BPPT UPT PSTKP
ANALISA KIMIA DAN IDENTIFIKASI MUTU BATU KAPUR TUBAN BERDASARKAN SYARAT MUTU BATU KAPUR UNTUK PEMBUATAN KERAMIK HALUS (SII.1279-85)
LAPORAN TEKNIS
Penyusun : M. Dachyar Effendi, ST Peneliti UPT-PSTKP Bali
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Unit Pelaksana Teknis Pengembangan Seni dan Teknologi Keramik dan Porselin Bali Deputi Bidang Teknologi Informasi, Energi, Material dan Lingkungan Juli 2004
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA KIMIA DAN IDENTIFIKASI MUTU BATU KAPUR TUBAN BERDASARKAN SYARAT MUTU BATU KAPUR UNTUK PEMBUATAN KERAMIK HALUS (SII.1279-85)
Penyusun : M. Dachyar Effendi, ST Peneliti UPT-PSTKP Bali
Mengetahui, Kepala UPT-PSTKP Bali
Drs. I Gusti Ketut Astana, MM NIP. 680001353
ii
DAFTAR ISI
Halaman Judul 6666666666666666666666666.. Lembar Pengesahan 66666666666666666666666 Daftar Isi 6666666666666666666666666666. Daftar Tabel666666666666666666666666666.. Kata Pengantar 6666666666666666666666666. Ringkasan 6666666666666666666666666666
1.
2.
3. 4. 5. 6.
HAL i ii iii iii iv v
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Tujuan Penulisan 1.3. Sistematika Laporan METODE PENELITIAN 2.1. Tujan Penelitian 2.2. Alat dan Bahan 2.3. Cara Kerja STUDI LITERATUR HASIL DAN PEMBAHASAN KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
1 1 2 2 2 2 2 3 5 6 7 8
DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Komposisi kimia contoh kapur
Hal 6
iii
KATA PENGANTAR
Atas rahmat Tuhan YME, akhirnya laporan Teknis ANALISA KIMIA DAN IDENTIFIKASI MUTU BATU KAPUR TUBAN BERDASARKAN SYARAT MUTU BATU KAPUR UNTUK PEMBUATAN KERAMIK HALUS (SII.1279-85) dapat diselesaikan dengan baik Tulisan ini dibuat dalam rangka pelaksanaan Bagian Proyek Penelitian dan Pengembangan Seni Keramik dan Porselin Bali, Proyek Pengkajian dan Penerapan Teknologi Material t.a. 2004. Juga dimaksudkan untuk memperkaya data-data yang sudah ada mengenai komposisi kimia serta sifat-sifat bahan mentah sebagai bahan dasar pembuatan keramik halus Semoga laporan ini dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Denpasar,
Juli 2004
Penulis
iv
RINGKASAN Fungsi kapur dalam badan keramik salah satunya adalah sebagai sebagai pelebur yang mengikat bahan pengisi atau rangka pada temperatur tinggi sehingga membentuk barang-barang keramik. Dari fungsi tersebut, kegunaan mineral ini cukup penting untuk pembuatan keramik halus dan patut diusahakan pengadaannya sebagai bahan mentah keramik halus. Dengan membandingkan komposisi kimia batu kapur Tuban dengan persyaratan mutu kapur untuk pembuatan keramik halus tersebut, dapat dilihat bahwa Batu Kapur Tuban memiliki kadar CaO sebesar 44,80, dibawah kandungan minimum CaO yang ditetapkan. Seperti diketahui, Kalsium dalam batu kapur memegang peranan penting dalam pembentukan badan keramik seperti telah diuraikan dimuka. Kekurangan kadar kalsium dalam batu kapur tentu mempengaruhi kualitas keramik yang dihasilkan. Sekurangnya fungsi kapur sebagai pelebur di dalam keramik stoneware/gerabah padat dan glasir yang diharapkan bereaksi dengan alumina dan silika membuat gelas untuk meningkatkan sifat daya tembus badan keramik, kurang tercapai. Dapat dikatakan disini bahwa kandungan CaO dalam batu kapur adalah syarat utama yang harus dipenuhi sebagai bahan mentah keramik halus. Seperti diketahui pula, Fe2O3 dalam campuran badan keramik dapat mempengaruhi perubahan warna, menurunkan sifat tahan api lempung, senyawa besi yang larut dalam air akan membentuk buih pada permukaan benda, dan dapat membentuk iron spot pada