Pengaruh NiO terhadap struktur dan dielektrisitas glass SiO2-Bi2O3-B2O3-Na2CO3 berbasis silika gel dari pasir Alam Bancar Tuban Jawa Timur

Abstract

Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan, pemanfaatan silika juga semakin beragam. Salah satu contoh apliksinya adalah glass fungsional yang memiliki multi sifat yakni optic, dielektrik, dan magnetik. Namun, sejauh ini di Indonesia belum ditemui penelitian yang secara komprehensif tentang glass dengan multi sifat. Sintesis silika (SiO₂) dari pasir alam pantai Bancar Tuban dilakukan dengan proses sol-gel. Hasil dari proses tersebut adalah SiO₂ ukuran nano yang diharapkan mampu menurunkan titik leleh SiO₂. Dalam tahap sitesis glass, untuk menurunkan titik leleh SiO₂ juga ditambah beberapa oksida seperti B₂O₃, Bi₃O_3, dan Na₂CO₃ serta untuk mempengaruhi struktur dan dielektrisitas glass ditambahkan NiO. Komposisi penambahan NiO bervariasi yaitu 50SiO₂- 25B₂O₃- (6.5-x)Bi₃O₃- 18.5Na₂CO₃- xNiO (x = 0, 1, 2, 3 dan 4 persentase massa). Setelah semua komposisi dicampur, kemudian dipanaskan hingga suhu 450 derajat Celsius selama 120 menit kemudian dinaikkan pada suhu 950 derajat Celsius selama 60 menit didalam krusibel. Pendinginannya dilakukan dengan slowcooling hingga suhu ruang. Kemudian sampel glass dipisahkan dari krusibel dan di karakterisasi stuktur menggunakan DTA, XRD, SEM-EDAX dan FTIR serta dielekrisitas menggunakan kapasitansi meter. Telah dihasilkan sampel berstruktur glass. Sebagian kecil sampel terbentuk kristal yang ditunjukkan beberapa puncak pada sampel yang merupakan fase dari Bi₂O₃. Hal ini juga terlihat pada morfologi hasil SEM-EDX yang menunjukkan adanya butiran Bi₂O₃. Pada pengukuran dielektrisitas dengan bertambahnya NiO, konstanta dielektrik meningkat. Namun dengan pengaruh intensitas, dielektrisitas glass menurun terkuantisasi. Didapat konstanta dielektrik tertinggi adalah 12,68 x 10³ pada sampel glass dengan doping NiO 4 persentase massa di intensitas nol. Sedangkan pengaruh medan magnet menunjukkan kenaikan konstanta dielektrik.