ABSTRAK ABSTRACT PENDAHULUAN. 100 ISSN Sri Rinanti Susilowati, dkk.

Transkripsi

1 100 ISSN Sri Rinanti Susilowati, dkk. PENGARUH KONSENTRASI POLIVINIL ALKOHOL (PVA) DAN KEASAMAN URANIL NITRAT (UN) DENGAN PENSTABIL TETRA HIDRO FURFURAL ALKOHOL (THFA) TERHADAP SIFAT FISIS KERNEL U 3 O 8 HASIL PROSES GELASI Sri Rinanti Susilowati, Sutarni, Ratmi Herlani, Endang Nawangsih Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 Ykbb Yogyakarta ptapb@batan.go.id ABSTRAK PENGARUH KONSENTRASI POLIVINIL ALKOHOL (PVA) DAN KEASAMAN URANIL NITRAT (UN) DENGAN PENSTABIL TETRA HIDRO FURFURAL ALKOHOL (THFA) TERHADAP SIFAT FISIS KERNEL U 3 O 8 HASIL PROSES GELASI. Telah dilakukan penelitian pengaruh konsentrasi PVA dan keasaman UN dengan penstabil THFA terhadap sifat fisis kernel U 3 O 8 hasil proses gelasi. Kernel U 3 O 8 dibuat dengan proses gelasi eksternal menggunakan uranil nitrat dengan variasi konsentrasi keasaman larutan UN dan konsentrasi PVA dalam larutan sol sebagai larutan umpan. Pembuatan sol diawali dengan pelarutan PVA dalam air dengan variasi konsentrasi, kemudian ditambah uranil nitrat, THFA dengan volume tertentu, diaduk dan dipanaskan pada suhu 70 o C sampai homogen. Larutan sol diteteskan ke dalam medium gelasi yang berisi larutan NH 4 OH dalam kolom setinggi 1m pada suhu kamar. Gel yang dihasilkan direndam dalam NH 4 OH 7M kemudian dicuci dengan NH 4 OH encer kemudian isopropyl alkohol lalu dikeringkan dalam suhu kamar selama 48 jam serta dipanaskan pada suhu 100 o C. Setelah dikeringkan dilakukan proses kalsinasi pada suhu 600 o C dengan kenaikan suhu secara bertahap. Dari variasi PVA kebulatan gel ADU yang baik diperoleh dari konsentrasi PVA 1,6-2,0g/20mLsol dengan diameter gel 2,09-2,25mm, sedangkan pada variasi konsentrasi keasaman UN gel yang terbaik diperoleh dari konsentrasi keasaman 0,05; 0,1 dan 0,794 N dengan diameter gel 1,94-2,23 mm. Pada proses kalsinasi kernel U 3 O 8 yang terbaik diperoleh dari konsentrasi PVA 1,8g/20mL sol dengan keasaman larutan UN 0,05,; 0,100 dan 0,794 N atau pada ph 0,1; 1,0 dan 1,3 kerapatan yang dihasilkan 5,155-5,506g/cm 3. Kata kunci :penstabil, sol gel, kalsinasi, kebulatan, kerapatan ABSTRACT INFLUENCE OF POLIVINYL ALCOHOL (PVA) CONCENTRATION AND ACIDIC OF URANYL NITRIC WITH TETRA HYDROFURFURAL ALCOHOL (THFA) STABILIZER ON THE PHYSICAL CHARACTERISTIC OF U 3 O 8 KERNEL PRODUCED BY GELATION PROCESS. The influence of PVA concentration and acidic of uranyl nitrate with THFA stabilizer on physical characyteristic of U 3 O 8 kernel produced by gelation process was carried out. Kernel of U 3 O 8 was made by external gelation process use of uranyl nitrate where acidic of uranyl nitrate and PVA concentration were varied as a feed solution. Concetrations of PVA solution in water were varied first, then uranyl nitrate and THFA in certain volume were added, mixed and heated on temperature 70 o C until homogen condition. Sol solution was dropped into gelation media of NH 4 OH in the 1 m column