permukaan benda setelah dibakar. Oleh karena itu jumlah senyawa besi harus dibatasi Pada SII 1279-85, kandungan Fe2O3 dibatasi maksimum sebesar 0,30%. Kandungan Fe2O3 pada batu kapur Tuban ini berada diatas ambang batas yang dipersyaratkan sebesar 1,00%. Sedangkan SO3 sesuai persyaratan yag ditetapkan.. Melihat perbandingan yang demikian, secara keseluruhan, batu kapur yang diambil dari Tuban ini tidak memenuhi persyaratan sebagai bahan mentah keramik halus menurut standar SII. 1279-85 Mengingat batu kapur ini belum diusahakan pemanfaatannya, maka sebagai pengembangan usaha dari penambangan batu kapur ini salah satunya adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan mentah industri keramik, dengan terlebih dahulu dilakukan usaha benefiasi untuk menurunkan kadar SO3, Fe2O3 dan unsur-unsur lain yang tidak dikehendaki, dan menaikkan kadar CaO sehingga syarat mutu kapur sebagai bahan mentah keramik halus dapat lebih terpenuhi.
v
1. PEDAHULUA 1.1. Latar Belakang Pengertian keramik dapat didefinisikan sebagai bahan dengan komposisi silikat atau oksida lainnya, atau campuran dengan struktur gelas atau kristalin. Pada umumnya proses pembuatannya memerlukan pembakaran pada temperatur tinggi (diatas 5700C) Bahan-bahan keramik mempunyai kedudukan unik, karena teknologi pembuatannya dapat sangat sederhana seperti pembuatan periuk belanga, tetapi dapat pula sangat maju seperti pembuatan PSZ (Partially Stabilized Zircon) Bahan mentah keramik adalah kumpulan mineral atau bahan buatan yang dipergunakan untuk membuat barang keramik, baik dari bahan sebelum maupun sesudah diolah (diproses). Ada beberapa cara untuk membagi bahan mentah keramik, antara lain : a. Berdasarkan asal bahan mentah keramik : bahan mentah keramik alam, seperti kaolin, lempung, felspar, kuarsa, piropilit dan sebagainya, bahan mentah keramik buatan, seperti : mulit, SiC, Nitrida, H3BO4, dan sebagainya. b. Berdasarkan sifat keplastisan bahan mentah keramik : Bahan mentah keramiuk plastis seperti ball clay, kaolin, bentonit, dan sebagainya. Bahan mentah non plastis seperti felspar, kuarsa, kapur, dolomit dan sebagainya. c. Berdasarkan penggunaan bahan mentah keramik : Bahan mentah keramik untuk pembuatan badan seperti kaolin, ball clay, kuarsa, dolomit, kapur piropilit dan sebagainya. Bahan mentah keramik untuk pembuatan glasir, seperti bahan mentah untuk pelebur(asam borat, borax, Na2CO3, K2CO3, BaCO3, Pb3O4, dan sebagainya), sebagai bahan opacifier (SnO2, ZrO2 dll), sebagai bahan pewarna (senyawa cobalt, senyawa besi, senyawa nikel, senyawa krom dll) d. Pembagian bahan mentah menurut fungsinya dalam komposisi keramik (Mitchel 1975): bahan-bahan pembentuk kerangka atau pengisi (lempung, silika, zirkon, titania, silimanit, bauksit dan sebagainya), bahan-bahan pembentuk gelas atau bahan-bahan pengikat (silika, oksida borat, oksida phosphor, oksida arsen, dan sebagainya), bahan-bahan yang dapat menghasilkan sifat-sifat khusus seperti warna (bahan organik),sensitivity (CdS, AgCl), machinability (produk-produk alumina tinggi, cermet dsb), Bahan-bahan tambang/penolong : air, minyak, bahan-bahan perekat organik, elektrolit, dsb Y.M.V. Hartono; 1986 menyatakan bahwa senyawa kalsium dalam berbagai bentuk (Kalsit, Aragonit, Kalsium silikat, Gipsum, Anhidrit dan Apatit) yang ada pada lempung bertindak sebagai : - bahan pelebur, - bahan gelas yang terbentuk bersifat mobil, encer dan sangat korosive - pada temperatur rendah (dibawah temperatur rendah) akan menurunkan susut dan mempermudah pengeringan - memucatkan warna merah yang diakibatkan oleh senyawa besi, setelah lempung dibakar - dapat menyebabkan “lime blowing” pada badan (batu) bila terdapat dalam ukuran butir yang kasar - senyawa kalsium sulfat dapat menyebabkan bengkak-bengkak pada badan keramik - kapur berwarna putih, lebih dari 90% adalah kalsit (CaCO3) dang kurang dari 10% adalah lempung/clay
