Endah P Kharismawati

2708 100 042

Dosen Pembimbing :

Dr. Widyastuti, S.Si, M.Si

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

KOPRESIPITASI

SOL GEL

PLASMA SPRAY

HYDROTHERMAL

MIKROEMULSI

BALL MILLING

KEUNTUNGAN :

Kemurnian yang tinggi

Kehomogenan yang labih baik

Temperatur rendah

Tidak terjadi dengan senyawa lain

Mengurangi pencemaran udara

KEKURANGAN :

Bahan mentah mahal

Penyusutan volume larutan selama proses pengeringan

Menggunakan pelarut organik yang berbahaya bagi kesehatan

Milling time

Milling speed

pH solution

Active agents

Dopping

Fe3+/Ba2+ ratio

Sintering temperatur

Stirring time

Fasa tunggal barium heksaferit

Sifat magnetik optimum barium heksaferit

•Mempelajari pengaruh pH dan

waktu stirring terhadap

pembentukan BaFe12O19 an sifat

magnetiknya dengan metode ini.

Tujuan

•Diperoleh data tentang pengaruh

variasi pH dan waktu stirring yang

tepat untuk memperoleh fasa

tunggal dan sifat magnetik barium

heksaferit dengan metode ini.

Manfaat

BaFe12O19

Ball milling

Suárez 2000

Fe 2O3, BaCO3

Fe3+/Ba2+ = 12

T = 1200oC Ms max

Wang 2000

Fe 2O3, BaCO3, Al2O3

T = 800oC Hc max

T Ms

Nowosielski 2007

Fe 2O3, BaCO3

T = 950oC Ms max

Sol gel

Mozaffari 2008

BaCO3, goethite, citric acid, ben

zoic acid, ethylene glycol

Pada Fe3+/Ba2+ = 10

T Hc

Felly 2010

Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,

citric acid

Rasio Fe3+/Ba2+ = 11; 11.5; 12

dan temperatur sintering 850,

900, 950, 1000 0C

Endah 2012

Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,

citric acid

pH = 9;10,5;11 dan stirring t

ime 1,2,3 H

Co-precipitation

Rashad 2006

Fe Cl3.6H2O, BaCl3.2H2O

Fe3+/Ba2+ = 8 100%

BaFe12O19 pada 1000oC

Aquino 1999

Fe Cl3.6H2O, BaCl3.2H2O, NaOH

T = 1193 K Ms max, Hc max

Leo 2010

Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,

NaOH dan aquades

pH = 10; 11; 11,5 dan

strirring time 1, 2, 3 jam

Arman 2010

Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,

NaOH dan aquades

Molar rasio 8-12 dan temper

atur sintering 700- 1000 0C

Guoxing Xu, 2006

1. Naiknya pH

menurunkan nilai

remanansi dan

nilai koersivitas

barium

heksaferit.

2. Naiknya pH

membuat ukuran

partikel semakin

besar.

Junliang,

2009

pH=7 sifat

magnetnya

soft, nilai

remanensi dan

koersivitasnya

rendah.

Felly, 2010

Ukuran

partikel dan

kristal

meningkat

saat

temperatur

tinggi 950ᴼC

Mali, 2005

Barium

heksaferit

terbentuk dari

monoferit

atau

mengikuti

reaksi

monoferit dan

iron oxide

Asam Sitrat

Aquades

Fe(NO3)3 .9H2OBa(NO3)2

Amoniak

Magnetic stirrer

with hot plate

Kertas saring

Crucible keramik

Furnace

Alat penunjang

NeracapH meter

Vibrating Sample Magnetometer (VSM) tipe OXFORD VSM 1.2H

Alat ini digunakan untuk memperoleh kurva magnetisasi suatu bahan, baik sebagai fungsi temperatur ( maksimal 300 K) maupun sebagai fungsi medan luar ( maksimal ± 1,2 T). Hasil uji VSM berupa kurva magnetik sampel, temperatur transisi magnetik (Tc) dan konstanta anisotropi bahan.

-60

-40

-20

0

20

40

60

-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Mom

en M

ag

net

(em

u/g

r)

Field (tesla)

pH 7,5

pH 9

pH 11

Stirring 1 jam

Hasil Pengujian VSM

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Mo

me

n M

ag

ne

t (e

mu

/gr)

Field (tesla)

pH 7,5

pH 9

pH 11

Stirring 2 jam

-60

-40

-20

0

20

40

60

-1 -0,5 0 0,5 1

Mo

men

ma

gn

et (

emu

/gr)

pH 7,5

pH 9

pH 11

Field (tesla)

Stirring 3 jam

Nilai Magnetic Properties Barium Heksaferit

Pengaruh pH pada pola grafik XRD serbuk BaFe12O19 waktu stirring 1 jam : (a)pH 7,5(a) pH 9(b) pH 11

(a)

(c)

(b)

(b)

(c)

(a)

Pengaruh pH pada pola grafik XRD serbuk BaFe12O19 waktu stirring 2 jam :(a) pH 7,5(b) pH 9(c) pH 11

Pengaruh pH pada pola grafik XRD serbuk BaFe12O19 waktu stirring 3 jam :(a) pH 7,5(b) pH 9(c) pH 11

