Resep dan Formula Glasir

Transkripsi

1 Resep dan Formula Glasir ABSTRAK Glasir adalah lapisan kaca tipis yang telah melebur pada permukaan benda keramik, glasir merupakan kombinasi yang seimbang dari satu atau lebih oksida basa (fux), oksida asam (silika), dan oksida netral (alumina), ketiga bahan tersebut merupakan bahan utama pembentuk glasir Proses pencampuran bahan glasir dibedakan menjadi tiga: menurut perbandingan bahan yang dipakai, perbandingan oksida unsur, dan Rumus Seger (Rumus Empiris). Pencampuran menurut Rumus Seger memerlukan ketelitian karena harus mengetahui tentang berat molekul, berat rumus, berat ekivalen, dan unity formula. Pemahaman pencampuran glasir dengan cara perhitungan glasir yaitu perhitungan glasir dari formula ke resep dan perhitungan glasir dari resep ke formula akan sangat menguntungkan karena akan mempermudah merubah formula atau rumus glasir tersebut menjadi resep glasir dan sebaliknya. Kata kunci: glasir, RO formula, rumus Seger, unity formula A. Pendahuluan Keramik termasuk salah satu hasil kerajinan tertua yang ada di muka bumi, hal ini dapat dilihat pada penemuan benda-benda purbakala yang tertimbun di dalam tanah. Benda-benda keramik yang ditemukan berupa wadah-wadah berupa guci, peralatan makan minum, alat sesaji dan lain-lain, disamping penemuan benda-benda yang terbuat dari batu dan logam. Istilah keramik kadang diartikan secara terbatas pada barang-barang gerabah seperti periuk, belanga, kendi, dan sebagainya, padahal barang-barang tersebut merupakan produk dari keramik tradisional yang ruang lingkupnya sangat terbatas. Masyarakat akan sedikit mengalami kebingungan manakala mendengar istilah gerabah, pottery, terracota, tile, greenware, stoneware, porselin, dan sebagainya. Sementara pemanfaatan benda-benda keramik dalam kehidupan sehari-hari sudah semakin luas dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Istilah keramik berasal dari bahasa Yunani κεραμικός (keramos) yang berarti periuk atau belanga yang dibuat dari tanah liat yang dibakar. Selanjutnya ditegaskan lagi bahwa keramik merupakan barang yang dibuat dari tanah liat dengan melalui proses pembakaran. Pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. Keramik adalah suatu bahan yang sangat berguna, karena sifat-sifat khusus/uniknya yang sangat luas. 1

2 Saat ini pembuatan produk keramik telah melalui proses desain secara modern. Pengolahan bahan, pembentukan, dekorasi, pengglasiran dan pembakaran juga sudah dilakukan secara modern. Namun secara khusus pemahaman tentang glasir baik bahan, pembuatan resep glasir, proses penyiapan bahan, dan proses pengglasiran dirasakan masih menjadi hambatan, terutama dalam pembuatan resep glasir. B. Permasalahan Dalam menyusun campuran glasir dapat dibedakan menjadi tiga berdasarkan bentuk bahan yang digunakan, yaitu: 1) menurut perbandingan bahan-bahan yang dipakai, 2) menurut perbandingan oksida unsur, dan 3) menurut rumus Seger (Rumus Empiris). Dari ketiga cara menyusun campuran glasir tersebut yang paling mudah adalah mencampur dengan perbandingan bahan yang dipakai karena langsung menimbang bahan-bahan yang digunakan berdasarkan jumlahnya masing-masing, sedangkan berdasarkan oksida unsur jarang digunakan karena bahan dalam bentuk oksida unsur jarang didapatkan. Untuk campuran glasir berdasarkan rumus Seger dapat dilakukan dengan cara merubahnya menjadi resep glasir sehingga menjadi bentuk perbandingan bahan. Permasalahan yang masih sering dijumpai dalam proses pembuatan benda keramik terutama pada aspek glasir, karena resep glasir kadang masih menjadi rahasia dan masih banyak referensi glasir menuliskan campuran glasir dalam bentuk rumus Seger dalam. Untuk mengatasi permasalahan tersebut perlu dilakukan bagaimana merubah resep Seger ke dalam bentuk resep glasir berdasarkan perbandingan bahanbahan yang digunkan. C. Glasir Glasir merupakan material yang terdiri dari beberapa bahan tanah atau batuan silikat dimana bahan-bahan tersebut selama proses pembakaran akan melebur dan membentuk lapisan tipis seperti gelas yang melekat menjadi satu pada permukaan badan keramik. Glasir merupakan kombinasi yang seimbang dari satu atau lebih oksida basa (flux), oksida asam (silika), dan oksida netral (alumina), ketiga bahan tersebut merupakan bahan utama pembentuk glasir yang dapat disusun dengan berbagai komposisi untuk suhu kematangan glasir yang dikehendaki. 1. Bahan Utama Glasir Dalam pengertian yang sederhana untuk membuat glasir diperlukan tiga bahan utama, yaitu: a. Silika: berfungsi sebagai unsur penggelas (pembentuk kaca). Silika (SiO 2 ) juga disebut flint atau kwarsa yang akan membentuk lapisan gelas bila mencair dan 2

