Analisis Struktural Seng Oksida (ZNO) Dari Limbah Dross Galvanisasi

dokumen-dokumen yang mirip
Sintesis Nanopartikel ZnO dengan Metode Kopresipitasi

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

SIDANG TUGAS AKHIR. Jurusan Teknik Material & Metalurgi Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. luar biasa dalam penerapan nanosains dan nanoteknologi di dunia industri. Hal ini

Sintesis Komposit TiO 2 /Karbon Aktif Berbasis Bambu Betung (Dendrocalamus asper) dengan Menggunakan Metode Solid State Reaction

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, maupun piranti alam

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM DIOKSIDA (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SONOKIMIA

BAB V ANALISIS HASIL PERCOBAAN DAN DISKUSI

2 SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOSTRUKTUR ZnO

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. karakterisasi luas permukaan fotokatalis menggunakan SAA (Surface Area

BAB I PENDAHULUAN. energi listrik. Pemanfaatan energi listrik terus berkembang tidak hanya berfokus

STRUKTUR KRISTAL DAN MORFOLOGI TITANIUM DIOKSIDA (TiO 2 ) POWDER SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

HASIL DAN PEMBAHASAN. didalamnya dilakukan karakterisasi XRD. 20%, 30%, 40%, dan 50%. Kemudian larutan yang dihasilkan diendapkan

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai dengan Juni 2013 di

Efek Doping Senyawa Alkali Terhadap Celah Pita Energi Nanopartikel ZnO

4 Hasil dan Pembahasan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PROSES PELAPISAN SERBUK Fe-50at.%Al PADA BAJA KARBON DENGAN PENAMBAHAN Cr MELALUI METODA PEMADUAN MEKANIK SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN. Oksida konduktif transparan atau transparent conductive oxide (TCO)

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi yang semakin maju dalam beberapa dekade ini

BAB IV HASIL dan PEMBAHASAN

PENGARUH KONSENTRASI PREKURSOR TERHADAP SIFAT OPTOELEKTRONIK Mn 3O 4

BAB 3 METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. cahaya matahari.fenol bersifat asam, keasaman fenol ini disebabkan adanya pengaruh

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

I. PENDAHULUAN. Nanopartikel saat ini menjadi perhatian para peneliti untuk pengembangan dalam

METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. pembuatan piranti optoelektronika yang berkualitas tinggi.

HASIL DAN PEMBAHASAN. Struktur Karbon Hasil Karbonisasi Hidrotermal (HTC)

I. PENDAHULUAN. kimia yang dibantu oleh cahaya dan katalis. Beberapa langkah-langkah fotokatalis

Bab III Metodologi Penelitian

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Komponen elektronika seperti diode, transistor dan sebuah IC. semikonduktor. Pada zaman sekarang perkembangan piranti elektronika

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

SINTESIS DAN KARAKTERISASI MAGNESIUM OKSIDA (MgO) DENGAN VARIASI MASSA PEG-6000

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang

Indo. J. Chem. Sci. 1 (1) (2012) Indonesian Journal of Chemical Science

BAB III METODE PENELITIAN. bulan Agustus 2011 sampai bulan Januari tahun Tempat penelitian

Indo. J. Chem. Sci. 1 (1) (2012) Indonesian Journal of Chemical Science

SINTESIS LAPISAN TIPIS SEMIKONDUKTOR DENGAN BAHAN DASAR TEMBAGA (Cu) MENGGUNAKAN CHEMICAL BATH DEPOSITION

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. dihasilkan sebanyak 5 gram. Perbandingan ini dipilih karena peneliti ingin

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB 4 DATA DAN ANALISIS

STUDI TENTANG PENGARUH NANOPARTIKEL ZNO (SENG OKSIDA) TERHADAP KUAT TEKAN GEOPOLIMER BERBAHAN DASAR METAKAOLIN

Sintesis Nanopartikel MnO 2 dengan Metode Elektrolisa Larutan KMnO 4

UNIVERSITAS INDONESIA

KARAKTERISTIK LISTRIK KERAMIK FILM Fe 2 O 3 DENGAN VARIASI KETEBALAN YANG DIBUAT DARI MINERAL LOKAL DI ATMOSFIR UDARA DAN ATMOSFIR ALKOHOL

BAB I PENDAHULUAN. perindustrian minyak, pekerjaan teknisi, dan proses pelepasan cat (Alemany et al,

