Catatan Penelitian Tugas Akhir

Catatan Penelitian Tugas Akhir

By: Annisa Rizka Amalia

Assalamualaikum Wr.Wb.

Penelitian yang berjudul "Karakteristik Termal (DTA/TGA) dan Konduktivitas Termal Cordierite Berbasis Silika Sekam Padi  Akibat Penambahann MgO (0, 10, 15%) dimulai pada bulan November 2015. Pembimbing penelitian yang saya pilih adalah pembimbing yang sama dengan pembimbing Program Kreativitas Mahasiswa-Penelitian (PKM-P) yang saya kerjakan, beliau merupakan dosen dan salah satu Profesor di Fakultas MIPA, Jurusan Fisika, Unila, yaitu Prof. Simon Sembiring, Ph.D sebagai pembimbing 1. Untuk pembimbing 2 adalah Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D, beliau merupakan dosen dan salah satu Profesor di Fakultas MIPA, jurusaan kimia. Beliau dari jurusan kimia dikarenakan konsentrasi yang saya ambil adalah Fisika Material.

Hal pertama yang saya lakukan adalah mencari referensi terrkait mengenai penelitian tersebut. Karena penelitian inilah hampir ratusan jurnal internasional sudah saya baca dan kemampuan bahasa asing khususnya bahasa inggris saya menjadi lebih baik. Website yang sering saya buka untuk membaca jurnal adalah Science Direct melalui Library Genesis. Penelitian yang saya lakukan merupakan penelitian yang belum pernah dilakukan sebelumnya. Sudah ada, namun jelas memiliki perbedaan.

Setelah beberapa referensi terkait sudah saya dapatkan kemudian saya memulai melakukan penelitian tersebut. Bagaimana?

Saya mengumpulkan alat dan bahan yang diperlukan. Penelitian yang saya lakukan hampir 90% berada di Laboratorium, sehingga dibutuhkan pengaman ekstra untuk mengerjakannya, minimal sarung tangan dan masker harus selalu digunakan.

Karena alat 70% sudah ada di Lab, saya hanya membeli alat yang masih kurang. Untuk bahan, semua harus dibeli dong, dan harganya ya lumayan menguras kantong. 1 sampai 2 juta, harga 1 bahan. Dan hitung saja bahan yang saya gunakan tidak cukup 1, hehe. Contohnya seperti bahan Magnesium Oksida dan Alumina masing-masing bahan skitar 1,5juta. 

Untuk Prosedur lebih jelasnya lihat di skripsi saya saja. Cari aja judul atas itu nanti ketemu kok.

Setelah alat dan bahan terkumpul, kami memulai melakukan penelitian dengan membuat larutan-larutan untuk proses “sol-gel”. Ini adalah kedua kalinya saya melakukan ini, sebelumnya pernah dilakukan dalam praktikum. Namun keadaan sangat berbeda, sampel yang saya buat jumlahnya sangat banyak. Jika dalam praktikum hanya membuat 1 kali. Kali ini saya membuat hingga 10x. Perbedaan selanjutnya terletak pada kehigienisan sampel. Sampel penelitian saya harus dalam kondisi sangat-sangat bersih agar proses karakterisasi menjadi stabil.

Setiap penelitian memang tidak harus selalu berhasil. Ya, pertama kali mencoba saya gagal. Larutan sol yang sudah saya kerjakan hampir setengah hari, ketika ditetesi larutan HNO₃ tidak kunjung berubah menjadi gel. Malam pun tiba, saya sudah terlalu lelah dan akhirnya memilih pulang.  Keesokan harinya larutan tersebut berubah menjadi gel. Akhirnya saya tau kesalahan terletak pada intensitas pH, diukur hingga pH 7 dan tidak harus langsung menjadi gel. Akhirnya penelitian pun terus saya lakukan dan lakukan.

Penelitian demi penelitian, bulan berganti bulan, hingga akhirnya saya menyelesaikan penelitian saya di Laboratorium Fisika Material. Tahap selanjutnya saya melakukan penelitian di Laboratorium Kimia Instrumentasi. Penelitian di lab ini hanya melakukan penimbangan dan pencetakan agar sampel menjadi bentuk pellet silinder agar mudah pada pengkarakterisasian pada tahap akhir. Proses pencetakkan atau pelletisasi tidaklah mudah, kami menggunakan alat press hidrolik yang harus ditekan dengan beban seberat 5 ton, yang lebih sulit adalah mengeluarkan sampel pada alat pencetaknya karena sampel tidak boleh retak. Sebenarnya kami melakukan penelitian di lab berbeda dikarenakan keterbatasan alat pada laboratorium kami sendiri, sehingga kami perlu mengurus berbagai surat peminjaman dan pemakaian lab lain disertai dengan pembayaran yang telah disepakati.