3 kemudian membeku. Silika murni berbentuk menyerupai kristal, dimana apabila berdiri sendiri titik leburnya sangat tinggi antara yaitu C C. b. Alumina: berfungsi sebagai unsur pengeras. Al 2 O 3 digunakan untuk menambah kekentalan lapisan glasir, membantu membentuk lapisan glasir lebih kuat dan keras serta memberikan kestabilan pada benda keramik. Yang membedakan glasir dengan kaca/gelas adalah kandungan alumina yang tinggi. c. Flux: berfungsi sebagai unsur pelebur (peleleh). Digunakan untuk menurunkan suhu lebur bahan-bahan glasir. Flux dalam bentuk oksida atau karbonat yang sering dipakai adalah; timbal, boraks, sodium/natrium, potassium/kalium, lithium, kalsium, magnesium, barium, strontium, bersama-sama dengan oksida logam seperti: iron, tembaga, cobalt, mangaan, chrom, nickel, tin, zinc, dan titanium akan memberikan warna pada glasir, juga dengan bahan yang mengandung lebih sedikit oksida seperti: antimoni, vanadium, selenium, emas, cadmium, uranium. Dua jenis fux yang umum digunakan pada glasir bakaran rendah yaitu Lead oksida (lead carbonat, red lead, galena, litharge) dan campuran alkaline (borax, asam borat, colemanite, soda ash, lithium karbonat, sodium karbonat). Sedangkan flux untuk glasir bakaran tinggi yaitu: kalsium karbonat (whiting), dolomite (mengandung kalsium dan magnesium), dan barium karbonat. Feldspar mengandung potassium atau soda (sebagai flux), alumina, dan silika yang merupakan tiga komponen pembentuk glasir, maka dengan demikian feldspar dapat dianggap sebagai glasir yang alami (natural glaze). Dalam suatu formula glasir ketiga unsur seperti: flux, alumina, dan silika dikombinasikan untuk menghasilkan glasir yang jernih, artinya ketiga komponen glasir tersebut seimbang, perbandingan fluxnya tepat untuk melelehkan silika dan alumina. Bila salah satu bahan diberikan lebih banyak maka keseimbangan akan terganggu dan glasir tidak jernih (matt). Ditambah flux, maka jumlah silika tidak cukup untuk berkombinasi dengan fux sehingga tidak bisa mencair, hal yang sama akan muncul dengan menambah silika dan alumina. 2. RO Formula Oksida-oksida sebagai penyusun glasir benda keramik dapat digolongkan menjadi tiga jenis: a. Oksida Basa, oksida-oksida logam yang mempunyai rumus R 2 O dan RO, seperti Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, BaO, ZnO, PbO dsb. Golongan ini dikenal sebagai flux/pengubah kerangka gelas. b. Oksida Netral, oksida-oksida yang mempunyai rumus R 2 O 3, seperti Al 2 O 3, Fe 2 O 3, B 2 O 3, Cr 2 O 3 dsb. Golongan ini berfungsi sebagai perantara yang memperkuat kerangka gelas. 3