Pengaruh Suhu Polimerisasi Terhadap Sifat Transpor dan Struktur Polianilina Berbentuk Garam Emeraldine

PEMBUATAN ALUMINIUM BUSA MELALUI PROSES SINTER DAN PELARUTAN SKRIPSI

PENENTUAN PANJANG GELOMBANG EMISI PADA NANOPARTIKEL CdS DAN ZnS BERDASARKAN VARIASI KONSENTRASI MERCAPTO ETHANOL

SINTESIS DAN KARAKTERISASI CORE-SHELL ZnO/TiO2 SEBAGAI MATERIAL FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) SKRIPSI

SINTESIS DAN KARAKTERISASI KRISTAL NANO ZnO

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. analisis komposisi unsur (EDX) dilakukan di. Laboratorium Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) Batan Serpong,

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik Ni-CSZ dengan metode kompaksi

Bab II Tinjauan Pustaka

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

I. PENDAHULUAN. Al yang terbentuk dari 2 (dua) komponen utama yakni silika ( SiO ) dan

Aristanto Wahyu Wibowo, A. K. Prodjosantoso & Cahyorini K.

I. PENDAHULUAN. komposit. Jenis material ini menjadi fokus perhatian karena pemaduan dua bahan

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP UKURAN PARTIKEL FE3O4 DENGAN TEMPLATE PEG-2000 MENGGUNAKAN METODE KOPRESIPITASI

Pengaruh Rapat Arus dan Asam Borat terhadap Kualitas dan Morfologi Hasil Elektrodeposisi Kobal pada Substrat Tembaga

Pengaruh Temperatur dan Waktu Putar Terhadap Sifat Optik Lapisan Tipis ZnO yang Dibuat dengan Metode Sol-Gel Spin Coating

ANALISIS FASA KARBON PADA PROSES PEMANASAN TEMPURUNG KELAPA

I. PENDAHULUAN. oleh H.K Onnes pada tahun 1911 dengan mendinginkan merkuri (Hg) menggunakan helium cair pada temperatur 4,2 K (Darminto dkk, 1999).

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

HASIL DAN PEMBAHASAN

4 Hasil dan pembahasan

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

Uji fotokatalisis reduksi benzaldehida menggunakan titanium dioksida hasil sintesis

STRUKTUR DAN KOMPOSISI KIMIA LAPIS TIPIS BAHAN SEMIKONDUKTOR Sn(Se 0,2 S 0.8 ) HASIL PREPARASI TEKNIK VAKUM EVAPORASI UNTUK APLIKASI SEL SURYA

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

SINTESIS NANOPARTIKEL PbS MELALUI METODE SOL-GEL DENGAN EDTA SEBAGAI CAPPING AGENT

2 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM OXIDE (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SOL-GEL

III. METODE PENELITIAN

TEMA: ENERGI TERBARUKAN. FABRIKASI SEL SURYA BERBASIS SILIKON DENGAN LAPISAN ANTI REFLEKSI ZnO MENGGUNAKAN TEKNOLOGI THICK FILM

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. adalah dengan mengembangkan industri tekstil (Achmad, 2004). Keberadaan

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

1 BAB I PENDAHULUAN. Salah satu industri yang cukup berkembang di Indonesia saat ini adalah

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari 2013, dilaksanakan di

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Permasalahan

HASIL DAN PEMBAHASAN. Keterangan Gambar 7 : 1. Komputer 2. Ocean Optic USB 2000 Spektrofotometer

Air dan air limbah Bagian 2: Cara uji kebutuhan oksigen kimiawi (KOK) dengan refluks tertutup secara spektrofotometri

KARAKTERISTIK NANOPARTIKEL ZNO: STUDI EFEK PELARUT PADA PROSES HIDROTHERMAL

I. PENDAHULUAN. kinerjanya adalah pemrosesan, modifikasi struktur dan sifat-sifat material.

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang Kebutuhan akan energi semakin berkembang seiring dengan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. pelarut dengan penambahan selulosa diasetat dari serat nanas. Hasil pencampuran

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juni 2013 di

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

Transkripsi:

