hc). Hasil pengujianVSM berupa kurva histerisis dari pasir besi laterit dapat dilihatpada gambar 4.5

Gambar 4.5 Kurva Histerisi Pasir Besi Laterit

Page 45: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

30

Berdasarkan bentuk dari kurva histerisis pasir besi laterit,didapatkan bahwa pasir besi laterit termasuk bahan feromagnetiklemah karena memiliki luasan kurva histerisis yang sempit.Luasan kurva histerisis bisa disebut dengan koersivitas dimanakoersivitas menunjukan energi yang diperlukan untukmagnetisasi dan demagnetisasi. Bahan feromagnetik lemahmengandung banyak domain yang arah momen magnetnya acak.Jika pada bahan feromagnetik lemah diberi medan magneteksternal, domain magnet yang arahnya tersusun secara acakakan berotasi sehingga seluruhnya menunjuk dalam arah yangsama dengan medan magnet eksternal. Proses ini dinamakandengan magnetisasi. Jika medan magnet luar dihilangkan, makadomain akan kembali memiliki arah orientasi yang acak sepertisemula. Proses ini dinamakan demagnetisasi. Feromagnetiktermasuk jenis magnet kuat karena mempunyai resultan medanatomis besar (Halliday & Resnick, 1989). Hal ini disebabkan olehmomen magnetik spin elektron feromagnetik yang tidakberpasangan seperti pada atom besi yang terdapat empat spinelektron yang tidak berpasangan. Masing-masing spin elektronyang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik,sehingga total medan magnetik yang dihasilkan oleh suatu atomlebih besar. Perbedaan mendasar yang terdapat pada bahanferomagnetik kuat dan lemah terletak pada saat demagnetisasi.Pada feromagnetik kuat, ketika medan magnet luar dihilangkan,sisa magnetiknya sangat kuat karena hanya sedikit domain yangkembali ke arah yang acak. Sedangkan pada feromagnetik lemah,sisa magnetiknya sangat lemah karena hampir seluruh domainkembali kearah yang acak.

Pada kurva histerisis, pasir besi laterit memilikimagnetisasi saturasi yang tinggi sebesar 120 emu/gr. Saturasimerupakan suatu keadaan dimana semua domain akanmenyearahkan diri dengan medan magnet eksternal sehinggapenambahan medan magnet luar tidak memberi pengaruh apa-apakarena tidak ada lagi domain yang perlu disearahkan. Nilaikoersivitas dari pasir besi laterit yaitu sebesar 0.05 T dan nilai

Page 46: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

31

remanensinya sebesar 19.8 emu/gr. Dengan koersivitas yang kecilmaka akan menyebabkan pasir besi laterit mudah untukdimagnetisasi dan demagnetisasi. Hal ini merupakan salah satusyarat untuk mendapatkan RAM yang memiliki penyerapangelombang yang tinggi.

4.2. Analisis Karbon Aktif Kulit SingkongKarbon aktif adalah suatu bahan yang berupa karbon

berstruktur amorf yang mempunyai luas permukaan sangat besarantara 300 sampai 2000 m2/gr. Luas permukaan yang dimilikinyadisebabkan karena karbon aktif memiliki struktur berpori.Struktur tersebut menyebabkan karbon aktif mempunyai dayaserap yang tinggi, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sebagaikatalis, penghilangan bau, penyerapan warna, zat purifikasi danlain sebagainya.

Karbon aktif dapat dibuat dari bahan- bahan mineral ataubahan organik. Pemilihan pembuatan bahan karbon aktif daribahan organic karena salah satu nya memiliki kandungan karbonyang cukup tinggi seperti tempurung kelapa, serbuk gergaji, kulitsingkong dan lain sebagainya. Pada penelitian ini, bahan organikyang digunakan untuk membuat karbon aktif berasal dari kulitsingkong yang melalui proses karbonisasi dengan temperatur3000C dengan lingkungan atmosfer yang dikendalikan.Karbonisasi merupakan suatu proses pemanasan atau prosespembakaran yang tidak sempurna dengan cara mengendalikanjumlah oksigen didalamnya pada saat proses dilakukan. Proses inimenyebabkan terjadinya penguraian senyawa organik yangmenyusun struktur bahan membentuk methanol, uap asam asetat,tar-tar dan hidrokarbon. Material padat yang tertinggal setelahproses karbonisasi dilakukan merupakan karbon dalam bentukarang dengan pori-pori yang sempit (Cheresmisinoff,1993).Untuk mempertinggi daya serap yang dimiliki oleh karbon, makaselanjutnya perlu dilakukan proses aktivasi. Selama karbonisasibanyak elemen non karbon, hidrogen dan oksigen di ubahmenjadi gas oleh dekomposisi pirolisis dari bahan mula-mula,

Page 47: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

32

dan atom- atom karbon bebas mengelompok dalam formasikristalografis. Susunan kristal tidak beraturan, sehinggal celah-celah bebas tetap ada di antaranya dan rupanya hasil daripenumpukan dan dekomposisi bahan-bahan tar ini mengotori ataupaling sedikit memblokir karbon yang tidak terorganisasi(amorph). Bahan karbon yang demikian kemudian dapat diaktifasi secara parsial degan mengubah produk tar denganmemanaskannya dalam aliran gas inert, atau denganmengekstraksinya menggunakan solvent yang sesuai, atau denganreaksi kimia (Sudrajat, 1985)

Aktivasi karbon bertukujan untuk menghilangkan zat – zatyang menutupi pori – pori pada permukan karbon. Hidrokarbonpada permukaan karbon dapat dihilangkan melalui proses aktivasisecara fisika dan reaksi kimia. Aktivasi kimia dilakukan denganmencampur material karbon dengan bahan-bahan kimia ataureagen pengaktif, selanjutnya campuran dikeringkan dandipanaskan. zat ini akan mengaktifkan atom-atom karbonsehingga daya serapnya menjadi lebih baik. Zat activator inimempunyai sifat hidrofilik sehingga air yang didalam pori dapatdireduksi karena pada saat karbonisasi air tersebut susahdihilanglkan dalam porinya. (Isnijah,1990). Dalam penelitian inizat aktivator yang digunakan yaitu KOH (kaliaum hidrosi).Jankowska menyatakan bahwa unsur- unsur mineral aktivatormasuk di antara plat heksagon dari kristalit dan membukapermukan yang mula-mula tertutup. Dengan demikian, saatpemanasan dilakukan, senyawa kontaminan yang berada dalampori menjadi lebih muda terlepas. Hal ini menyebabkan luaspermukaan yang aktif bertambah besar dan meningkatkan dayaserap karbon aktif.

