Pembuatan Keramik Borosilikat dari Abu Merapi Melalui Proses Sintering Sebagai Kandidat Bahan Imobilisasi Limbah Radioaktif

Abstract

Penerapan teknologi pengelolaan limbah radioaktif yang optimal dalam mendukung program pemanfaatan tenaga nuklir ditujukan untuk menjamin keselamatan pekerja maupun masyarakat. Keramik borosilikat merupakan salah satu material yang dipakai dalam imobilisasi pengelolaan limbah radioaktif. Abu merapi digunakan sebagai bahan keramik borosilikat karena memiliki kandungan silika yang tinggi. Proses pembuatan keramik borosilikat terbuat dari bahan abu merapi (88,2%), natrium tetraborat (11,8%) dan ditambahkan zeolit (10%) dicetak dengan tekanan 4,39 MPa. Proses pre sintering dilakukan dengan variasi suhu 500°C, 800°C, 1000°C dan 1200°C. Waktu masing-masing variasi suhu selama 1 jam dan 2 jam dengan laju pemanasan 40°C/menit. Proses pre sintering bertingkat yang dilakukan dengan dua variasi dan laju pemanasan 40°C/menit yaitu suhu 500°C ditahan selama 2 jam ditingkatkan sampai suhu 700°C ditahan selama 2 jam dan suhu 500°C ditahan selama 2 jam ditingkatkan sampai suhu 1000°C ditahan selama 2 jam. Sintering dilakukan pada suhu 4000°C, 5000°C dan 6000°C dengan laju pemanasan 20°C/menit dan variasi waktu 30 menit, 60 menit dan 90 menit. Pengolahan data dilakukan dengan perhitungan densitas sampel. Dari penelitian ini dapat diketahui bahwa suhu pre sintering yang lebih baik adalah pada suhu 500°C dan suhu pre sintering bertingkat yang lebih baik adalah suhu 500°C yang ditahan selama 2 jam ditingkatkan sampai 700°C ditahan selama 2 jam karena pada perlakuan tersebut sampel tidak mengalami retak ataupun menggelembung. Sampel mengalami keretakan dan penggelembungan bahan karena laju pemanasan yang terlalu cepat sehingga unsur yang terdapat dalam sampel mendesak keluar sampel dan dapat juga dipengaruhi ketidakhomogenan dalam pencampuran sampel. Pada penelitian ini tidak terjadi kerapatan keramik pada suhu sintering dikarenakan pemanasan sampel dalam waktu yang lama menyebabkan air yang terkandung dalam sampel perlahan-lahan akan keluar dan ada unsur yang menguap yaitu sulfur.