BAB I
PENDAHULUAN
A. Alasan Pemilihan Judul
Berkembangnya teknologi bahan atau material di dunia secara langsung maupun tidak langsung berpengaruh besar terhadap pemikiran dan upaya pengembangan laboratorium sebagai basis penelitian yang penting. Hal ini pula yang mendasari Jurusan Fisika FMIPA UNNES untuk membuka Laboratorium Kemagnetan Bahan sebagai jawaban atas tuntutan tersebut. Laboratorium ini merupakan bagian dari Kelompok Bidang Keahlian (KBK) Fisika Material yang mengkhususkan diri pada kajian material magnetik.
Indonesia memiliki Sumber Daya Alam (SDA) yang melimpah, termasuk di dalamnya kandungan mineral alamiah. Tapi kekayaan alam tersebut banyak yang belum diolah dan dimanfaatkan secara optimal. Salah satu kekayaan yang melimpah adalah pasir besi. Selama ini pasir besi ditambang dan dijual masih dalam bentuk mentah sehingga mempunyai nilai jual yang rendah. Untuk itu dibutuhkan suatu alat yang dapat mengolah pasir besi sehingga diharapkan dari pengolahan dapat meningkatkan nilai jualnya (Yulianto, 2003).
Dalam pasir besi mengandung mineral magnetik yang sebagian besar terdiri dari magnetit (Fe3O4), hematit (α-Fe2O3) dan maghemit (γ-Fe2O3) yang banyak dimanfaatkan dalam industri pembuatan magnet. Kandungan mineral magnetik terbesar pada pasir besi yaitu magnetit (Fe3O4) yang merupakan keluarga besi O) dan maghemit (γ-FeO) (Yulianto, 2002). oksida. Bahan magnetit (Fe3O4) secara kimia teroksidasi menjadi hematit (α-Fe2323
Ada beberapa cara digunakan untuk mengolah material menjadi komoditi lain, diantaranya adalah teknologi metalurgi serbuk. Prosedur utama metode ini dimulai dengan penyediaan bahan dalam bentuk serbuk dengan distribusi ukuran tertentu dan perbandingan tertentu. Tahap selanjutnya adalah berupa pencampuran bahan baku serta proses pemanasan (Idayanti, N. 2002).
Pembuatan magnet dengan teknologi metalurgi serbuk, maka bahan-bahan yang akan diolah harus tersedia dalam bentuk serbuk dengan ukuran yang relatif sangat halus, yaitu dalam orde mikrometer (μm). Dalam bidang kemagnetan bahan, penggilingan material hingga diperoleh ukuran bulir yang sangat halus ini dimaksudkan untuk memperoleh bulir-bulir bahan magnet yang memiliki domain magnetik tunggal (single domain). Oleh karena itu, bahan alam semisal pasir besi atau bahan-bahan magnetik lain harus digiling terlebih dahulu sehingga ukurannya menjadi kecil, sebelum diolah lebih lanjut menjadi barang komoditi. Proses penggilingan ini dapat saja dilakukan secara manual dengan menggunakan mortar keramik, tetapi cara ini tentu akan menjadi tidak efisien. Dengan demikian diperlukan alat-alat mekanik yang dapat membantu proses penggilingan secara efektif.
Salah satu alat yang lazim digunakan untuk mereduksi ukuran serbuk hingga mencapai ukuran mikrometer (μm) adalah mesin ball milling. Alat ini bekerja dengan menggunakan bola-bola keras dalam suatu wadah. Bola-bola tersebut saling berbenturan menumbuk serbuk yang digiling hingga ukuran bulirnya menjadi sangat kecil. Mesin ball milling ini sebenarnya sudah ada di pasaran. Tetapi mesin tersebut selama ini menjadi produk khusus dari perusahaan luar negeri, dan dipasarkan di Indonesia sebagai produk impor. Akibatnya harga jual barang ini sangat mahal. Padahal berdasar kajian terhadap mesin sejenis hasil produk luar negeri, ternyata mesin tersebut memiliki konstruksi yang relatif sederhana, dan sangat mudah untuk dilakukan rancang bangun sendiri di dalam negeri.
Perangkat mesin ball milling yang ada di pasaran biasanya bersifat umum dan cocok untuk bahan-bahan non magnetik, tetapi belum tentu cocok dengan bahan-bahan yang bersifat magnetik, karena bahan yang digunakan dalam pembuatan toples penggilingnya ini tidak bersifat non magnetik. Maka jika digunakan untuk menggiling bahan-bahan yang bersifat magnetik akan terjadi interaksi antara bahan yang digiling dengan toplesnya. Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem perancangan yang relatif khusus jika yang digiling adalah bahan yang bersifat magnetik, khususnya untuk bagian toples dan bola gilingnya.
B. Permasalahan
Permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana membuat mesin ball milling dan karakterisasinya? Informasi tentang karakter alat ini sangat bermanfaat agar alat dapat didayagunakan secara optimal sesuai dengan kemampuan optimalnya.
2. Apakah alat hasil rancang bangun tersebut efektif digunakan untuk menggiling mineral magnetik semisal pasir besi ?
C. Tujuan
Tujuan dari pembuatan alat ini adalah:
1 Melakukan rancang bangun dan karakterisasi mesin ball milling yang cocok digunakan untuk menggiling bahan-bahan mineral magnetik.
2 Mengembangkan metode penggilingan mineral magnetik menjadi bulir dengan ukuran sangat halus dengan menggunakan alat ball milling.
D. Manfaat
Beberapa manfaat yang dapat diperoleh dari kegiatan rancang bangun ini adalah:
1. Tersedianya alat yang dapat digunakan secara efektif untuk menggiling serbuk bahan magnetik. Alat ini akan sangat membantu berbagai kegiatan riset yang memerlukan bahan berupa serbuk halus, termasuk penelitian bahan magnet dengan teknologi metalurgi serbuk.
2. Menambah wawasan mahasiswa dalam menerapkan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sehingga memberikan motivasi untuk giat dalam melakukan penelitian pada periode yang selanjutnya.
E. Sistematika Penulisan Skripsi
Sistematika penulisan skripsi disusun untuk memudahkan pemahaman tentang struktur dan isi skripsi. Penulisan skripsi ini dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: bagian pendahuluan skripsi, bagian isi skripsi, dan bagian akhir skripsi.
Bagian pendahuluan skripsi, terdiri dari : halaman judul, sari (abstrak), halaman pengesahan, motto dan persembahan, kata pengantar, daftar isi, daftar gambar, daftar tabel, dan daftar lampiran.
Bagian isi skripsi, terdiri dari lima bab yang disusun dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I. Pendahuluan, berisi alasan pemilihan judul, perumusan permasalahan, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika skripsi.
BAB II. Landasan Teori, berisi teori-teori yang mendukung penelitian,
BAB III. Metode Penelitian, berisi tempat dan waktu pelaksanaan penelitian, desain alat, karakterisasi alat yang telah dibuat dan metode analisis data.
BAB IV. Hasil Penelitian dan Pembahasan, di dalam bab ini dibahas tentang hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan dan analisis terhadap data yang diperoleh.
BAB V. Simpulan dan Saran, berisi tentang simpulan dan saran-saran dari hasil penelitian yang telah dilakukan.
Bagian akhir, memuat tentang daftar pustaka yang digunakan dalam menyelesaikan skripsi ini serta lampiran-lampiran.