1
-
sebagai pelebur di dalam keramik stoneware/gerabah padat dan glasir. Bahan ini akan bereaksi dengan alumina dan silika membuat gelas dan akan meningkatkan sifat daya tembus badan keramik Dengan demikian, senyawa kalsium baik yang berada dalam lempung maupun dari bahan lainnya merupakan komponen penting dalam pembuatan barang keramik. Tujuan Penulisan Tulisan ini dimaksudkan memberi gambaran awal pemanfaatan batu kapur Tuban yang telah diketahui dan dibandingkan komposisi kimianya dengan standar kadar senyawa yang ditetapkan dalam syarat mutu batu kapur untuk pembuatan keramik halus (SII.1279-85). Selanjutnya, dengan memanfaatkan batu kapur ini dapat dibuat variasi lain dalam substitusi komposisi bahan baku keramik sehingga didapat komposisi yang murah dan berkualitas. Sistematika Laporan Laporan ini dibuat berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di laboratorium UPTPSTKP Bali yang bersifat eksperimental. Untuk menjelaskan latar belakang penelitian dilakukan sampai dengan hasil yang diperoleh, laporan dibagi dalam beberapa pokok bahasan, yaitu : - Pendahuluan, yang berisi latar belakang penelitian, tujuan penelitian, dan sistematika laporan - Metode penelitian, yang berisi penjelasan tentang tujuan penelitian, alat dan bahan yang digunakan, serta cara kerja - Studi Literatur - Hasil dan Pembahasan - Kesimpulan - Daftar Pustaka 2. METODE PEELITIA 2.1. Tujuan Penelitian Atas dasar uraian diatas, maka fokus dalam studi ini berkaitan dengan mengetahui komposisi kimia dari batu kapur Tuban dan apakah komposisi yang didapat telah memenuhi kriteria kadar senyawa yang ditetapkan dalam syarat mutu batu kapur untuk pembuatan keramik halus (SII.1279-85). Dengan membandingkan komposisi kimia yang didapat dengan standar tersebut, akan diketahui apakah batu kapur Tuban layak dipakai sebagai bahan mentah keramik halus atau tidak 2.2. Alat dan Bahan Komposisi kimia dari contoh batu kapur Tuban dianalisa secara kuantitatif dengan metode konvensional secara basah. Prosedur analisa oksida-oksida kimia dilakukan sesuai dengan Standar SNI Cara Uji Kimia Kapur Bagunan. Adapun kandungan senyawa yang dianalisa adalah : Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, H2O, SO3, dan Hilang Pijar. Alat alat : Alat ukur gelas, alat-alat penyaring, neraca, dan alat-alat bantu analisa dan preparasi lainnya
2
Alat Geissler/schrotter untuk penentuan kadar CO2 Bahan-bahan : HCl 1:1 H2SO4 pekat HCl 6 N, HCl 2 N Larutan metil merah 0,1 % dalam alkohol NH4Cl padat NH4Cl 2% NH4OH 1:1 Larutan (NH4)2(COO)2 jenuh, + 4% H2SO4 5% Larutan KmnO4 0,1 N (NH4)2HPO4 padat BaCl2 10% 2.3. Cara kerja a) Hilang Pijar Di dalam krus porselen yang sebelumnya telah dipijarkan dengan nyala api colok hingga berat tetap ditimbang sebanyak 1 gr kapur yang telah dihaluskan. Krus beserta isinya dipijarkan dengan nyala api colok hingga berat tetap (setelah didinginkan dalam eksikator). Selisih berat kapur sebelum dan sesudah pemijaran adalah hilang pijar. b) Kadar CO2 Alat Geissler dibersihkan dan dikeringkan, kemudian ditimbang dengan tutupnya(a gr). Melalui lubang sebelah kanan dimasukkan 1,0 gr contoh kapur, lalu ditimbang lagi (b gr). Selisih bobot