13 Lampiran 1. Diagram Alir penelitian Pembuatan Arang sekam
Mulai
Sekam Padi
Pembuatan SiO2
Timbang 4 kg Bakar di Tungku Sekam Pembuatan Si
Arang Sekam
Abu Sekam
Timbang 60 gr Pengabuan pada suhu 4000C (2jam), dilanjutkan suhu 9500C (1 jam).Variasi Kelajuan 0.50C/menitdan 1.50C/menit. Timbang 10 gr Cuci dengan HCl 3% Panaskan dalam tanur suhu 10000C selama 1 jam.
tidak
SiO2 Analisis EDX dan FTIR Ya
Diayak (100 mesh) Reduksi dengan Mg Mg : SiO = 49 : 60 Panaskan 650 0C selama 1 jam Cuci dengan HCl 3 %
Residu Pencucian Panaskan 110 0C selama 12 jam Analisis EDX dan FTIR
Tidak
Si Ya
Selesai
14
Lampiran 2. Perhitungan EDX Silika/Silikon Dioksida dan Silikon a. Tampilan EDX untuk Silika dengan kenaikan suhu 0.5oC/menit
Dari tampilan analisis EDX yang diperhatikan komposisi atom (at.%).
Dari tampilan analisis EDX yang diperhatikan komposisi atom (at.%). diketahui Oxygen
: 66.95%
Silicon
: 33.05%
Untuk menentukan kemurnian SiO2 dilakukan perhitungan sbb: -
-
Untuk mendapatkan SiO2 : 100% mempunyai syarat : Oxygen : 66.67% Silicon : 33.33% Dari hasil EDX nilai Oxygen > 66.67% dan Silicon < 33.33% Berarti SiO2 mempunyai atom sebanyak 3 atom (1 atom Si dan 2 atom O) Si mengikat 2 atom O SiO2 = 33.05% +( 2 x 33.05%) = 33.05% + 66.10% = 99.15%
15 -
Gas Oxygen = Oxygen tersedia – Oxygen terikat = 66.95% - 66.10% = 0.85%
b. Tampilan EDX untuk Silika dengan kenaikan suhu 1.5oC/menit
Dari tampilan analisis EDX yang diperhatikan komposisi atom (at.%).
diketahui Oxygen
: 73.08%
Silicon
: 26.32%
Potassium/Kalium
: 0.59%
Untuk menentukan kemurnian SiO2 dilakukan perhitungan sbb: -
-
Untuk mendapatkan SiO2 : 100% mempunyai syarat : Oxygen : 66.67% Silicon : 33.33% Dari hasil EDX nilai Oxygen > 66.67% dan Silicon < 33.33%
16 -
Berarti SiO2 mempunyai atom sebanyak 3 atom (1 atom Si dan 2 atom O) Si mengikat 2 atom O Si = 26.32% + (2 x 26.32%) = 26.32% + 52.64% = 78.96% K = 0.59%, Oxygen = ½ (0.59%) = 0.295% maka K2O = 0.59% + 0.295% = 0.885% Gas Oxygen = Oxygen tersedia – Oxygen terikat = 73.08% - 52.64% 0.885% =19.555%
c. Tampilan EDX untuk Silikon dengan perbandingan Mg:SiO2 (49:60) kenaikan suhu 0.5oC/menit
Dari tampilan analisis EDX yang diperhatikan komposisi atom (at.%). diketahui -
-
Untuk menentukan kemurnian Silikon dilakukan perhitungan sbb: Untuk mendapatkan SiO2 : 100% mempunyai syarat : Oxygen : 66.67% Silicon : 33.33% Dari hasil EDX nilai Oxygen < 66.67% dan Silicon > 33.33% Mg = 1,01% mengikat Oksigen =1.01% untuk membentuk MgO Setelah diikat Mg, sisa Oksigen = 36.98% - 1.01%= 35.97% Untuk SiO2, 2 atom Oxygen mengikat 1 atom Si. jadi 2 atom O = 35.97% Si = ½ (35.97%) = 17.985 % Si = 62.01% - 17.985% = 44.03%
