BAB IV

PELAKSANAAN PENELITIAN

Penelitian yang dilakukan ini bersifat eksperimental. Langkah-langkah

penelitian ini meliputi penentuan karakterisasi filter keramik, pembuatan filter

keramik, pengambilan data, analisis data dan penarikan kesimpulan.

IV.1. Tempat Dan Waktu Pelaksanaan Penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium Teknik Fisika Fakultas Teknik UGM,

laboratorium Teknik Kimia Fakultas Teknik UGM, PAU Paska Sarjana, Desa

Godean Sleman Yogyakarta. Sedangkan waktu dan jadwal kegiatan sebagai

berikut.

Tabel IV.1. Jadwal Kegiatan Tugas Akhir

Jenis Kegiatan

Waktu Pelaksanaan (Tahun 2010)Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

Pencarian referensiPembuatan proposalEksperimen dan pengambilan dataPembahasan dan kesimpulan

VI.2. Bahan Dan Alat Penelitian

VI.2.1. Bahan penelitian:

a. Tanah liat sebagai bahan dasar pembuatan keramik.

b. Arang sebagai pembuat pori-pori

c. Air sebagai bahan pencampur dan perekat antara tanah liat dan arang.

25

26

d. Air sungai sebagai bahan uji penyaringan.

e. Air aquades sebagai bahan uji penyaringan.

IV.2.2. Alat penelitian

a. Penggerus untuk menghaluskan tanah liat dan arang.

b. Pengayak untuk memfilter butiran tanah liat dan arang berdasarkan ukuran

butir.

c. Neraca digital untuk menentukan berat komposisi tanah liat dan arang

dalam campuran keramik.

d. Ball mill untuk homogenisasi komposisi tanah liat dengan arang.

e. Alat pencetak keramik untuk membentuk keramik menjadi bentuk bulat.

f. Oven untuk mengeringkan tanah liat sebelum dicetak dan komposisi tanah

liat dengan arang setelah dicetak

g. Alat kuat tekan keramik untuk menentukan kuat tekan pembuatan keramik.

h. Pipa pvc untuk memfilter limbah radioaktif.

i. TDS meter untuk menentukan jumlah material padatan yang terlarut dalam

air.

27

IV.3. Bagan Tata Laksana Penelitian.

Pencetakan bahan keramikdengan tekanan tertentu

Pembuatan adonan dengan penambahan air secukupnya

Pencampuran atau homogenisasi tanah liat dan arang

Pengeringan keramik

Pembakaran keramik

Penyiapan tanah liat dan arang

pengeringan tanah liat dan arang

penggerusan dan pengayakan tanah liat dan arang

Penghalusan dan perendamanan

Analisis Kandungan Logam Kalsium, TDS Dan Kekeruhan

Uji kekuatan keramik

Hasil akhir

Proses filtrasi limbah dan Analisis Fluks

28

Gambar 4.1 diagram alir penelitian

IV.4. Langkah Penelitian

IV.4.1 Persiapan Alat Dan Bahan

1. Alat Pembuat Adonan Keramik

Alat yang digunakan adalah ball mill berfungsi untuk mencampur bahan

antara arang dan tanah liat yang telah ditentukan komposisinya masing masing

selama 4 jam. Alat ini terdiri dari sebuah dynamo yang mengerakkan adonan

dengan gerakan memutar.

Gambar 4.2 Ball mill

2. Alat Cetak Keramik

Alat ini terbuat dari pipa paralon berdiameter 10 cm yang dilengkapi

dengan penguat sekrup agar pipa tidak pecah dan terlepas saat pencetakan.

Berikut ini alat-alat yang digunakan dalam pembuatan keramik.

29

Gambar 4.3 Alat cetak keramik

3. Alat Filtrasi

Filtrasi dilakukan dengan cara menambahkan pipa paralon berdiameter

1,5 inchi yang direkatkan dengan keramik yang digunakan untuk filtrasi.

Gambar 4.4 alat filtrasi

30

IV.4.2 Pembuatan Keramik

1. Langkah awal dalam pembuatan keramik dilakukan dengan menyiapkan tanah

liat. Tanah liat yang masih basah dilakukan pengeringan di bawah sinar

matahari sampai kering sehingga mudah dihancurkan.

2. Tanah liat yang sudah terliat benar benar kering kemudian dihancurkan dan

dihaluskan menjadi butiran-butiran halus.

3. Butiran-butiran tanah liat yang sudah halus kemudian disaring dengan ayakan

berukuran 200 mesh agar lebih halus.

4. Disamping itu disiapkan juga arang sebagai bahan campuran. Arang kayu

yang masih berukuran besar dihancurkan dengan penggerus sampai halus

kemudian disaring dengan ayakan berukuran 200 mesh.

5. Kedua bahan pembuat keramik yang sudah siap dilakukan homogenisasi atau

pencampuran dengan perbandingan komposis tanah liat dan arang sebesar

90%:10%, 85%:15%, 80%:20% dengan menggunakan ball mill.