4 c. Oksida Asam, yaitu oksida-oksida yang mempunyai rumus RO 2, seperti SiO 2, TiO 2, ZrO 2. Golongan ini berfungsi sebagai kerangka gelas. Tabel RO formula (sumber: Glenn Nelson) RO R 2 O 3 RO 2 Sodium oxide (Na 2 O) Alumunium oxide (Al 2 O 3 ) Silika oxide (SiO 2 ) Potassium oxide (K 2 O) Boric acid (B 2 O 3 ) Titanium dioxide (TiO 2 ) Calcium oxide (CaO) Antimony oxide (Sb 2 O 3 ) Zirconium oxide (ZrO 2 ) Lithium oxide (Li 2 O) Chromic oxide (Cr 2 O 3 ) Tin oxide (SnO 2 ) Magnesium oxide (MgO) Red Iron oxide (Fe 2 O 3 ) Barium oxide (BaO) Zinc oxide (ZnO) Strontium oxide (SrO) Lead oxide (PbO) Al 2 O 3 dan SiO 2 adalah suatu kemutlakan, B 2 O 3 tidak dapat menggantikan aluminat kecuali mungkin pada temperatur rendah. Jumlah alumina yang disarankan hanyalah suatu perkiraaan dan akan sangat tergantung dari derajat keaktifan flux yang dipilih. Silika tidak bisa digantikan oleh titanium, zirconium ataupun tin. Bahan-bahan ini lebih berperan sebagai penutup (opacifier). Bahan-bahan keramik yang umumnya merupakan campuran berbagai mineral dinyatakan dengan rumus Seger dalam urutan konvensional: R 2 O RO R 2 O 3 RO 2 Rumus Seger ini bisa untuk menyatakan rumus material keramik maupun glasir. R 2 O dan RO menyatakan oksidasi pengubah kerangka gelas dengan jumlah 1 ekivalen. R 2 O 3 menyatakan oksida perantara yang memperkuat kerangka gelas. RO 2 menyatakan oksida pembentuk kerangka gelas. 3. Campuran Glasir Dalam menyusun suatu campuran glasir ada tiga cara yang umum dilakukan: a. Menurut perbandingan bahan-bahan yang dipakai contoh : Potash feldspar 45 Flint 35 Whiting 12 Kaolin 8 4

5 b. Menurut perbandingan oksida unsur contoh : PbO 68 Al 2 O SiO c. Menurut Rumus Seger (Rumus Empiris) contoh : 0.8 PbO 0.1 CaO 0.2 Al 2 O SiO K 2 O D. Pembahasan Dalam pembuatan campuran glasir dikenal tiga cara yaitu berdasarkan perbandingan bahan-bahan yang dipakai, perbandingan unsur oksida, dan rumus Seger. Untuk pembuatan campuran glasir yang berasal dari Rumus Seger memerlukan perhitungan tersendiri yaitu bagaimana merubah formula glasir tersebut ke dalam resep glasir dan sebaliknya. Telah diketahui bahwa suatu komposisi glasir di dalamnya harus mengandung tiga unsur yang diperlukan yaitu silika, alumina, dan flux. Sebagai contoh, dalam glasir temperatur rendah yang sederhana mengandung bahan-bahan sebagai berikut: Kaolin (Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O) Potash feldspar (K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 ) Gersley borate (2CaO 3B 2 O 3 5H 2 O) Dari bahan-bahan di atas ketiga unsur pembentuk glasir sudah dapat terpenuhi, silika didapatkan dari kaolin dan feldspar, alumina dari kaolin dan feldspar, sedang flux dari feldspar (K 2 O) dan gerstley borate (CaO). Secara umum temperatur bakar glasir dikelompokkan dalam tiga kelompok, yaitu glasir bakaran rendah, glasir bakaran menengah, dan glasir bakaran tinggi. 1. Rumus Seger Di dalam bahan-bahan keramik, unsur-unsur/senyawa-senyawa yang terkandung didalamnya bukanlah unsur/senyawa kimia murni. Sebagian besar bahan keramik adalah suatu senyawa kompleks. Sebagai contoh kaolinit yang mempunyai rumus molekul Al 2 SiO 5 (OH 4 ); dolomit mempunyai rumus molekul CaMg(CO 3 ) 2. Dapat diamati bahwa rumus-rumus tersebut rumit dan sukar dihafal. Untuk mengatasi hal tersebut Herman Seger memperkenalkan suatu penulisan rumus molekul yang dikenal dengan rumus empiris. Karena yang pertama memperkenalkan adalah Herman Seger maka rumus tersebut lebih dikenal dengan Rumus Seger. Rumus ini didasarkan pada senyawa-senyawa yang paling umum ada, misalnya Na 2 O, B 2 O 3, H 2 O, A 2 O 3, SiO 2, CaO, MgO, CO 2. 5