Page 48: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

33

Gambar 4.6 Karbon Aktif Kulit Singkong

4.2.1 Analisis morfologi dan Ikatan Antar Molekul KarbonKulit SingkongKarakterisasi kandungan fasa yang terbentuk dari hasil

karbonisasi dan aktivasi karbon aktif kulit singkong dilakukandengan pengujian X-Ray Diffraction (XRD) yang dilakukan diLembaga Pusat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM)ITS. Serbuk karbon kulit singkong sebelum dan setelah aktivasidikarakterisasi XRD menggunakan rentang sudut pendek 2θ = 50

– 550. Hasil pola difraksi dari karbon kulit singkong sebelum dansesudah aktivasi ditunjukkan pada gambar 4.6.

Gambar 4.7 Hasil Uji XRD Karbon Kulit Singkong Sebelum danSetelah Aktivasi

Page 49: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

34

Pola difraksi yang dihasilkan setelah aktivasi karbonterdapat satu puncak lebar yang terletak pada sekitar sudut 2θ =230. Penelitian Gustan Pari dkk (2013) juga menunjukkan adanyapelebaran puncak dari pola difraksi karbon kulit singkong yangdiaktivasi pada sudut 2θ = 230. Dibandingkan dengan hasil poladifraksi karbon kulit singkong sebelum aktivasi, puncak lebarbelum begitu terlihat dan intensitas puncak rendah. Selain ituterdapat beberapa puncak tersusun tidak beraturan. Meningkatnyaintensitas dan lebar dari puncak disebabkan karena adanya prosesaktivasi dengan KOH pada karbon kulit singkong. Aktivasi inimenyebabkan pembentukan pori dan pembebasan gas seperti COdan CO2.

Ikatan gugus fungsi dalam suatu senyawa pada materialorganik ataupun anorganik dapat diidentifikasi dengan alatspektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR). Keluaran yangdiperoleh dari spektroskopi FTIR ini yaitu berupa grafik polagrafik hubungan prosentase transmisi (%T) terhadap bilangangelombang (cm-1). Masing-masing atom molekul yang salingberikatan memiliki nilai resapan energi spektrum inframerahmasing-masing. (Nugraheni, 2014).

Gambar 4.8 Spektrum FTIR Karbon Aktif Kulit Singkong

Page 50: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

35

Gambar 4.8 menunjukkan hasil spektrum FTIR karbonkulit singkong setelah aktivasi dengan KOH. Dalam spectrumterlihat adanya pita yang tajam pada daerah 3398 cm-1 yangdisebabkan adanya ikatan O-H dalam gugus fungsi alkohol.Adanya ikatan C-H ditunjukkan pada daerah bilangan 2923.88cm-1 dan 2869.88 cm-1. Ikatan senyawa ini tergolong dalamsenyawa Aliphatic Hydrocarbon gugus fungsi alkana. Alkanaadalah senyawa nonpolar dan tidak reaktif dibandingkan dengansenyawa organik yang memiliki gugus fungsional sehinggagayatarik-menarik antar molekul lemah (Fessenden, 1986). Posisibilangan dari ikatan C=O ditunjukkan pada 1689,53 cm-1 dimanaikatan C=O merupakan kelompok senyawa aromatic ketonedalam gugus fungsi ketones. Ikatan =C-H terdapat pada daerah763.76 cm-1. Tidak adanya pita tajam pada daerah sidik jari yaitudaerah 800-700 cm-1 menunjukkan senyawa tidak mengandungrantai alkil yang panjang. Spektrum FTIR karbon aktif kulitsingkong hampir sesuai dengan spektrum FTIR referensi.

Tabel 4.3 Hasil Kesesuaian Bilangan Gelombang denganGugus Fungsi Karbon Aktif Kulit Singkong

Page 51: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

36

(a)

(b)

Untuk mengetahui bentuk dan morfologi permukaan darikarbon aktif maka dilakukan pengujian SEM (Scanning ElectronMicroscope). Hasil pengamatan SEM untuk sampel bahan karbonaktif kulit singkong dapat dilihat pada gambar 4.9 (a) dan (b).

Gambar 4.9 (a) dan (b) Hasil SEM Karbon Aktif Kulit Singkong

Kulit singkong merupakan material organic yang tersusunoleh senyawa utama berupa hemiselulosa, selulosa dan lignindalam jaringannya. Perlakuan panas yang dialami saat proseskarbonisasi menyebabkan senyawa-senyawa tersebut terurai danmenghasilkan tiga komponen utama berupa karbon, tar dan gas

Page 52: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

37

(volatile matter) (Destyorini, 2010). Hasil pengamatanmikrostruktur pada permukaan karbon aktif menunjukkan bahwapartikel karbon aktif berdiameter sekita 10 µm dan cenderungberpori. Berdasarkan pada hasil uji BET, ukuran pori pada padakarbon aktif sebesar 276 Angstrom. Bentuk partikel karbon aktifcenderung tidak beraturan karena struktur yang amorph.Komponen seperti tar dan gas yang belum mengalamai proseskarbonisasi masih terikat dalam bentuk senyawa-senyawa danmenutup sebagaian besar pori-pori dalam kulit singkong. Pori-pori pada karbon kulit singkong terbentuk karena adanya prosesaktivasi setelah proses karbonisasi. Proses aktivasi dilakukansecara reaksi kimia dengan menggunakan senyawa bersifat basaKOH. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan olehGustan Pari (2013).