adalah bobot contoh (b-a gr) Selanjutnya contoh dibasahi dengan 10 ml air suling ke dalam alat pengisap air di sebelah kiri, dimasukkan asam sulfat pekat dan ke dalam corong sebelah kanan yang krannya ditutup dipipet 10 ml asam chlorida 1:1 Asam chlorida sedikit demi sedikit ditambahkan ke dalam contoh. Jika asam chlorida telah ditambahkan semua, kran ditutup kemudian alat dipanaskan diatas kasa dengan api kecil sampai isinya mendidih. Sesudah pipa karet kecil disambungkan pada pipa alat penghisap air, kran dibuka. Udara diisap melalui alat itu tersebut sampai tidak ada CO2 lagi. Sesudah dingin betul, alat ditimbang lagi(d gr). Selisih botol dihitung sebagai CO2, dengan rumus : Kadar CO2 = (d-c)/(d-a) x 100% c). Kadar SiO2, AlO3, FeO3 yang dapat larut dan zat yang tak larut Cara kerja : Ditimbang sebanyak 0,5 gr kapur yang telah dihaluskan dalam gelas piala 200 ml, ditambahkan air 40 ml lalu ditambahkan 20 ml HCl, kemudian campuran diaduk dan dipanaskan hingga mendidih. Sesudah itu dibiarkan selama kurang – lebih 10 menit dan disaring dengan menggunakan kertas saring.Kertas saring dan zat yang tak larut dicuci dengan air panas hingga bersih. Kertas saring beserta endapannya dipindahkan ke dalam cawan porselin yang diketahui beratnya, kemudian dikeringkan, diabukan dan dipijarkan sampai berat tetap. Selisih berat dihitung sebagai bagian yang tak larut dalam HCl.
3
Larutan yang keluar dari kertas saring ditampung dalam sebuah cawan penguap kurang lebih 250 ml. Cawan penguap beserta isinya diuapkan pada penangas air hingga kering, lalu dipanaskan pada 1200CD selama 1 jam. Sesudah dingin, isi cawan penguap dibasahi dengan 10 ml Hcl 6 N kemudian dipanaskan sedikit dan ditambahkan 150 ml air, lalu dipanaskan hingga mendidih dan didihkan selama 10 menit. Endapan disaring melalui kertas saring dan ditampung larutannya dalam sebuah gelas piala 400 ml. Dicuci dua kali dengan HCl 2 N, lalu dengan air panas hinghga bebas dari Chlorida. Endapan serta kertas saringnya setelah dilipat-lipat dipindahkan kedalam krus porselin yang sebelumnya telah ditimbang dan dipijarkan hingga berat tetap.Berat tersebut dinyatakan sebagaiSiO2 yang dapat larut. Larutan serta air pencuci dalam gelas piala tadi ditambahkan 2 gr NH4Cl padat dan 3 tetes larutan 0,1 % metil merah. Dipanaskan campurannya hingga hampir mendidih, dan ditambahkan larutan NH4OH 1:1 perlahan-lahan sambil diaduk hingga warna berubah menjadi kuning. Didihkan selama beberapa menit untuk menghilangkan amoniak yang berlebihan.didiamkan sebentar supaya agak mengendap, lalu disaring dengan kertas saring. Dicuci dengan larutan NH4Cl 2% panas hingga bersih. Larutan yang keluar dari kertas saring ditampung dalam gelas piala 500 ml. Kertas saring beserta endapannya dipindahkan kedalam krus porselin yang sebelumnya telah dipijarkan dan ditimbang hingga berat tetap. Sesudah itu krus dipanaskan dan dipijarkan dalam nyala api Bunsen, kemudian diakhiri dengan nyala api colok, hingga berat tetap. Penambahan berat krus dinyatakan sebagai Al2O3 + Fe2O3 yang dapat larut. d). Kadar CaO Larutan yang berasal dari pengendapan Al2O3 + Fe2O3 dari percobaan tersebut diatas, ditampung dalam gelas piala 500 ml dan diuapkan hingga volume tinggal kurang lebih 100 ml. Kemudian dipanaskan sampai mulai mendidih dan sesudah itu ditambahkan 25 ml larutan (NH4)2(COO)2 jenuh dan larutan NH4OH sampau rekasi basa. Diaduk dan dibiarkan endapannya mengumpul pada dasar, larutannya dijaga tetap panas tapi tidak mendidih. Larutan disaring dan dicuci dengan air