Analisis Struktural Seng Oksida (ZNO) ari Limbah ross Galvanisasi Rizqy Novid 1, Amalia Sholehah 1, M. Ikhlasul Amal 2 (1) Jurusan Teknik Metalurgi, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Cilegon-Banten, Indonesia. (2) Pusat Penelitian Metalurgi dan Material, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Tangerang-Banten Email: amalia.sholehah@untirta.ac.id Abstrak Seng oksida (ZnO) memiliki sifat yang unik dan memiliki aplikasi yang luas. Namun, keadaan ekonomi global membuat harga jual ZnO cenderung fluktuatif. Hal tersebut mendorong dilakukan penelitian untuk mencari cara lain mendapatkan ZnO, salah satunya dengan daur ulang limbah. Pada penelitian ini, ZnO akan disintesis dari limbah galvanisasi (dross) dengan menggunakan metode French Process. Sintesis ZnO ini menggunakan dua proses pemanasan. Sintesis dilakukan pada 2 variasi temperatur, yaitu 850 o C dan 900 o C (selama 3 dan 6 jam). Proses selanjutnya adalah pemanasan pada temperatur 700 o C selama 1 jam dengan pemberian oksigen 1 dan 2 bar (untuk setiap hasil pemanasan pertama). Analisis XR, SEM, dan Spektrofotometri UV-VIS (mode RS) diterapkan untuk melihat karakterisasi ZnO yang terbentuk. Hasil penelitian menunjukan ZnO terbentuk pada semua sampel pemanasan dengan memiliki struktur morfologi yang beragam, yang disebabkan karena dross memiliki luas permukaan beragam saat dilakukan pemanasan. Nilai energi celah pita (E ASF g) yang didapat menunjukkan semakin besar temperatur akan menurunkan nilai E ASF g. Penelitian ini menyimpulkan bahwa proses sintesis 900 o C selama 6 jam yang dianil pada temperatur 700 o C selama 1 jam dengan oksigen sebanyak 2 bar merupakan hasil terbaik dengan ukuran kristalit (konstan) sebesar 80,45 nm, dan nilai E ASF g sebesar 3,11 ev. Kata Kunci: Seng Oksida (ZnO), ross Galvanisasi, French Process. PENAHULUAN Seng oksida (ZnO) merupakan material nanopartikel semikonduktor yang memiliki lebar celah pita energi sebesar 3,3 ev dan energi eksitasi sebesar 60 MeV [1]. ZnO memiliki sifat yang unik yang dapat diaplikasikan pada banyak bidang. Namun, keadaan ekonomi dunia yang sedang tidak stabil, membuat harga ZnO cenderung naik dan fluktuatif. Tingginya harga jual seng oksida (ZnO) mendorong dilakukan penelitian untuk mencari cara mendapatkan seng oksida dengan harga yang lebih murah, salah satunya dengan metode sintesis (daur ulang limbah). Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis seng oksida dari limbah dross galvanisasi dengan menggunakan metode French Process, dan juga untuk mengetahui pengaruh waktu, temperatur, dan gas oksigen (O 2 ) yang diberikan selama proses sintesis berlangsung terhadap karakterisitik hasil sintesis ZnO yang didapatkan. Sampel yang digunakan merupakan limbah hasil proses galvanisasi yang berupa dross. Penggunaan limbah dross galvanisasi sebagai bahan dasar penelitian ini karena di dalam limbah dross tersebut terdapat bahan yang bernilai ekonomi tinggi yang ikut terbuang bersama limbah, yaitu seng (Zn) yang merupakan bahan utama proses galvanisasi. Metode French Process merupakan metode yang digunakan pada penelitian ini. alam prosesnya, material yang akan disintesis dilebur terlebih dahulu dalam tungku pemanas. Proses peleburan seng dilakukan di dalam wadah grafit, dan menjadi fasa uap pada temperatur antara 907 o C - 1000 o C. Saat seng menjadi fasa uap, udara dialirkan ke hasil peleburan seng, sehingga uap seng dapat bereaksi dengan oksigen (beroksidasi) dan disertai dengan penurunan suhu [2,3]. Sampel dross dipanaskan di dalam tube furnace dengan menambahkan gas oksigen saat pemanasan berlangsung. ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 390