in room temperature. Gel found was put into NH 4 OH 7M and then was washed with dilute NH 4 OH and with isopropyl alcohol and then dried in room temperature for 48 hours then was heated in temperature 100 o C. Calcination process in 600 o C temperature was done after drying process where the temperature was increased step by step. It was found that sphericity of good ADU was gel from PVA of g/20mL with gel diameter of mm and it was found that good gel acidic concentration of uranyl nitrate of 0.05; 0.1 dan N with gel diameter mm. In calcination process the best U 3 O 8 kernel was found from PVA concentration of 1.8g/20mL, acidic sol of uranyl nitrate solution of 0.05,; dan N or ph of the solution of 0.1; 1.0 dan 1.3, the density found was g/cm 3. Key word: stabilizer, sol gel, calcination, sphericity, density PENDAHULUAN R eaktor Suhu Tinggi atau RST merupakan salah satu reaktor yang sangat menguntungkan. Sangat menguntungkan karena ekonomis, mempunyai keselamatan yang handal, sampah yang dihasilkan minimal, dan memungkinkan untuk dibangun di Indonesia terutama di daerah-daerah terpencil yang membutuhkan energi listrik tidak begitu besar ( MWE). Selain menghasilkan listrik, panas tinggi sebagai hasil samping pada operasi Reaktor Suhu Tinggi dapat digunakan untuk industri kimia yang lain, misalnya untuk desalinasi air laut, gasifikasi batubara, produksi

2 Sri Rinanti Susilowati, dkk. ISSN hydrogen, maupun proses industri kimia lain yang memerlukan panas (1). Bahan bakar RST berupa partikel terlapis dengan lapisan BISO (dua lapisan) maupun TRISO (tiga lapisan) coated particle yang telah dipres menjadi bentuk bola dalam matrik grafit atau dipres dengan desain blok prismatik. Partikel terlapis adalah kernel yang telah dilapis dengan SiC(silica carbida) dan PyC (pyrocarbon) atau ZrC (zircon carbida). Lapisan tersebut terutama berfungsi untuk menahan tekanan maupun hasil fisi yang dihasilkan saat reaktor beroperasi. Sebagai inti dari partikel berlapis bisa berupa kernel UO 2, campuran (Th-U)O 2, Uranium carbide atau campuran (U- Pu)O 2 (3). Gambar 1. Bentuk elemen bahan bakar pebble bed (a) dan blok prismatik (b). Desain elemen bakar tersebut mempunyai kelebihan maupun kekurangan masing-masing. Secara garis besar, proses pembuatan elemen bakar RST bentuk bola dengan inti kernel UO 2, (Th- U)O 2, UCO maupun (U-Pu)O 2 dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu pembuatan kernel, pelapisan kernel dan pembentukan elemen bakar bentuk bola dalam matrik grafit. Sedangkan bentuk pelet dengan bahan kernel UO 2 dibentuk dari bahan kernel UO 2 dengan ukuran tertentu yang dipres pada suhu dan tekanan tertentu (2) Proses gelasi eksternal banyak dikembangkan untuk membuat kernel UO 2 berdasarkan prinsip difusi NH 3 ke dalam tetesan sol sehingga sol mengendap dan membentuk butiran gel. Pengendapan gel dilakukan dengan meneteskan sol ke dalam kolom yang berisi NH 4 OH maka gas NH 3 akan terdifusi ke dalam permukaan tetesan sol sehingga