panas, endapan dari kertas saring dipindahkan ke dalam gelas piala dan dipanaskan, kemudian dilarutkan oksalatnya dengan penambahan HCl 1:1 sedikit mungkin. Diencerkan dengan air panas, dibuat basa dengan ammoniak dan ditambahkan kurang lebih 1 ml larutan (NH4)2(COO)2 jenuh. Campuran didihkan kurang lebih 10 menit, dibiarkan hingga endapannya berkumpul pada dasar dan disaring dengan kertas saring yang telah dipakai tadi. Gelas piala, endapan dan kertas saring dicuci dengan air panas hingga bersih. Didalam gelas piala yang dipakai untuk mengendapkan kalsium oksalatnya, dimasukkan sebanyak 150 ml larutan H2SO4 5%, dipanaskan hingga mulai mendidih, kemudian kertas saring dan endapan oksalatnya dijatuhkan ke dalamnya. Diaduk untuk mempercepat kelarutan kalsium oksalatnya, tetapi dijaga kertas saringnya tidak sampai hancur. Ditarik kertas saringnya keatas hingga tepi atas gelas piala dengan menggunakan batang pengaduk. Larutan dititrasi dengan larutan KMNO4 0,1N dalam keadaan panas, hingga terjadi warna merah. Kertas saring dimasukkan ke dalam larutan dan titrasi dilanjutkan sampai selesai. Banyaknya CaO = ml larutan KmnO4 yang dipakai x 0,1 x faktor x 0,002805 gr
4
e). Kadar MgO Larutan yang berasal dari pengendapan kalsium oksalat, diuapkan hingga 200 ml. Jika perlu diasamkan dengan HCl 1:1. Setelah didinginkan, ditambahkan 0,5 gr (NH4)2HPO4 padat, kemudian sedikit demi sedikit NH4OH 1:1 sampai reaksi basa sambil mengaduk larutannya. Sesudah itu ditambahkan lagi NH4OH berlebihan 10%. Diaduk selama 5 menit dan dibiarkan larutannya selama 4 jam. Larutan yang sudah jernih dituangkan diatas endapan melalui kertas saring dengan larutan NH4OH 5% dan dicuci beberapa kali dengan larutan NH4OH ini. Larutan diendapkan ke dalam 20 ml HCl 1:1 panas, kertas saring kemudian dicuci dengan HCl encer 2,5% kemudian dengan air dan akhirnya dengan larutan NH4OH 5%. Kedalam larutan yang sudah dingin ditambahkan 0,1 gr (NH4)2HPO4 padat dan MgOnya diendapkan dengan larutan NH4OH 1:1 dengan cara yang sama., kemudian dibiarkan selama 2 jam sambil kadang-kadang diaduk pada jam pertama. Disaring dengan kertas saring yang sudah dipakai tadi, dan dicuci dengan NH4OH 5% hingga bersih. Kertas saring dipanaskan beserta endapannya dalam krus proselin yang sebelumnya sudah dipijarkan hingga beratnya tetap. Karbonnya dibakar pada suhu dibawah 9000C, kemudian dipijarkan dalam nyala api colok hingga berat tetap sebagai Mg2P2O7 (isi krus berwarna putih) Banyaknya MgO = 0,3621 x berat Mg2P2O7 f). Kadar SO3 Contoh kapur ditimbang dalam gelas piala 100 ml sebanyak 2 gr. Ditambahkan air dingin sebanayak 10 ml, diaduk hingga semua gumpalan-gumpalan hancur dan terjadi suspensi.Ditambahkan 15 ml Hcl 1:1, dipanaskan hingga semua larut, kemudian disaring dengan kertas saring dan dicuci endapannya dengan air panas. Larutan yang melalui kertas saring, diencerkan sampai 200 ml, kemudian dipanaskan hingga mendidih dan ditambahkan 10 ml larutan BaCl2 yang telah dipanaskan sampai mendidih setetes demi setetes sambil diaduk kemudian didiamkan selama 1 malam. Endapan disaring, dicuci dengan air panas, dipijarkan dan ditimbang sebagai BaSO4. Banyaknya SO3 = 0,3583 x berat BaSO4 g). Kadar air (Air bebas) Ditimbang 50 gr contoh kapur dan dimasukkan kedalam labu erlenmeyer 500 m3 yang dilengkapi dengan sumbat karet dimana terdapat 2 buah pipa gelas untuk memasukkan dan mengeluarkan gas. Labu lalu ditempatkan dalam dapur pengering pada suhu 100 – 1050C. Setelah itu selama 2 jam dialirkan melalui alat tersebut udara bebas CO2 dan bebas air dengan perlahan lahan. Labu kemudian dikelularkan dari dapur pengering dan sumbat karet diganti dengan sumbat gelas. Setelah didinginkan dalam eksikator, beratnya ditentukan dengan neraca. Untuk mengetahui selisih berat kapur sebelum dan sesudah pengeringan diperhitungkan pula berat tutup sumbat gelasnya. Kadar air bebas = (g-p)/p x 100%, dimana : G = berat kapur sebelum pengeringan P = berat kapur sesudah dikeringkan