PROSEUR PENELITIAN Penelitian ini dimulai dengan mereduksi ukuran sampel dross. Saat pemanasan berlangsung tube furnace dialiri gas oksigen (O 2 ) dengan tujuan ketika mengalami proses pemanasan, dross akan berikatan dengan O 2 saat sampel mengalami penguapan (fasa gas), dan akan menghasilkan seng oksida (ZnO) [2,3]. Sintesis ZnO dilakukan dalam dua proses pemanasan. Variabel yang digunakan pada pemanasan pertama (proses sintesis), yaitu dipanaskan pada temperatur 850 o C dan 900 o C (waktu tahan 3 & 6 jam). Pada pemanasan kedua (proses anil), masing-masing ZnO hasil sintesis dipanaskan kembali pada temperatur 700 o C selama 1 jam, namun masing-masing sampel dialiri gas oksigen (O 2 ) sebanyak 1 dan 2 bar [4]. Karakterisasi seng oksida dilakukan dengan menggunakan X-ray iffraction (XR), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Spektrofotometri UV-VIS (mode RS). Pengujian X-ray iffraction (XR) menggunakan alat Shimadzu XR-7000, pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM) menggunakan SEM JEOL JSM-6510LA, dan untuk pengujian Spektrofotometri UV-VIS (mode RS) menggunakan Shimadzu UV-2450 untuk mendapatkan nilai absorbans sampel (seng oksida), yang kemudian dapat ditentukan nilai energi celah pita (E ASF g). HASIL AN PEMBAHASAN Analisis X-Ray iffraction (XR) dilakukan pada sampel limbah dross galvanisasi, dengan tujuan untuk mengetahui kandungan yang dimiliki oleh limbah dross galvanisasi. Gambar 1 memperlihatkan hasil dari pengujian X-ray iffraction (XR) untuk limbah dross galvanisasi. Hasil pengujian XR menunjukan bahwa limbah dross galvanisasi yang digunakan sebagai sampel pada penelitian ini memiliki kandungan fasa yang dominan yaitu seng (Zn). Hasil pengujian XR tersebut diperkuat dengan puncak-puncak yang terbentuk yaitu (002), (010), (011), dan (110), yang teridentifikasi sebagai unsur seng (Zn) dengan nomor referensi 4-0831. Gambar 1. ifraktogram untuk sampel dross galvanisasi Proses sintesis dilakukan pada variasi temperatur, yaitu 850 o C dan 900 o C (selama 3 dan 6 jam). Hasil proses sintesis tersebut dapat dilihat pada Gambar 2. Secara fisik, tidak terlihat perbedaan yang jelas dari keempat hasil sintesis. Namun, semua serbuk seng oksida (ZnO) hasil sintesis terlihat berwarna kekuningan. Hal tersebut disebabkan karena adanya kontaminasi dari kerak pada tabung tube furnace yang digunakan saat penelitian. Kerak yang mengendap di dalam tabung tube furnace berasal dari senyawa-senyawa hasil pemakaian sebelumnya yang masih mengendap. ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 391

Gambar 2. Serbuk seng oksida (ZnO) hasil sintesis pada : (a) 850 o C selama 3 jam; (b) 850 o C selama 6 jam; (c) 900 o C selama 3 jam; (d) 900 o C selama 6 jam Gambar 3. ifraktogram seng oksida (ZnO) hasil sintesis pada: (a) dross seng; (b) 850 o C selama 3 jam; (c) 850 o C selama 6 jam; (d) 900 o C selama 3 jam; (e) 900 o C selama 6 jam. Hasil sintesis seng oksida selanjutnya dilakukan analisis X-ray diffration (XR), Scanning Electron Microsscopy (SEM), dan Spektrofotometri UV-VIS (mode RS) untuk melihat karakteristik dari seng oksida yang terbentuk setelah hasil sintesis pertama. Hasil analisis XR untuk hasil sintesis dapat dilihat pada Gambar 3. Berdasarkan hasil tersebut, terlihat kesamaan puncak-puncak yang terbentuk pada seluruh hasil sintesis. Puncak-puncak yang terbentuk memperlihatkan seng oksida berhasil tercipta setelah proses sintesis. Tiga puncak tertinggi yang terbentuk yaitu (100), (002), dan (101), namun pada puncak (002) terlihat terjadi perubahan pada masing-masing sampel, dan arah pertumbuhan yang dominan terdapat pada puncak (101). Besar ukuran kristalit yang dimiliki oleh seng oksida (ZnO) hasil sintesis (pemanasan pertama) dapat dilihat pada Tabel 1. Perhitungan ukuran kristalit seng oksida hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan metode Williamson-Hall [5]. Pada Tabel 1, dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan ukuran kristalit yang dimiliki oleh seng oksida sehubungan dengan semakin meningkatnya temperatur pemanasan serta lamanya waktu pemanasan yang digunakan. Namun, pada seng oksida (ZnO) hasil pemanasan 900 o C selama 6 jam terlihat ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 392