permukaan tetesan sol mengeras membentuk polimer Amonium Diuranat Polivinil Alkohol (PVA), sambil melepaskan molekul air, dengan reaksi sebagai berikut: (5) [(UO 2 )(C 2 H 2 OH) 2n ] + 4NH 4 OH [(UO 2 )(NH 3 ) 4 (C 2 H 2 OH) 2n ] (Gel U-PVA) + 4H 2 O Sol yang terbentuk kemudian ditambah dengan zat aditif tertentu untuk mempertahankan bentuk butiran pada saat proses gelasi. Zat aditif yang biasa digunakan antara lain: methocel, tetrahidrofurfural alcohol (4-HF), dextran, polivinil alkohol (PVA) (5) Pembentukan gel tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti banyaknya konsentrasi uranium dan polivinil alkohol yang digunakan serta metodologi penetesan sol. Jika jumlah PVA yang digunakan besar dan konsentrasi uranium kecil akan terjadi kenaikan viskositas, larutan sol akan sulit digelasikan dalam larutan medium ammonium hidroksida, akibatnya gel yang terbentuk tidak baik. Jika jumlah PVA yang digunakan sedikit sedangkan kadar uraniumnya banyak maka pencampurannya tidak sempurna, akibatya reaksi pembentukan gel akan banyak mengalami kegagalan, misalnya gel yang terbentuk tidak baik (lonjong). Demikian juga pada proses kalsinasi pada suhu tinggi gel akan mudah pecah. (4) Contoh reaksi pembuatan U 3 O 8 adalah sebagai berikut : C C 9 (NH 4 ) 2 U 2 O 7 (s) 6U 3 O 8(s) + 14NH 3(g) + 15H 2 O (g) + 2N 2(g) Kernel U 3 O 8 akan mengalami kerusakan menjadi serbuk oksida U 3 O 8. Hal ini dapat mempengaruhi kualitas dan sifat fisis butiran gel dan oksida U 3 O 8 di atas dan juga kualitas bahan bakar kernel UO 2 yg dihasilkan nantinya, seperti densitas, luas muka, morfologi, ukuran butir dan lain-lain. (4) TATA KERJA Bahan Serbuk UO 3 hasil proses di P 3 TM BATAN, HNO 3, H 2 SO 4, TiCl 3 kristal, FeCl 3 kristal, Barium difenilsulfonat kristal, Asam sulfamat kristal, Larutan Titrisol K 2 Cr 2 O 7 0,1 N, Air bebas mineral, Polivinyl Alkohol, THFA (Tetra Hidrofurfural Alkohol), Amonia, n Propanol.

3 102 ISSN Sri Rinanti Susilowati, dkk. Serbuk UO 3 /U 3 O 8 Larutan HNO 3 7 N Penambahan PVA+THFA Prenetralisasi Pelarut Larutan UN Penambahan Zat Aditif pada ±70 o C Analisis Konsentrasi U Analisis perbandingan mol NO 3 - /U Gelasi ekternal dalam medium NH 4 OH pada suhu kamar Pencucian dan perendaman dalam larutan NH 4 OH 2,5 %, n-propanol pada suhu kamar Analisis Kondisi Fisik Butiran (warna, bentuh, keutuhan) Pengeringan bertahap Suhu kamar 24 jam, 100 o C 2 jam Kalsinasi pada suhu ±600 o C selama 2 jam Analisis Kerapatan, Porositas, Luas Permukaan, Volume Total Pori, Jarijari Rerata Kernel U 3 O 8 Gambar.2. Diagram alir proses gelasi eksternal Alat Neraca analitik, seperangkat alat untuk proses gelasi, cawan porselin, kertas saring, termometer, pengaduk magnet, muffle furnace, piknometer, kertas ph, sendok tanduk, pipet mikro, seperangkat alat gelas, oven, hot plate. Cara Kerja Pembuatan Larutan UN (Uranyl Nitrat) Serbuk ADU dihaluskan kemudian, dikalsinasi pada suhu 400 o C sehingga menjadi serbuk UO 3. Ditimbang sejumlah tertentu