3. STUDI LITERATUR Dalam pembuatan keramik, bagian terpenting adalah pembuatan badan keramik. Singer dan Singer (1984), menyebutkan bahwa jenis badan keramik dapat berupa heavy 5
-
-
-
clay, refractory dan pottery atau white ware. Setiap jenis badan keramik tersebut mempunyai berbagai variasi sesuai dengan sifat-sifat keramiknya. Dengan demikian, badan keramik dapat dibuat dengan berbagai variasi secara terus menerus dimulai dari brick ware berbahan baku heavy clay sampai dengan hard porcelain berasal pottery. Norton, 1970 dan Budnikov (1964) menyatakan bahwa, dalam pembuatan keramik dikenal badan keramik triaxial dan non triaxial. Badan keramik triaxial adalah badan keramik yang dibuat berdasarkan atas tiga komposisi bahan, yaitu bahan plastis (clay), bahan pengisi (kuarsa) dan bahan pelebur (feldspar). bahan plastis : adalah bahan yang berfungsi sebagai bahan pengikat dan memberi kemudahan dalam pembentukan badan keramik pada kondisi mentah. Bahan ini bisa berupa ball clay, kaolin dan bentonit bahan pengisi : adalah bahan tidak plastis yang berfungsi sebagai bahan pengisi untuk membentuk rangka atau kekuatan. Bahan ini bisa berupa kuarsa, feldspar, alumina, pegmatit dan samot/pecahan produk keramik bahan pelebur : bahan tidak plastis yang berfungsi sebagai pelebur yang mengikat bahan pengisi atau rangka pada temperatur tinggi, sehingga membentuk barang-barang keramik. Bahan ini dapat berupa feldspar, kapur, dolomit, nephelin syenit. Kapur merupakan salah satu mineral industri yang banyak digunakan oleh sektor industri ataupun konstruksi dan pertanian, antara lain untuk bahan bangunan, batu bangunan, bahan penstabil jalan raya, pengapuran untuk pertanian, bahan keramik, industri kaca, industri semen, pembuatan karbid, peleburan dan pemurnian baja, untuk bahan pemutih dalam industri kertas pulp dan karet, pembuatan soda, penjernihan air, proses pengendapan bijih logam non ferous dan industri gula. Sumber daya mineral ini cukup besar, sehingga pengembangan industri pertambangannya memiliki prospek yang baik. Dalam hal pemanfaatannya dalam industri keramik, batu kapur (Kalsit) banyak dipakai untuk pembuatan ubin dinding dan sebagai bahan mentah untuk glasir. Umumnya batu gamping yang telah berada di daratan disusun oleh mineral calsit. Mineral calsit ini mempunyai sifat-sifat fisik : Berat jenis : 2,71 g/cm3 Kekerasan :3 Temperatur penguraian : 8980C Komposisi kimia : 56,03% CaO, 43,97% CO2 Berdasarkan kadar lempung didalam batu gamping dan kegunaannya dalam industri dapat dibedakan menjadi : Kapur putih, bila CaCO3 > 90%, lempung < 10% Kapur hidrolis, bila CaCO3 75% - 90%, lempung 10% - 25% Kapur semen bila CaCO3 70% - 75%, lempung 25% - 30% Kapur Romawi (Pozolan) bila CaCO3 60% - 70%, lempung 30% - 40% Portland semen bila CaCO3 25% - 60%, lempung 40% - 75% Bila terjadi campuran antara karbonat calcium (calcit) dan karbonat magnesit (magnesit) maka kapur dapat dibedakan berdasarkan komposisi calsit dan magnesitnya. 4. HASIL & PEMBAHASA Hasil pengujian, menunjukkan komposisi kimia batu kapur Tuban seperti dirangkum dalam tabel 1.