memiliki ukuran kristalit yang lebih kecil bila dibandingkan dengan ukuran kristalit seng oksida hasil pemanasan 900 o C selama 3 jam. Tabel 1. Parameter geometri seng oksida (ZnO) hasil pemanasan pertama Kode Metode Williamson-Hall Sampel UM USM UEM σ (MPa) Σ (MPa) U (KJ/m -3 ) a 47,08 0,81 48,86 7,11 923,99 48,86 3,55 461,99 820,91 b 51,61 0,76 75,87 0,64 82,94 75,87 0,31 41,47 6,61 c 58,43 0,85 95,86 0,68 88,48 95,86 0,34 44,24 7,53 d 54,79 0,87 58,98 7,34 954,75 58,98 3,67 477,37 876,47 Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan untuk melihat morfologi yan dimiliki oleh seng oksida (ZnO) hasil sintesis. Hasil analisis SEM tersebut, dapat dilihat pada Gambar 4. Pada Gambar 4 terlihat bahwa seng oksida hasil sintesis memiliki keberagam struktur morfologi. Terciptanya keberagaman struktur morfologi yang dimiliki oleh seng oksida hasil sintesis, disebabkan karena sampel dross yang digunakan saat proses pemanasan memiliki ukuran luas permukaan yang berbeda-beda. Luas permukaan sampel dross yang beragam menyebabkan seng oksida hasil sintesis memiliki struktur morfologi yang beraneka ragam [6]. Gambar 4. Morfologi seng oksida (ZnO) hasil sintesis pada: (a) 850 o C selama 3 jam; (b) 850 o C selama 6 jam; (c) 900 o C selama 3 jam; (d) 900 o C selama 6 jam. Gambar 5. Absorbans seng oksida (ZnO) hasil sintesis pada: (a) 850 o C selama 3 jam; (b) 850 o C selama 6 jam; (c) 900 o C selama 3 jam; (d) 900 o C selama 6 jam. ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 393

Analisis spektrofotometri UV-VIS (mode RS) dilakukan untuk mendapatkan nilai absorbans yang dimiliki oleh seng oksida (ZnO) hasil sintesis. Berdasarkan nilai absorbans yang diperoleh tersebut, kemudian dapat diketahui besar energi celah pita (E ASF g) yang dimiliki oleh seng oksida [7]. Energi celah pita yang dimiliki seng oksida hasil sintesis dapat dilihat pada Tabel 2. Seperti yang diketahui, bahwa nilai energi celah pita (E ASF g) berhubungan dengan ukuran diameter kristalit, semakin besar ukuran diameter kristalit berbanding terbalik dengan besar energi celah pita yang akan semakin menurun, dan semakin kecil ukuran diameter kristalit akan membuat nilai energi celah pita semakin besar [8]. Tabel 2. Nilai E ASF g sampel seng oksida hasil proses sintesis Kode Sampel E ASF g a 3,11 b 3,04 c 3,00 d 3,12 Proses selanjutnya adalah proses anil. Proses anil ini bertujuan untuk pembentukan kristal dari partikel seng oksida (ZnO), diharapkan kristal yang terbentuk memiliki orientasi yang seragam dan memiliki ukuran butir kecil serta meminimalisir pori-pori yang terbentuk. Pada penelitian ini, proses anil dilakukan pada semua seng oksida hasil sintesis (pemanasan pertama). Hasil sintesis seng oksida dilakukan pemanasan pada temperatur 700 o C selama 1 jam dan dialiri gas oksigen (O 2 ) dengan 2 variasi jumlah pemberian, yaitu 1 dan 2 bar [4]. Hasil seng oksida hasil proses anil selanjutnya kembali dilakukan analisis X-ray iffraction (XR), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Spektrofotometri UV-VIS (mode RS) untuk melihat karakteristik yang dimiliki oleh seng oksida hasil proses anil. Adapun hasil proses pemanasan kedua (anil) dapat dilihat pada Gambar 6, yang merupakan tampilan fisik serbuk seng oksida (ZnO) hasil pemanasan (anil).serbuk seng oksida hasil proses anil secara fisik tidak terlihat adanya perbedaan yang jelas yang dimiliki oleh seluruh serbuk seng oksida hasil proses anil. Gambar 6. Serbuk seng oksida (ZnO) hasil anil 700 o C selama 1 jam pada: (a) ZnO 850 o C 3 jam, injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2bar; (b) ZnO 850 o C 6 jam, injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (c) ZnO 900 o C 3 jam, injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (d) ZnO 900 o C 3 jam, injeksi oksigen 1) 1 bar, 2) 2 bar Hasil analisis X-ray iffraction (XR) untuk seng oksida hasil proses anil dapat dilihat pada Gambar 7. Berdasarkan hasil analisis XR yang didapat, dapat diketahui bahwa fasa yang dominan yang terdapat pada keseluruhan sampel yaitu seng oksida (ZnO). Hasil analisis XR proses anil pada Gambar 7 memperlihatkan bahwa seng oksida memiliki puncak-puncak yang dominan (tertinggi), yaitu (100), (002), dan (101), dengan arah pertumbuhan yang dominan terdapat pada puncak (101). ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 394