serbuk UO 3 dengan neraca analitik. Diambil larutan HNO 3 7 N sejumlah tertentu dengan pipet volume kemudian dimasukkan dalam beker gelas dan dipanaskan pada suhu 60 o C dalam almari asam sambil diaduk. Serbuk UO 3 dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam larutan HNO 3 itu sambil terus menerus diaduk dan dipanaskan pada suhu 60 o C. Setelah larut kemudian disaring untuk menghilangkan pengotor maupun sisa endapan yang tidak larut. Larutan UN dianalisis kadar uranium dan keasaman dengan metode titrimetri serta analisis perbandingan mol NO - 3 /U. Proses Gelasi Eksternal PVA ditimbang sebanyak 1,6 gr dengan menggunakan neraca analitik kemudian dilarutkan dalam 20 ml ABM dengan menggunakan beaker glass dan diaduk serta dipanaskan pada suhu 70 o C 90 o C. Setelah PVA larut, ditambahkan sejumlah UN sesuai dengan kadar uranium yang diinginkan yang telah dinetralisasi dengan NH 4 OH. Ditambahkan sejumlah zat aditiv THFA, kemudian diaduk dan dipanaskan pada suhu 70 o C selama 30 menit, kemudian didiamkan selama 2 jam. Larutan sol diteteskan dalam kolom gelasi setinggi 1 m yang berisi medium NH 4 OH. Gel yang terbentuk direndam dalam NH 4 OH 7M. kemudian dicuci dengan NH4OH encer dan n-propanol. Proses Pengeringan Proses pengeringan ini dilakukan selama 2 kali, yaitu pengeringan pada suhu kamar dan pengeringan menggunakan oven. Pengeringan pertama yang dilakukan adalah pengeringan pada suhu kamar. Butiran gel ADU dikeringkan terlebih dahulu pada suhu kamar selama 2 hari. Setelah itu dikeringkan pada oven pada suhu 100 o C secara bertahap, yaitu 50 o C selama 1 jam kemudian 70 o C selama 1 jam dan 100 o C selama 2 jam.

4 Sri Rinanti Susilowati, dkk. ISSN Proses Kalsinasi Butiran-butiran gel kering diletakkan pada cawan porselin atau krus porselin yang tahan panas tinggi kemudian dimasukkan dalam muffle furnace. Kemudian panaskan secara bertahap, yaitu 100 o C selama 1 jam, 200 o C selama 1 jam, 300 o C selama 1 jam, 400 o C selama 1 jam, 500 o C selama 1 jam, 600 o C selama 1 jam kemudian 700 o C selama 2 jam. Setelah mencapai suhu 700 o C selama 2 jam tersebut, pemanasan dimatikan dan dibiarkan dingin sampai suhu kamar, selanjutnya dilakukan proses pengamatan fisik dan analisis. Analisis Kerapatan Kernel U 3 O 8 Piknometer dikeringkan terlebih dahulu dengan cara dipanaskan dalam oven pada suhu 100 o C selama 2 jam. Setelah dikeringkan, piknometer kosong ditimbang dengan menggunakan neraca analitik, kemudian diisi ABM sampai penuh tanpa ada gelembung udara dan ditimbang lagi. Volume piknometer dapat dketahui dengan cara : m2 m1 Volume piknometer = ρ CCl4 m 1 : massa piknometer kosong m 2 : massa piknometer yang berisi ABM ρ CCl 4 : massa jenis CCl 4 pada suhu ruangan. a. Piknometer kosong dan kering diisi dengan butiran U 3 O 8 kemudian ditimbang. Berat Butiran U 3 O 8 = m 3 m 1 m 3 : massa piknometer yang berisi butiran U 3 O 8 b. Piknometer yang berisi butiran U 3 O 8 diisi dengan CCl 4 sampai penuh kemudian