4.2.2 Sifat Kelistrikan Karbon Aktif Kulit SingkongSifat kelistrikan dari karbon aktif kulit singkong dapat

diketahui dengan melakukan uji konduktivitas listrik dengan alatLCR meter. Metode yang digunakan yaitu two point probe. Hasilpengujian konduktivitas listrik menunjukkan hubungan antarakonduktivitas dan frekuensi. Grafik hasil pengujian konduktivitasditunjukkan pada gambar 4.10.

Dari grafik dapat diketahui hubungan linier antarakonduktivitas dengan frekuensi dimana konduktivitas akansemakin besar jika frekuensi yang diberikan juga besar. Nilaikonduktivitas dari karbon aktif kulit singkong berada padarentang 10-9 S/cm. Nilai konduktivitas ini menunjukkan bahwakarbon aktif berada pada rentang bahan dielektrik. Materialdiklasifikasikan sebagai dielektrik jika konduktivitasnya kurangdari atau sama dengan 10-8 S/cm (MacDiarmid, 2000). BahanRAM akan memiliki penyerapan gelombang mikro yang besarjika bahan yang digunakan berupa dielektrik.

Bahan dielektrik merupakan suatu bahan atau materidimana semua muatannya terikat pada atom atau molekul danhanya mengalami pergeseran dalam skala mikroskopik sehingga

Page 53: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

38

bergerak sedikit dalam molekul. Jika suatu gelombangelektromagnet melewati RAM yang mengandung bahandielektrik, muatan-muatan dalam bahan dielektrik akan terinduksimenuju kutub positif dan negatif. Muatan-muatan ini dapatterinduksi karena energi yang dimiliki gelombang elektromagnet.Jika energi gelombang elektromagnet secara terus-menerusmenginduksi muatan dalam RAM, maka energi akan terkonversimenjadi panas. Hal ini juga menyebabkan gelombangelektromagnet sebagai gelombang radar tidak dapat memantulkangelombangnya menuju receiver radar, sehingga objek yangdilapisi dengan material RAM ini tidak akan terdeteksi olehradar.

Gambar 4.10 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadapFrekuensi Karbon Aktif Kulit Singkong

4.3 Analisis Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif KulitSingkong

Bahan RAM merupakan suatu material yang memilikikemampuan menyerap gelombang mikro. Maka dari itu materialRAM juga harus memiliki sifat magnetik dan dielektrik yangsesuai untuk memaksimalkan nilai penyerapan gelombang mikro.Dalam penelitian ini, sifat magnetik dan dielektrik didapatkandengan mencampurkan pasir besi laterit dengan karbon aktif kulitsingkong. Campuran dari pasir besi laterit-karbon aktif kulit

Page 54: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

39

singkong pada penelitian ini divariasikan dengan perbandinganjumlah komposisi antara bahan magnetik dan dielektriknya.Perbandingan komposisi pasir besi laterit dengan karbon aktifkulit singkong yang digunakan yaitu 1:1, 1:2, 2:1 dan 2:3.

4.3.1 Bentuk Mikrostruktur, Fasa dan Ikatan Antar Molekuldalam Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif KulitSingkongPasir besi laterit yang sudah dilakukan proses pencucian

selanjutnya dicampur dengan karbon aktif kulit singkong denganperbandingan komposisi 1:1, 1:2, 2:1 dan 2:3. Agar tercampurdengan sempurna antara partikel pasir besi dengan karbon aktifkulit singkong maka campuran dilarutkan dengan alkohol dan divibrasi dengan alat ultrasonic cleaner. Selanjutnya campurandidinginkan dengan suhu ruangan agar alkohol dapat menguap.Campuran pasir besi laterit-karbon aktif kulit singkong dilakukanproses karbonisasi kembali dengan suhu furnace 3200C.Campuran dibungkus rapat dengan aluminium foil agar udarabebas tidak menganggu proses karbonisasi.

Campuran pasir besi laterit-karbon aktif kulit singkongselanjutnya dikarakterisasi dengan X-Ray Diffraction (XRD)untuk mengetahui kandungan fasa yang akan terbentuk denganrentang sudut pendek 2θ = 150 – 650. Hasil pola difraksi daricampuran dengan perbandingan komposisi 2:3 ditunjukkan padagambar 4.11.

Grafik XRD selanjutnya diolah dengan software Match!untuk mengetahui kandungan fasa yang terbentuk. Analisis padapasir besi menunjukkan terbentuknya fasa magnetit, sedangkanpada karbon aktif kulit singkong memiliki struktur kristal yangamorf. Grafik XRD dari campuran menunjukkan gabungan darifasa magnetit pasir besi laterit dan struktur amorf dari karbonaktif dengan derajat kristalinitas sebesar 25%. Selain itu terdapatpuncak pada sudut 300-400 yang merupakan karakteristik darimagnetit dan pada sudut 150-250 pola grafik yang terlihat amorfsama seperti pada hasil XRD karbon aktif kulit singkong.

Page 55: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

40

Gambar 4.11 Hasil Uji XRD Campuran dengan Komposisi 2:3

Ikatan gugus fungsi dalam suatu senyawa pada campuranpasir besi laterit-karbon aktif kulit singkong dapat diidentifikasidengan alat spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR).Hasil keluaran yang didapat yaitu berupa grafik hubunganprosentase transmisi (%T) terhadap bilangan gelombang (cm-1).Gambar 4.12 menunjukkan hasil spektrum FTIR dari campurandengan perbandingan komposisi 1:1.