6. Campuran yang sudah siap kemudian diambil 50 gram untuk setiap

pencetakan dan ditambahkan air agar menjadi adonan yang bisa dicetak

menjadi keramik.

7. Untuk adonan dengan komposisi tanah liat:arang 90%:10% dilakukan variasi

pencetakan 40 psi, 50 psi, 60 psi, 70 psi, dan 80 psi. Sedangkan untuk variasi

komposisi yang lain digunakan tekanan pencetakan 50 psi.

8. Keramik yang sudah dicetak kemudian dikeringkan. Untuk mengetahui

apakah keramik sudah kering maka dilakukan penimbangan pada masing-

masing keramik apakah masanya tetap sama selama beberapa hari. Biasanya

keramik sudah kering ketika masa pengeringan sudah mencapai 15 hari.

9. Langkah selanjutnya adalah membakar keramik yang sudah kering, untuk

komposisi tanah liat:arang 90%:10% dan tekanan cetak 50 psi dilakukan

31

pembakaran pada suhu 900oC, 1000oC, 1100oC sedangkan untuk komposisi

yang lain di bakar pada suhu 1000oC dan 1100oC.

10. Langkah terakhir adalah melakukan penghalusan dan perataan permukaan

keramik yang sudah jadi agar tidak terjadi kebocoran saat proses filtrasi.

Kemudian dilakukan perendaman agar saat filtrasi tidak ada zat yang ada pada

keramik yang ikut terlarut pada sampel air hasil filtrasi.

IV.4.3. Tahap Filtrasi Sampel Air

Pada tahap ini dilakukan filtrasi terhadap sampel air untuk semua jenis

keramik yang dibuat. Sampel air yang digunakan diambil langsung dari alam

dengan kadar TDS alami sebesar 260 ppm. Selama proses penyaringan dilakukan

pengamatan terhadap laju penyaringanya per-sentimeter persegi atau Fluksnya.

Sampel air hasil filtrasi yang sudah didapatkan kemudian dilakukan uji terhadap

kualitasnya. Berbagai uji yang dilakukan yaitu uji TDS, AAS untuk logam

kalsium dan kekeruhannya. Sedangkan untuk keramiknya sendiri dilakukan uji

terhadap kekuatan mekaniknya.

IV.5. Analisis Hasil

IV.5.1. Analisis Fluks

Analisis Fluks dilakukan saat penyaringan, dengan memakai rentang waktu

tiap 3 jam sekali dilakukan pengecekan terhadap hasil filtrasi. Kemudian

dilakukan perhitungan berapa banyak air yang berhasil disaring selama waktu dan

luas permukaan bidang sentuh tertentu. Semakin besar nilai fluksnya maka

keramik tersebut semakin cepat melakukan penyaringan.

IV.5.2. Analisis TDS

Dalam analisis ini semua hasil filtrasi diuji kandungan TDS-nya dengan

TDS-meter. Secara teori air hasil filtrasi akan memiliki kadar TDS yang lebih

kecil dibandingkan dengan sebelum filtrasi, namun ada kemungkinan adnya zat

pada keramik yang ikut larut pada air hasil filtrasi sehingga menyebabkan nilai

TDS-nya lebih besar daripada sebelum fiiltrasi. Untuk meminimalisasi kondisi

32

seperti ini maka dilakukan perendaman dan penyaringan dengan menggunakan air

aquades. Hasil filtrasi yang baik adalah filtrasi yang dengan hasil TDS yang

paling kecil.

Gambar 4.5 TDS meter

IV.5.3. Analisis Kekeruhan

Analisis ini digunakan untuk mengetahui tingkat kekeruhan air sampel baik

sebelum atau sesudah filtrasi. Semakin kecil tingkat kekeruhan air hasil filtrasi

maka air tersebut semakin baik untuk digunakan.

Gambar 4.6 turbidity meter

33

IV.5.4. Analisis AAS Untuk Kandungan Kalsium

Kandungan logam kalsium pada air sampel ini diketahui dengan cara

mengetahui tingkat absorbansi air sampel. Dengan bantuan persamaan garis yang

telah dibuat sebelumnya antara absorbansi terhadap konsentrasi logam kalsium,

maka konsentrasi kalsium dapat diketahui. Semakin kecil kandungan kalsium

yang terdapat pada air maka air itu semakin aman digunakan.

IV.5.5. Analisis Kekuatan Mekanik

Analisis kekuatan mekanik dilakukan dengan cara memberikan tekanan

pada keramik yang digunakan untuk filtrasi. Kekuatan maksium keramik

diketahui ketika keramik yang diuji tekan mulai retak. Uji ini dilakukan dengan

cara membentuk keramik menjadi bentuk kubus Semakin tinggi nilai kekuatan

mekanik keramik yang digunakan makan akan semakin tahan lama atau tidak

mudah rusak.

Gambar 4.7 keramik untuk uji tekan