Pengaruh Variasi Laju Serbuk dan Arus Plasma Terhadap Massa Serbuk Zinc Oxide Dengan Metode DC Thermal Plasma Menggunakan Screw Conveyor

Abstract

Nanoteknologi menjadi perhatian para peneliti dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Penelitian dibidang nanoteknologi telah menunjukan terciptanya sifat fisik, dan kimia yang baru dari suatu material yang tidak dijumpai pada material yang berukuran besar, sehingga hal ini mengarahkan penelitian untuk mensintesis material berukuran nano. Sintesis nanopartikel merupakan pembuatan partikel yang memiliki ukuran kisaran 1-100 nm. Sintesis nanopartikel yang sangat menarik belakangan ini untuk dikembangkan adalah Zinc Oxide (ZnO). ZnO memiliki banyak aplikasi antara lain untuk fotolistis, sel surya peka warna, sensor gas, dan optoelektronika. Proses pembuatan nanopartikel Zinc Oxide dilakukan dengan menggunakan metode DC Thermal plasma. Metode DC Thermal Plasma mampu menghasilkan suhu yang sangat tinggi sehingga memungkinkan bahan mengalapi penguapan. Bahan yang digunakan yaitu serbuk Zinc (Zn) Merck dengan ukuran <45 µm. Pembuatan nanopartikel Zinc Oxide metode DC Thermal Plasma dilakukan dengan cara menginjeksikan partikel serbuk Zn sebanyak 5 gram kedalam api plasma menggunakan screw conveyor, sehingga partikel serbuk Zn mendapat energi panas dari api plasma dan mencair secara bersamaan di percepat kebawah nyala api plasma. Proses pembakaran nanopartikel Zinc Oxide dilakukan selama 60 detik. Partikel yang mencair kemudian menguap beroksidasi dengan oksigen menjadi speroid dan jatuh bebas kebawah melalui udara didalam ruang akibat mengalami pendinginan cepat oleh tabung reaktor, sehingga terbentuk nanopartikel Zinc Oxide. Proses pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode taguchi. Pengolahan data ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh parameter terhadap jumlah massa serbuk yang dihasilkan dari proses pembuatan nanopartikel alumina. Parameter yang diteliti yaitu laju serbuk (8,50; 11,50 dan 15,50 g/min) dan arus (50, 60 dan 70 Ampere). Hasil analisis statistik membuktikan parameter laju serbuk berkontribusi sebesar -3,21 % dan hasil uji F dengan taraf signifikansi 0,05 membuktikan bahwa parameter laju serbuk tidak berpengaruh terhadap jumlah massa serbuk nanopartikel Zinc Oxide yang dihasilkan, sedangkan parameter arus berkontribusi sebesar 1,87% dan hasil uji F dengan taraf signifikansi 0,05 membuktikan bahwa parameter arus tidak berpengaruh terhadap jumlah massa serbuk nanopartikel Zinc Oxide yang dihasilkan. Parameter optimum yang dapat menghasilkan serbuk Zinc Oxide paling banyak diperoleh dari kombinasi parameter laju serbuk 8,50 g/min dan arus plasma 50 A dengan nilai S/N rasio 12,21 dan rata-rata jumlah serbuk akhir sebesar 4,08 gram.