Gambar 4.12 Spektrum FTIR dari Campuran Komposisi 1:1

Page 56: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

41

Dari gambar 4.12 dapat diidentifikasi vibrasi dari ikatan-ikatan campuran pasir besi laterit (Fe3O4) dengan karbon aktif.Angka penyerapan 443 dan 570 cm-1 merupakan vibrasi dariikatan Fe-O yang terjadi pada pasir besi laterit (Fe3O4). Hal inisesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Fajaroh dkk (2010).Sedangkan pada daerah penyerapan 2923 cm-1 serta 1272 cm-1

merupakan daerah penyerapan yang terbentuk pada karbon aktifkulit singkong. Berdasarkan pengamatan FTIR dan hasil analisisXRD mengindikasikan bahwa tidak terdapat fase baru dan ikatangugus fungsional antara campuran pasir besi laterit dengankarbon aktif kulit singkong. Hal tersebut memang diharapkansehingga interaksi antara kedua hanya terbatas pada secondarybounding.

Pada penelitian ini, proses pembuatan campuran pasir besilaterit-karbon aktif kulit singkong dilakukan dengan metode solidproses dan diharapkan partikel-partikel laterit akan terlapisidengan partikel-partikel karbon aktif dan membentuk sepertistruktur komposit laminit pada partikel laterit.

Untuk mengetahui bentuk mikrostruktur dari campuranpasir besi laterit-karbon aktif kulit singkong maka perludilakukan pengujian SEM. Sedangkan untuk mengetahuipersebaran dari elemen-elemen yang terkandung dari materialdapat dilakukan pengujian SEM EDX. Persebaran dari elemen-elemen yang terkandung dari material dapat dibuat secaramapping dengan memberikan warna yang berbeda dari masing-masing di permukaan bahan. Selain itu EDX juga bisa digunakanuntuk menganalisis secara kuantitatif persentase elemen padabahan. Hasil pengujian SEM EDX campuran dengan komposisi1:2 dapat dilihat pada Gambar 4.13 (a) dan (b).

Gambar 4.13 (a) adalah penampang mikrostruktur daricampuran dengan komposisi 1:2 secara keseluruhan. Sedangkanpada gambar 4.13 (b) menunjukkan ukuran partikel antara 10 µm.Berdasarkan hasil elemental mapping, kandungan dari campuranmengandung elemen Fe (jingga), C (biru) dan O (hijau) dimanaelemen ini tersebar merata. Hal ini sesuai dengan karakteristik

Page 57: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

42

campuran yang merupakan gabungan dari pasir besi laterit(Fe3O4) dan karbon aktif kulit singkong (C). Persentase atompenyusun campuran berupa Fe, O dan C berturut-turut adalah0.22% ; 28.15% dan 75.97%. Persentase atom-atom tersebut telahsesuai dengan cmpuran 1:2 dimana jumlah karbon lebih banyakdari jumlah pasir besi laterit.

(a)

(b)Gambar 4.13 (a) dan (b) Hasil Pengamatan SEM EDX untuk 1:2

Page 58: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

43

4.3.2 Sifat Kemagnetan dari Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Kulit SingkongSifat Kemagnetan dari campuran dapat diketahui dengan

melakukan pengujian Vibrating Sample Magnetometer (VSM).Hasil dari pengujian VSM berupa kurva histerisis. Gambar 4.14merupakan kurva histerisis dari campuran dengan komposisi 1:2.

Gambar 4.14 Kurva Histerisis Campuran dengan Komposisi 1:2

Berdasarkan gambar 4.14, campuran dari pasir besi laterit-karbon aktif dengan perbandingan komposisi 1:2 merupakanbahan feromagnetik lemah. Hal ini menunjukkan bahwa tidak adaperubahan yang signifikan dari sifat kemagnetan berupaferomagnetik lemah dari pasir besi laterit dengan campuran pasirbesi laterit-karbon aktif meskipun jumlah karbon aktif lebihbanyak. Besarnya magnetisasi saturasi dari campuran 1:2 yaitu24.3 emu/gr. Nilai saturasi pada campuran pasir besi laterit-karbon aktif lebih kecil jika dibandingkan dengan saturasi pasirbesi laterit yang nilainya 120 emu/gr, karena terdapat karbonaktif melapisi partikel laterit sehingga dapat mereduksi nilai

Page 59: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

44

saturasi dari laterit. Nilai koersivitas dari campuran 1:2 sebesar0.5 T dan nilai remanensi sebesar 6.5 emu/gr. Koersivitas yangkecil akan menjadikan campuran pasir besi laterit-karbon aktifmudah dimagnetisasi dan demagnetisasi sehingga akan dapatmenyerap gelombang mikro dengan efektif..

4.3.3 Sifat Kelistrikan dari Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Kulit SingkongUntuk mengetahui sifat kelistrikan dari campuran, maka

dilakukan pengujian konduktivitas listrik dengan alat LCR meter.Hasil dari pengujian konduktivitas listrik akan didapatkan grafikhubungan antara frekuensi dengan konduktivitas listrik.

Gambar 4.15 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadapFrekuensi pada Campuran 1:1

Page 60: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

45

Gambar 4.16 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadapFrekuensi pada Campuran 1:2

Gambar 4.17 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadapFrekuensi pada Campuran 2:1

Page 61: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

46

Gambar 4.18 Grafik Hubungan Konduktivitas terhadapFrekuensi pada Campuran 2:3

Gambar 4.15, 4.16, 4.17 dan 4.18 merupakan hasilpengujian konduktivitas listrik campuran dengan variasikomposisi yang berbeda. Konduktivitas listrik dari campurandengan komposisi 1:1 berada pada rentang 10-8 S/cm, komposisi1:2 terletak pada rentang 10-9 S/cm, komposisi 2:1 pada rentang10-9 S/cm dan komposisi 2:3 terletak pada rentang 10-9 S/cm.Hasil pengujian menunjukkan bahwa semua campuran memilikinilai konduktivitas yang kecil dan berada pada rentang dielektrik.Gelombang elektromagnetik merupakan gabungan dari medanlistrik dan medan magnet yang saling tegak lurus. Bahan RAMmerupakan bahan yang dapat menyerap gelombangelektromagnet dan mereduksi agar tidak dapat memantul menujureceiver radar. Maka dari itu bahan RAM bersifat magnetik dandielektrik agar dapat berinteraksi dengan medan listrik dan medanmagnet. Interaksi gelombang elektromagnet dengan sifatmagnetik dan dielektrik dari bahan RAM akan menyebabkanterjadinya proses penyerapan dan reduksi yang dilakukan bahanRAM terhadap gelombang elektromagnet yang melewatinya.