6 Misalnya: Bahan Rumus Molekul Rumus Seger Kaolin Al 2 SiO 5 (OH 4 ) Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O Kalsit (Calsium carbonate) CaCO 3 CaO.CO 2 2. Unity Formula Di dalam formula glasir telah ada susunan menurut 3 golongan yang disebut ROcolumn. Selanjutnya harus diterima sebagai suatu perjanjian didalam kolom/golongan I yaitu didalam golongan RO apabila dijumlahkan akan menjadi bulat 1. Hal ini dilakukan untuk mempermudah perbandingan formula yang satu dengan yang lain, karena dengan demikian dapat dilihat dengan langsung juga perbandingan antara oksida-oksida dalam golongan RO itu yang bersifat flux dengan oksida-oksida dalam golongan RO 2 yaitu SiO 2. Contoh Rumus empiris: RO R 2 O 3 RO 2 PbO Al 2 O SiO CaO Untuk menjadi unity formula semua angka dibagi dengan sehingga menjadi: RO R 2 O 3 RO 2 PbO 0.8 Al 2 O SiO CaO Perhitungan Glasir Sederhana Dalam menghitung glasir, terlebih dulu arus mengetahui apa yang disebut dengan berat molekul, berat rumus, dan berat ekivalen. Berat molekul adalah jumlah berat atam unsur-unsur yang ada dalam molekul tersebut. Contoh: SiO2 Berat atom Si = 28,1 Berat atom O = 16; 6

7 Maka berat molekul SiO 2 = (1x28,1) + (2x16) = 60,1 Berat rumus hampir sama dengan berat molekul, hanya istilah berat rumus ini ada pada senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul yang kompleks. Misalnya: Kaolin Biliton mempunyai rumus empiris: 0,030 K 2 O 1,000 Al 2 O 3 2,910 SiO 2 1,938 H 2 O 0,004 Na 2 O 0,002 Fe 2 O 3 0,014 TiO 2 0,010 CaO Maka berat rumusnya: K 2 O = 0,03 x 94,2 = 2,08 Na 2 O = 0,004 x 62 = 0,2 CaO = 0,01 x 56,1 = 0,6 Al 2 O 3 = 1,00 x 102 = 102 Fe 2 O 3 = 0,002 x 159,7 = 0,3 SiO 2 = 2,910 x 60,1 = 175 TiO 2 = 0,014 x 79,9 = 1,1 H 2 O = 1,938 x 18 = 35,1 Berat rumus = 317,1 Berat ekivalen dapat didefinisikan sebagai berat dari suatu zat yang memberikan 1 berat molekul atau satu berat rumus dari zat yang diperlukan. Berat ekivalen dari suatu bahan tergantung pada bagian mana dari bahan itu yang diperlukan. Contoh: Borax Rumus molekul Na 2 B 4 O 7.10H 2 O Rumus empiris Na 2 O.2B 2 O 3.10H 2 O Berat molekulnya 381,2 Bila kita ingin menambahkan 1 ekivalen B 2 O 3 kedalam campuran maka berat ekivalen borax adalah ½ berat molekulnya yaitu ½ x 381,2 = 190,6. Tapi bila kita ingin menambahkan 1 ekivalen Na 2 O berat ekivalen borax sama dengan berat molekulnya = 381,2 karena 1 molekul borax mengandung 1 molekul Na 2 O. Dalam penyusunan glasir biasanya digunakan Rumus Seger sebagai dasar untuk menghitung glasir, maka dengan cepat dapat merubah Rumus Seger itu ke dalam susunan campuran (resep) bahan-bahan mentahnya atau sebaliknya. 7