6
TABEL 1. Komposisi kimia contoh Kapur Lokasi Komposisi Kimia Contoh SO3 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO 0,10 1,00 1,00 44,8 0,10 Tuban
Keterangan H2O -
HP 42,30
Tidak diusahakan
Fungsi kapur dalam badan keramik salah satunya adalah sebagai pelebur, yaitu bahan tidak plastis yang berfungsi sebagai pelebur yang mengikat bahan pengisi atau rangka pada temperatur tinggi, sehingga membentuk barang-barang keramik. Sehingga kegunaan mineral ini cukup penting untuk pembuatan keramik halus.Kandungan CaCO3 akan bereaksi dengan alumina dan silika membentuk gelas dan akan meningkatkan sifat daya tembus badan keramik halus. Syarat mutu batu kapur untuk pembuatan keramik halus (SII. 1279-85) Adalah sebagai berikut : CaO minimum : 54,00% Fe2O3 maksimum : 0,30% : 2,00% SiO2 maksimum SO3 maksimum : 0,10% Dengan membandingkan komposisi kimia batu kapur Tuban dengan persyaratan mutu kapur untuk pembuatan keramik halus tersebut, dapat dilihat bahwa Batu Kapur Tuban memiliki kadar CaO sebesar 44,80, dibawah kandungan minimum CaO yang ditetapkan. Seperti diketahui, Kalsium dalam batu kapur memegang peranan penting dalam pembentukan badan keramik seperti telah diuraikan dimuka. Kekurangan kadar kalsium dalam batu kapur tentu mempengaruhi kualitas keramik yang dihasilkan. Sekurangnya fungsi kapur sebagai pelebur di dalam keramik stoneware/gerabah padat dan glasir yang diharapkan bereaksi dengan alumina dan silika membuat gelas untuk meningkatkan sifat daya tembus badan keramik, kurang tercapai. Dapat dikatakan disini bahwa kandungan CaO dalam batu kapur adalah syarat utama yang harus dipenuhi sebagai bahan mentah keramik halus. Seperti diketahui pula, Fe2O3 dalam campuran badan keramik dapat mempengaruhi perubahan warna, menurunkan sifat tahan api lempung, senyawa besi yang larut dalam air akan membentuk buih pada permukaan benda, dan dapat membentuk iron spot pada permukaan benda setelah dibakar. Oleh karena itu jumlah senyawa besi harus dibatasi Pada SII 1279-85, kandungan Fe2O3 dibatasi maksimum sebesar 0,30%. Kandungan Fe2O3 pada batu kapur Tuban ini berada diatas ambang batas yang dipersyaratkan sebesar 1,00%. Sedangkan SO3 sesuai persyaratan yag ditetapkan.. Melihat perbandingan yang demikian, secara keseluruhan, batu kapur yang diambil dari Tuban ini tidak memenuhi persyaratan sebagai bahan mentah keramik halus menurut standar SII. 1279-85 5. KESIMPULA Fungsi kapur dalam badan keramik salah satunya adalah sebagai sebagai pelebur yang mengikat bahan pengisi atau rangka pada temperatur tinggi sehingga membentuk barangbarang keramik. Dari fungsi tersebut, kegunaan mineral ini cukup penting untuk
7
