PENGARUH UKURAN PARTIKEL Fe O𝟒 DARI PASIR BESI … · mikro dari pasir besi Analisis sifat...
Transcript of PENGARUH UKURAN PARTIKEL Fe O𝟒 DARI PASIR BESI … · mikro dari pasir besi Analisis sifat...
PENGARUH UKURAN PARTIKEL Fe3O𝟒 DARI PASIR BESI SEBAGAI BAHAN
PENYERAP RADAR PADA FREKUENSI X DAN Ku BAND
Oleh :
Henny Dwi Bhakti
Dosen Pembimbing :
Dr. Mashuri, M.Si
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dibutuhkannya bahan penyerap radar untuk sistem pertahanan
Produksi masal bahan penyerap radar yang murah
Cadangan pasir besi Lumajang yang mengandung magnetit terbaik di
Indonesia
Batasan Masalah
Pembentukan bahan penyerap gelombang mikro dari pasir besi
Analisis sifat magnet dan penyerapan magnetit Fe3O4
Tujuan
Menemukan cara produksi masal Fe3O4 dari pasir besi dengan metode yang mudah dan terjangkau
Mengetahui kemampuan pasir besi sebagai material penyerap gelombang radar
Mengetahui efek ukuran partikel Fe3O4 terhadap penyerapan gelombang radar
TINJAUAN PUSTAKA
Pasir Besi Kandungan utama
Besi (II) oksida (FeO)
Besi (III) oksida (Fe2O3)
Besi (II, III) oksida (Fe3O4)
Magnetit
Merupakan mineral ferimagnetik dengan rumus kimia Fe3O4
Larut secara lambat dalam asam klorida
Merupakan mineral yang paling bersifat magnetik dari semua mineral yang ada di bumi
Sifat kemagnetan dari magnetit terkait erat dengan konfigurasi elektron
Struktur kristal magnetit
(a) Posisi ion logam dalam kristal
tetrahedral (A). (b) Posisi ion logam
dalam oktahedral (B)
(c) Gabungan tetrahedral dan
oktahedral (d) Kubik magnetit
Spinel
Material Penyerap Gelombang Mikro
Syarat material menjadi penyerap radar adalah memiliki resistivitas, permitivitas dan permeabilitas rendah
Faktor yang mempengaruhi tingkat penyerapan gelombang
intrinsik ekstrinsik
Metode untuk mereduksi RCS (Radar Cross Section)
shaping Aktif dan pasif loading
Distribusi loading
Penyerapan gelombang mikro
Proses disipasi Konversi ke
energi panas
METODOLOGI PERCOBAAN
Bahan Alat
Pasir besi
Alkohol 70%
Aquades
HCl
NH4OH
Gelas ukur
Gelas beker
Magnet permanen
Neraca digital
oven
Magnetik stirer
pipet
tissue
Kertas saring
plastik
Pengaduk
Sintesis Fe3O4 dari pasir besi
Pasir disangrai
Diekstraksi dengan magnet permanen
Dibersihkan dengan aquades
Dibersihkan dengan ultrasonic cleaner
Dikeringkan
Variasi ukuran partikel Fe3O4
2. Ball miling
Miling 3 jam
Miling 5 jam
Miling 7 jam 3. Kopresipitasi
1. Pasir dasar
XRF
• Kandungan Elemen
XRD
• Karakteristik sampel
SEM
• Morfologi & ukuran partikel
VSM
• Sifat kemagnetan
VNA
• Daya Penyerapan Bahan
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Identifikasi magnetit Fe3O4 dari pasir besi
Ukuran partikel masing-masing sampel
Sifat Magnetik magnetit Fe3O4
Absorbsi magnetit Fe3O4
Hasil XRF
No Compound prosentase
1 Fe 87.21 ± 0.75 %
2 Ti 6.42 ± 0.03 %
3 Si 1.1 ± 0.03 %
4 Al 1 ± 0.6 %
5 Bi 0.93 ±0.04 %
6 Eu 0.72 ± 0.101 %
7 Mn 0.5 ± 0.02 %
8 V 0.48 ± 0.05 %
9 Ca 0.42 ± 0.0004 %
10 Br 0.34 ± 0.002 %
11 Re 0.3 ± 0.007 %
12 P 0.2 ± 0.03 %
13 Cr 0.11 ± 0.009 %
14 Ni 0.06 ± 0.01 %
15 Zn 0.06 ± 0.004 %
16 Yb 0.0 ± 0.03 %
Uji XRD
Uji SEM
(a) pasir dasar (b) Fe3O4 miling 3
jam (c) Fe3O4 miling 5
jam dan (d) Fe3O4 miling 7
jam.