Gambar 7. ifraktogram seng oksida (ZnO) hasil anil 700 o C selama 1 jam pada: (a) ZnO 850 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2bar; (b) ZnO 850 o C 6 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (c) ZnO 900 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (d) ZnO 900 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen 1) 1 bar, 2) 2 bar. Perhitungan ukuran kristalit seng oksida (ZnO) untuk seng oksida hasil anil dapat dilihat pada Tabel 3. Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh terlihat bahwa, pada pemanasan selama 3 jam (seng oksida hasil sintesis pada temperatur 850 o C dan 900 o C) ukuran kristalit seng oksida yang dimiliki mengalami kenaikan dengan pengaliran gas oksigen sebanyak 1 bar menjadi 2 bar. Namun, pada pemanasan selama 6 jam (seng oksida hasil sintesis pada temperatur 850 o C dan 900 o C) ukuran kristalit seng oksida yang dimiliki mengalami penurunan dengan pengaliran gas oksigen sebanyak 1 bar menjadi 2 bar. Tabel 3. Parameter geometri seng oksida (ZnO) hasil proses anil Metode Williamson-Hall Kode Sampel UM USM UEM σ (MPa) Σ (MPa) U (KJ/m -3 ) a.1 95,66 0,64 83,07 6,49 844,38 83,08 1,62 211,07 171,35 a.2 144,57 0,74 99,61 5,65 735,33 99,59 1,41 183,83 129,97 b.1 144,83 0,88 129,67 7,81 1015,74 130,34 1,95 250,94 248,01 b.2 141,59 0,85 77,71 3,34 434,81 64,89 1,53 199,05 152,39 c.1 123,04 0,56 110,27 4,58 595,47 110,27 1,15 148,87 85,24 c.2 132,32 0,66 79,35 1,24 162,44 50,08 0,31 40,61 6,34 d.1 84,95 0,44 76,82 4,65 605,53 76,64 1,16 151,39 88,14 d.2 78,19 0,39 74,82 3,19 414,98 74,17 0,79 103,75 41,39 Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk seng oksida hasil anil dapat dilihat pada Gambar 8, dimana berdasarkan hasil analisis SEM tersebut memperlihatkan adanya perbedaan yang dihasilkan karena pengaruh banyaknya gas oksigen yang dialiri saat proses sintesis dilakukan. Pada seng oksida (ZnO) yang dialiri gas oksigen sebanyak dua bar saat proses sintesis anil, terlihat struktur morfologi yang dimiliki semakin besar bila dibandingkan dengan morfologi seng oksida yang dialiri gas oksigen sebanyak satu bar. Berdasarkan ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 395