Page 62: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

47

RAM yang bersifat dielektrik dapat menyebabkan muatanterinduksi ketika dilewati dengan gelombang mikro. Penyerapandan reduksi dari gelombang elektromagnet terjadi karena terjadiperistiwa induksi yang menyebabkan terjadinya pergerakanmuatan dan membutuhkan energi untuk melakukan pergerakantersebut. Maka energi dari gelombang elektromagnet akanmenjadi energi mekanik yang lama kelamaan akan terkonversimenjadi panas.

4.4 Analisis Penyerapan Material RAMPada penelitian ini Material RAM merupakan campuran

dari pasir besi laterit-karbon aktif kulit singkong dan cat sebabagibahan perekatnya. Campuran antara material RAM dan cattermasuk dalam komposit dimana material RAM sebagai fillerdan cat sebagai binder. Komposit pada pelapisan ini termasukkomposit isotropik karena penguatannya ke segala arah danterdispersi seragam atau distribusinya merata (amalia, 2015).Komposit RAM/cat dilapiskan pada plat baja grade A tipe AH36.Metode pelapisan yang digunakan adalah single layer denganketebalan 4 mm. Hasil pelapisan material dapat diperlihatkanpada gambar 4.19.

Gambar 4.19 Pelapisan Single Layer pada Plat Baja AH36

Untuk mengetahui distribusi dan penyebaran materialRAM pada cat, maka dapat dilakukan pengujian SEM EDX.Selain itu pengujian SEM EDX dapat digunakan untukmemperlihatkan persentase unsur penyusun dari komposit RAM-cat. Komposit RAM-cat dilapiskan pada film kaca dandidapatkan hasil seperti pada gambar 4.20.

Page 63: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

48

Gambar 4.20 Distribusi Material RAM dalam Komposit

Hasil dari pengujian SEM EDX menunjukkan bahwamaterial RAM tersebar secara merata pada binder cat. Terdapatdua ikatan antara campuran pasir besi laterit-karbon aktif sebagaifiller dan cat sebagai matriks pada baja. Menurut penelitian dariamalia (2015), pada pelapisan single layer terjadi ikatan antarmuka matriks dengan filler maupun matriks dengan baja. Seluruhmodel ikatan antar muka yang terjadi secondary bounding ataugaya elektrostatik. Berdasarkan gambar hasil pengujian SEMEDX menunjukkan kualitatif ikatan antar muka campuran pasirbesi laterit-karbon aktif kulit singkong. Partikel-partikel tersusunsecara rapat dan mampat yang menujukkan bahwa ikatan antarmuka yang dimiliki cukup kuat. Ikatan tersebut disebabkanelektrostatik dengan ion-ion elektrik yang disumbangkan oleh cat.Persentase atom penyusun dari komposit material RAM-cat yaituterdapat karbon (biru) 74.34 % ; Oksigen (hijau) 25.45 & dan Fe(merah) 0.22 %. Persentase atom penyusun yang paling banyakadalah karbon. Hal ini menunjukkan bahwa persentase atomsudah hampir sesuai karena material yang digunakan yaituperbandingan 1:2 dimana unsur karbon yang lebih banyakdaripada unsur yang lainnya.

Page 64: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

49

Penyerapan gelombang mikro dari komposit RAM-catyang telah dilapiskan pada baja diidentifikasi dengan alat VectorNetwork Analyser (VNA) dengan rentang 7-18 GHz. FrekuensiX-band yang digunakan berada pada rentang 8-12.5 GHz. Hasildari pengujian VNA memberikan informasi yang berguna untukmengidentifikasi nilai dari Reflection Loss. Grafik hubungan rugirefleksi pelapisan single layer terhadap frekuensi 7-18 GHzditunjukkan pada gambar 4.21

Gambar 4.21 (a) menunjukkan grafik rugi refleksi singlelayer pada rentang frekuensi 7-18 GHz, sedangkan gambar (b)menunjukkan grafik rugi refleksi yang lebih spesifik pada rentangfrekuensi X band, 8-12.5 GHz. Berdasarkan grafik, nilai rugirefleksi paling besar terdapat pada variasi komposisi 1:1 dengannilai -24.2 dB. Nilai rugi refleksi variasi komposisi 1:2 ; 2:1 dan2:3 dapat dilihat pada tabel 4.3.

(a)

Page 65: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

50

(b)Gambar 4.21 (a) Grafik Nilai Rugi Refleksi Single layer

Frekuensi 7-18 GHz, (b) Grafik Nilai RugiRefleksi Single layer Frekuensi 8-12.4 GHz

Tabel 4.3 Nilai Rugi Refleksi Maksimum RAM Single Layer

Nilai rugi refleksi paling besar terdapat pada komposisiRAM 1:1 dengan nilai rugi refleksi -24.2 dB sedangkan yangpaling kecil pada komposisi RAM 2:1 dengan rugi refleksi -9.51dB. Penelitian amalia (2015) menjelaskan bahwa plat baja AH36yang tidak dilapisi cat memiliki nilai penyerapan sebesar -2.84

KomposisiRAM

Rugi Refleksi(dB)

Frekuensi(GHz)

1:1 -24.2 12.061:2 -18.01 12.1152:1 -9.51 9.2552:3 -10.1 9.31

Page 66: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

51

dB. Maka terdapat perbedaan yang signifikan pada plat baja yangtidak dilapisi cat dengan yang dilapisi cat. Nilai rugi refleksimaksimum dari masing-masing komposisi RAM berada padarentang frekuensi X-Band yaitu pada rentang 8-12.5 GHz. DaerahX-band merupakan daerah yang biasa digunakan untuk operasigelombang mikro pada kapal siluman atau aplikasi gelombangmiliter lainnya. Pada grafik rugi refleksi penyerapan single layerlebih spesifik pada kedalaman peningkatan rugi refleksi (dB).penyerapan gelombang akan lebih maksimum jika pitapenyerapan juga semakin lebar. Hal ini dikarenakan semakinlebar pita penyerapan material RAM maka semakin efektifmaterial tersebut dalam menyerap gelombang elektromagnetik.