ditimbang. Berat CCl 4 m 4 m 1 m 4 : massa piknometer yang beriisi butiran U 3 O 8 dan CCl 4 Kerapatan dapat dihitung menggunakan cara : Volume CCl 4 = Berat CCl ρ CCl4 Volume butiran=volume piknometer Volume CCl4 BeratButiran Kerapatan butiranu 3 O 8 = ( g / L) VolumeButiran HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan Larutan Uranil Nitrat Pembuatan Uranil Nitrat (UN) dalam penelitian ini dilakukan dengan melarutkan serbuk UO 3 dengan berat tertentu dalam HNO 3 7N pada volume tertentu, kemudian diaduk serta dipanaskan pada suhu 60 o C. Larutan UN dianalisis kadar Uranium dan keasaman dengan metode titrimeri 4 dan analisis ph menggunakan ph meter. Larutan uranil nitrat yang diperoleh dengan kadar U tinggi namun keasaman rendah. Hasil pembuatan uranil nitrat dapat dilihat di Tabel 1. Tabel 1.Larutan uranil nitrat hasil pelarutan UO 3 No. ph Keasaman (N) Kadar U (g/l) 1 1,3 0, , ,1 0, , , Dari data Tabel 1 dapat dilihat bahwa pada keasaman rendah, ph tinggi diperoleh larutan UN dengan kadar tinggi yaitu 833g/L. Pada keasaman yang relatif tinggi 1,5 N dan ph -0,2 kadar uranium uranil nitrat 404g/L. Sehingga berdasarkan data dari Tabel 1 dapat disimpulkan bahwa dengan keasaman yang semakin rendah maka kadar uraniumnya semakin tinggi. Namun untuk pembuatan larutan uranil nitrat dengan kadar uranium tinggi dengan keasaman yang semakin rendah waktu yang dibutuhkan semakin lama serta suhunya jangan melebihi 60 o C karena dapat menyebabkan terjadinya endapan putih yang sukar larut. Pembuatan Sol Ditimbang 0,6g PVA, kemudian dilarutkan dalam 20 ml ABM diaduk serta dipanaskan pada suhu 70 0 C 90 0 C. Setelah PVA larut, ditambahkan ADUN dengan volume tertentu agar nantinya sol mempunyai kadar uranium 200g/L kemudian diaduk dan dipanaskan pada suhu 70 0 C selama 1 jam. Larutan kemudian ditambahkan 0,5 ml THFA, kemudian diaduk dan dipanaskan pada suhu 70 0 C selama 30 menit, kemudian larutan didiamkan selama 2 jam. Hal yang sangat berpengaruh terhadap kekentalan dalam pembuatan sol adalah konsentrasi PVA, oleh sebab itu konsentrasi PVA dibuat variasi 0,6; 1,0; 1,3; 1,6; 1,8 dan 2,2 g/20ml sol dan variasi konsentrasi kasaman dalam larutan UN. Selain konsentrasi PVA yang berpengaruh terhadap kekentalan yaitu konsentrasi uranium dan keasaman dalam larutan UN, waktu dan suhu pada pelarutan PVA serta ph pada prenetralisasi. Gelasi Eksternal Larutan sol diteteskan pada kolom gelasi setinggi 1 m yang berisi mediun NH 4 OH 7N dengan menggunakan jarum suntik volume 5mL. Gel yang terbentuk kemudian direndam dalam NH 4 OH 7N selama 30 menit, kemudian dicuci dengan NH 4 OH 2,5% dan n-propanol masing masing sebanyak 3 kali. Kemudian dianalisis diameternya dan kerapatannya dengan menggunakan piknometer. Ulangi eksperimen