8 4. Perhitungan Glasir. a. Perhitungan Glasir dari Formula ke Resep. Kaidah-kaidah yang harus diikuti untuk menyusun resep glasir mentah dari Rumus Seger sebagai berikut: 1) Susun oksida-oksida yang terdapat dalam rumus glasir pada sebuah garis mendatar dan tuliskanlah dibawahnya ekivalen dari oksida-oksida itu. 2) Periksa komposisi glasir, ada alkali atau tidak, jika ada alkali-alkali oksida (Na, K) mulai memenuhi alkali oksida yang dimasukkan sebagai feldspar. 3) Kurangi dari rumus glasir, ekivalen dari oksida-oksida dengan dimasukkan sebagai felspar, hingga alkalinya terpenuhi. 4) Kurangkan ekivalen bahan yang memberikan hanya satu oksida permanen selain silika dari glasir itu. 5) Kurangkan ekivalen bahan yang memberikan dua oksida permanen, tetapi dalam aturan demikian, silika dan alumina disisakan terakhir. 6) Akhirnya alumina dan silika dimasukkan sebagai kaolin, sedangkan sisa SiO 2 dimasukkan sebagai kuarsa. Contoh: Suatu glasir mentah mempunyai rumus seger: 0,3 KNaO 0,4 Al 2 O 3 3 SiO 2 0,7 CaO Ekivalen Bahan Mentah KNaO CaO Al 2 O 3 SiO 2 Glasir Formula 0,3 0,7 0,4 3 Feldspar alkali (KNaO.Al 2 O 3.6SiO 2 ) 0,3-0,3 1,8 0,3 Sisa 0 0,7 0,1 1,2 D Kapur (CaO.CO 3 ) 0,7 - - i0,7 Sisa 0 k Kaolin (Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O) 0,1 0,2 e0,1 Sisa 0 1 t Kuarsa (SiO 2 ) 1 a1,0 Sisa 0 h Diketahui: BA K= 39.1, BA Na= 1, BA O= 16, BA Al = 2, BA Si= 6, BA Ca= 40.1, dan BA C= 12 8

9 Maka Berat Molekul: Feldspar alkali (KNaO.Al 2 O 3.6SiO 2 ) = Kapur (CaO.CO 3 ) = Kaolin (Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O) = Kuarsa (SiO 2 ) = 60.1 Maka susunan bahannya menjadi: Bahan Ekivalen Berat Ekiv. Hasil % Berat Feldspar 0,3 540,7 162,2 50,97 Kapur 0,7 100,1 70,1 22,03 Kaolin 0,1 258,2 25,8 8,11 Kuarsa 1,0 60,1 60,1 18,89 Jumlah 318,2 100 b. Perhitungan Glasir dari Resep ke Formula Kaidah-kaidah yang harus diikuti sebagai berikut: 1) Bagi jumlah tiap bahan dalam resep dengan masing-masing berat ekivalennya. 2) susun sebuah tabel dan letakkan jumlah masing-masing oksida dalam tiap bahan dalam kolom yang sesuai. 3) jumlahkan ekivalen tiap oksida. 4) jumlahkan ekivalen semua oksida-oksida RO dan R 2 O dan bagilah ekivalen tiap oksida oleh jumlah ini. 5) Susun dalam urutan Rumus Seger. Contoh: Hitung rumus seger glasir berikut: Ortoklas/potash feldspar = 42,08% Batu kapur = 17,65% Kaolin = 13,01% Kuarsa = 27,25% Bahan % Berat ekivalen Mol ekivalen Ortoklas 42,08 : 556,8 0,076 Batu kapur 17,65 : 100,1 0,176 Kaolin 13,01 : 258,2 0,050 Kuarsa 27,25 : 60,1 0,453 9