Ukuran Partikel menggunakan SEM
No Sampel Ukuran Partikel (μm)
1 Pasir dasar 155.4
2 Fe3O4 Miling 3 jam 3.399
3 Fe3O4 Miling 5 jam 2.842
4 Fe3O4 Miling 7 jam 2.422
Hasil Uji VSM
-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
Mag
net
(em
u/g
r)
Field (tesla)
Grafik histerisis
pasir dasar
pasir 3 jam
pasir 5 jam
pasir 7 jam
kopresipitasi
Nilai Ms, Hc, Mr
Sampel Ms
(emu/gr)
Hc (Tesla) Mr
(emu/gr)
Pasir dasar 34.09 0.0625 0.0252
Fe3O4Miling 3 jam 38.86 0.0469 0.0144
Fe3O4 Miling 5 jam 32.1194 0.015 0.0013
Fe3O4Miling 7 jam 42.466 0.019 0.0215
Fe3O4 kopresipitasi 20.32 0.0013 0.0185
Identifikasi absorbsi dengan VNA
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
6.0
0
6.3
2
6.6
4
6.9
6
7.2
8
7.6
0
7.9
2
8.2
4
8.5
6
8.8
8
9.2
0
9.5
2
9.8
4
10
.16
10
.48
10
.80
11
.12
11
.44
11
.76
12
.08
12
.40
12
.72
pasir dasar
3 jam
5 jam
7 jam
kopresipitasi
frekuensi (GHz)
RL (d
B)
sampel RL (dB) Frekuensi (GHz)
Pasir dasar -16.98 11.60
Fe3O4 Miling 3 jam -15.89 12.24
Fe3O4 Miling 5 jam -13.8 10.8
Fe3O4 Miling 7 jam -12.15 11.60
Fe3O4 kopresipitasi -14.57 11.60
Pada X-Band
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
13
.04
13
.28
13
.52
13
.76
14
.00
14
.24
14
.48
14
.72
14
.96
15
.20
15
.44
15
.68
15
.92
16
.16
16
.40
16
.64
16
.88
17
.12
17
.36
17
.60
17
.84
RL
(dB
)
pasir dasar
3 jam
5 jam
7 jam
kopresipitasi
Sampel RL (dB) Frekuensi (GHz)
Pasir dasar -29.86 17.76
Miling 3 jam -19.04 17.68
Miling 5 jam -21.02 17.52
Miling 7 jam -26.31 16.64
kopresipitasi -31.24 16.48
Pada Ku-Band
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
• Telah ditemukan cara produksi masal Fe3O4 dari pasir besi dengan metode yang mudah dan terjangkau dengan cara ekstraksi pasir besi menggunakan magnet permanen.
• Fe3O4 hasil ekstraksi dari pasir besi menggunakan magnet permanen mampu digunakan sebagai bahan penyerap radar.
• Pada frekuensi X-Band pasir dasar memiliki kemampuan penyerapan yang paling baik, sedangkan pada frekuensi Ku-Band Fe3O4 kopresipitasi memiliki kemampuan penyerapan yang paling baik.
Saran
Saran untuk Penelitian selanjutnya adalah sebaiknya pasir yang akan di miling telah terlebih dahulu dikopresipitasi agar terbebas dari pengotor.