Setelah itu melakukan pnelitian di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Tanjung Bintang. Hari-hari yang saya lewati untuk mlakukan penelitian ini tidaklah mudah, saat penelitian di LIPI Tanjung Bintang untuk melakukan proses sintering (pemanasan pada suhu tinggi), lokasinya cukup jauh dan banyak kendala. Lembaga tersebut bahkan tidak memiliki cawan (wadah sampel) yang tahan pada suhu tinggi, karena pemanasan sampel hingga suhu 1250°C.  Sehingga kami mencari kesana kemari, karena hanya cawan alumina yang dapat tahan pada suhu tersebut. Cawan yang ada hanya dapat dipakai sekali saja, dan akhirnya solusinya adalah kami membeli cawan biasa namun hanya dapat dipakai sekali, setelah itu retak dan diganti kembali. Proses pemanasan cukup lama yaitu selama 3 jam, sehingga kami menunggu proses tersebut.

Namun saya cukup senang melakukan penelitian di sini dikarenakan kami dapat banyak belajar lebih banyak dari peneliti lain tentang berbagai macam material, pengolahan mineral dan proses karakterisasinya. Kami bekerja sama dengan para teknisi disana dan saling berbagi ilmu dan pengalaman, khususnya tentang penelitian. Kami pun bertemu dengan teman-teman yang sedang melaksanakn PKL (Praktik Kerja Lapangan). Sebenarnya LIPI menyediakan fasilitas untuk para mahasiswa yang ingin melakukan riset di sana, mulai dari pembimbing bahkan tidak perlu mengeluarkan dana, mulai dari bahan, fasilitas dan proses karakterisasi semua gratis. Itu adalah bentuk kerjasama dari pihak LIPI, karena mereka sendiri mendapatkan dana pertahun untuk penelitian. Jika kita melakukan riset di sana kita bahkan dapat membantu riset mereka. Namun saya memilih untuk melakukan penelitian sendiri, dikarenakan hasil riset akan murni karya saya sendiri dan tidak terikat lembaga manapun selain Universitas saya sendiri. Penelitian yang dilakukan di LIPI ini kurang lebih selama 3 minggu. Setelah seleasi melakukan penelitian di LIPI Tanjung Bintang, akhirnya kami mndapatkan sampel yang telah melalui proses sintering.

Sembari mengerjakan penelitian kami mengerjakan proposal penelitian, saran dari pembimbing kami yaitu agar melaksanakan seminar usul atau proposal penelitian setelah kami selesai melakukan penelitian dan mendapatkan hasil. Tujuannya adalah, karena dalam penelitian tidak selamanya berhasil atau kemungkinan gagal, maka kami akan melihat hasilnya terlebih dahulu, jika berhasil akan kami lanjutkan. Sehingga tidak terjadi pengulangan tema jika hasil kami gagal. Referensi yang saya gunakakan 90% merupakan jurnal dan buku internasional. Hal itu dikarenakan di Indonesia sendiri hampir tidak ada yang melakukan penelitian yang saya lakukan. Oleh karena itu menurut saya lebih sulit mengerjakan proposal penelitian daripada hasil.

Tahap akhir dari penelitian kami adalah proses karakterisasi. Proses karakterisasi adalah prosesyang digunakan untuk mendapatkan informasi tentang komposisi, struktur, dan cacat dari suatu material dengan atau tanpa menimbulkan kerusakan pada sampel. Karakterisasi yang kami gunakan dalam penelitian ini adalah X-Ray diffraction (XRD), XRD merupakan salah satu metode karakterisasi secara kuantitatif dan kualitatif yang mengukur hamburan sinar X dari fasa kristalin. Sinar X akan menghasilkan medan elektromagnetik yang akan berinteraksi dengan electron yang ada di permukaan sebuah bahan dengan cara dihamburkan. Selanjutnya Scanning Electron Microscopy (SEM), merupakan salah satu jenis metode karakterisasi material yang dapat mengetahui struktur mikro dari suatu material dengan perbesaran mencapai 150.000x. Kemudian Differential Thermal Analysis (DTA) dan Thermogravimetry Analysis (TGA), merupakan alat yang digunakan untuk menganalisis perbahan sampel akibat perlakuan termal.