10 Ekivalen Bahan K 2 O CaO Al 2 O 3 SiO 2 0,076 Ortoklas (K 2 O.Al 2 O 3.6SiO 2 ) ,076 0,076 0,176 Kapur (CaO.CO 2 ) - 0, ,050 Kaolin (Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O) - - 0,050 0,1 0,453 Kuarsa (SiO 2 ) ,453 Jumlah 0,076 0,176 0,126 1,009 R 2 O + RO = K 2 O + CaO = ,176 = 0,252 Dengan membagi ekivalen tiap oksida dengan 0,252 maka diperoleh: K 2 O = 0,076 : 0,252 = 0,3 CaO = 0,176 : 0,252 = 0,7 Al 2 O 3 = 0,126 : 0,252 = 0,5 SiO2 = 1,009 : 0,252 = 4,0 Maka rumus Seger dari glasir adalah: 0,3 K 2 O 0,5 Al 2 O 3 4,0 SiO 2 0,7 CaO E. Kesimpulan Glasir merupakan lapisan kaca tipis yang telah melebur pada permukaan benda keramik, dalam istilah sederhana, glasir terdiri dari tiga bagian, yaitu: 1)silika (SiO 2 ), 2) fluks, 3) Alumina (Al 2 O 3 ). Proses pencampuran bahan glasir dibedakan menjadi tiga: menurut perbandingan bahan yang dipakai, perbandingan oksida unsur, dan Rumus Seger (Rumus Empiris). Pembuatan campuran glasir yang berasal dari Rumus Seger memerlukan ketelitian karena harus mempelajari dan memahami tentang berat molekul, berat rumus, berat ekivalen, dan unity formula. Pemahaman pencampuran glasir dengan cara perhitungan glasir yaitu perhitungan glasir dari formula ke resep dan perhitungan glasir dari resep ke formula akan sangat menguntungkan karena akan mempermudah merubah formula atau rumus glasir tersebut menjadi resep glasir dan sebaliknya. DAFTAR PUSTAKA Astuti, Ambar. 2008a. Keramik: Bahan, Cara Pengerjaan, Glasir. Yogyakarta: Arindo Nusa Media. Astuti, Ambar. 2008b. Keramik: Ilmu dan Proses Pembuatannya. Yogyakarta: Jurusan Kriya, Fakultas Seni Rupa, ISI. 10

11 Budiyanto, Wahyu Gatot. dkk Kriya Keramik untuk Sekolah Menengah Kejuruan Jilid 3. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Daly, Greg Glazes and Glazing Techniques. New South Wales: Kangaroo Press Pty Ltd. Hammer, Frank and Janet The Potters Dictionary of Materials and Techniques. London: A & C Black Publisher Limited. McKee, Charles Ceramic Handbook: A Guide to Glaze Calculation Material, and Processes. Belmont: Star Publishing Company. Nelson, Glenn C Ceramics A Potter s Hand Book. New York: CBS Collage Publishing. BIODATA PENULIS Nama : Wahyu Gatot Budiyanto NIP : Jabatan Pangkat/Golongan Spesialisasi Instansi Widyaiswara Madya : Pembina /IVa : Kriya Keramik : PPPPTK Seni dan Budaya Jl. Kaliurang Km. 12,5 Sleman Yogyakarta : wgbs2006@yahoo.com 11