5 104 ISSN Sri Rinanti Susilowati, dkk. diatas dengan menggunakan PVA 1,6; 1,8 g dan UN dengan variasi kadar uranium dan keasaman. Proses gelasi ini dilakukan dalam kolom gelasi setinggi 1m yang berisi medium NH 4 OH 7N. Jarak lubang penetes dengan kolom gelasi akan mempengaruhi terbentuknya gel, ini terbukti saat jarak lubang penetes jauh dengan medium NH 4 OH gel yang dihasilkan berbentuk bulat pipih. Tetapi bila jaraknya terlalu dekat lubang penetes dapat tersumbat karena larutan sol akan mengendap oleh gas ammonia. Oleh karena itu percobaan ini dilakukan menggunakan lubang penetes dengan jarak 5 cm, agar diperoleh gel yang baik. a. Variasi kadar PVA dalam larutan sol Pada percobaan variasi kadar PVA, larutan ADUN yang digunakan adalah yang mempunyai ph 1,3. Hal tersebut lebih menguntungkan karena NH 4 NO 3 sedikit ketika proses prenetralisasi sehingga kernel oksida yang dihasilkan akan mempunyai kualitas yang lebih baik. Dari data pecobaan Tabel 2 dapat dilihat bahwa kondisi fisik gel ADU dengan variasi PVA(g/20mL) 0,6; 1,0; 1,3g berbentuk pipih dan lonjong sedangkan pada variasi PVA 1g; 1,3g; 1,6g; 1,8 dan 2,0g berbentuk bulat. Jadi dalam hal ini yang berpengaruh terhadap bentuk gel bulat atau lonjong adalah konsentrasi PVA. Dari data Tabel 3, dapat dikatakan bahwa gel ADU yang dihasilkan dari beberapa variasi keasaman mempunyai bentuk fisik yang bulat dan mempunyai diameter yang sesuai dengan spesifikasi. Karena kebulatan bentuk gel dipengaruhi oleh viskositas bukan konsentrasi keasaman. Tabel 2. Kondisi fisik gel ADU hasil proses gelasi No ph PVA(g/20 ml) Keasaman Bentuk Diameter (mm) 1 1,3 0,6 0,050 pipih 2,19-2,42 2 1,3 1,0 0,050 lonjong 2,14-2,39 3 1,3 1,3 0,050 lonjong 2,05-2,24 4 1,3 1,6 0,050 bulat 2,11-2,20 5 1,3 1,8 0,050 bulat 2,09-2,14 6 1,3 2,0 0,05 bulat 2,10-2,25 b. Variasi kadar keasaman dalam larutan UN Tabel 3. Kondisi fisik gel ADU pada variasi keasaman No. ph PVA (g/20ml) Keasaman Bentuk Diameter (mm) 1 1,3 1,8 0,050 Bulat 2 1,0 1,8 0,100 Bulat 3 0,1 1,8 0,794 Bulat 1,94-2, ,8 1,260 Bulat 5 0 1,8 1,500 Bulat Proses Perendaman dan Pencucian a. Proses perendaman Proses perendaman gel ADU dilakukan dalam medium NH 4 OH 7N selama 30 menit. Setelah direndam selama 30 menit gel ADU dicuci dengan NH 4 OH 2.5% sebanyak 3 kali kemudian dicuci dengan 2-propanol sebanyak 3 kali untuk menghilangkan sebagian besar nitrat dan sisa sisa bahan aditiv. Adapun gel ADU hasil perendaman dan pencucian dapat dilihat pada Gambar 3. b.proses Pengeringan Proses pengeringan dilakukan melalui 2 tahap, tahap pertama yaitu pengeringan pada suhu kamar dan tahap kedua menggunakan oven pada suhu C. Pada pengeringan suhu kamar dilakukan selama 48 jam, menyebabkan volume gel ADU yang dihasilkan sedikit menyusut. Pengeringan kedua, yaitu pengeringan menggunakan oven pada suhu C yang dipanaskan secara bertahap, yaitu 50 0 C selama 30 menit, 70 0 C selama 30 menit, C selama 2 jam. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi kejutan panas yang dapat menyebabkan gel mengalami kerusakan. Adapun gambar gel hasil pengeringan dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 3. Gel setelah proses perendaman dan pencucian Gambar 4. Gel setelah pengeringan

