Analisis Pengaruh Waktu Tahan Kalsinasi Silika Mineral Dikombinasikan dengan MTMS (Methyltrimethoxysilane) terhadap Peningkatan Hidrofobisitas pada Permukaan Plat Baja

Mughayyirah, Yuniar (2023) Analisis Pengaruh Waktu Tahan Kalsinasi Silika Mineral Dikombinasikan dengan MTMS (Methyltrimethoxysilane) terhadap Peningkatan Hidrofobisitas pada Permukaan Plat Baja. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6001211008-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Pada penelitian ini telah berhasil dibuat lapisan hidrofobik pada permukaan plat baja dengan menggunakan silika mineral alam dan prekursor MTMS (Methyltrimethoxysilane). Proses sintesis diawali dengan proses pemurnian pasir silika, titrasi, dan kalsinasi sehingga diperoleh silika mineral berfasa kristobalit. Fasa yang terbentuk dikonfirmasi dengan pengujian XRD. Dalam penelitian ini menggunakan tiga variasi waktu tahan kalsinasi silika mineral. Variasi waktu tahan kalsinasi silika mineral yang digunakan adalah 8 jam, 12 jam, dan 16 jam dengan menggunakan temperatur yang sama yaitu 950°C. Masing-masing variasi silika mineral yang telah disintesis kemudian dimodifikasi dengan prekursor MTMS. Penamaan sampel silika yang telah dimodifikasi tersebut adalah MTMS/SiO2 termodifikasi V1, MTMS/SiO2 termodifikasi V2, dan MTMS/SiO2 termodifikasi V3 dengan waktu tahan kalsinasi silika mineral 8 jam, 12 jam, dan 16 jam berturut-turut. Serbuk silika yang telah disintesis kemudian dicampurkan dengan cat kapal baja dan diaplikasikan pada permukaan plat baja sebagai lapisan topcoat. Metode pelapisan yang digunakan adalah metode brush coating. Konsentrasi serbuk silika yang diaplikasikan pada lapisan topcoat divariasikan untuk mengeteahui pengaruhnya terhadap hidrofobisitas pada permukaan plat baja. Variasi konsentrasi serbuk silika yang digunakan adalah 0%wt, 3%wt, 6%wt, 9%wt, dan 12%wt. Peningkatan konsentrasi serbuk silika dan waktu tahan kalsinasi silika mineral berpengaruh terhadap kekasaran dan struktur hierarki permukaan plat baja. Kekasaran permukaan dan struktur hierarki merupakan indikator penting terbentuknya permukaan hidrofobik. Kekasaran pada permukaan plat baja dapat diidentifikasi dengan melakukan karakterisasi AFM (Atomic Force Microscope). Hasil karakterisasi AFM menunujukkan bahwa kekasaran tertinggi terdapat pada sampel 12%wt MTMS/SiO2 termodifikasi V3. Hidrofobisitas pada permukaan plat baja dapat diidentifikasi dari pengujian WCA (Water Contact Angle). Pengujian WCA dilakukan dengan menggunakan dua jenis zat cair yang berbeda, yaitu air tawar dan air laut. Sudut kontak air tertinggi yang dihasilkan pada penelitian ini adalah sebesar 128° menggunakan air tawar dan 134° menggunakan air laut.
================================================================================================================================
In this research, a hydrophobic surface has been successfully prepared on steel plate using natural mineral silica and MTMS (Methyltrimethoxysilane) precursor. The synthesis process begins with the process of purifying silica sand, titration, and calcination to obtain crystalline silica mineral. The formed phase was confirmed by XRD characterization. In this research, using three variations of holding time of mineral silica calcination. The variations in holding time calcination of the mineral silica used were 8 hours, 12 hours, and 16 hours using the same temperatur of 950°C. The silica mineral that has been synthesized is then modified with the MTMS precursor. The names of the modified silica samples were MTMS/SiO2 modified V1, MTMS/SiO2 modified V2, and MTMS/SiO2 modified V3 with holding times of 8 hours, 12 hours, and 16 hours of mineral silica calcination, respectively. Silica powder that has been synthesized is mixed with steel ship paint and applied to the surface of the steel plate as a topcoat layer. The coating method used is the brush coating method. The concentration of silica powder applied to the topcoat layer was varied to determine its effect on the hydrophobicity of the steel plate surface. Variations in the concentration of silica powder used were 0 %wt, 3 %wt, 6 %wt, 9 %wt, and 12 %wt. Increasing the concentration of silica powder and holding time of calcination mineral silica will affect the surface roughness and hierarchical structure of the steel plate. Surface roughness and hierarchical structure are important indicators of hydrophobic surface formation. Roughness on the surface of the steel plate can be identified by AFM (Atomic Force Microscope) characterization. The characterization results showed that the highest roughness was found in the 12% wt MTMS/SiO2 modified V3 sample. The hydrophobicity on the steel plate can be identified from the WCA (Water Contact Angle) characterization. WCA characterization conducted using two types of liquids, the fresh water and sea water. The highest water contact angle formed is 128° using fresh water and 134° using seawater.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	hidrofobisitas, MTMS, silika, sudut kontak air, hydrophobicity, silica, water contact angle.
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials Q Science > QC Physics > QC585.75.S55 Silica
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Yuniar Mughayyirah
Date Deposited:	19 Feb 2023 13:33
Last Modified:	22 Feb 2023 04:23
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97627

Actions (login required)

View Item