Nilai rugi refleksi dapat menunjukkan penyerapan darigelombang mikro. Semakin besar nilai negatif dari rugi refleksimaka daya serap material terhadap gelombang mikro jugasemakin besar. Menurut Phang (2008) struktur material penyerapgelombang mikro terdiri dari bagian dengan sifat yangmengijinkan gelombang elektromagnetik menembus medandaerah medan listrik dan medan magnet. Penyerapan gelombangmikro dapat semakin besar jika sesuai dengan syarat tertentuseperti sifat material, polarisasi gelombang, geometri permukaandan karakteristik relatif material (Ludwig, 2011).

Material RAM pada penelitian ini merupakan gabungandari dua material pasir besi laterit yang bersifat magnetik dankarbon aktif kulit singkong yang bersifat dielektrik. Makamekanisme penyerapan dapat dijelaskan berdasarkan sifat-sifatdari RAM (dielektrik dan magnetik) dan dari pergerakan muatan.Jika gelombang elektromagnet mengenai karbon aktif kulitsingkong yang bersifat dielektrik maka muatan dalam karbonakan mengalami induksi. Dalam proses induksi terjadi pergerakanmuatan dimana menyebabkan terjadinya arus listrik. Terjadinyapergerakan muatan juga membutuhkan energi sehingga terjadikonversi dari energi gelombang elektromagnet menjadi energitermal pada arus listrik. Arus listrik juga akan menyebabkanterjadinya medan magnet. Adanya medan magnet dari material

Page 67: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

52

dielektrik ini akan diperkuat oleh medan magnet dari materialmagnetik. Medan magnet dari gelombang elektromagnet akanmengalami superposisi destruktif dengan medan magnet materialRAM yang mempunyai arah yang berbeda sehingga gelombangelektromagnet akan terserap dan tereduksi. Hal ini juga berakibatgelombang elektromagnet yang melewati material RAM tidakdapat memantul kembali ke receiver radar.

Page 68: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

55

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KesimpulanBerdasarkan hasil penelitian dengan judul “Rekayasa

Material Penyerap Gelombang Radar Berbahan DasarBatuan Besi Laterit dan Karbon Aktif Kulit Singkong padaRentang Frekuensi X Band” maka dapat ditarik kesimpulansebagai berikut:1. Berdasarkan analisa kurva histerisis pasir besi Laterit yang

merupakan hasil uji kemagnetan dengan menggunakan alatVibrating Sample Magnetometer (VSM) didapatkan bahwapasir besi Laterit termasuk dalam bahan feromagnetik lemahbersifat soft magnetic. Karakteristik dari pasir besi Lateritmemiliki magnetisasi saturasi yang tinggi sebesar 120 emu/gr,koersivitas sebesar 0.05 T dan nilai remanensi sebesar 19.8emu/gr.

2. Sifat kelistrikan dari karbon aktif kulit singkong dapatdiketahui dengan menggunakan uji konduktivitas listrikdengan alat LCR meter. Dari hasil uji konduktivitas lisrik akandidapatkan grafik hubungan linier antara frekuensi dankonduktivitas dari karbon aktif kulit singkong. Nilaikonduktivitas dari karbon aktif kulit singkong berada padarentang 10-9 S/cm yang berada pada rentang dielektrik.

3. Bahan RAM merupakan campuran dari pasir besi Laterit-karbon aktif kulit singkong dengan komposisi massa 1:1, 1:2,2:1 dan 2:3. Berdasarkan hasil uji kelistrikan didapatkanbahwa material RAM memiliki nilai konduktivitas padarentang dielektrik dan memiliki hubungan linier antarafrekuensi dan konduktivitas.

4. Bahan RAM dengan variasi komposisi 1:1, 1:2, 2:1 dan 2:3dicampur dengan cat kapal dan dilapiskan pada plat baja gradeA tipe AH36 dengan pelapisan single layer. Untuk mengetahuipengaruh variasi fraksi massa terhadap penyerapan gelombang

Page 69: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

56

radar dilakukan uji Vector Network Analyser (VNA) dandidapatkan bahwa didapatkan bahwa nilai rugi refleksi palingbesar terdapat pada variasi komposisi 1:1 dengan nilai -24.2dB pada frekuensi 12.06 GHz. Sedangkan nilai rugi refleksivariasi komposisi 1:2 yaitu -18.01 dB pada frekuensi 12.11GHz. Komposisi 2:1 dan 2:3 memiliki nilai rugi refleksimasing-masing sebesar -9.51 dB dan -10.1 dB pada frekuensisekitar 9 GHz. Hasil penyerapan dari komposisi campuranberada pada frekuensi X band.

5.2. Saran1. Perlu dilakukan penelitian dan pembandingkan lebih lanjut

dengan metode pelapisan double layer dan multi layer.2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan

bahan RAM dari campuran dari bahan lain.

Page 70: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

57

DAFTAR PUSTAKA

Amalia, Lita.(2014). ”Pelapisan Mutilayer dengan MetodeDallenbach Layer Menggunakan Polianilin dan BariumM-Heksaferrit sebagai Radar Absorbing Material (RAM)”.Laporan Tesis Jurusan Fisika. Institut Teknologi SepuluhNopember Surabaya

Bayrakdar, H. 2012. “Electromagnetic propagation andabsorbing property of ferrite-polymer nanocompositestructure,” Electromagnetics Research M, vol. 25, pp. 269-281.

Blaney, Lee. 2007. “Magnetite (Fe3O4) : Properties, Synthesis,and Applications”. Lehigh Review, paper 5 Volume 15.