(b)

(c)

(a)

Pengaruh pH pada ukuran

kristal

a

c

b

a. pH 7,5b. pH 9c. pH 11

a

c

b

a. pH 7,5b. pH 9c. pH 11

a

c

b

a. pH 7,5b. pH 9c. pH 11

-60

-40

-20

0

20

40

60

-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Mom

en M

ag

net

(em

u/g

r)

Field (tesla)

Stirring 1 Jam Stirring 2 Jam

Stirring 3 Jam

pH 7,5Pada pH 7,5

-60

-40

-20

0

20

40

60

-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Mo

men

Ma

gn

et (

emu

/gr)

Field (tesla)

pH 9

Stirring 1 Jam

Stirring 2 Jam

Stirring 3 Jam

Pada pH 9

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Mo

men

Ma

gn

et (

emu

/gr)

Field (tesla)

pH 11

Stirring 1 Jam Stirring 2 Jam

Stirring 3 Jam

Pada pH 11

Nilai Magnetic Properties Barium Heksaferit

Pengaruh waktu stirring pada pola grafik

XRD serbuk BaFe12O19 pada pH 7,5

dengan waktu stirring :

(a) stirring 1 jam

(b) stirring 2 jam

(c) stirring 3 jam

(b)

(c)

(a)

Pengaruh waktu stirring pada pola grafik

XRD serbuk BaFe12O19 pada pH 9

dengan waktu stirring :

(a) stirring 1 jam

(b) stirring 2 jam

(c) stirring 3 jam

(c)

(b)

(a)

(c)

(b)

(a)

Pengaruh waktu stirring pada pola grafik

XRD serbuk BaFe12O19 pada pH 11

dengan waktu stirring :

(a) stirring 1 jam

(b) stirring 2 jam

(c) stirring 3 jam

Pada pH 7,5

a. Stirring 1 jamb. Stirring 2 jamc. Stirring 3 jam

a

c

b

Pada pH 9

a. Stirring 1 jamb. Stirring 2 jamc. Stirring 3 jam

a

c

b

Pada pH 11

a. Stirring 1 jamb. Stirring 2 jamc. Stirring 3 jam

a

c

b

Pengaruh waktu stirring pada ukuran kristal

pH sangat bepengaruh pada kereaktifan dalam pembentukan fasa barium heksaferit dan pH yang optimum untuk pembentukan barium heksaferit adalah 11 dengan munculnya fasa BaFe2O4 dan Fe2O3 sebagai awal pembentukan barium heksaferit.

pH mempengaruhi sifat magnetik barium heksaferit,semakin tinggi pH semakin kecil nilai koersivitas magnetnya.

Waktu stirring berpengaruh terhadap sifat magnetik barium heksaferit, semakin tinggi waktu stirring nilai koersivitas semakin kecil.

Waktu stirring juga mempengaruhi ukuran kristal pada serbuk barium heksaferit. Ukuran kristal terkecil terdapat pada 414,409 pada stirring 2 jam dengan pH 7,5.

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Ataie, A., S.E. Zojaji. Jun 2006. “Structural characterization of nano-crystalline BaFe12O19 powders synthesized by sol– gel combustion route”. Journal of Alloys and Compounds 431 (2007) : 331-336.

Hessein, M.M., M.M. Rashad, and K. El-Barawy. Jun 2007. “Controlling the composition and magnetic properties of strontium hexaferrite synthesized by co-precipitation method”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008) : 336-343.

Junliang, L., Z. Wei, G. Cuijing, and Z. Yanwei. Feb 2009. “Synthesis and magnetic properties of quasi-single domain M-type barium hexaferrite powders via sol–gel auto-combustion: Effects of pH and the ratio of citric acid to metal ions (CA/M)”. Journal of Alloys and Compounds 479 (2009) : 863-869.

Mali, A. and A. Ataie. Jun 2005. “Structural characterization of nano-crystalline BaFe12O19 powders synthesized by sol– gel combustion route”. Scripta Materialia 53 (2005) : 1065-1070.

Mallick, K.K., P. Shepherd, and R.J. Green. Dec 2006. “Magnetic properties of cobalt substituted M-type barium hexaferrite prepared by co-precipitation”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 312 (2007) : 418-429.

Mozaffari, M., M. Taheri, J. Amighian. Dec 2008. “Preparation of barium hexaferrite nanopowders by the sol–gel method, using goethite”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321 (2009) : 1285–1289.

Nowosielski, R., R. Babilas, G. Dercz, L. Pajak, J. Wrona. Dec 2007. ”Structure and properties of barium ferrite powders prepared by milling and annealing”. International Scientific Journal 28 (2007) : 735-742.

Rashad,M.M., Radwan, M., Hessein, M.M., 2006.” Effect of Fe/Ba mole ratios and surface-active agents on the formation and magnetic properties of co-presipitated barium hexaferrite”. Journal of Alloys and Compounds 453 (2008) 304-308.

Xu, G., H. Ma, H. Zhong, J. Zhou, Y. Yue, Y., and Z. He. Aug 2005. “Influence of pH on characteristics of BaFe12O19 powder prepared by sol–gel auto-combustion”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 301 (2006) : 383-388.