17 Lampiran 3. Perhitungan Rendemen dan Harga Silika Sekam padi yang telah dikeringkan, ditimbang sebanyak 4000 gram untuk dibakar dalam tungku sekam IPB. Dari pembakaran diperoleh arang sekam padi sebanyak 1370 gram (34.25%) Diambil arang sekam sebanyak 60.1456 gram untuk dipanaskan dalam tanur (purnace) pada suhu 400 0C selama 2 jam dan dilanjutkan dengan suhu 950 0C selama 1 jam. Setelah pemanasan, didapat abu sekam padi sebanyak 42.1456 gram (70.47%) Abu sekam ditimbang sebanyak 10.0287 gram untuk dicuci dengan HCl 3% (12 ml HCl 3% untuk 1 gram abu sekam) selama 2 jam, kemudian disaring dan bilas dengan air suling (akuades). Setelah proses pencucian, abu sekam padi dipanaskan dalam tanur pada suhu 1000 0C selama 1 jam,diperoleh silika sebanyak 7.0622 gram (70.41%). Sampel silika dianalisa dengan EDX, didapat kemurnian silika 99.15 % Rendemen SiO2 (99.15%) = % Arang sekam padi X % Abu sekam padi X %Silika X %Kemurnian silika. Rendemen SiO2 (99.15%) = 34.25% X 70.47% X 70.41% X 99.15 % = 16.85%
PERHITUNGAN HARGA SiO2 (99.15%). Data BPS(2013) Gabah Kering Giling Indonesia (GKG) = 69.05 x 109 kg Sekam padi adalah 20% dari GKG (Muthadhi 2007) = 13.81 x 109 kg. Untuk 1‰ dari sekam padi yang ada akan diperoleh SiO2 (99.15%) = 1‰ x 13.81 x 109 kg x 16.85% = 2 330 000 kg Harga SiO2 (99.15%) (Aldrich 2006) = $ 180.50 x 2 330 000 kg = $ 420 565 000; = Rp. 4 205 650 000 000; (Dengan asumsi $ 1; = Rp.10 000;)
18 REDUKSI SiO2 (99.15%) DENGAN MAGNESIUM. Reduksi silika dengan Magnesium (Mg : SiO2 = 49 : 60) Untuk 5 gram SiO2 (99.15%) dibutuhkan Mg sebanyak Mg = Campuran Mg dan SiO2 (99.15%) = 9.0833 gram Campuran ini dipanaskan dalam tanur pada suhu 650 0C selama 1 jam, kemudian dicuci dengan HCl 3% dan disaring dengan kertas Whatman. Residu penyaringan dipanaskan lagi dalam tanur pada suhu 110 0C selama 12 jam, kemudian ditimbang, sehingga didapat massa residu 5.2823 gram (105.5%). Hasil analisis EDX dari Residu : Oksigen = 36.98%, Mg = 1.01%, Si = 62.01% Sehingga didapat : MgO = 2.02%, SiO2 (99.99%) = 53.95%, Si (murni)= 44.03% Rendemen SiO2 (99.99%) = 16.85% x 53.95% x 105.65%= 9.60% PERHITUNGAN HARGA SiO2 (99.99%). Data BPS(2013) Gabah Kering Giling Indonesia (GKG) = 69.05 x 109 kg Sekam padi adalah 20% dari GKG (Muthadhi 2007) = 13.81 x 109 kg. Untuk 1‰ dari sekam padi yang ada akan diperoleh SiO2 (99.99%) = 1‰ x 13.81 x 109 kg x 9.60% = 1 330 000 kg Harga SiO2 (99.99%) (Aldrich 2006) = $ 800.00 x 1 330 000 kg = $ 1 064 000 000; = Rp. 10 640 000 000 000; (Dengan asumsi $ 1; = Rp.10 000;)