Kami melakukan karakterisasi tersebut di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), serpong sedangkan proses karakterisasi DTA/TGA dilakukan di Institut Teknologi Sepuluh November (ITS). Sehingga kami melakukan perjalanan ke BATAN untuk melakukan proses tersebut. Perjalanan yang menghabiskan waktu selama kurang lebih 1 minggu tersebut memberikan sedikit pengalaman untuk saya, mulai dari memasuki wilayah ketat LIPI dan akhirnya saya memasuki kawan pengolahan Nuklir di BATAN. Setelah kami mendapatkan persetujuan untuk melakukan karakterisasi disana, kami mulai malaksanakannya. Pertama-tama kami melakukan preparasi sampel. Sebelum melakukan penelitian, pakaian dan keamanan harusah diperhatikan, sehingga kami menggunakan masker, sarung tangan serta jas lab. Sampel yang digunakan rata-rata hanya dibutuhkan sekitar 2 sampai 3 mm. Sampel digunakan ada terdapat bentuk serbuk dan juga pellet. Di tahap awal ini pellet yang tidak rata juga perlu diratakan terlebih dahulu menggunakan alat, sehinggga didapatkan hasil yang baik. Selanjutnya dilakukanlah karakterisasi satu per satu. Kami didampingi oleh peneliti disana dalam mlakukan penelitian ini. Kami pun banyak belajar dan mendapatkan cukup pengalaman dari sini.

Untuk proses karakterisasi DTA/TGA kami mengirimkan sampel tersebut via pos karena lokasi yang cukup jauh. Sekedar informasi untuk melakukan karakterisasi ini dikenakan biaya sekitar 250 hingga 350 per sampel dan sampel yang kami guanakan cukup banyak hingga puluhan sampel.

Setelah kami selesai melakukan karakterisasi, kami hanya menunggu hasilnya saja. Sekitar hampir 1 bulan, disapatkanlah hasil XRD dan SEM, sehingga kami melakukan pengamatan lebih lanjut. Hasil yang kami dapatkan pun tidak langsung bisa kami bahas, kami perlu melakukan pengolahan data menggunakan perhitungan dan program pula. Ribuan anggka dan data pun kami olah tanpa lelah. Untuk hasil DTA/TGA cukup lama dikarenakan terdapat kendala yaitu alatnya sedikit eror, sebelumnya pun kami melakukan karakterisasi di Institu Teknologi Bandung (ITB), namun suhu yang digunakan tidak mencapai suhu yang kami harapkan yaitu 1200. Karena terdapat kendala, maka kamipun dipindah lab, dan harus menunggu antrian karena banyak juga yang melakukan proses tersebut.

Bulan demi bulan berlalu kami mengerjakan draft dan hasil. Pada akhirnya kami memperoleh semua  data dan kami mengolah semuanya. Setengah dari hasil itu sudah kami kerjakan, hingga akhirnya memutuskan untuk melakukan seminar usul karena hasilnya cukup baik.

Pembimbing 1,2 dan penguji saya merupakan Profesor semua, sehingga saya perlu banyak persiapan untuk menghadapinya. Dan akhirnya semua berjalan dengan baik, seminar usul, hasil dan ujian kompre hingga saya mendapatkan gelar sarjana.

Salah satu kendala adalah untuk menyatukan jadwal ketiga dosen tersebut, sehingga terlalu banyak mengundur waktu. Ternyata susahnya perkuliahan yang saya alami, seperti begadang mengerjakan laporan hingga pagi, belajar untuk UTS/UAS hingga larut malam, tak jarang bahkan sering hanya tidur 3 jam, bahkan mengerjakan laporan menggunakan mesin tik pun sudah saya lalui. Semua itu tidak sebanding dengan Tugas Akhir yang saya lakukan. Sulitnya menghadapi persoalan diatas kertas lebih sulit lagi menghadapi pada praktik nyata. Jurusan yang saya ambil tidak mungkin mndapatkan hasil yang baik tanpa usaha keras, jika di tempat lain nilai B mungkin cukup rendah, tapi bagi kami nilai B adalah nilai yang bahkan sulit didapatkan. Oleh karena itu untuk mendapatkan nilai A perlu dilakukan usaha yang lebih keras lagii.

Sekian cerita dari saya, jika ada salah saya mohon maaf, pada Tuhan saya mohon ampun. Cerita ini hanya sebagian kecil dari pengalaman yang saya dapatkan dan kerjakan, karena jika ditulis lebih rinci akan panjang sekali dan memakan waktu yang cukup lama.

Wassalamu’alaikum wr…wb.