Cheremisinoff, N. P. 1993. “Carbon Adsorption of PollutantControl”. John Willey & Sons. Canada

Fajaroh, F dkk. 2012. “Synthesis of Magnetite Nanoparticles bySurfactant-Free Electrochemical Method in an AqueousSystem”. Advanced Powder Technology, 2012 (23): 328-333

Ferhan Cecen, dkk. 2012. “Activated Carbon For Water andWastewater Treatment”. Wiley-VCH Verlag & Co. KgaA,Germany

Fessenden, R .J dan Fessenden, J. S. 1986. “Kimia Organik Jilid2 Edisi Ketiga”. Erlangga. Jakarta

Fredina Destyorini dkk. 2010. “Pengaruh Suhu KarbonisasiTerhadap Struktur dan Konduktivitas Listrik ArangSerabut Kelapa”. Jurnal Fisika Himpunan Fisika Indonesiavol 10 no. 2

Gustan Pari dkk. 2014. “Porous Carbon Spheres FromHydrothermal Carbonization and KOH Activation onCassava and Tapioca Flour Raw Material”. ProcediaEnvironmental Science 20 (2014) 342-354

Halliday dan Resnick. 1989. “ Fisika”. Erlangga. Jakarta

Page 71: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

58

Idrus, Rosita, dkk. 2013. “Pengaruh Suhu Aktivasi TerhadapKualitas Karbon Aktif. Berbahan Dasar TempurungKelapa”. FMIPA Universitas Tanjungpura. Pontianak

Ikawati dan melawati. 2010. “Pembuatan karbon aktif darilimbah kulit singkong UKM tapioca kabupaten pati”.Jurusan teknik kimia fakultas teknik UNDIP. Semarang

Isnijah. 1990. “Pengembangan Bahan Baku Kimia KarbonAktif”. Puslitbang Kimia Terapan LIPI. Jakarta

Jankowska dkk. 1991. “Active Carbon”. New York : 13. Ellishorwood. Hal. 29-42.

Ludwig dkk. 2000. “Circuit Design Theory and Application”Prentice-Hall.

MacDiarmid, A.G., (2000), “Nobel Lecture: ‘‘Synthetic metals’’:a novel role for organic polymers”. Reviews of ModernPhysics, vol. 73, pp. 701-712.

Mashuri, 2012. “Partikel nano Ni0,5Zn0,5Fe2O4 dari pasir besisebagai bahan penyerap gelombang mikro pada frekuensitinggi”. Laporan Disertasi Jurusan Fisika. InstitutTeknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Muh, Pauzan, dkk. 2013. “Pengaruh Ukuran butir dan StrukturKristal terhadap sifat Kemagnetan pada NanopartikelMagnetit (Fe3O4)”. Pertemuan Ilmiah XXVII HFI Jateng& DIY.

Nugraheni, Ananda. 2014. “Karakterisasi Ikatan Molekul,Struktur dan Fasa Grafena pada Proses PemanasanTempurung Kelapa Tua”. Tugas Akhir Jurusan FisikaFMIPA ITS

Pardianto, Bambang dan Wahyu Widodo. 2014. “PotensiEndapan Bijih Besi di Kusan Hulu Kabupaten TanahBumbu Kalimantan Selatan”. Laporan, Kelompok KerjaMineral Pusat Sumber Daya Geologi.

Phang, S.W dkk. 2008. “Synthesis, Characterization andMicrowave Absorption Property of Doped PolyanilineNanocomposites Containing TiO2 Nanoparticles and CarbonNanotubes”. Syntetic Metals, vol.158, hal.251-258.

Page 72: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

59

Rumidatul, Alfi. 2006. “Efektivitas Arang Aktif Sebagai AdsorbenPada Pengelolahan Air Limbah”. Sekolah Pasca SarjanaInstitut Pertanian. Bogor

Saville, P. (2005), “Review of Radar Absorbing Materials”.Defence R & D Canada. Canada.

Silvia, Linda. 2013. “Pelapisan Komposit PANi/BAM-SiO2

Berbasis Material Alam Sebagai Penyerap GelombangMikro dan Pelapis Anti Korosi pada Baja Grade A TipeAH36”. Thesis Jurusan Fisika Fakultas FMIPA ITS tahun2013

Solihah, Lia Kurnia. 2010. “Sintesis dan Karakteristk PartikelNano Fe3O4 yang berasal dari Pasir Besi dan Fe3O4

Bahan Komersial (ALDRICH)”. Tugas Akhir JurusanFisika Fakultas FMIPA ITS tahun 2010.

Sudrajat, R. 1985. “Pengaruh Beberapa Faktor Terhadap SifatArang Aktif”. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, Vol. 2, No.2.

Suhartana. 2006. “Pemanfaatan Tempurung kelapa sebagaibahan baku arang aktif dan aplikasinya untuk penjernihanair sumur di desa belor kecamatan ngaringan kabupatengrobogan”. Laboratorium kimia organic FMIPA UNDIP.Semarang

Sukma, Devi. 2014. “Sintesis Nanopartikel dan KarakterisasiBarium M-Hexaferite Berbasis Batu Besi Tanah LautKalimantan Selatan dengan Variasi Doping Zn,Temperatur Kalsinasi dan Waktu Penahanan”. LaporanThesis Jurusan Fisika. Institut Teknologi SepuluhNopember Surabaya.

Sunaryo dan Wira Widyawidura. 2010. “Metode PembelajaranBahan Magnet dan Identifikasi Kandungan SenyawaPasir Alam Menggunakan Prinsip Dasar Fisika”. JurnalCakrawala Pendidikan FMIPA Universitas Negeri JakartaNo. 1 Th. XXIX.

Page 73: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

60

Zainuri, M. 2010. “Laporan akhir studi absorbsi elektromagnetikpada M-Heksaferit untuk aplikasi anti radar”. ITSSurabaya.