pembuatan keramik halus dan patut diusahakan pengadaannya sebagai bahan mentah keramik halus. Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa batu kapur Tuban tidak memenuhi syarat sebagai bahan mentah keramik halus berdasarkan syarat mutu batu kapur untuk pembuatan keramik halus (SII. 1279-85) Mengingat batu kapur ini belum diusahakan pemanfaatannya, maka sebagai pengembangan usaha dari penambangan batu kapur ini salah satunya adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan mentah industri keramik, dengan terlebih dahulu dilakukan usaha benefiasi untuk menurunkan kadar SO3, Fe2O3 dan unsur-unsur lain yang tidak dikehendaki, dan menaikkan kadar CaO sehingga syarat mutu kapur sebagai bahan mentah keramik halus dapat lebih terpenuhi. 6. DAFTAR PUSTAKA 1. Alexeyev, V., “Quantitative Analysis”, Translated from Russian, MIR Publisher Moscow, p. 152-156, 1969 2. Anonymous, “Ceramic Engineering”, Nagoya International Japan, p. 148151,1985Training Center-JICA 3. Clews,FH,”Heavy Clay Technology”, The British Ceramic Research Association, Stoke on Trent, p 382-384,1955 4. Haryadi, H., “Batu Kapur” Bahan Galian Industri, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Material, hal 7-75 – 7-91, 1997. 5. Herman, S,”Ceramic Physical and Chemical Fundamentals”, London, Butterworths, p.33, 79, 324,1961. 6. John, P.,”Lime In Industrial” 1990. 7. Norton, F.H.,1970. “Fine Ceramics Technology and Applications”, McGraw Hill Book Company, New York 8. SII. 0024-80, “Mutu dan Cara Uji Kapur Bangunan”, Departemen Perindustrian. 9. SII. 0654-82, “Kaolin Sebagai Bahan Baku Barang Keramik Halus”, Departemen Perindustrian. 10. Singer F. and Singer S.S , 1984. “Industrial Ceramics” Chapman and Hall Ltd, London 11. SII. 1145-84, “Feldspar Untuk Pembuatan Badan Keramik Halus”, Departemen Perindustrian. 12. SII.0454-81, “Cara Uji Kimia Untuk Lempung Dan Felspar Metoda Basah”, Departemen Perindustrian. 13. Singer, F., and Sonja, S.,”Industrial Ceramics”, Publikasi I, Chapman and Hall, London, 1963. 14. Sukandar, A ,”Diktat Geologi Struktur Indonesia, Departemen Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung, hal 23-31 dan 97 – 102,1976. 15. Sundari, K. N, Yasana M, “ Pemanfaatan Bahan Lokal Sebagai Upaya Mengurangi Ketergantungan Bahan Keramik Dari Luar Bali, Mandiri, 13 : 23-27, 1998
8
UNIT PELAKSANA TEKNIS PENGEMBANGAN SENI DAN TEKNOLOGI KERAMIK DAN PORSELIN BALI BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI JL. BY PASS NGURAH RAI, SUWUNG KAUH, DENPASAR - BALI TELP. (0361) 723969, FAX (0361) 723867
SURAT KETERANGAN No : /PSTKP/BPPT/VII/2004
Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama NIP Jabatan
: Drs. I Gusti Ketut Astana,MM : 680001353 : Kepala UPT-PSTKP Bali - BPPT
Dengan ini menerangkan bahwa, Nama NIP Jabatan
: M. Dachyar Effendi, ST : 680003909 : Staff UPT – PSTKP Bali
Memang benar melakukan penelitian dengan judul “ANALISA KIMIA DAN IDENTIFIKASI MUTU BATU KAPUR TUBAN BERDASARKAN SYARAT MUTU BATU KAPUR UNTUK PEMBUATAN KERAMIK HALUS (SII.1279-85)” dalam rangka pelaksanaan Proyek PTKKIKM ta. 2004 Demikian surat keterangan ini dibuat untuk dipergunakan sebagai salah satu pendukung persyaratan jabatan fungsional .
Denpasar, 26 Juli 2004 UPT – PSTKP Bali – BPPT Kepala,
Drs.I Gusti Ketut Astana, MM NIP 680001353