6 Sri Rinanti Susilowati, dkk. ISSN Proses Kalsinasi Proses kalsinasi ini dilakukan dengan menggunakan muffle furnace. Suhu pemanasan yang digunakan adalah 600 o C dan dipanaskan secara bertahap, agar tidak terjadi kejutan panas Tabel 4. Kondisi fisik butiran U 3 O 8 pada variasi kadar PVA No. Kadar Uranium Keasaman Kadar PVA THFA (g/l) (N) (g/20ml) (ml) ,05 0,6 0, ,05 1,0 0, ,05 1,3 0, ,05 1,6 0, ,05 1,8 0, ,05 2,0 0,5 yang dapat mengakibatkan kerusakan pada kernel U 3 O 8 yang dihasilkan. Butiran U 3 O 8 hasil kalsinasi berwarna hitam kehijauan, kondisi fisik dari butiran dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5. Keutuhan Rata 2 (%) Tabel 5. Kondisi fisik butiran U 3 O 8 pada variasi kadar keasaman ADUN No. Kadar uranium (g/l) Keasaman (N) Kadar PVA (g/20ml) THFA (ml) Keutuhan (%) ,050 1,8 0, ,100 1,8 0, ,794 1,8 0, ,260 1,8 0, ,500 1,8 0, Pada Tabel 4, kondisi fisik dari variasi kadar PVA setelah proses kalsinasi secara umum hampir sama yaitu mempunyai keutuhan 95%. Hal ini disebabkan karena konsentrasi PVA tidak berpengaruh terhadap kekeroposan/keretakan pada proses pemanasan tetapi berpengaruh terhadap bentuk kebulatan pada proses gelasi. Pada Tabel 5 dapat dilihat bahwa pada keasaman 0,050-0,795N diperoleh kernel U 3 O 8 dengan keutuhan 90-95%, sedangkan pada keasaman UN 1,260-1,500 kernel U 3 O 8 hasil kalsinasi dengan keutuhan semakin sedikit yaitu 70-80%. Dengan demikian pengaruh keasaman sangat mempengaruhi terhadap kekeroposan/keretakan pada kernel U 3 O 8 yang menyebabkan pecah pada proses pemanasan. Analisis kerapatan Analisis kerapatan pada penelitian ini menggunakan piknometer, larutan yang digunakan adalah CCl 4 karena tidak bereaksi dengan U 3 O 8. Adapun hasil analisis kerapatan kernel U 3 O 8 dapat dilihat pada Tabel 6, Gambar 5 dan Tabel 7, Gambar 6. Pada Tabel 6, dapat dilihat bahwa konsentrasi PVA tidak berpengaruh terhadap kerapatan karena kerapatan hasil analisis dari setiap parameter tidak menunjukan perbedaan yang signifikan. Sedangkan dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa keasaman UN cukup berpengaruh terhadap kerapatan kernel U 3 O 8. Pada keasaman 1,5 N memberikan hasil kerapatan yang rendah yaitu 4,114g/mL. Sedangkan pada kasaman 0,050-1,260N memberikan hasil kerapatan relative sama, jadi dapat dikatakan bahwa keasaman diatas 1,260 N memberikan hasi kernel dengan kerapatan rendah. Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa konsentrasi PVA tidak berpengaruh terhadap kerapatan, karena disetiap perbedaan konsentrasi tidak memberikan data perubahan kerapatan yang signifikan. Sedangkan pada gambar 6 terlihat bahwa perubahan konsentrasi keasaman dalam larutan UN memberikan kontribusi terhadap kerapatan kernel U 3 O 8. Hal ini dapat dilihat pada konsentrasi keasaman dalam larutan UN yang semakin rendah memberikan data kerapatan kernel U 3 O 8 yang semakin tinggi. Karena semakin tinggi keasaman larutan UN akan menimbulkan kekeroposan dalam kernel U 3 O 8 sehingga memberikan hasil analisis kerapatan yang semakin rendah. Tabel 6. Hubungan konsentrasi PVA terhadap No Kerapatan U 3 O 8 Konsentrasi PVA (g/20ml) Keasaman (N) Kerapata n (g/ml) 1 0,6 0,050 5, ,0 0,050 5, ,3 0,050 5, ,6 0,050 4, ,8 0,050 5,155