Page 74: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

59

LAMPIRAN APROSES REDUKSI DAN PENCUCIAN PASIR BESI

LATERIT

Gambar 1. Bongkahan Batuan Besi Laterit

(a) (b)Gambar 2. (a) dan (b) Proses Reduksi Menjadi Pasir Besi Laterit

Gambar 3. Cleaning dengan Ultrasonic Cleaner

Page 75: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

60

LAMPIRAN BPROSES SINTESIS KARBON AKTIF KULIT SINGKONG

Gambar 4. Kulit Singkong

Gambar 5. Kulit Singkong Hasil Karbonisasi

Gambar 6. Aktivasi dengan KOH

Page 76: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

61

LAMPIRAN CPELAPISAN SINGLE LAYER PADA PLAT BAJA AH36

Gambar 7. Plat Baja diamplas dengan Mesh

Gambar 8. Plat Baja dicuci dengan Thinner

Gambar 9. Pelapisan Single Layer RAM pada Plat Baja

Page 77: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

62

LAMPIRAN EHASIL ANALISIS KUALITATIF MENGGUNAKAN

SOFTWARE MATCH!

1. Pasir Besi Laterit Sebelum Pencucian

Gambar 10. Grafik XRD Hasil Search Match! Pasir BesiLaterit Sebelum Pencucian

A: Magnetite (100.0 %)Formula sum = Fe3 O4Entry number = 96-900-5839Figure-of-Merit (FoM) = 0.866660Total number of peaks = 34Peaks in range = 8Peaks matched = 7Intensity scale factor = 1.03Space group = F d -3 mCrystal system = cubicUnit cell = a= 8.3740 ÅI/Icor = 6.08Calc. density = 5.238 g/cm³

Page 78: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

63

Reference = Nakagiri N., Manghnani M. H., Ming L. C.,Kimura S., "Crystal structure of magnetite under pressure Sample: P =1.55 GPa", Physics and

Chemistry of Minerals 13, 238-244 (1986)

2. Pasir Besi Laterit Setelah Pencucian

Gambar 11. Grafik XRD Hasil Search Match! Pasir BesiLaterit Setelah Pencucian

A: Magnetite (100.0 %)Formula sum = Fe3 O4Entry number = 96-900-9769Figure-of-Merit (FoM) = 0.758847Total number of peaks = 35Peaks in range = 8Peaks matched = 7Intensity scale factor = 0.98Space group = F d -3 mCrystal system = cubicUnit cell = a= 8.4045 ÅI/Icor = 6.06Calc. density = 5.181 g/cm³Reference = Fjellvag H., Gronvold F., Stolen S.,Hauback B. C., "On the crystallographic and magnetic structures ofnearly stoichiometric iron

Page 79: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

64

monoxide Locality: synthetic Sample: T = 298 K", Journal of SolidState Chemistry 124, 52-57 (1996)

3. Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Variasi 2:3

Gambar 12. Grafik XRD Hasil Search Match! Campuran PasirBesi Laterit-Karbon Aktif Variasi 2:3

A: Magnetite (100.0 %)Formula sum = Fe3 O4Entry number = 96-900-9769Figure-of-Merit (FoM) = 0.935804Total number of peaks = 35Peaks in range = 9Peaks matched = 8Intensity scale factor = 0.37Space group = F d -3 mCrystal system = cubicUnit cell = a= 8.4045 ÅI/Icor = 6.06Calc. density = 5.181 g/cm³Reference = Fjellvag H., Gronvold F., Stolen S.,Hauback B. C., "On the crystallographic and magnetic structures ofnearly stoichiometric ironmonoxide Locality: synthetic Sample: T = 298 K", Journal of Solid StateChemistry 124, 52-57 (1996)

Page 80: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

65

LAMPIRAN FHASIL ANALISIS KUALITATIF IKATAN MOLEKUL

PADA FTIR

1. FTIR pada Karbon Aktif Setelah Aktivasi

Gambar 13. Hasil FTIR Karbon Setelah Aktivasi

Tabel 1. Data Posisi Puncak-Puncak Ikatan Molekul Hasil FTIRKarbon Setelah Aktivasi

Page 81: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

66

2. FTIR pada Campuran Pasir Besi Laterit-Karbon AktifKulit Singkong Variasi 1:1

4.

Gambar 14. Hasil FTIR Campuran Pasir Besi Laterit-KarbonAktif Variasi 1:1

Tabel 2. Data Posisi Puncak-Puncak Ikatan Molekul Hasil FTIRCampuran Pasir Besi Laterit-Karbon Aktif Variasi 1:1

Page 82: REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR … · 2020. 4. 26. · REKAYASA MATERIAL PENYERAP GELOMBANG RADAR BERBAHAN DASAR ... Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut

67

BIOGRAFI PENULIS

Astrid Delia Aisyah, Lahir diSurabaya, 29 Juli 1993. Merupakananak tunggal dari Ayah (AbdulJa’far) dan ibu (Atika Dewi).Memulai pendidikan di RA RadenFatah Sidoarjo (1998-1999), lalumelanjutkan di Sekolah DasarNegeri Margorejo VIII/571Surabaya (1999-2005), SMP ITMisykat Al-Anwar Jombang (2005-2008), MAN TambakberasJombang (2008-2011). Kemudian

melanjutkan pendidikan S1 melalui jalur SNMPTN 2011 danditerima di ITS jurusan Fisika FMIPA (bidang minatmaterial, ITS (2011-2015).

Penulis aktif dalam dunia riset sejak didanai proposalPKM oleh Dikti pada tahun 2013. Penulis juga pernahmelakukan kerja praktek di PT Petrokimia Gresik untukmenganalisis korosi pada mesin pabrik. Selama masa kuliahpenulis aktif di organisasi kemahasiswaan jurusan HimpunanMahasiswa Fisika (HIMASIKA ITS) selama dua periodesebagai staff departemen hublu (2012-2013) dan BSO physicssummit (2013-2014). Kritik dan saran untuk penulis dapatmelalui email [email protected].