hal tersebut, diketahui bahwa semakin banyak gas oksigen yang dialiri saat proses sintesis membuat peluang proses oksidasi seng oksida semakin besar. Gambar 8. Morfologi seng oksida (ZnO) hasil anil 700 o C selama 1 jam pada: (a) ZnO 850 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2bar; (b) ZnO 850 o C 6 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (c) ZnO 900 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (d) ZnO 900 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen 1) 1 bar, 2) 2 bar Gambar 9. Absorbans seng oksida (ZnO) hasil anil 700 o C selama 1 jam pada: (a) ZnO 850 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2bar; (b) ZnO 850 o C 6 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (c) ZnO 900 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen i) 1 bar, ii) 2 bar; (d) ZnO 900 o C 3 jam, jumlah injeksi oksigen 1) 1 bar, 2) 2 bar. Analisis Spektrofotometri UV-VIS dilakukan untuk mengetahui nilai absorbans yang dimiliki seng oksida. Berdasarkan nilai absorbans yang dimiliki, kemudian dapat ditentukan nilai energi celah pita untuk seng oksida. Gambar 9 merupakan plot nilai absorbans seng oksida hasil proses anil dengan besar panjang gelombang UV- VIS (200 800 nm). Besar energi celah pita yang dimiliki seng oksida hasil sintesis anil dapat dilihat pada Tabel 4 di bawah: Tabel 4. Nilai E ASF g sampel seng oksida (anil) Kode a.1 a.2 b.1 b.2 c.1 c.2 d.1 d.2 E ASF g 3,09 3,06 3,03 3,04 3,04 3,08 3,11 3,11 Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa perubahan nilai energi celah pita (E ASF g) berhubungan dengan besar diameter kristalit, dimana dengan meningkatnya diameter kristalit membuat nilai E ASF g akan ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 396

mengalami penurunan [8]. Hal tersebut dapat dibuktikan pada Tabel 4, dimana nilai E ASF g akan semakin menurun dengan semakin besarnya diameter kristalit yang dimiliki oleh seng oksida. Nilai E ASF g paling tinggi terdapat pada seng oksida hasil sintesis 900 o C selama 6 jam yang dianil pada temperatur 700 o C selama 1 jam dengan dialiri oksigen sebanyak 2 bar dengan nilai E ASF g sebesar 3,11 ev, nilai tersebut sesuai dengan nilai diameter kristalit yang didapat yaitu sebesar 78,19 nm yang merupakan diameter terkecil yang dimiliki seng oksida. KESIMPULAN Pada penelitian ini, seng oksida (ZnO) berhasil disintesis dari limbah dross galvanisasi dengan menggunakan metode French Process. Pengaruh tinggi temperatur dan lama waktu yang digunakan saat proses sintesis, mempengaruhi pertumbuhan diameter kristalit ZnO (menjadi semakin besar). Pada proses pemanasan kedua, dimana hasil sintesis pada 900 o C selama 6 jam yang dipanaskan pada temperatur 700 o C selama 1 jam dengan dialiri oksigen sebanyak 2 bar merupakan hasil terbaik dengan ukuran kristalit (konstan) sebesar 78,19 nm, dengan nilai E ASF g sebesar 3,11 ev. REFERENSI 1. Gupta,S.K, dkk. 2010. evelopment of gas sensors using ZnO nanostructures. J. Chem. Sci. Vol. 122, No. 1. 57 62 2. Tsuzuki, T. dan McCormick, P.G. 2004. Mechanochemical synthesis of nanoparticle. J. Mater. Sci, 39, 5143-5146. 3. Charinpanitkul, Tawatchai, dkk. 2011. Facile synthesis of tetrapodal ZnO nanoparticles by modified French process and its photoluminescence. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 4. Sholehah, Amalia, dkk. 2012. Synthesis and characterization of zinc oxide tetrapods from zinc galvanization dross. Advanced Material Research Vols. 5557-559 pp 1407-1410. 5. Zak, A. Khorsand, dkk. 2011. X-ray Analysis of ZnO Nanoparticles by Williamson-Hall and Size-Strain Plot Method. Solid state science 251-256. 6. Rackauskas, Simas, dkk. 2015. A Novel Method for Continous Synthesis of ZnO Tetrapods. The Journal of Physical Chemistry. oi: 10.1021/acs.JPCC.Sb03702. 7. Ghobadi, Nader. 2013. Band gap determination using absorption spectrum fitting procedure. Ghobadi International Nano Letters. 8. Sholehah, Amalia. 2015. Sintesis nanostuktur seng oksida (ZnO) berketeraturan tinggi dengan metode kimiawi basah untuk aplikasi sel surya tersensitasi zat pewarna. isertasi oktor Universitas Indonesia. epok. ISBN: 978-602-61045-1-9 14 15 esember 2016 397