7 106 ISSN Sri Rinanti Susilowati, dkk. Tabel 7. Hubungan keasaman UN terhadap Kerapatan U 3 O 8 No Konsentrasi PVA Keasaman Kerapata (g/20ml) (N) n (g/ml) 1 1,8 1,500 4, ,8 1,260 5, ,8 0,794 5, ,8 0,100 5, ,8 0,050 5,506 Gambar 5. Grafik hubungan konsentrasi PVA terhadap kerapatan U 3 O 8 Gambar 6. Grafik hubungan keasaman UN terhadap kerapatan U 3 O 8 KESIMPULAN Pada pembuatan UN dengan konsentrasi keasaman rendah diperoleh larutan UN dengan konsentrasi uranium tinggi, yaitu pada konsentrasi keasaman 0,05N diperoleh konsentrasi uranium 833g/L. Pada pembuatan sol yang berpengaruh terhadap viskositas adalah konsentrasi PVA, suhu dan waktu pelarutan PVA. Pada pembuatan gel ADU variabel yang berpengaruh terhadap kebulatan gel ADU adalah konsentrasi PVA. Pada proses kalsinasi variabel yang berpengaruh terhadap keutuhan/keretakan kernel U 3 O 8 adalah konsentrasi keasaman dalam larutan UN. Pada konsentrasi keasaman 0,05 N diperoleh keutuhan kernel 95%. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Nuri Nur Hanifah siswi PKL dari SMK Panjatan yang banyak membantu dengan tekun dan rajin sehingga penelitian ini selesai. DAFTAR PUSTAKA 1. NICKEL, H., Development of coated Feul partikel, KFA contribution within the frame of the Germany High Temperature reactor Fuel Development Program, Julich. Kernforschungsanlage BUSRON MASDUKI dan WARDAYA. Pembuatan Kernel UO 2 Melalui Proses Gel,Prosiding, Pertemuan, presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir: Yogyakarta PPNY BATAN TURNER, C.W., Colloid Chemistry and Its Application to the production of Recycle Fuel By Sol-Gel Process, Ontario: Atomic Energy Canada Limited BAMBANG, H., Teknologi Proses Pembuatan Bahan Bakar Reaktor Temperatur Tinggi : pembuatan kernel UO 2, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah, P3TM- BATAN, Yogyakarta KYUNG-CHAI JEEONG, SUNG-CHUI OH, YEON-KU KIM, and YOUNG-WOO LEE,ADU Compound Particle Preparation for HTGR Nuclear Fuel in Korea, High Temperature Gas Reactor Fuel Development Division, Atpmic Energy Reasech Institute, Daejeon , Korea TANYAJAWAB Damunir (PTAPB) Apakah THFA berfungsi sebagai penstabil (surfaktan) atau pereaksi pada gelasi ini? Sri Rinanti S Fungsi THFA pada proses gelasi ini sebagai penstabil Tundjung Indrati Y.(PTAPB) Dalam pembentukan sol gel, apa fungsi dari penstabil? Sejauh mana keberhasilan adanya penambahan penstabil terhadap bentuk kernel? Sri Rinanti S. Fungsinya penstabil (THFA) untuk menghindari kerusakan gel yang disebabkan

8 Sri Rinanti Susilowati, dkk. ISSN penyusutan dalam komponen ADU selama proses gelasi dalam larutan amonia, proses aging dan pencucian. Penambahan penstabil THFA mencegah terjadinya penyusutan dan keretakan pada proses pemanasan.